WO2013041690A1 - Determination de tensions interfaciales en conditions supercritiques - Google Patents

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WO2013041690A1
WO2013041690A1 PCT/EP2012/068677 EP2012068677W WO2013041690A1 WO 2013041690 A1 WO2013041690 A1 WO 2013041690A1 EP 2012068677 W EP2012068677 W EP 2012068677W WO 2013041690 A1 WO2013041690 A1 WO 2013041690A1
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flow
phase
fluid
exterior
interior
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PCT/EP2012/068677
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Pierre Guillot
Max Chabert
Annie Colin
Emmanuel MIGNARD
Samuel Marre
Cyril Aymonier
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Rhodia Operations
Centre National De La Recherche Scientifique
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0216—Investigating surface tension of liquids by measuring skin friction or shear force
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    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0283—Investigating surface tension of liquids methods of calculating surface tension

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the interfacial tension existing between two fluid phases, under conditions of temperature and pressure in which at least one of the two fluid phases is in the supercritical state (the two fluid phases being able to for example, be an aqueous phase and a phase based on C0 2 in the supercritical state).
  • the invention also relates to devices adapted to the implementation of this method, as well as a screening method comprising one or more steps for measuring interfacial tensions under supercritical conditions using the aforementioned determination method.
  • two fluid phases called “under supercritical conditions” or “under supercritical conditions” in the present description include (1) a first phase in the supercritical state and (2) a second phase, in contact with the first, and where said second phase is in the liquid, gaseous or supercritical state (generally liquid or gaseous).
  • Two fluid phases called "under supercritical conditions” according to the present description are therefore not necessarily both in the supercritical state.
  • two phases respectively having critical temperatures of T1 and T2 and critical pressures P1 and P2 the phases will be considered “under supercritical conditions” within the meaning of the present description if, and only if:
  • the temperature is greater than T1 and the pressure is greater than P1;
  • interfacial tension under supercritical conditions exists between two immiscible fluid phases under the supercritical conditions of the measurement.
  • immiscible fluid phases designates, in the present description, two phases in the liquid, gaseous or supercritical state and which are immiscible under the conditions of implementation of the process (it being understood that that the two phases could possibly be miscible under other conditions).
  • Access to knowledge of the value of interfacial tensions between two fluid phases under supercritical conditions is of importance in many technological sectors. This parameter can indeed be critical especially in certain physico / chemical processes employing a phase in the supercritical state, or likely to lead during their implementation to supercritical conditions.
  • An object of the present invention is to provide a method for determining the interfacial tension between two fluid phases under supercritical conditions, by overcoming the aforementioned problems encountered with the methods described so far.
  • the invention aims in particular to provide a method for determining, in a manner that is both reliable, simple and as inexpensive as possible, the interfacial tension value between two fluid phases under supercritical conditions.
  • the present invention provides a method in which the two fluid phases are flowed under supercritical conditions in contact with each other, co-currently and typically with a coaxial flow, within a flow system of small dimensions, and where we observe the nature of the flow obtained for different flow rates of the two fluid phases.
  • the co-current flow takes place either in the form of a continuous stream of one of the fluid phases within the other (for certain flow torques), or in the form of drops of one of the fluid phases within the other (for the other pairs of flows).
  • the interfacial tension is determined by establishing at least one flow rate limiting value where the transition between the jet flow and the droplet type flow takes place (jet / drop transition).
  • the subject of the invention is a method for determining at least one interfacial tension value between two immiscible fluid phases, under supercritical conditions, which comprises the following successive steps:
  • (E1) is flowing a first fluid phase, called inner phase, in a first flow member, said inner, with a first flow rate D1, and a second fluid phase, said outer phase in a second member of flow, said outside, with a second flow rate said D2
  • the temperature and the pressure in the zone of contact between the first and the second fluid phase are such that at least the first and / or the second fluid phase is in the supercritical state
  • the step (E1) lead to drops of the inner phase in the outer phase: the flow rate of the inner phase and / or the outer phase is modified until the formation a continuous stream of the inner phase into the outer phase;
  • the step (E1) lead to a jet of the inner phase in the outer phase: the flow rate of the inner phase and / or the outer phase is modified until the formation drops of the inner phase in the outer phase;
  • transition phases a pair of values of the flow rates of the inner and outer phases, referred to as transition phases, are identified, from which the change in the flow profile (droplets to jet or droplets) is effected;
  • step (E3) from the transition torque identified in step (E2), calculating the interfacial tension value between the two inner and outer fluid phases;
  • step (E2) is compared with the transition torque for another critical phase fluid phase system determined under the same conditions, whereby a relative indication is obtained between the interfacial tension values. of both systems.
  • steps (E1) to (E3) above is particularly easy, and it allows in particular to achieve, at lower cost and in a short time, reliable and reproducible measurements of interfacial tensions between different fluids. supercritical conditions.
  • the flow devices to be used in steps (E1) and (E2) have another advantage, namely that of not requiring any particular technical complexity.
  • internal and external flow members employed according to the invention can typically be reduced to two coaxial cylindrical tubes. Alternatively, they may be micro- or milli-fluidic chips, preferably glass or glass / silicon.
  • the steps (E1) and (E2) are suitable for implementation within small flow devices, typically within coaxial capillary tubes.
  • the inner and outer flow members used according to the invention may be two coaxial capillary tubes, which makes it possible in particular to reduce the quantities of phases brought together under supercritical conditions, which results, inter alia, in terms of speed of data acquisition and reduction of risks related to the implementation of supercritical conditions.
  • the outer diameter of the inner flow member is between 10 micrometers and 2 millimeters, for example between 20 and 200 microns.
  • the inside diameter of the outer flow member can be advantageously between 50 micrometers and 4 millimeters, for example between 100 and 500 micrometer, it being understood that, by definition, this internal diameter of the flow member outside remains greater than that of the outer diameter of the inner flow member.
  • the difference between the inner diameter of the outer flow member and outer diameter of the inner flow member preferably remains between 5 micrometers and 2 millimeters, for example between 10 and 500 micrometers, and a ratio between the diameter inside the outer flow member and the outer diameter of the inner flow member is from 1.1 to 10, preferably from 1.3 to 5.
  • the nature of the flow members used according to the invention is to be adapted to the implementation of the supercritical conditions of (E1) and (E2).
  • the steps (E1) and (E2) implement C0 2 in the supercritical state, it is possible to use fused silica capillary tubes as flow members.
  • the inner and outer flow members are polyimide-jacketed fused silica capillaries, connected by connecting elements are made of plastic PEEK (polyether ethyl). ketone).
  • Flow organs particularly well suitable are, for example, capillary tubes of the type marketed by Polymicro Technologies under the name "Flexible Fused silica capillary tubing".
  • each of the flow rates of the fluid phases within the flow members in the steps (E1) and (E2), and in particular each flow rates D1 and D2 of step (E1) may preferably be between 10 microliter per hour and 1000 ml per hour, preferably between 100 microliters per hour and 100 ml per hour
  • the experimental conditions of the step (E1) and the step (E2) may advantageously be identical, with the exception of the flow rate values of the fluid phases.
  • the so-called external flow rate of the external fluid phase can be kept fixed (at the value D2) in the steps (E1) and (E2), while the internal flow rate of the inner fluid phase is only varied in step (E2).
  • it is the internal flow rate that can be kept fixed (at the value D1), while the external flow rate is variable in the step (E2).
  • it is possible to vary the two flow rates jointly, simultaneously or not, in the step (E2).
  • the identification of the nature of the flow in steps (E1) and (E2), namely the existence of drops or a jet, can typically be achieved by employing an at least locally transparent external flow member for laser radiation on at least a portion of the outer flow member, located downstream of the outlet of the inner flow member in the outer flow member.
  • this transparent zone of the flow member is placed between a transmitter of said laser radiation and a receiver of said laser radiation (typically a photodiode), which leads to two types of signals received by the receiver for distinguishing the two types of flow, namely (i) a substantially continuous signal in the case of a jet (the laser beam is permanently traversed by a phase of the same type); and (ii) a discontinuous signal in the case of the drops (the laser beam is traversed successively by drops of internal phase and then by the external carrier phase between the passage of each drop).
  • a substantially continuous signal in the case of a jet the laser beam is permanently traversed by a phase of the same type
  • a discontinuous signal in the case of the drops the laser beam is traversed successively by drops of internal phase and then by the external carrier phase between the passage of each drop.
  • the determination of the value of the interfacial tension in the step (E3) can be carried out according to any method adapted from the knowledge of the transition rate pair established in step (E2) and physical characteristics of the flow devices employed and fluid phases in the presence.
