FR2727874A1 - Procede pour la preparation d'un hydrocarbure visqueux dans des emulsions de solution tampon aqueuse - Google Patents

Procede pour la preparation d'un hydrocarbure visqueux dans des emulsions de solution tampon aqueuse Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé pour former une émulsion bimodale stable comprend le mélange d'un hydrocarbure visqueux avec une solution tampon aqueuse dans des conditions contrôlées de façon à obtenir une première émulsion monomodale ayant une grosseur moyenne de gouttelettes hydrocarbonées inférieure à 5 mum. L'émulsion monomodale est ensuite diluée avec de l'eau, et on mélange de l'hydrocarbure visqueux supplémentaire avec l'émulsion monomodale diluée sous une seconde énergie de mélange suffisante pour produire une émulsion bimodale dans laquelle la grosseur moyenne des petites gouttelettes hydrocarbonées est inférieure ou égale à 5 mum et la grosseur moyenne des grandes gouttelettes hydrocarbonées est inférieure ou égale à environ 30 mum.

Description

_a présente -.e-:--n cncerne un. orocédé our la formatio n d 'un
hdrocarbure viszueux dans des émulsions de soluzicn:aamnc a-ueuse e:, Olus paroiculièrement, un
procédé pcur la préaic 'é-usions bimodales d'hydro-
caroure visqueux dans _ne szun:ion.ampon aqueuse qui sont
utilisées en _an- ecar-.rants ccmbustibles.
_es hydrocarbures;iscueux de faible densité se trouvent en grande zuan:::au Canada, en Russie, aux Eta.s-Unis, en à à e enezuea, e- sont normalement 1^ des 1iCuides avan: es vszosisés a:an- de 10 000 mPa.s à plus de 500 OO0 mPa.s aux:emcera:ures ambiantes. Ces hydrocarbures son: -?oiuemen- ozbenus par de nombreux procédés 'cluazn-ec:: _zcn de vaoeur, le pompage mécanique, les:ecninaes minières e_ des combinaisons de
ces procedns.
Une lois obtenus, de:e:s '-ydrscarbures sont utiles en tant que carourant comous:ib! e anres les avoir dessalés et déshydratés et les avoir traités Dour éliminer d'autres cons:ituants indesirabes. _n ant oue carburant liquide, touterois, ces v-nrocarbures sont troo visqueux Dour une ut-i sa:icn pratique ns, de e s -ydrocarbures visqueux son- formes en u n nvor car re dans ies emulsions d'eau aui ont une viscosi:é amé iorée et, par conséquent, des caractr:istiaues d'é - améliorées Lorsco'elles sont :ormées avec un nau: raccr: de maière hydrocarbonée à l'eau, ces émuls ions sn:- un excellent carburant combusto le. ou:efois, 'émulsion n'est pas stable et se casse rapidement si elle n'est pas stabilisée avec des agents:ensioac:ifs ou des emuisif-ants. Malheureusement, les émulsifiants du commerce sont coCteux et le coût de l'émulsion est par consécuen: augmenté. Ce coût ajouté a-un :ac_evLce-.en: _-s:^:e sr 'a vzazii.é de !'ui'isa-cn -es -- r-carures vsueux pour -former des
émulsions de car-urn-:cus--_e.
es.vr-ocar...s -;scueu-x son conus pcur contenir nanureiement des _ u szn des agenss tensioactifs ooentels. sera e e-_e-" scuhai-_able d'activer de oeloes ma:ières -e a= a.- -r.. ces agcents zensicactifs natures pour s:a-iser _'émuis-cnsans e coût supplm menza - e -'é-.-___s--a-s d commerce, fournissant ainsi _r.e var-a-ne:s _-ar ac -ue eourl'utilisation d'hydrocarbures v _scueux -ans _a ormat-on d'émulsions de carburan, ccmbus_--e. Les - a_-rs naturellement contenues
dans les hydrocar c..es -;scueux qui sont des agents tensio-
actifs pozennieis inc!uen-ce nombreux acides !5 carboxyliues, es.ers e ' è-no7s uai, dans un environnement à pH basicue, oez ê...e activesentant qu'agents tensicactifs na:ure's. L'h-vdroxyde de scdium est utilisé en tant qu'addiif pcur fcurir e cH approprié. Toutefois, l'hydrcxyde de sodium es_ dncaable e maintenir constant le cH de la Dase acueu-_se, s bien lee le pH approprié, l'agenr _ensicac-_- aci-;é e:- é'mulsicn sont tous à vie courte. Nature:emenz, ' es: _rès sou-aitable de fournir un procédé pcur f-crmer des é nusi-s stables Cui emploient les
agents.ensoac-s-aes rsents dans les hydro-
carbures visucuex écri-s c-dessus.
