English
Deutsch
Francais
2015 .
- .
2014 .
2014.
2014 .
18- 2014.
2014 .
- , .

Installation pour la production d'un agent d'absorption carbonique STRG

Technologies perspectives
de la localisation et de lélimination des taches de pétrole

La mise en oeuvre des méthodes classiques de la localisation et de lélimination des taches de pétrole déversé, telles que la collecte mécanique, la dispersion, la combustion contrôlée, reste limitée par des conditions météorologiques, la situation écologique etc. Une des directions perspectives, que lon peut dailleurs exploiter lorsque les autres méthodes sont limitées, consiste à mettre en oeuvre la technologie utilisant des sorbants.

Le sorbant est une matière permettant de collecter le pétrole par adsorption ou absorption. Actuellement on connaît approximativement deux centaines de sorbants utilisés pour éliminer des taches de pétrole déversé.

Lutilisation à grande échelle des sorbants est contrariée par la nécessité dacheminer des volumes ou des masses de sorbant importantes jusquà lendroit de laccident.

A cet effet, un des facteurs déterminants dutilisation de tel ou tel type de sorbant en vue déliminer des taches de pétrole est la possibilité de préparation de sorbant à lendroit même de la mise en oeuvre. De ce fait il est important que la matière première pour la préparation de sorbant présente une densité sufisemment élevée ce qui réduit le coût de son acheminement vers lendroit de laccident.

En localisant des déversements il est important dexploiter des propriétés de sorbants permettant de circonscrire des taches de pétrole dans un délai le plus court possible. De telles propriétés essentielles sont la vitesse de sorption de pétrole, la flottabilité, la possibilité de mise en oeuvre à lendroit daccident, cest-à-dire labsorbance, la densité, les procédés de stockage et de dépôt.

Lutilisation des sorbants dans des conditions climatiques diverses est conditionnée par ses températures de fonctionnement, ledit paramètre ayant un rôle important lorsque la tache de pétrole se met en feu.

Dans lélimination des déversements les sorbants doivent permettre de remédier à la pollution en nettoyant la surface avec un maximum defficacité et à des coûts réduits. Les facteurs defficacité de sorbants les plus importants sont la possibilité de régénération, une utilisation simple, une concentration de pétrole résiduelle maximale.

Un des critères pour estimer lefficacité dun sorbant est le coût (y compris celui dacheminement vers lendroit daccident) dune quantité de sorbant déterminée nécessaire pour labsorbtion dune tonne de pétrole.

Lanalyse de lefficacité des sorbants selon les critères mentionnés et conformément à la classification proposée permet de constater que les sorbants non organiques (neutres) STRG (sorbant graphitique thermolysé) et USVR, les sorbants organiques Lesorb, Sorboil et Organominéral et les sorbants synthétiques Unipolymère, Supersorbant, Primesorb et Ecosorb sont nettement supérieurs aux autres sorbants analogues daprès la vitesse de sorption et labsorbance.

La comparaison des sorbants choisis démontre que les sorbants organiques présentent une absorption très inférieure par rapport aux sorbants non organiques et synthétiques. Ainsi, labsorption des sorbants Lesorb, Sorboil et Organominéral constitue respectivement 10, 6 et 8 kg de pétrole par un kilogramme de sorbant, tandis que labsorption des sorbants non organiques et synthétiques varie entre 22 et 50 kg de pétrole par 1 kg de sorbant. Par ailleurs, leur mise en oeuvre nécessite lacheminement dune masse importante de sorbant vers lendroit de déversement de pétrole ce qui augmente le coût de travaux et contrarie le début rapide de ces travaux. Un facteur non moins important est leur flottabilité réduite qui est très inférieure à celle des sorbants non organiques et synthétiques.