  • Kax E (x, ⁇ ) CF (x, ⁇ )
  • the value of the interfacial tension between two same fluid phases can be determined several times in succession under the same supercritical conditions, for example by carrying out the steps several times (E1 ) to (E3) at fixed external flow rate and by varying the internal flow rate in step (E2), and setting at each step cycle (E1) to (E3) a distinct value for the external flow rate (i.e. with a flow rate D2 for the first cycle, a flow rate D 2 ⁇ D 2 for the second cycle, a flow D 2 still distinct from D 2 and D 2 in the case of a third cycle, etc.).
  • the method of the invention has a very great modularity and can be implemented in a very large number of applications.
  • the method makes it possible, with a high rate of acquisition, to carry out successive measurements concerning phases of different natures without having to adapt the experimental conditions and the measurement conditions between each of the acquisitions.
  • the method proposed according to the present invention makes it possible moreover to determine the value of the interfacial tension of a very large number of pairs of fluid phases, without having to adapt on a case-by-case basis the nature of the the analysis to be carried out when the physical or chemical nature of one and / or the other of the fluid phases is modified. It can also be performed in a continuous mode and the nature of one or the other of the two phases can be changed over time during this continuous process, which still has an advantage of the process.
  • the contacting of the fluid phases in steps (E1) and (E2) is carried out in the presence of a surfactant.
  • the steps (E1) to (E3) can be implemented several times in similar conditions but with varying amounts of surfactant, making it possible to vary the formation time of the drops, and to determine, from an evolution curve of the interfacial tension value as a function of the drop formation time, a characteristic time of the surfactant, corresponding to the transition between an area where the interfacial tension value remains substantially constant as a function of the formation time , and an adjacent area, where this interfacial tension value increases as this formation time decreases.
  • the method of the invention can be used to determine the interfacial tension existing between two fluid phases in any physico / chemical process employing a phase in the supercritical state, or likely to lead during their implementation to supercritical conditions.
  • the first fluid phase comprises supercritical CO 2 or another fluid in the supercritical state.
  • the present invention also relates to an installation adapted to the implementation of the aforementioned method comprising the steps (E1) to (E3).
  • This installation typically includes:
  • means for controlling the temperature and the pressure within the installation capable of carrying at least the internal space of the external flow member under conditions of supercritical temperature and pressure for at least one of the fluid phases;
  • the invention finally relates to a method for screening different pairs of fluid phases, in which these different pairs are prepared, determining at least one interfacial tension value relative to each of these pairs, according to the step (E1) to (E3) above, and at least one preferred pair of said plurality of sieved couples is identified.
  • this screening method is employed by successively conducting the steps (E1) and (E2), under the same conditions, first with a first pair of fluid phases, then for a second pair of phases. of fluid phases, then comparing in step (E3) the results obtained in both cases, whereby the two pairs are compared with respect to each other.
  • This screening method is particularly suitable for implementing the following variants:
  • the different pairs can be prepared by adding at least one substance to at least one of the phases, for example a surfactant and / or a polymer and / or a solid particle and / or a mixture of several compounds, for example an oil or crude oil; and the different pairs can be prepared by modifying at least one condition of at least one phase, for example its pH.
  • a surfactant and / or a polymer and / or a solid particle and / or a mixture of several compounds for example an oil or crude oil
  • the different pairs can be prepared by modifying at least one condition of at least one phase, for example its pH.
  • At least one of the pairs employed comprises crude oil, preferably within supercritical CO 2.
  • Figure 1 is a side view, illustrating an installation for implementing a method for determining the interfacial tension between two fluid phase, according to the invention
  • Figures 2, 4 and 5 are side views, similar to Figure 1, illustrating different stages of implementation of this method
  • FIG. 3 is a graph illustrating the variations of the signal of a photodiode as a function of time
  • FIG. 6 represents various jet or drop flow regimes observed in the context of the example
  • FIG. 7 is a phase diagram obtained in the context of the example, showing the evolution of the flow regime under the effect of the variation of flow rates.
  • FIG. 1 there is illustrated an installation according to the invention, which comprises two flow members, respectively an inner flow member 2 and an outer flow member 4.
  • these bodies of flow 2 and 4 are capillaries, especially made of fused silica, knowing that other flow members are conceivable.
  • the two capillaries 2 and 4 illustrated in the figure are coaxial, and thus have a common main axis, denoted by A.
  • D denotes by the outside diameter of the inner capillary 2, namely that this diameter includes the walls of the capillaries. It is further noted e D the internal diameter of the capillary 4 outside, that this value of diameter not however includes the walls of the capillary 4.
  • D is between 10 microns (or microns) and 2 millimeters, preferably between 10 microns and 200 microns, while D e is between 50 microns and 4 millimeters, preferably between 100 microns and 500 microns.
  • the ratio D e / Di is advantageously between 1.1 and 10, preferably between 1.3 and 5.
  • the outlet of the inner capillary 2 is noted in the internal volume of the outer capillary 4.
  • a laser emitter 6 a first side of the capillary 4, which is associated with a photodiode 8, placed opposite this emitter 6.
  • This emitter and this photodiode are capable of delivering a signal, to obtain information on the formation of drops and the frequency of this formation.
  • the installation described above, with reference to Figure 1 allows the implementation of a method according to the invention for determining the interfacial tension between two fluid phases.
  • the capillaries 2 and 4 are put into communication with means for feeding two immiscible phases to be tested.
  • These supply means which are of conventional type, are not shown in the figures. In the usual way, it may for example be syringe shoots and microfluidic connectors.
  • the external flow rate, denoted Q e (1), of the fluid phase (Le) flowing in the outer capillary is fixed.
  • this external flow rate value is between 10 microliter / hour and 1000 ml / hour, preferably between 100 microliters / hour and 100 ml / hour.
  • the internal flow, denoted Q ,,, of the fluid phase (Li) flowing in the inner capillary and the external flow rate Q e of the fluid phase (Le) flowing in the outer capillary are given very high values. low. Under these conditions, bringing these two immiscible fluid phase into contact leads to the formation of drops G, constituted by the internal fluid phase, in a carrier phase P formed by the external fluid phase (see FIG. 2).
  • the signal is periodic, namely that it oscillates between two values, respectively Si and s 2 (see Figure 3).
  • the value Si corresponds to the position in which the laser and the photodiode are separated by both the internal fluid phase and the external fluid phase (FIG. 4), whereas the signal s 2 corresponds to the position for which this laser and this photodiode are only separated by the external fluid phase (FIG. 2).
  • the drops initially produced are replaced by a continuous jet J of the inner fluid phase in the external fluid phase (FIG. 5). From the moment when this threshold value is reached, the signal emitted by the photodiode is stabilized at the value si, since the laser and the photodiode are permanently separated by both the internal fluid phase and the external fluid phase.
  • Kax E (x, ⁇ ) CF (x, ⁇ ),
  • this interfacial tension value can be deduced by knowing only the values of the fixed external fluid phase flow rate Qe, the internal fluid transition phase flow rate Qi, the diameter De of the outer capillary, as well as the viscosities ⁇ , and ⁇ ⁇ of the inner and outer fluid phases. This value can be known in a simple and fast way.
  • the operation described above can be repeated by setting each time the external flow rate Q e at different values, denoted by Q e (2) at ⁇ 2 (n). This allows access to corresponding internal flow rate values, denoted 0, (2) to Q, (n), for which the transition between the drops and the jet takes place.
  • Q e the external flow rate
  • QeC the internal flow rate values
  • j varies from 1 to n
  • n interfacial tension values denoted ⁇ (1) to ⁇ (n).
  • the internal flow rate values Q are typically between 10 microliter / hour and 1000 ml / hour, in particular between 100 microliters / hour and 100 ml / hour.
  • the internal flow rate sought corresponds to that for which the transition between jet and drops is identified, and not between drops and jet, as in the first embodiment illustrated in FIG. .
  • the flow capillary 2 and 4 are connected with means for adding at least one substance in at least one fluid phase, and / or with means making it possible to modify the flow conditions. at least one of these fluid phases.
  • the adding means make it possible to add, to one and / or the other of the fluid phases, different types of substances such as a surfactant, a polymer or particles. solids, salts, acids, or bases or mixtures of one or more substances, for example crude oil or an oil.
  • the means for modifying the flow conditions are for example capable of varying the pH, the temperature or the pressure.
  • a pair of so-called basic fluid phases is then prepared, the surface tension of which is determined according to the method described above. Then, the base torque is modified, by adding at least one substance in at least one fluid phase, and / or modifying at least one condition of at least one of these basic fluid phases.
  • the different surface voltages relating to the different fluid phase pairs thus prepared are then determined. Finally, one or more preferred fluid phase pairs, for example those having the lowest surface tension, are determined.