Par ccnsécuen:, L'cb c:i= crincipal de la présente invention es. de fcurnir u-n rocédé pour la préparation d'émulsions d'h. drcarbures viscueux dans de l'eau qui utilise les acen. s:ensncac-s -aturels présents dans les
de a szabiliît,.
hydrccarures viscueux_cur -_rer.ailit a !'musicn. 1 -, -a.1 e t -. - re c_-ecz- e-_zre-e a -résen:e r.ven.- or est ce ^curn r un d -ee _. erse-e z-.-dessus, qui soit
_artclèree-_- -zc r -. es -,mu:sions bimodales.
7- aucre cbec-= e -c---ea cresens e i nvention est de ournir un - rccé é= _ -e-e cresen é ci-dessus, dans ecuel l'émuls!c cusse êcre uil sée. en,ant que
carburan: cocrbuscu- e.
3'Dau.res-s beais aavnzazes ze la présente
inventcon appara^cr-n_ c_-oesscus.
Selon la _r-sen-e n-;-enizcn, es objectifs et avantages ci-dessus sonr aisémena-- s a présence _ve...cn cmrend un procédé pour former des émulsions mccmcda:les ou bimodales stables, de mréference des émulsions bimodales, d'hydrocarbures visqueuxdans des solu-ionstampons aqueuses. Selon la présente invein, un hvdrocarbure viscueux contenant un agent -ensoicac.--iac- es_ mélangé avec une solution tampon acueuse dans des z cs contrlées de façon à former une emuszi mcncrc._ca!e. _a solution tampon aqueuse comorendde I'e, un addide a!calin en une cuantité supérieure ou ea.e a e-v r. D ppm, et un additif tampon en une cuantit_ sur- _.u écale à environ 4 000 ppm, le pH de la solution -amcn a=euse é=ant supérieur ou égal à environ il. - v-ydrocar-re visqueux esc mélangé avec la solution tamOcn acuu se, de préfrence en un rapport d'environ 50:0 à 30:20, à u-ne remière énergie de mélange
suffisance cour -ormer une emusion mcnomodale de l'hydro-
carbure viscueux dans a solucion camporn aqueuse,o la grosseur moyenne ces ^Cu-e e!e-es hydrocarbcnées de l'émulsion monomodale est inférieure ou égale à environ gm. L'additif tampon dans la solution tampon aqueuse
extrait l'agent tensioactif naturel inactif de l'hydro-
carbure visqueux de façon à stabiliser l'émulsion mono-
modale. De préférence, lorsqu'une émulsion stable monomodale est préparée selon le procédé de la présente invention, l'hydrocarbure visqueux est mélangé avec le tampon aqueux
en un rapport d'environ 50:50 à environ 95:5.
Une émulsion bimodale peut ensuite être formée selon
la présente invention en diluant à l'eau l'émulsion mono-
modale puis en mélangeant de l'hydrocarbure visqueux supplémentaire avec l'émulsion monomodale diluée, à une seconde énergie de mélange préférée suffisante pour former une émulsion bimodale stable de l'hydrocarbure visqueux dans la solution tampon aqueuse. Selon l'invention, l'émulsion bimodale obtenue est une émulsion stable ayant un rapport hydrocarbure à solution tampon aqueuse d'environ :40 à 80:20, une grosseur moyenne des petites gouttelettes hydrocarbonées (D5) inférieure ou égale à environ 5 gm et une grosseur moyenne des grandes gouttelettes hydrocarbonées (DL) inférieure ou égale à
environ 30 gm.
Selon la présente invention, l'additif tampon utilisé dans la solution tampon aqueuse est une amine hydrosoluble présente en une concentration de préférence d'environ
4 000 ppm à environ 15 000 ppm.