En même temps la comparaison des sorbants non organiques et synthétiques choisis démontre la similitude de leurs caractéristiques principales. Dune part, les sorbants synthétiques ont un avantage par rapport aux sorbants non organiques en ce qui concerne une régénération plus simple (extraction de pétrole par essorage suivie du recyclage). Or, cet avantage nest pas si important pour les travaux de localisation de la tache de pétrole. Cette propriété des sorbants synthétiques joue un rôle déterminant dans lélimination du déversement. Dautre part, les sorbants non organiques sont inertes vis-à-vis de lenvironnement. La proprité dinertie des sorbants non organiques par rapport au mileu envoronnant permet le traitement préalable des endroits pollués éventuels et ne nécessite pas leur collecte ultérieure ce qui nest pas le cas des sorbants synthétiques. Un autre avantage des sorbants non organiques par rapport aux sorbants synthétiques consiste en leur résistance thermique ce qui permet de les uti-liser lorsquil y le risque de lincendie de la tache de pétrole ou bien lorsque le pétrole est déjà pris de feu.

Le sorbant non organique STRG est commercialisé en Russie par les sociétés Energogaz, Gazturbo, NORDRAGMET et GeoLineGroupe. Il est destiné à localiser et à éliminer des déversements de pétrole et de produits pétroliers à la surface deau et de sol, à épurer des eaux résiduaires jusquà un taux de concentration maximale admissible.

Le sorbant STRG est une matière hydrophobe en poudre et présente une flottabilité de 100%, une densité en stockage comprise entre 2,5 et 12 kg/m3, une sorbance de 40 à 60 kg de pétrole ou de produits pétroliers par 1 kg de sorbant et une résistance thermique de 300C dans lair et de 3000C dans un milieu inerte. Le sorbant est inerte vis-à-vis des acides et des alcalis, il nest pas soluble dans des condensats, dans des essences et dans dautres substances organiques.

No Propriete Norme Méthode d'essai
1 Aspect extérieur Produit pulvérulent de couleur grise-noire mate Visuelle
2 Teneur en cendres, %, au plus 8,5 GOST 17818.4-90
3 pH de l'extrait aqueux, au moins 6 GOST 17818.6-90
4 Teneur en humidité, %, au plus 1 GOST 17818.1-90
5 Densité en stockage, kg/m 3 , au plus 12 GOST 16.0.689.031-74
6 Teneur en soufre, %, au plus 0 , 3 GOST 17818.17-90
7 Sorbance relative au pétrole, kg/kg 55 Gravimétrique
8 Sorbance relative à l'essence AI-98, kg/kg 40 Gravimétrique
9 Vitesse de sorption, sec. 30 Visuelle
(au chronomètre)

Du point de vue dacheminement les sorbants non organiques (STRG et USVR) sont beaucoup plus avantageux par rapport aux sorbants synthétiques car il existe déjà des installations permettant de produire ces sorbants à lendroit même de laccident à partir des matières premières présentant une densité de 50 à 80 fois supérieure à celle du sorbant.

Pour la première fois il devient possible de transporter linstallation jusquà lendroit de la pollution par des hydrocarbures ou des produits pétroliers, ainsi que par des acides concerntrées et par dautres composés non solubles à leau, à laide de tout moyen de transport (camion, véhicule tout terrain, bateau-vedette, hélicoptère), et de procéder tout de suite à la production du sorbant et à sa mise en oeuvre.

Actuellement il est élaboré une installation miniaturisée pour la production du sorbant STRG. Son rendement constitue 6 kg/heure, son poids étant dau plus 100 kg et ses dimensions étant égales à 400x1000x1100 mm. Elle est munie des roulettes et dune poignée pour son déplacement à des petites distances.

Les caractéristiques techniques

No Paramètres Installation U-STRG-30 Installation U-STRG-6
1 Puissance installée, kW, au plus 15 4
2 Tension nominale, V 380/220 380/220
3 Fréquence de courant alternatif, Hz 50 50
4 Milieu dans l'espace de travail air air
5 Rendement, kg/h 30 à 60 6
6 Encombrement, mm, au plus:
- largeur
- longueur
- hauteur
 
700
1780
2000
 
400
1000
1100
7 Masse, kg, au plus 350 100

Lensemble mobile en cours délaboration permet de mettre en oeuvre une technologie de localisation et délimination du déversement pétrolier au moyen du sorbant, technologie qui comprend des opérations suivantes:

  1. Production du sorbant STRG à partir des matières premières ayant une densité de 500 à 800 kg/m3 (réserve de matières premières constituant 500 kg) sur une unité actionnée par un groupe électrogène à moteur diesel présentant

  2. Mise en oeuvre des différents procédés de dépôt de sorbant:
    • sur une surface deau et sous la tache de pétrole au moyen dun pulvérisateur du type trémie utilisant de lair en tant que porteur (équipé dun compresseur) ou de leau (équipé dune pompe);
    • sur des petits foyers de pollution et pour un dépôt préventif sur des plantes au moyen dun pulvérisateur à dos éjectant le sorbant par lair comprimé.
  3. Fabrication des enceintes de sorption flottantes constituées de manches (réserve de 1000 mètres) présentant un diamètre de 100, 200 ou 300 mm et remplies de sorbant au moyen dun remplisseur de manche.
  4. Collecte du pétrole préalablement traité au sorbant effectuée au moyen dun skimmer et stockage provisoire dans des réservoirs appropriés.

Lensemble mobile peut comporter, en outre, des unités telles que:

  • unité de séparation comprenant un centrifugeur et un filtre pour séparer leau et les produits pétroliers résiduels;
  • unité dépuration de sable pollué par le pétrole (séparation de phases par gravité, séparation de phases au moyen du sorbant, épuration au moyen des tensio-actifs, traitement au rayons ultra-violets);
  • unité dutilisation et de régénération de sorbant comportant un centrifugeur, des cylindres dessorage et un four à brûler.

En 2003 sous les auspices du Ministère des situations extraordinaires et conjointement avec des sociétés pétrolières importantes (LUKOil Sibérie dOuest, SURGUTNEFTEGAZ, TNK-BP, Yuganskneftegaz) des constituants de lensemble mobile ont été essayés dans des conditions réelles aux chantiers pétroliers et ces essais ont démontré que cette technologie de localisation et délimination des déversements pétroliers est très prometteuse et indispensable. En 2004 dans le cadre des actions des études communes du Ministère pour les situations extraordinaires de la Russie et des services de sauvetage des pays de lONU Kaliningrad-2004 a été réalisé la démonstration du fonctionnement de lensemble mobile U-STRG à base de linstallation de production du sorbant, de pulvérisateurs à dos perfectionnés éjectants le sorbant, de bonds maritimes arsorbants, dinstallation dépuration de sable et dautre équipement. En février 2005 lors de la présentation de linstallation à la Direction du Ministère des situations extraordinaires de la Russie et aux responsables des cetres régionaux de sauvetage, pour la première fois on a effectué la démonstration dans des conditions de basses températures.

Linvention des ingénieurs russes Installation de production de sorbant STRG a été décorée par les Médailles et les meilleurs prix des Salons Internationaux. Au Salon Mondial de lInnovations, de la Recherche scientifique et des Nouvelles technologies Brussels-Eureka en Belgique, linstallation U-STRG a été décorée deux fois par la Médaille dOr (52ème et 53ème Salons, novembre 2003, novembre 2004). Aux Salons International de Paris et de Strasbourg Concours Lépine (France, mai 2004 et septembre 2005) cette installation a aussi reçu les Médailles dOr. A Sébastopol au Salon International dinventions et des nouvelles technologies Le nouveau temps (Ukraine, septembre 2005) linstallation a été décorée a aussi par la Médaille dOr. Au Salon International de Paris Concours Lépine (France, mai 2004) cette installation a aussi reçu la Médaille dOr, au 32ème Salon International dinventions, de nouvelles techniques et de produits Genève-2004 (Suisse, avril 2004) elle a été décoré par la Médaille dArgent.

Les droits dinventeurs sont protégés (Demande internationale PCT, demande de brevet de Fédération de Russie No 2003129926, priorité du 10.10.2003).

S.A.R.L. NORDRAGMET, tél.: (+7 495) 585-48-01

www.nordragmet.ru , E-mail: info@nordragmet.ru