  • different values of interfacial tension can be measured as a function of the drop formation rate, which makes it possible to determine the adsorption rate of a surfactant at the interface between the fluid phases, namely the tension dynamic interfacial.
  • a surfactant is introduced into the flowing phases, whose properties are to be determined. This surfactant is added, in the usual way, to one and / or the other of the fluid phases.
  • an external flow rate Q e at a very low value is first fixed in a first step, which makes it possible to ensure that the surfactant has the time necessary to adsorb to the interface between the two fluid phases, then flows the inner fluid phase at a very low initial flow rate, which increases gradually according to the procedure described above.
  • Q e (1) the value of internal flow, beyond which the drops are transformed into a continuous stream.
  • ⁇ i the frequency of formation of these drops, which is very low because of the very low flow rate value Q e (1).
  • This formation frequency is measured, for example, by the laser emitter 6, associated with the photodiode 8.
  • the value ⁇ ⁇ of the interfacial tension is calculated according to the above equation, from the values Q e (1) and 0 , (1) above.
  • the external flow rate is set to a value Q e (2) greater than that Q e (1) above. Therefore, the training frequency ⁇ 2 drops will be greater than that ⁇ - ⁇ , evoked above.
  • the flow rate Q is varied to identify a value 0, (2) corresponding to the transition between the drops and the continuous stream. This makes it possible to obtain a second interfacial tension value, denoted ⁇ 2.
  • the curve obtained for the variation of the interfacial tension ⁇ as a function of the drop formation time t, which corresponds to the inverse of the frequency ⁇ , is typically divided into two main zones, namely:
  • a first zone I corresponding to high formation times and consequently to low production frequencies, for which the value of the interfacial tension ⁇ is substantially constant.
  • the drops are formed in a sufficiently slow manner, in order to allow the surfactant to adsorb at the interface between the two fluid phases.
  • a transition point corresponds to the minimum characteristic time noted t K , necessary for the adsorption of the surfactant at the interface between the two fluid phases.
  • time is a characteristic value of the surfactant studied, in that it corresponds to the minimum duration necessary for this surfactant to adsorb at the interface between the two fluid phases.
  • outer capillary inner diameter of: 250 microns
  • inner capillary inner diameter: 100 microns
  • Figure 6 is illustrative of the concept of regimes of "drops” and “jet” as used in this description.
  • the concept of a drop or jet within the meaning of the present invention is made with reference to the behavior at the outlet of the internal flow member from the observation of the different regimes obtained, a dynamic phase diagram showing the nature of the regime according to the flows of the internal phase and the phase external respectively given abscissa and ordinate, as shown in Figure 7 appended hereto.
  • a first surfactant employed in this context was cetyl trimethylammonium bromide (CTAB), added to a level of 2% by weight in the liquid aqueous phase.
  • CTAB cetyl trimethylammonium bromide
  • the addition of this surfactant modifies the flow rate values leading to the jet / drop transition.
  • the value of the surface tension is actually decreased due to the addition of the surfactant.
  • the method of the invention can be obtained to establish the complete phase diagram or only to determine the flow rates that lead to the transition.
  • the method of the invention has also been used to compare different solvents with each other. For this purpose, it is possible to calculate the value of the surface tension for each of the solvents, but, more simply, in the context of this example, it was simply placed under the same conditions using different surfactants, which allows, by direct comparison and without calculation, to identify the effect of each of the surfactants used.

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Abstract

L'invention concerne un procédé où : (E1) on fait s'écouler une phase fluide intérieure, dans un organe d'écoulement intérieur, et une phase fluide extérieure dans un organe d'écoulement extérieur, le flux de la phase fluide intérieure débouchant au sein du flux de la deuxième phase fluide; et la température et la pression dans la zone de contact entre la première et la deuxième phase fluide étant telles que la première et/ou la deuxième phase fluide est à l'état supercritique, (E2) on fait varier le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure de façon à modifier le profil d'écoulement, et on identifie un couple de valeurs des débits des phases intérieur et extérieur, dits de transition, à partir duquel s'opère la modification du profil d'écoulement (de gouttes à jet; ou de jet à gouttes); (E3) à partir du couple de transition identifié dans l'étape (E2), on calcule la valeur de tension interfaciale entre les deux phases fluides intérieure et extérieure ou bien on compare le résultat obtenu à celui obtenu pour un autre couple dans les conditions des étapes (E1) et (E2).

Description

DETERMINATION DE TENSIONS INTERFACIALES
EN CONDITIONS SUPERCRITIQUES
La présente invention a trait à un procédé de détermination de la tension interfaciale existant entre deux phases fluides, dans des conditions de température et de pression dans lesquelles au moins une des deux phases fluides est à l'état supercritique (les deux phases fluides pouvant par exemple être une phase aqueuse et une phase à base de C02 à l'état supercritique). L'invention concerne également des dispositifs adaptés à la mise en œuvre de ce procédé, ainsi qu'une méthode de criblage comprenant une ou plusieurs étapes de mesure de tensions interfaciales en conditions supercritiques employant le procédé de détermination précité.
A des fins de concision, dans la suite de la description, les conditions de température et de pression dans lesquelles l'une et/ou l'autre de deux phases fluides en présence est à l'état supercritique seront désignées par le terme générique de «conditions supercritiques ». Ainsi, deux phases fluides dites «en conditions supercritiques » ou « dans des conditions supercritiques» dans la présente description comprennent (1 ) une première phase à l'état supercritique et (2) une deuxième phase, en contact avec la première, et où ladite deuxième phase est à l'état liquide, gazeux ou supercritique (généralement liquide ou gazeux). Deux phases fluides dites « en conditions supercritiques » selon la présente description ne sont donc pas nécessairement toutes deux à l'état supercritique. En d'autres termes, deux phases ayant respectivement des températures critiques de T1 et T2 et des pressions critiques P1 et P2, les phases seront considérés « en conditions supercritiques » au sens de la présente description si, et seulement si :
- la température est supérieure à T1 et la pression est supérieure à P1 ;
et/ou
- la température est supérieure à T2 et la pression est supérieure à P2. La tension interfaciale en conditions supercritiques précitée existe entre deux phases fluides non miscibles dans les conditions supercritiques de la mesure. Sauf précision explicite contraire, l'expression «phases fluides non miscibles» désigne, dans la présente description, deux phases à l'état liquide, gazeux ou supercritiques et qui ne sont pas miscibles dans les conditions de mise en œuvre du procédé (étant entendu que les deux phases pourraient éventuellement être miscibles dans d'autres conditions). L'accès à la connaissance de la valeur de tensions interfaciales entre deux phases fluides en conditions supercritiques est d'importance, dans de nombreux secteurs technologiques. Ce paramètre peut en effet se révéler critique notamment dans certains procédés physico/chimiques employant une phase à l'état supercritique, ou bien susceptible de conduire au cours de leur mise en œuvre à des conditions supercritiques. Entre autres, l'accès à la valeur de la tension interfaciale est d'intérêt pour les processus employant du C02 à l'état supercritique, qui peuvent être utilisés par exemple dans des synthèses ou des procédés n'employant pas de solvants organiques ; dans des procédés de récupération de pétrole ; ou bien pour la capture et le stockage de C02.
La détermination d'une tension interfaciale entre deux phases fluides en conditions supercritiques est connue comme relativement complexe à mettre en œuvre. De fait, elle nécessite généralement un équipement lourd, notamment compte tenu des hautes pressions qui sont employées. De plus les méthodes qui ont proposées à ce jour pour la mesure de tensions interfaciales en milieu supercritique impliquent généralement des durées de mesure élevées, ainsi que des volumes relativement importants, avec des risques associés pour les opérateurs (les conditions supercritiques impliquant des risques d'explosion ou de fuites qui augmentent avec la durée et les quantités). Outre ces problèmes de sécurité, les procédés proposés sont souvent limités à l'analyse de certains fluides spécifiques et les conditions d'analyse sont à adapter pour chaque couple de fluide étudié.
Les rares méthodes qui ont actuellement été proposées pour la mesure de tensions interfaciales en conditions supercritiques, sujettes aux inconvénients précités, mettent typiquement en œuvre des cellules haute pression de visualisation, au sein desquelles la tension interfaciale est déterminée selon la technique dite "de la goutte pendante" (pour l'anglais «pendent drop» ou «pending drop»), où la mesure est effectuée en analysant la forme adoptée par une goutte d'une phase dense suspendue au sein d'une phase moins dense. Pour plus de détails à ce sujet, on pourra notamment se reporter au brevet US 5,653,250 ou bien à l'article de Adkins et al. dans le Journal of Colloid and Interface Science, vol.346, p.455 (2010). Un but de la présente invention est de fournir une méthode permettant de déterminer la tension interfaciale entre deux phases fluides en conditions supercritiques, en s'affranchissant des problèmes précités rencontrés avec les méthodes décrites jusqu'à présent. L'invention vise en particulier à fournir une méthode permettant de déterminer, de manière à la fois fiable, simple et la moins onéreuse possible, la valeur de tension interfaciale entre deux phases fluides en conditions supercritiques.