Le procédé de la présente invention permet la formation d'émulsions bimodales stables par un procédé économisant
l'énergie qui est supérieur aux procédés connus jusqu'ici.
La figure 1 est un diagramme illustrant le procédé pour produire une émulsion bimodale en utilisant des agents
tensioactifs naturels selon la présente invention.
La figure 2 est un graphique illustrant la granulométrie des gouttelettes obtenue lors de la préparation d'une émulsion monomodale et d'une émulsion
bimodale selon le procédé de la présente invention.
La figure 3 est un graphique illustrant l'effet de l'énergie de mélange sur la grosseur des gouttelettes dans une émulsion monomodale formée selon la présente invention,
par rapport à un procédé de l'art antérieur.
La figure 4 est un graphique illustrant l'effet de l'énergie de mélange sur la grosseur des gouttelettes dans une émulsion bimodale formée selon la présente invention,
par rapport à un procédé de l'art antérieur.
La figure 5 est un graphique illustrant l'effet de l'énergie de mélange sur la grosseur de gouttelettes d'huile pour une émulsion monomodale préparée selon le
procédé de la présente invention.
La figure 6 est un graphique illustrant l'effet de l'énergie de mélange sur la grosseur de gouttelettes
d'huile pour une émulsion bimodale préparée selon le -
procédé de la présente invention.
La présente invention concerne un procédé pour la formation d'un hydrocarbure visqueux dans des émulsions de solution tampon aqueuse et, plus particulièrement, un
procédé pour la préparation d'émulsions bimodales d'hydro-
carbure visqueux dans une solution tampon aqueuse qui sont
utilisées en tant que carburants combustibles.
Les matières hydrocarbonées visqueuses naturelles employées utilement dans.le procédé de la présente invention sont caractérisées par les propriétés chimiques
et physiques suivantes.
TABLEAU 1
HYDROCARBURE VISQUEUX CARACTERISTIQUE
Carbone 78 à 85 % Hydrogène 9,0 à 11,0 % Soufre 2,0 à 4,5 % Azote 0,5 à 0,7 % Cendre 0,05 à 0,3 % Oxygène 0,2 à 1,3 % V 50 à 1 000 ppm Ni 20 à 500 ppm Fe 50 à 60 ppm Na 20 à 100 ppm
API 5,0 à 10,0
Indice d'acide total (mg KOH/g) 2,5 à 3,8 Viscosité à 23,3 C 90 000 à 150 000 MM2/s Capacité calorifique 35.10 à 44.10t kg.m/s2.kg Asphaltènes 9,0 à 15,0 a Ces matières hydrocarbonées visqueuses naturelles contiennent des agents tensioactifs inactifs incluant les acides carboxyliques, les phénols et esters ou leurs mélanges qui, dans les conditions appropriées, peuvent être
activés en tant qu'agents tensioactifs.
De préférence, l'hydrocarbure visqueux a un indice
d'acide total supérieur ou égal à 1.
Selon la présente invention, un additif tampon dans une solution tampon aqueuse est utilisé pour extraire l'agent tensioactif naturel inactif dans l'hydrocarbure visqueux de façon à former une émulsion stabilisée. Selon la présente invention, la solution tampon aqueuse comprend de l'eau, un additif alcalin et un additif tampon, le pH de la solution tampon aqueuse étant contrôlé de façon à être supérieur ou égal à environ 11. L'additif tampon employé dans la solution aqueuse est une amine hydrosoluble. Lors de la formation d'une émulsion monomodale, il a été trouvé que l'additif tampon doit être présent en une quantité supérieure ou égale à environ 1 000 ppm. Toutefois, lors de la formation d'une émulsion bimodale selon le procédé de la présente invention, l'additif tampon doit être présent en une quantité supérieure ou égale à environ 4 000 ppm. La concentration de l'additif tampon est de préférence entre environ 4 000 ppm et environ 15 000 ppm, et idéalement entre environ 4 000 ppm et environ 10 000 ppm. Lors de la formation d'une émulsion monomodale selon -e procédé de la présente invention, la concentration de l'additif tampon est entre environ 1 000 ppm et environ 15 000 ppm, de
préférence entre environ 1 000 ppm et environ 10 000 ppm.
L'amine hydrosoluble peut avoir un seul groupe alkyle ou au moins deux groupes abkyles. Les amines hydrosolubles particulièrement appropriées pour l'utilisation dans le procédé de la présente invention incluent les suivantes:
éthylamine, diéthylamine, triéthylamine, n-butylamine, tri-
isobutylamine, diméthylamine, méthylamine, propylamine,
dipropylamine, sec-propylamine, tert-butylamine, sec-butyl-
amine et les mélanges de celles-ci.
En plus de l'additif tampon, la solution tampon aqueuse inclut un additif alcalin en une quantité supérieure ou égale à environ 30 ppm, de préférence d'environ 30 ppm à environ 500 ppm, et idéalement d'environ 30 ppm à environ ppm. L'utilisation de l'additif alcalin en combinaison avec l'additif tampon aboutit à un effet synergique
lorsqu'on emploie le procédé de la présente invention.
Lorsque l'additif alcalin et l'additif tampon sont utilisés ensemble, les énergies de mélange requises pour former des émulsions ayant les grosseurs de gouttelette souhaitées sont grandement réduites. Des additifs alcalins particulièrement appropriés pour l'utilisation dans la solution tampon aqueuse utilisée dans le procédé de la présente invention incluent les sels de métal alcalin, sels de métal alcalino-terreux, hydroxydes alcalins, hydroxydes
alcalino-terreux, sels d'ammonium, hydroxydes d'alkyl-
ammonium, hydrosolubles, et mélanges de ceux-ci. Des additifs alcalins particulièrement utiles incluent le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, le nitrate de sodium, le nitrate de potassium, l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, le nitrate de calcium, le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium, le nitrate de magnésium, le chlorure d'ammonium, l'hydroxyde d'ammonium, l'hydroxyde de tétra-ammonium, l'hydroxyde de
tétrapropylammonium et les mélanges de ceux-ci.
L'hydrocarbure visqueux est ensuite mélangé avec la solution tampon aqueuse à une vitesse de mélange suffisante pour former une émulsion monomodale de l'hydrocarbure visqueux dans la solution tampon aqueuse dans laquelle la grosseur moyenne des gouttelettes hydrocarbonées est inférieure ou égale à environ 5 pm. L'additif tampon dans la solution tampon aqueuse extrait l'agent tensioactif naturel inactif de l'hydrocarbure visqueux de façon à stabiliser l'émulsion. Il a été trouvé selon le procédé de la présente invention qu'il faut une énergie de mélange entre environ 60 000 et environ 200 000 J/m, de préférence d'environ 60 000 à environ 150 000 J/m3, pour former l'émulsion monomodale ayant la grosseur de gouttelettes
d'huile souhaitée.
Afin de former une émulsion bimodale, l'émulsion mono-
modale est diluée en ajoutant de l'eau, puis de l'hydro- carbure visqueux supplémentaire est mélangé avec l'émulsion monomodale diluée à une vitesse de mélange suffisante pour former une émulsion bimodale stable ayant les propriétés physiques et chimiques suivantes. Un rapport hydrocarbure à solution tampon aqueuse d'environ 60:40 à 80:40, une grosseur moyenne des petites gouttelettes hydrocarbonées (D.) inférieure ou égale à environ 5 m et une grosseur moyenne des grandes gouttelettes hydrocarbonées (DL) inférieure ou égale à environ 30 gm, un rapport de (DL) à (D,) supérieur ou égal à environ 4, de préférence supérieur ou égal à environ 10, o environ 70 à 90 % en poids de l'hydrocarbure visqueux sont contenus dans la grosseur de grandes gouttelettes (DL). Selon la présente invention, il a été trouvé que l'énergie de mélange requise pour obtenir l'émulsion bimodale définie ci-dessus est d'environ 80 000 à environ 1 000 000 J/m3, de préférence entre environ 000 et environ 800 000 J/m3. La viscosité de l'émulsion bimodale obtenue est inférieure ou égale à environ
500 mPa.s à 30 C et 1 s.