A cet effet, la présente invention propose une méthode dans laquelle on fait s'écouler les deux phases fluides en conditions supercritiques en contact l'une avec l'autre, à co-courant et typiquement avec un écoulement coaxial, au sein d'un système d'écoulement de faibles dimensions, et où on observe la nature de l'écoulement obtenu pour différents débits des deux phases fluides. En fonction des débits respectifs des deux phases fluides, l'écoulement à co-courant a lieu soit sous la forme d'un jet continu de l'une des phases fluides au sein de l'autre (pour certains couples de débit), soit sous forme de gouttes de l'une des phases fluides au sein de l'autre (pour les autres couples de débits). Selon la méthode de l'invention, la tension interfaciale est déterminée en établissant au moins une valeur limite de débit où s'opère la transition entre l'écoulement jet et l'écoulement de type goutte (transition jet/goutte).
Plus précisément, selon un premier aspect l'invention a pour objet un procédé de détermination d'au moins une valeur de tension interfaciale entre deux phases fluides non miscibles, en conditions supercritiques, qui comprend les étapes successives suivantes :
(E1 ) on fait s'écouler une première phase fluide, dite phase intérieure, dans un premier organe d'écoulement, dit intérieur, avec un premier débit dit D1 , et une deuxième phase fluide, dite phase extérieure dans un deuxième organe d'écoulement, dit extérieur, avec un deuxième débit dit D2
où
- le flux de la première phase fluide véhiculée par l'organe intérieur débouche par une sortie du premier organe d'écoulement dans le volume interne de l'organe d'écoulement extérieur au sein du flux de la deuxième phase fluide ; et
- la température et la pression dans la zone de contact entre la première et la deuxième phase fluide sont telles qu'au moins la première et/ou la deuxième phase fluide est à l'état supercritique,
ce par quoi, il se forme, en aval du débouché de l'organe d'écoulement intérieur dans l'organe d'écoulement extérieur, en fonction des valeurs respectives des débits D1 et D2 et de leur rapport :
- soit des gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure ;
- soit un jet continu de la phase intérieure dans la phase extérieure ; puis
(E2) on fait varier le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure de façon à modifier le profil d'écoulement, à savoir :
- dans le cas où les débits D1 et D2 l'étape (E1 ) conduisent à des gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure : on modifie le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure jusqu'à obtenir la formation d'un jet continu de la phase intérieure dans la phase extérieure ; et
- dans le cas où les débits D1 et D2 l'étape (E1 ) conduisent à un jet de la phase intérieure dans la phase extérieure : on modifie le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure jusqu'à obtenir la formation de gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure ;
et on identifie un couple de valeurs des débits des phases intérieur et extérieur, dits de transition, à partir duquel s'opère la modification du profil d'écoulement (de gouttes à jet ou de jet à gouttes) ;
puis
(E3) à partir du couple de transition identifié dans l'étape (E2), on calcule la valeur de tension interfaciale entre les deux phases fluides intérieure et extérieure ;
ou bien on compare le couple de transition obtenu dans l'étape (E2) au couple de transition pour un autre système de phases fluides en phase critique déterminée dans les mêmes conditions, ce par quoi on obtient une indication relative entre les valeurs de tension interfaciale des deux systèmes.
Les deux phases mises en présences dans les étapes (E1 ) et (E2) précitées sont non miscibles : ce terme s'entend dans son acception la plus large dans la présente description, à savoir qu'il désigne deux fluides propres à former en mélange un système biphasique dans les conditions mises en œuvre, et permettant d'observer la transition jet/goutte définie ci-dessus.
La mise en œuvre des étapes (E1 ) à (E3) ci-dessus s'avère particulièrement aisée, et elle permet notamment de réaliser, à moindre coût et en un temps réduit, des mesures fiables et reproductibles des tensions interfaciales entre différents fluides en conditions supercritiques.
De plus, dans le cas le plus général, les dispositifs d'écoulement à employer dans les étapes (E1 ) et (E2) présentent un autre avantage, à savoir celui de ne pas nécessiter de complexité technique particulière. En particulier, bien que des modes de réalisation plus élaborés soient envisageables, les organes d'écoulement intérieur et extérieur employés selon l'invention peuvent typiquement se réduire à deux tubes cylindriques coaxiaux. Alternativement, il peut s'agir de puces micro- ou milli-fluidiques, avantageusement en verre ou en verre/silicium.
En outre, et plus fondamentalement, les étapes (E1 ) et (E2) se révèlent adaptées à une mise en œuvre au sein de dispositifs d'écoulement de faibles dimensions, typiquement au sein de tubes capillaires coaxiaux. Ainsi, les organes d'écoulement intérieur et extérieur employés selon l'invention peuvent être deux tubes capillaires coaxiaux, ce qui permet notamment de réduire les quantités de phases mises en présence en conditions supercritique, ce qui se traduit, entre autres, en termes de rapidité d'acquisition des données et de diminution des risques liés à la mise en œuvre de conditions supercritiques.
Selon un mode de réalisation intéressant où la possibilité de réduction de la taille du dispositif est bien mise à profit, le diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur est compris entre 10 micromètres et 2 millimètres, par exemple entre 20 et 200 micromètres. Le diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur peut quant à lui être avantageusement compris entre 50 micromètres et 4 millimètres, par exemple entre 100 et 500 micromètre, étant entendu que, par définition, ce diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur reste supérieur à celui du diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur. La différence entre le diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur et diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur reste de préférence compris entre 5 micromètres et 2 millimètres, par exemple entre 10 et 500 micromètres, et un rapport entre le diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur et le diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur est compris entre 1 ,1 et 10, de préférence entre 1 ,3 et 5.
La nature des organes d'écoulement employés selon l'invention est à adapter à la mise en œuvre des conditions supercritiques des étape (E1 ) et (E2). Dans la plupart des cas, et notamment lorsque les étapes (E1 ) et (E2) mettent en œuvre du C02 à l'état supercritique, on peut utiliser à titre d'organes d'écoulement des tubes capillaires à base de silice fondue, qui permettent de réaliser des écoulement sous des pressions dépassant 75 bars et pouvant aller typiquement jusqu'à au moins 100 bars voir jusqu'à 200 bars. Avantageusement, selon un mode de réalisation qui correspond à celui de l'exemple ci- annexé, les organes d'écoulement intérieur et extérieur sont des capillaires de silice fondue gainés de polyimide, connectés par des éléments connectiques sont constitués de plastique PEEK (polyether ethyl ketone). Des organes d'écoulement particulièrement bien adaptés sont par exemple les tubes capillaires du type de ceux commercialisés par la société Polymicro Technologies sous le nom de « Flexible Fused silica capillary tubing ».
En particulier lorsque les dispositifs d'écoulement présentent des dimensions réduites, par exemple avec des diamètres dans les gammes précitées, chacun des débits des phases fluides au sein des organes d'écoulement dans les étapes (E1 ) et (E2), et notamment chacun des débits D1 et D2 de l'étape (E1 ) peuvent de préférence être compris entre 10 microlitre par heure et 1000 ml par heure, de préférence entre 100 microlitres par heure et 100 ml par heure
En pratique, quelles que soient les dimensions du dispositif employé, les conditions expérimentales de l'étape (E1 ) et de l'étape (E2) peuvent avantageusement être identiques, à l'exception des valeurs des débits des phases fluides.
Selon un mode de réalisation intéressant des étapes (E1 ) et (E2), le débit, dit extérieur, de la phase fluide extérieure peut être maintenu fixe (à la valeur D2) dans les étapes (E1 ) et (E2), alors qu'on fait uniquement varier le débit, dit intérieur, de la phase fluide intérieure dans l'étape (E2). A l'inverse, selon un autre mode de réalisation possible, c'est le débit intérieur qui peut être maintenu fixe (à la valeur D1 ), alors que le débit extérieur est variable dans l'étape (E2). Alternativement, selon un autre mode envisageable quoique plus délicat, on peut faire varier les deux débits conjointement, simultanément ou non, dans l'étape (E2). L'identification de la nature de l'écoulement dans les étapes (E1 ) et (E2), à savoir l'existence de gouttes ou d'un jet, peut typiquement être réalisée en employant un organe d'écoulement extérieur au moins localement transparent pour un rayonnement laser sur au moins une portion de l'organe d'écoulement extérieur, située en aval du débouché de l'organe d'écoulement intérieur dans l'organe d'écoulement extérieur. Pour identifier la nature de l'écoulement, on place cette zone transparente de l'organe d'écoulement entre un émetteur dudit rayonnement laser et un récepteur dudit rayonnement laser (typiquement une photodiode), ce qui conduit à deux types de signaux reçus par le récepteur permettant de distinguer les deux types d'écoulement, à savoir (i) un signal sensiblement continu dans le cas d'un jet (le faisceau laser est en permanence traversé par une phase de même type); et (ii) un signal discontinu dans le cas des gouttes (le faisceau laser est traversé succesivement par des gouttes de phase interne puis par la phase porteuse externe entre le passage de chaque goutte).