La figure 1 est un diagramme schématique illustrant le procédé de la présente invention. En ce qui concerne la figure 1, de l'eau et un additif tampon sont mélangés de façon à former la solution tampon aqueuse. Du bitume est ensuite ajouté à la solution tampon aqueuse et mélangé dans un mélangeur de premier stade pour former une émulsion monomodale. L'émulsion monomodale du premier stade est ensuite diluée avec de l'eau, et du bitume supplémentaire est ajouté à l'émulsion monomodale diluée. Le mélange est ensuite envoyé à un second stade o de l'énergie de mélange est appliquée de façon à former un produit d'émulsion bimodale obtenu selon la présente invention. Le procédé de la présente invention est en outre
illustré par les exemples suivants.
EXEMPLE 1
Cet exemple montre la préparation d'une émulsion de solution tampon aqueuse bimodale stable selon la présente invention. On a préparé une solution tampon aqueuse contenant 7 000 ppm d'éthylènediamine et 400 ppm de NaOH ayant un pH d'environ 11. Un bitume hydrocarboné visqueux ayant les caractéristiques présentées au tableau I a été chauffé à environ 70 C et mélangé avec la solution tampon dans un mélangeur immobile selon le schéma de traitement présenté à la figure 1. La proportion de bitume à la solution tampon aqueuse a été réglé à 60:40. Le mélangeur immobile SMX 40 a été choisi avec suffisamment d'éléments de mélange pour
fournir une énergie de mélange d'environ 80 000 J/m3.
L'émulsion monomodale obtenue à partir du premier stade
avait une granulométrie telle que présentée à la figure 2.
La granulométrie moyenne était inférieure à 2 gm avec un
rapport bitume à solution tampon aqueuse de 60:40.
L'émulsion monomodale a été diluée avec de l'eau pour obtenir un rapport bitume:solution tampon aqueuse diluée d'environ 40:60. L'émulsion diluée a été mélangée avec du bitume supplémentaire à 70 oC dans un second mélangeur immobile dans la proportion bitume à émulsion diluée pour obtenir une émulsion 80:20. Le mélangeur immobile a été l1 choisi avec suffisamment d'éléments de mélange pour fournir une énergie de mélange d'environ 300 000 J/m3. L'émulsion qui a quitté le second mélangeur immobile avait une granulométrie de gouttes bimodale comme le montre la figure 2. Le diamètre moyen de la population de grandes gouttes avait une valeur d'environ 20 gm, tandis que le diamètre moyen de la population de petites gouttes avait une-valeur d'environ 2 gm. La viscosité de cette émulsion était
d'environ 450 mPa.s à 30 C et 1 s'.
EXEMPLE 2
Cet exemple montre l'effet synergique de l'additif alcalin et de l'additif tampon sur l'énergie de mélange nécessaire pour obtenir le diamètre moyen des gouttelettes souhaité. Des émulsions ont été préparées en utilisant différentes quantités des additifs alcalin et tampon pour activer les agents tensioactifs naturels dans le bitume. Le bitume et la solution tampon ont été mélangés à un rapport bitume à solution tampon de 60:40 en utilisant un mélangeur à une énergie de mélange de 120 000 J/m3. Les résultats de
grosseur des gouttelettes obtenus dans l'émulsion mono-
modale obtenue sont présentés au tableau II.
-TABLEAU II
NaOH Ethylènediamine Diamètre moyen des (ppm) (ppm) gouttelettes (pm) Emulsion A 400 0 > 100 Emulsion B 0 7 000 47,8 Emulsion C 400 7 000 3,4 On obtient une grosseur de gouttelettes plus petite, avec la même énergie de mélange, en utilisant la solution tampon contenant tant l'additif tampon que l'additif alcalin, que celle obtenue en utilisant une solution tampon
qui contient l'un ou l'autre additif seul.
EXEMPLE 3
Cet exemple montre l'effet de l'énergie de mélange sur la formation de l'émulsion bimodale selon le procédé de la
présente invention.
Les émulsions ont été préparées comme le décrit l'exemple 1, sauf qu'on a utilisé un mélangeur dynamique pour obtenir l'énergie de mélange souhaitée pour le mélange aux stades 1 et 2, comme le montre la figure 1. En tant que témoin, une émulsion bimodale a été préparée selon le brevet des Etats-Unis 4 776 977 en utilisant le même mélangeur. Les résultats sont présentés dans les figures 3 et 4. Comme le montrent les figures 3 et 4, le procédé de la présente invention nécessite beaucoup moins d'énergie pour former une émulsion ayant une granulométrie semblable. Pour l'émulsion à petite grosseur de particules, le nouveau mode opératoire a nécessité 60 fois moins d'énergie que celle
requise dans le procédé du brevet des Etats-Unis 4 776 977.
On a obtenu un résultat semblable dans la formation de l'émulsion à gouttes de grand diamètre en utilisant le procédé de l'art antérieur et le procédé de l'invention. Il a fallu plus de 10 fois plus d'énergie pour obtenir une émulsion ayant une grosseur moyenne de gouttelettes semblable en utilisant un agent tensioactif dans le procédé de l'art antérieur que dans le procédé de la présente invention.
EXEMPLE 4
Cet exemple montre l'effet de l'énergie de mélange sur le diamètre moyen des gouttelettes obtenu au stade 1 et au stade 2 pour la préparation d'une émulsion bimodale par le
procédé de la présente invention.
Les émulsions ont été préparées comme dans l'exemple 1, en utilisant un mélangeur immobile Sulzer modèle SMX40, qui peut être modifié avec différents nombres d'éléments mélangeurs. Le nombre d'éléments mélangeurs dans le mélangeur immobile détermine l'énergie de mélange appliquée. Les résultats peuvent être observés dans les figures 5 et 6. On peut voir, dans le stade 1, qu'un mélangeur immobile capable de fournir une énergie de mélange d'environ 60 000 J/m3 a été nécessaire pour obtenir
une grosseur de gouttelettes moyenne inférieure à 3 pm.
Dans le second stade, il a fallu une énergie de mélange inférieure à 300 000 J/m3 pour obtenir une seconde population ayant un diamètre moyen de gouttelettes
inférieur à 30 gm.
EXEMPLE 5
Cet exemple est inclus pour montrer la préparation d'une émulsion monomodale de bitume dans une solution
tampon aqueuse en utilisant différentes amines.
Des émulsions monomodales ont été préparées comme dans l'exemple 1. La concentration d'amine a été réglée à -9 000 ppm, et on a ajouté 400 ppm de NaOH à la solution tampon. Le pH de la solution tampon était 11. Les résultats sont présentés au tableau III ci-dessous pour différents
additifs tampons.
TABLEAU III
Additif tampon Diamètre-moyen des gouttelettes (<m) Ethylènediamine 2,8 Ethylamine 4,2 Propylamine 3,8 Ethylamine + 4,1 éthylènediamine (1:1) Les résultats montrent qu'on a pu obtenir une émulsion ayant des grosseurs de particules inférieures ou égales à 5 gm avec le procédé de la présente invention en utilisant
différents additifs tampons hydrosolubles.
EXEMPLE 6
Cet exemple montre l'effet de différents additifs
alcalins sur la formation d'une émulsion monomodale.
Le mode opératoire décrit dans l'exemple 5 a été suivi.
On a préparé différentes solutions tampons en utilisant 9 000 ppm d'éthylènediamine, pH 11, et différents additifs
alcalins. Les résultats sont présentés au tableau IV.
TABLEAU IV
Additif Concentration (ppm) Diamètre moyen des gouttelettes (<m) NaCI 300 3,7
KOH 400 3,2
NaOH 400 2,8 Mg(OH)2 + NaOH 300 + 200 3,8
NH4OH 500 4,1
Les résultats montrent qu'on a pu obtenir des émulsions ayant des granulométries inférieures ou égales à 5 gm avec le procédé de la présente invention en utilisant différents additifs alcalins hydrosolubles en même temps
que la solution tampon.