La détermination de la valeur de la tension interfaciale dans l'étape (E3) peut quant à elle être réalisée selon toute méthode adaptée à partir de la connaissance du couple de débits de transition établi dans l'étape (E2) et des caractéristiques physiques des dispositifs d'écoulement employés et des phases fluides en présence.
Ainsi, par exemple, lorsque les étapes (E1 ) et (E2) sont réalisées avec un débit de la phase fluide extérieure fixé à la valeur de D2, la valeur de la tension interfaciale peut être établie à partir du débit de transition de la phase fluide intérieure, du diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur, et des viscosités des phases fluides intérieure et extérieure, typiquement en employant l'équation suivante :
Kax E(x,À) = CF(x,À) où
Figure imgf000009_0001
E(x, λ) = -4x + (8 - 4 Γ 1 )x3 + 4( 1 - l)x5 ,
F(x, À) = x4 (4 - À'1 + 4 ln(x)) + x6 (-8 + Λ'1 ) +
x8 4 - 3^1 - (4 - 4 1)ln(x)),
Figure imgf000009_0002
APD*
Ka = , avec
4L.y
AP _
^e^e le gradient de pression
L xDe (l - x )
Selon un mode de réalisation permettant d'affiner encore la mesure de la tension interfaciale, on peut déterminer plusieurs fois successives la valeur de la tension interfaciale entre deux mêmes phases fluides dans les mêmes conditions supercritiques, par exemple en réalisant plusieurs fois les étapes (E1 ) à (E3) à débit extérieur fixé et en faisant varier le débit intérieur dans l'étape (E2), et en fixant à chaque cycle d'étape (E1 ) à (E3) une valeur distincte pour le débit extérieur (à savoir avec un débit D2 pour le premier cycle, un débit D'2≠D2 pour le deuxième cycle, un débit D"2 encore distinct de D2 et D'2 en cas de troisième cycle, etc .).
Il est à noter que, de par sa grande simplicité de mise en œuvre, le procédé de l'invention présente une très grande modularité et peut être mis en œuvre dans un très grand nombre d'applications. Le procédé permet en particulier de réaliser avec une vitesse élevée d'acquisition des mesures successives concernant des phases de natures distinctes sans avoir à adapter les conditions expérimentales et les conditions de mesure entre chacune des acquisitions. Contrairement aux techniques proposées jusqu'à présent, la méthode proposée selon la présente invention permet en outre de déterminer la valeur de la tension interfaciale d'un très grand nombre de couples de phases fluides, sans avoir à adapter au cas par cas la nature de l'analyse à réaliser lorsque la nature physique ou chimique de l'une et/ou de l'autre des phases fluides est modifiée. Elle peut de plus être réalisée selon un mode continu et la nature de l'une et ou l'autre des deux phases peut être modifiée au cours du temps lors de ce processus continu, ce qui présente encore un avantage du procédé.
Selon un mode de réalisation très particulier, la mise en contact des phases fluides dans les étapes (E1 ) et (E2) est réalisée en présence d'un tensioactif. Dans ce cas, on peut typiquement mettre en œuvre plusieurs fois successives les étapes (E1 ) à (E3) dans des conditions similaires mais avec des quantités variables de tensioactif, permettant de faire varier le temps de formation des gouttes, et déterminer, à partir d'une courbe d'évolution de la valeur de tension interfaciale en fonction du temps de formation des gouttes, un temps caractéristique du tensioactif, correspondant à la transition entre une zone où la valeur de tension interfaciale reste sensiblement constante en fonction du temps de formation, et une zone adjacente, où cette valeur de tension interfaciale augmente au fur et à mesure que ce temps de formation diminue.
Le procédé de l'invention peut être employé pour déterminer la tension interfaciale existant entre deux phases fluides dans tout procédé physico/chimique employant une phase à l'état supercritique, ou bien susceptible de conduire au cours de leur mise en œuvre à des conditions supercritiques. Dans ce cas, la première phase fluide comprend du C02 supercritique ou un autre fluide à l'état supercritique. Il peut notamment être utilisé pour mesurer la tension interfaciale dans des processus employant du C02 à l'état supercritique ou tout autre fluide supercritique, par exemple dans des réactions de synthèse réalisées en émulsion dans le C02 supercritique; dans des procédés d'extraction utilisant le C02 supercritique, incluant notamment des procédés de récupération de pétrole; ou bien dans des procédés de capture et de stockage de C02 où le C02 est employé à l'état supercritique ^ Selon un autre aspect, la présente invention a également pour objet une installation adaptée à la mise en œuvre du procédé précité comprenant les étapes (E1 ) à (E3). Cette installation comprend typiquement :
- un organe d'écoulement intérieur et un organe d'écoulement extérieur, de préférence coaxiaux, l'organe d'écoulement intérieur débouchant dans le volume interne de l'organe d'écoulement extérieur ;
- des moyens d'alimentation en deux phases fluides, respectivement dans les deux organes d'écoulement, adaptés à des conditions où une des phases est à l'état supercritique ;
- des moyens de contrôle de la température et de la pression au sein de l'installation, propres à porter au moins l'espace interne de l'organe d'écoulement extérieur dans des conditions de température et de pression supercritiques pour au moins une des phases fluides ;
- des moyens de variation du débit d'au moins une des phases fluides ; et
- des moyens d'observation de la nature de l'écoulement en aval du débouché de l'organe d'écoulement intérieur dans l'organe d'écoulement extérieur.
Selon encore un autre aspect, l'invention a enfin pour objet un procédé de criblage de différents couples de phases fluides, dans lequel on prépare ces différents couples, on détermine au moins une valeur de tension interfaciale relative à chacun de ces couples, selon les étape (E1 ) à (E3) précitées, et on identifie au moins un couple préféré, parmi lesdits plusieurs couples criblés.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, ce mode de criblage est employé en conduisant successivement les étapes (E1 ) et (E2), dans les mêmes conditions, d'abord avec un premier couple de phases fluides, puis pour un second couple de de phases fluides, puis en comparant dans l'étape (E3) les résultats obtenus dans les deux cas, ce par quoi on compare les deux couples l'un par rapport à l'autre.
Ce procédé de criblage est notamment adapté à la mise en œuvre des variantes suivantes :
- on peut prépare les différents couples en ajoutant au moins une substance à au moins une des phases, par exemple un tensioactif et/ou un polymère et/ou une particule solide et/ou un mélange de plusieurs composés, par exemple une huile ou du pétrole brut; et - on peut préparer les différents couples en modifiant au moins une condition d'au moins une phase, par exemple son pH.
Selon un mode de réalisation particulier du procédé de criblage de l'invention, au moins un des couples employé comprend du pétrole brut, de préférence au sein de C02 supercritique
L'invention va maintenant être décrite plus en détails ci-après, en référence aux dessins annexés et à l'exemple ci-après, où :
La figure 1 est une vue de côté, illustrant une installation permettant la mise en œuvre d'un procédé de détermination de la tension interfaciale entre deux phase fluides, conforme à l'invention ;
Les figures 2, 4 et 5 sont des vues de côté, analogues à la figure 1 , illustrant différentes étapes de mise en œuvre de ce procédé ;
La figure 3 est un graphe, illustrant les variations du signal d'une photodiode en fonction du temps ;
La figure 6 représente différents régimes d'écoulement de type jet ou goutte observés dans le cadre de l'exemple
La figure 7 est un diagramme de phase obtenu dans le cadre de l'exemple, montrant l'évolution du régime d'écoulement sous l'effet de la variation des débits.
Sur La figure 1 , il est illustré une installation conforme à l'invention, qui comprend deux organes d'écoulement, respectivement un organe d'écoulement intérieur 2 et un organe d'écoulement extérieur 4. Sur cet exemple illustratif, ces organes d'écoulement 2 et 4 sont des capillaires, réalisés notamment en silice fondue, sachant que d'autres organes d'écoulement sont envisageables.
Les deux capillaires 2 et 4 illustrés sur la figure sont coaxiaux, et possèdent ainsi un axe principal commun, noté A. On désigne par ailleurs par D, le diamètre externe du capillaire intérieur 2, à savoir que ce diamètre inclut les parois des capillaires. On note en outre De le diamètre interne du capillaire extérieur 4, à savoir que cette valeur de diamètre n'inclut en revanche pas les parois de ce capillaire 4.
De façon avantageuse, D, est compris entre 10 microns (ou micromètres) et 2 millimètres, de préférence entre 10 microns et 200 microns, alors que De est compris entre 50 microns et 4 millimètres, de préférence entre 100 microns et 500 microns. En outre, le rapport De/Di est avantageusement compris entre 1 .1 et 10, de préférence entre 1 .3 et 5.
On note 2' le débouché du capillaire intérieur 2, dans le volume interne du capillaire extérieur 4. Immédiatement en aval de ce débouché 2', il est prévu un émetteur laser 6, d'un premier côté du capillaire 4, qui est associé à une photodiode 8, placée à l'opposé de cet émetteur 6. Cet émetteur et cette photodiode sont susceptibles de délivrer un signal, permettant d'obtenir des informations sur la formation de gouttes ainsi que sur la fréquence de cette formation.
L'installation décrite ci-dessus, en référence à la figure 1 , permet la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'invention, visant à déterminer la tension interfaciale entre deux phases fluides. A cet effet, on met en communication les capillaires 2 et 4 avec des moyens d'amenée de deux phases non miscibles à tester. Ces moyens d'amenée, qui sont de type classique, ne sont pas représentés sur les figures. De façon habituelle, il peut par exemple s'agir de pousses seringues et de connectiques microfluidiques.
Selon un mode de réalisation possible, illustré sur les figures, on fixe le débit extérieur, noté Qe (1 ), de la phase fluide (Le) s'écoulant dans le capillaire extérieur. De façon avantageuse, cette valeur de débit extérieur est comprise entre 10 microlitre/heure et 1000 ml/heure, de préférence entre 100 microlitres/heure et 100 ml/heure. De plus, on confère au débit intérieur, noté Q,, de la phase fluide (Li) s'écoulant dans le capillaire intérieur et au débit extérieur Qe de la phase fluide (Le) s'écoulant dans le capillaire extérieur des valeurs très faibles. Dans ces conditions, la mise en contact de ces deux phase fluides non miscibles conduit à la formation de gouttes G, constituées par la phase fluide intérieur, dans une phase porteuse P formée par la phase fluide extérieure (voir figure 2).
Puis, pour ce même débit extérieur Qe(1 ), on augmente progressivement la valeur du débit Q,, selon une fonction Q, = f(t) prédéterminée en fonction du temps. On observe alors le signal émis par la photodiode, en fonction du temps.
Au début de l'écoulement des deux phases fluides, correspondant à la formation de gouttes, le signal est périodique, à savoir qu'il oscille entre deux valeurs, respectivement Si et s2 (voir figure 3). La valeur Si correspond à la position, dans laquelle le laser et la photodiode sont séparés à la fois par la phase fluide intérieure et la phase fluide extérieure (figure 4), alors que le signal s2 correspond à la position, pour laquelle ce laser et cette photodiode sont uniquement séparés par la phase fluide extérieure (figure 2). Au-dessus d'une certaine valeur de débit Q,, on note que les gouttes initialement produites sont remplacées par un jet continu J de la phase fluide intérieure dans la phase fluide extérieure (figure 5). A partir du moment où on a atteint cette valeur seuil, le signal émis par la photodiode se stabilise à la valeur si, puisque le laser et la photodiode sont en permanence séparés à la fois par la phase fluide intérieure et par la phase fluide extérieure.
A partir de la courbe de la figure 3, on identifie l'instant, noté t(1 ), correspondant à l'apparition du jet continu. Etant donné que, comme vu ci-dessus, la variation de débit Q, est connue en fonction du temps, on peut accéder à la valeur de débit 0,(1 ) correspondant à cet instant t(1 ) de formation du jet. Connaissant la valeur du débit extérieur Qe(1 ), ainsi que la valeur du débit interne Q,(1 ) pour laquelle apparaît le jet continu, on peut en déduire la valeur de la tension interfaciale γ ( ) entre les deux phases fluides.
A cet effet, on utilise l'équation suivante :
Kax E(x,À) = CF(x,À), où
E λ-ι)χ3 + 4(λ'ι
F
Figure imgf000014_0001
4 ln(x)) + x6 (
χ8(4 - 3Χ1 - (4 - 4Χ1)1η(χ)),
Figure imgf000014_0002
La résolution de l'équation (1 ) ci-dessus permet d'accéder à la valeur de Ka, puis à celle de γ en utilisant l'équation suivante :
Figure imgf000014_0003
ΔΡ _ 12¾7ege
le gradient de pression
L πΟ* (\ - χ2) Comme cela ressort de ce qui précède, on peut déduire cette valeur de tension interfaciale en connaissant uniquement les valeurs du débit de phase fluide extérieure fixé Qe, du débit de phase fluide intérieure de transition Qi, du diamètre De du capillaire extérieur, ainsi que des viscosités η, et ηβ des phase fluides intérieure et extérieure. Cette valeur peut donc être connue de manière simple et rapide.
On peut recommencer l'opération décrite ci-dessus en fixant à chaque fois le débit externe Qe à des valeurs différentes, notées Qe(2) à Û2(n). Ceci permet d'accéder à des valeurs correspondantes de débit interne, notées 0,(2) à Q, (n), pour lesquelles s'opère la transition entre les gouttes et le jet. Pour chaque groupe de valeurs Q,(j) et QeC). où j varie de 1 à n, on peut également déduire n valeurs de tension interfaciales notées γ (1 ) à γ (n). Les valeurs de débit intérieur Q, sont typiquement comprises entre 10 microlitre/heure et 1000 ml/heure, notamment entre 100 microlitres/heure et 100 ml/heure.
A titre de variante, pour un débit extérieur fixé, on peut choisir une valeur initiale de débit intérieur très élevée, telle que la mise en contact des deux phases fluides conduit à la formation d'un jet
Ensuite, on diminue progressivement cette valeur de débit intérieur jusqu'à l'obtention de gouttes. De façon similaire à ce qui a été décrit ci-dessus, le débit intérieur recherché correspond à celui pour lequel on identifie la transition entre jet et gouttes, et non pas entre gouttes et jet comme dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 2.
A titre de variante, on peut envisager de fixer, non pas le débit extérieur, mais le débit intérieur de sorte que, dans ce cas, on fait alors varier le débit extérieur. Ceci peut être intéressant pour réduire les erreurs sur les mesures, notamment en réalisant tout d'abord une première série de mesures avec débit extérieur fixé, puis une seconde série avec débit intérieur fixé, pour les mêmes phases fluides. On peut alors, de façon avantageuse, faire une moyenne des valeurs obtenues lors de ces deux séries de mesures.
Selon une variante avantageuse de l'invention, on peut réaliser un criblage de différents couples de phases fluides, en utilisant le procédé de détermination de tension de surface, tel que décrit ci-dessus.
A cet effet, on met en liaison les capillaire d'écoulement 2 et 4 avec des moyens d'ajout d'au moins une substance dans au moins une phase fluide, et/ou avec des moyens permettant de modifier les conditions de l'écoulement d'au moins un de ces phases fluides. Les moyens d'ajout permettent d'ajouter, à l'un et/ou l'autre des phases fluides, différents types de substances telles qu'un tensioactif, un polymère, particules solides, des sels, des acides, ou des bases ou des mélanges d'une ou plusieurs substance, par exemple du pétrole brut ou une huile. Les moyens de modification des conditions d'écoulement sont par exemple susceptibles de faire varier le pH, la température, ou encore la pression.
On prépare ensuite un couple de phases fluides dites de base, dont on détermine la tension de surface conformément au procédé décrit ci-dessus. Puis, on modifie le couple de base, par ajout d'au moins une substance dans au moins une phase fluide, et/ou modification d'au moins une condition d'au moins une de ces phases fluides de base.
On détermine alors les différentes tensions de surface, relatives aux différents couples de phase fluide ainsi préparés. Enfin, on détermine un ou plusieurs couples de phase fluide préférés, par exemple ceux présentant la tension de surface la plus basse.