Claims (34)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour former des émulsions bimodales stables d'hydrocarbures visqueux dans des solutions tampons aqueuses, comprenant les étapes consistant à: (a) fournir un hydrocarbure visqueux contenant un agent tensioactif naturel inactif; (b) former une solution tampon aqueuse comprenant de l'eau, un additif alcalin en une quantité supérieure ou égale à environ 30 ppm, et un additif tampon en une quantité supérieure ou égale à environ 4 000 ppm, le pH de la solution tampon aqueuse étant supérieur ou égal à environ 11; (c) mélanger l'hydrocarbure visqueux avec le tampon aqueux en un rapport d'environ 50:50 à 80:20 à une première
énergie de mélange de façon à former une émulsion mono-
modale de l'hydrocarbure visqueux dans la solution tampon
aqueuse, ayant une grosseur moyenne des gouttelettes hydro-
carbonées inférieure ou égale à environ 5 gm, de sorte que l'additif tampon extrait l'agent tensioactif naturel inactif de l'hydrocarbure visqueux pour stabiliser l'émulsion; (d) ajouter de l'eau à l'émulsion monomodale de façon à former une émulsion monomodale diluée; et (e) mélanger de l'hydrocarbure visqueux supplémentaire avec l'émulsion monomodale diluée à une seconde énergie de mélange suffisante pour former une émulsion bimodale stable de l'hydrocarbure visqueux dans la solution tampon aqueuse ayant les propriétés physiques et chimiques suivantes: un rapport hydrocarbure à solution tampon aqueuse de 60:40 à :20; une grosseur moyenne des petites gouttelettes hydrocarbonées (Ds) inférieure ou égale à environ 5 pm; et une grosseur moyenne des grandes gouttelettes
hydrocarbonées (<D) inférieure ou égale à environ 30 Fm.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'additif tampon est une amine hydrosoluble.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la concentration du tampon est entre environ 4 000 ppm et
environ 15 000 ppm.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la concentration du tampon est entre environ 4 000 ppm et
environ 10 000 ppm.
5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel
l'amine hydrosoluble a un seul groupe alkyle.
6. Procédé selon la revendication 2, dans lequel
l'amine hydrosoluble a Au moins deux groupes alkyles.
7. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'amine hydrosoluble est choisie dans le groupe constitué
de l'éthylamine, la diéthylamine, la triéthylamine, la n-
butylamine, la tri-isobutylamine, la diméthylamine, la
méthylamine, la propylamine, la dipropylamine, la sec-
propylamine, la tert-butylamine, la sec-butylamine et les
mélanges de celles-ci.
- 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'additif alcalin est ajouté à la solution tampon aqueuse
en une quantité d'environ 30 ppm à environ 500 ppm.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'additif alcalin est ajouté à la solution tampon aqueuse
en une quantité d'environ 30 ppm à environ 100 ppm.
10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'additif alcalin est choisi dans le groupe constitué des sels de métal alcalin, sels de métal alcalino-terreux, hydroxydes alcalins, hydroxydes alcalino- terreux, sels d'ammonium, hydroxydes d'alkylammonium, hydrosolubles, et
des mélanges de ceux-ci.
11. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'additif alcalin est choisi dans le groupe constitué du chlorure de sodium, du chlorure de potassium, du nitrate de sodium, du nitrate de potassium, de l'hydroxyde de sodium, de l'hydroxyde de potassium, du nitrate de calcium, du chlorure de calcium, du chlorure de magnésium, du nitrate de magnésium, du chlorure d'ammonium, de l'hydroxyde d'ammonium, de l'hydroxyde de tétra-ammonium, de
l'hydroxyde de tétrapropylammonium et des mélanges de ceux-
ci.
12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le rapport de grosseur des gouttelettes de DL à D, est
supérieur ou égal à environ 4.
13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le rapport de grosseur des gouttelettes de DL à D, est
supérieur ou égal à environ 10.
14. Procédé selon la revendication 1, dans lequel environ 70 % à environ 90 % en poids de l'hydrocarbure visqueux sont contenus dans la grande grosseur de
gouttelettes DL-
15. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première énergie de mélange est entre environ 60 000 et
000 J/m3.
16. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première énergie de mélange est entre environ 60 000 et
000 J/m3.
17. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la seconde énergie de mélange requise pour obtenir l'émulsion bimodale avec un rapport de DL à D. supérieur ou égal à
environ 4 est inférieure ou égale à environ 1 000 000 J/m3.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la seconde énergie de mélange requise pour obtenir l'émulsion bimodale avec un rapport de DL à Ds supérieur ou égal à
environ 4 est entre environ 80 000 et environ 800 000 J/m.
19. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la seconde énergie de mélange requise pour obtenir l'émulsion bimodale ayant une granulométrie DL inférieure ou égale à
30 gm est entre environ 80 000 et environ 1 000 000 J/m3.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la seconde énergie de mélange requise pour obtenir l'émulsion bimodale ayant une granulométrie DL inférieure ou égale à gm est entre environ 80 000 J/m3 et environ
800 000 J/m3.
21. Procédé selon la revendication 1, dan lequel l'agent tensioactif naturel inactif dans l'hydrocarbure visqueux est choisi dans le groupe constitué des acides carboxyliques, des phénols, des esters et des mélanges de
ceux-ci.
22. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'hydrocarbure visqueux a un indice d'acide total supérieur
-ou égal à 1.
23. Procédé selon la revendication 1, o la viscosité de l'émulsion bimodale est inférieure ou égale à environ
500 mPa.s à 30 C et 1 s-.
24. Procédé pour former une émulsion monomodale stable d'un hydrocarbure visqueux dans une solution tampon aqueuse, comprenant les étapes consistant à: (a) fournir un hydrocarbure visqueux contenant un agent tensioactif naturel inactif; (b) former une solution tampon aqueuse comprenant de l'eau, un additif alcalin en une quantité supérieure ou égale à environ 30 ppm, et un additif tampon en une quantité supérieure ou égale à environ 1 000 ppm, le pH de la solution tampon aqueuse étant supérieur ou égal à environ 11; (c) mélanger l'hydrocarbure visqueux avec le tampon aqueux en un rapport d'environ 50:50 à 95:5 à une première
énergie de mélange de façon à former une émulsion mono-
modale de l'hydrocarbure visqueux dans la solution tampon
aqueuse, ayant une grosseur moyenne des gouttelettes hydro-
carbonées inférieure ou égale à environ 5 Am, de sorte que l'additif tampon extrait l'agent tensioactif naturel inactif de l'hydrocarbure visqueux pour stabiliser
l'émulsion.
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel le
tampon est une amine hydrosoluble.
26. Procédé selon la revendication 24, dans lequel la concentration du tampon est entre environ 1 000 ppm et
environ 15 000 ppm.
27. Procedé selon la revendication 24, dans lequel la concentration du tampon est entre environ 1 000 ppm et
-environ 10 000 ppm.
28. Procédé selon la revendication 25, dans lequel
l'amine hydrosoluble a un seul groupe alkyle.
29. Procédé selon la revendication 25, dans lequel
l'amine hydrosoluble a au moins deux groupes alkyles.
30. Procédé selon la revendication 25, dans lequel l'amine hydrosoluble est choisie dans le groupe constitué
de l'éthylamine, la diéthylamine, triéthylamine, la n-
butylamine, la tri-isobutylamine, la diméthylamine, la
méthylamine, la propylamine, la dipropylamine, la sec-
propylamine, la tert-butylamine, la sec-butylamine et les
mélanges de celles-ci.
31. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'additif alcalin est ajouté à la solution tampon aqueuse
en une quantité d'environ 30 ppm à environ 500 ppm.
32. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'additif alcalin est ajouté à la solution tampon aqueuse
en une quantité d'environ 30 ppm à environ 100 ppm.
33. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'additif alcalin est choisi dans le groupe constitué des sels de métal alcalin, sels de métal alcalino-terreux, hydroxydes alcalins, hydroxydes alcalino- terreux, sels
d'ammonium, hydroxydes d'alkyla-.nium et des mélan-es d-
ceux-ci.
34. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'additif alcalin est choisi dans le groupe constitué du chlorure de sodium, du chlorure de potassium, du nitrate de sodium, du nitrate de potassium, de l'hydroxyde de sodium, de l'hydroxyde de potassium, de l'hydroxyde de calcium, du nitrate de calcium, du chlorure de calcium, du chlorure de magnésium, de l'hydroxyde de magnésium, du nitrate de magnésium, du chlorure d'ammonium, de l'hydroxyde d'ammonium, de l'hydroxyde de tétra-ammonium, de
l'hydroxyde de tétrapropylammonium et des mélanges de ceux-
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