Selon l'invention, on peut mesurer différentes valeurs de tension interfaciale en fonction de la vitesse de formation des gouttes, ce qui permet de déterminer la vitesse d'adsorption d'un tensioactif à l'interface entre les phases fluides, à savoir la tension interfaciale dynamique. Pour ce faire, on utilise l'installation décrite précédemment et on introduit dans les phases en écoulement un agent tensioactif, dont on désire déterminer les propriétés. Ce tensioactif est ajouté, de façon habituelle, à l'une et/ ou l'autre des phases fluides.
Un mode de mise en œuvre illustratif de la méthode utilisable pour déterminer les propriétés d'un tensioactif selon l'invention va maintenant être décrit plus en détails.
Typiquement, on fixe tout d'abord dans une première étape, un débit extérieur Qe à une valeur très basse, notée Qe(1 ), ce qui permet de s'assurer que le tensioactif a le temps nécessaire de s'adsorber à l'interface entre les deux phases fluides, puis on fait s'écouler le phase fluide intérieure à un débit initial très faible, qu'on augmente progressivement selon la procédure décrite ci-dessus. On note 0,(1 ) la valeur de débit intérieur, au-delà de laquelle les gouttes se transforment en un jet continu. On note par ω i la fréquence de formation de ces gouttes, qui est très faible du fait de la valeur de débit très basse Qe(1 ). Cette fréquence de formation est mesurée par exemple par l'émetteur laser 6, associé à la photodiode 8. Enfin, on calcule selon l'équation précitée la valeur γ λ de la tension interfaciale, à partir des valeurs Qe(1 ) et 0,(1 ) ci-desus.
Dans une deuxième étape, on fixe le débit extérieur à une valeur Qe(2) supérieure à celle Qe(1 ) ci-dessus. Par conséquent, la fréquence ω 2 de formation des gouttes sera supérieure à celle ω -ι, évoquée ci-dessus. Puis, de façon analogue à la première étape, on fait varier le débit Q,, jusqu'à identifier une valeur 0,(2) correspondant à la transition entre les gouttes et le jet continu. Ceci permet d'obtenir une deuxième valeur de tension interfaciale, notée γ 2. On répète ensuite ces deux étapes, de façon itérative, pour n valeurs de débit, ce qui permet d'obtenir n valeurs de fréquence de formation de gouttes, ainsi que n valeurs de tension interfaciale.
La courbe obtenue pour la variation de la tension interfaciale γ en fonction du temps t de formation des gouttes, qui correspond à l'inverse de la fréquence ω , se divise typiquement en deux zones principales, à savoir :
- une première zone I, correspondant à des temps de formation élevés et par conséquent à des fréquences de production faibles, pour lesquelles la valeur de la tension interfaciale γ est sensiblement constante. En d'autres termes, dans cette portion de courbe, les gouttes se forment de façon suffisamment lente, afin de permettre au tensioactif de s'adsorber à l'interface entre les deux phases fluides.
- une deuxième zone II, correspondant à des fréquences de formation plus élevées, à savoir des temps de formation plus courts. Au fur et à mesure qu'on se rapproche du temps de formation minimal tn, on note une augmentation de la tension interfaciale γ . En d'autres termes, plus les gouttes se forment à des fréquences élevées, moins le tensioactif a le temps de s'adsorber et, par conséquent, pus la tension interfaciale augmente.
A l'intersection entre les zones I et II, un point de transition correspond au temps caractéristique minimal noté tK, nécessaire à l'adsorption du tensioactif à l'interface entre les deux phase fluides. En d'autres termes, le temps est une valeur caractéristique du tensioactif étudié, en ce sens qu'il correspond à la durée minimale, nécessaire à ce tensioactif pour s'adsorber à l'interface entre les deux phases fluides.
En utilisant la méthode qui vient d'être décrite, on peut mettre en œuvre un procédé de criblage de différents agents tensioactifs. A cet effet, on utilise deux phase fluides non miscibles de base, qu'on fait s'écouler dans les capillaires 2 et 4. Puis, on leur ajoute successivement différents agents tensioactifs, dont on mesure les temps caractéristiques tK, selon les étapes décrites ci-dessus. Le ou les agent(s) tensioactif(s) préféré(s) correspond(ent) en particulier à ceux dont les temps caractéristiques sont inférieurs aux temps caractéristiques de l'application. L'invention va être encore davantage illustrée ci-après, à la lumière de l'exemple de réalisation qui suit, où la méthode décrite ci-dessus en référence aux figures a été mise en œuvre en utilisant comme phases fluides immiscibles respectivement de l'eau liquide et du C02 à l'état supercritique (mis en œuvre à une pression de 165 bar (165.105 Pa) et à une température de 50°C, et comme organes d'écoulement deux tubes capillaires coaxiaux en silice fondue commercialisés par la société Polymicro Technologies sous le nom de « Flexible Fused silica capillary tubing », ayant respectivement les diamètres suivants :
capillaire extérieur diamètre intérieur du: 250 microns
capillaire intérieur : diamètre intérieur : 100 microns
diamètre extérieur : 150 microns
EXEMPLE
Détermination de la tension de surface en présence de tensioacti
dans un mélange eau/C02 supercritique.
L'eau et le C02 supercritique ont été injectés a co-courant dans les deux organes d'écoulement, dans les conditions de température et de pression précitées, en faisant varier leur débits respectifs. Le C02 supercritique a été injecté par le tube capillaire interne, au sein de l'eau liquide véhiculée par le tube externe et jouant le rôle de phase porteuse.
En fonction des débits, différents régime d'écoulement sont observés, à savoir un régime dit de jet ÇJetting' en anglais), où le C02 supercritique s'écoule sous forme d'un jet en sortie du capillaire interne, et un régime dit de gouttes ÇDripping' en anglais), où le C02 forme des gouttes en sortie du capillaire interne, comme illustré sur la figure 6 ci-annexée.
A noter que la figure 6 est bien illustrative de la notion de régimes de « gouttes » et de « jet » telle qu'elle est employée dans la présente description. A ce sujet, on notera que la notion de goutte ou de jet au sens de la présente invention est faite en référence au comportement au niveau de la sortie de l'organe d'écoulement intérieur A partir de l'observation des différents régimes obtenus, un diagramme de phase dynamique reportant la nature du régime en fonction des flux de la phase interne et de la phase externe respectivement donnés en abscisse et en ordonnée, comme illustré sur la figure 7 ci-annexée.
Des mesures similaires ont été effectuées avec différents tensioactifs ajoutés au milieu, qui modifient le diagramme de phases dynamique obtenu en l'absence de tensioactif.
Un premier tensioactif employé dans ce cadre a été le bromure de cétyl trimethylammonium (CTAB), additionné à hauteur de 2% en masse dans la phase aqueuse liquide.
L'addition de ce tensioactif modifie les valeurs des débits conduisant à la transition jet/goutte. La valeur de la tension de surface se trouve en fait diminuée du fait de l'addition du tensioactif. La méthode de l'invention peut être obtenue pour établir le diagramme de phases complet ou bien uniquement pour déterminer les débits qui conduisent à la transition.
A partir de ces valeurs de débits, à l'aide des équations précités, on peut remonter à la valeur de la tension de surface.
La méthode de l'invention a également été utilisée pour comparer entre eux différents solvants. A cet effet, on peut calculer la valeur de la tension de surface pour chacun des solvants, mais, plus simplement, dans le cadre de cet exemple, on s'est simplement placé dans les mêmes conditions en utilisant différents tensioactifs, ce qui permet, par comparaison directe et sans calcul, d'identifier l'effet de chacun des tensioactifs employés.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination d'au moins une valeur de tension interfaciale entre deux phases fluides non miscibles, en conditions supercritiques, qui comprend les étapes successives suivantes :
(E1 ) on fait s'écouler une première phase fluide, dite phase intérieure, dans un premier organe d'écoulement intérieur (2), avec un premier débit D1 , et une deuxième phase fluide extérieure dans un deuxième organe d'écoulement extérieur (4) avec un deuxième débit dit D2
où
- le flux de la première phase fluide véhiculée par l'organe intérieur débouche par une sortie du premier organe d'écoulement dans le volume interne de l'organe d'écoulement extérieur au sein du flux de la deuxième phase fluide ; et
- la température et la pression dans la zone de contact entre la première et la deuxième phase fluide sont telles qu'au moins la première et/ou la deuxième phase fluide est à l'état supercritique,
ce par quoi, il se forme, en aval du débouché (2') de l'organe d'écoulement intérieur dans l'organe d'écoulement extérieur, en fonction des valeurs respectives des débits D1 et D2 et de leur rapport :
- soit des gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure ;
- soit un jet continu de la phase intérieure dans la phase extérieure ;
puis
(E2) on fait varier le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure de façon à modifier le profil d'écoulement, à savoir :
- dans le cas où les débits D1 et D2 l'étape (E1 ) conduisent à des gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure : on modifie le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure jusqu'à obtenir la formation d'un jet continu de la phase intérieure dans la phase extérieure ; et
- dans le cas où les débits D1 et D2 l'étape (E1 ) conduisent à un jet de la phase intérieure dans la phase extérieure : on modifie le débit de la phase intérieure et/ou de la phase extérieure jusqu'à obtenir la formation de gouttes de la phase intérieure dans la phase extérieure ; et on identifie un couple de valeurs des débits des phases intérieur et extérieur, dits de transition, à partir duquel s'opère la modification du profil d'écoulement (de gouttes à jet ou de jet à gouttes) ;
puis
- (E3) à partir du couple de transition identifié dans l'étape (E2), on calcule la valeur de tension interfaciale entre les deux phases fluides intérieure et extérieure ;
ou bien
on compare le couple de transition obtenu dans l'étape (E2) au couple de transition pour un autre système de phases fluides en phase critique déterminée dans les mêmes conditions, ce par quoi on obtient une indication relative entre les valeurs de tension interfaciale des deux systèmes.
2 Procédé selon la revendication 1 , où, dans l'étape (E3), à partir du couple de transition identifié dans l'étape (E2), on calcule la valeur de tension interfaciale entre les deux phases fluides intérieure et extérieure. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, où les organes d'écoulement intérieur (2) et extérieur (4) sont deux tubes capillaires coaxiaux.
4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, où le diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur (2) est compris entre 10 micromètres et 2 millimètres et le diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur (4) est compris entre 50 micromètres et 4 millimètres, étant entendu que le diamètre intérieur de l'organe d'écoulement extérieur reste supérieur à celui du diamètre extérieur de l'organe d'écoulement intérieur.
5 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, où les organes d'écoulement sont des tubes capillaires à base de silice fondue 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, où le débit de la phase fluide extérieure est maintenu fixe à la valeur D2 dans les étapes (E1 ) et (E2), alors qu'on fait uniquement varier le débit de la phase fluide intérieure dans l'étape (E2).
7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, où le débit de la phase fluide intérieure est maintenu fixe à la valeur D1 dans les étapes (E1 ) et (E2), alors qu'on fait uniquement varier le débit de la phase fluide extérieure dans l'étape (E2). 8 Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, où la mise en contact des phases fluides dans les étapes (E1 ) et (E2) est réalisée en présence d'un tensioactif.
9 Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, où a première phase fluide comprend du C02 supercritique.
10 Installation pour la mise en œuvre du procédé de l'une des revendications 1 à 8 comprenant :
- un organe d'écoulement intérieur et un organe d'écoulement extérieur, de préférence coaxiaux, l'organe d'écoulement intérieur débouchant dans le volume interne de l'organe d'écoulement extérieur ;
- des moyens d'alimentation en deux phases fluides, respectivement dans les deux organes d'écoulement ; adaptés à des conditions où une des phases est à l'état supercritique
- des moyens de contrôle de la température et de la pression au sein de l'installation, propres à porter au moins l'espace interne de l'organe d'écoulement extérieur dans des conditions de température et de pression supercritiques pour au moins une des phases fluides ;
- des moyens de variation du débit d'au moins une des phases fluides ; et
- des moyens d'observation de la nature de l'écoulement en aval du débouché de l'organe d'écoulement intérieur dans l'organe d'écoulement extérieur.
1 1 Procédé de criblage d'au moins deux couples distincts de phases fluides dans lequel on prépare ces couples, on détermine au moins une valeur de tension interfaciale relative à chacun de ces couples, selon les étape (E1 ) à (E3) précitées, et on identifie au moins un couple préféré, parmi lesdits plusieurs couples criblés.
12 Procédé selon la revendication 1 1 , où on conduit successivement les étapes (E1 ) et (E2), dans les mêmes conditions, d'abord avec un premier couple de phases fluides, puis pour un second couple de phases fluides, puis on compare dans l'étape (E3) les résultats obtenus dans les deux cas, ce par quoi on compare les deux couples l'un par rapport à l'autre.
13 Procédé selon la revendication où au moins un des couples employé comprend du pétrole brut, de préférence au sein de C02 supercritique.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2745339B2 (es) * 2018-08-28 2021-08-31 Univ Santiago Compostela Método para determinar la tensión interfacial
FR3098301B1 (fr) 2019-07-04 2021-06-18 Ifp Energies Now Dispositif et procédé pour déterminer une valeur de tension interfaciale entre deux fluides
FR3098911B1 (fr) 2019-07-19 2021-07-09 Ifp Energies Now Dispositif et procédé pour déterminer une valeur de tension interfaciale entre deux fluides
US11280170B2 (en) 2019-11-04 2022-03-22 Oil Technology Group LLC Method and system for enhanced oil recovery using pumped liquid phase propane and liquid phase butane in an adjustable ratio

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3030802A (en) * 1957-07-19 1962-04-24 African Explosives & Chem Method and apparatus for the continuous measurement and recording of the concentration of one component of liquid phase solutions
GB1317200A (en) * 1970-10-01 1973-05-16 Fulmer Res Inst Ltd Apparatus for the determination of surface tension of liquids
US4874426A (en) * 1987-09-29 1989-10-17 Hajime Honda Surface tensiometer and concentration controlling device
US5559284A (en) * 1995-04-17 1996-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for determining elongational viscosity and dynamic surface tension in liquid solutions
US5653250A (en) 1995-07-28 1997-08-05 Sigmund; Phillip Vapor-liquid equilibrium and interfacial tension measuring apparatus and method
US20030205079A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Taylor John A. Coating stretch tester
GB2408572A (en) * 2003-11-27 2005-06-01 Isis Innovation Method and apparatus for measuring surface configuration
WO2009125119A1 (fr) * 2008-03-25 2009-10-15 Rhodia Operations Procede et installation de determination de la tension interfaciale entre deux liquides, et procede de criblage de differents liquides

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9744513B2 (en) * 2007-09-20 2017-08-29 Jean-Louis Viovy Encapsulation microfluidic device
US8176984B2 (en) * 2008-07-03 2012-05-15 Schlumberger Technology Corporation Systems and methods for downhole sequestration of carbon dioxide

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3030802A (en) * 1957-07-19 1962-04-24 African Explosives & Chem Method and apparatus for the continuous measurement and recording of the concentration of one component of liquid phase solutions
GB1317200A (en) * 1970-10-01 1973-05-16 Fulmer Res Inst Ltd Apparatus for the determination of surface tension of liquids
US4874426A (en) * 1987-09-29 1989-10-17 Hajime Honda Surface tensiometer and concentration controlling device
US5559284A (en) * 1995-04-17 1996-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for determining elongational viscosity and dynamic surface tension in liquid solutions
US5653250A (en) 1995-07-28 1997-08-05 Sigmund; Phillip Vapor-liquid equilibrium and interfacial tension measuring apparatus and method
US20030205079A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Taylor John A. Coating stretch tester
GB2408572A (en) * 2003-11-27 2005-06-01 Isis Innovation Method and apparatus for measuring surface configuration
WO2009125119A1 (fr) * 2008-03-25 2009-10-15 Rhodia Operations Procede et installation de determination de la tension interfaciale entre deux liquides, et procede de criblage de differents liquides

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADKINS ET AL., JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, vol. 346, 2010, pages 455
GUILLOT COLIN ET AL: "Stability of a jet in confined pressure-driven biphasic flows at low reynoldy numbers", PHYSICAL REVIEW LETTERS, AMERICAN PHYSICAL SOCIETY, NEW YORK, US, vol. 99, 7 September 2007 (2007-09-07), pages 104502 - 1, XP002504422, ISSN: 0031-9007, DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.99.104502 *
MASAYUKI SATO ET AL: "Surface Tension Reduction of Liquid By Applied Electric Field Using Vibrating Jet Method", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 34, no. 2, 1 April 1998 (1998-04-01), XP011022367, ISSN: 0093-9994 *
RONAY ET AL: "Determination of the dynamic surface tension of inks from the capillary instability of jets", JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, ACADEMIC PRESS, NEW YORK, NY, US, vol. 66, no. 1, 1 August 1978 (1978-08-01), pages 55 - 67, XP024186507, ISSN: 0021-9797, [retrieved on 19780801], DOI: 10.1016/0021-9797(78)90183-2 *
UTADA A S ET AL: "Absolute instability of a liquid jet in a coflowing stream", PHYSICAL REVIEW LETTERS, AMERICAN PHYSICAL SOCIETY, NEW YORK, US, vol. 100, 11 January 2008 (2008-01-11), pages 14502 - 1, XP002504423, ISSN: 0031-9007, DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.100.014502 *

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