PROCEDE D'ALIMENTATION EN COMBUSTIBLE D'UNE UNITE DE METHOD FOR SUPPLYING FUEL TO A UNIT OF
PRODUCTION D'UN BRUT LOURD, PROCEDE DE PRODUCTION DEHEAVY RAW PRODUCTION, PROCESS FOR PRODUCTION OF
BRUT LOURD ET UNITE DE PRODUCTION DE BRUT LOURDHEAVY RAW AND PRODUCTION UNIT OF HEAVY RAW
CORRESPONDANTS.CORRESPONDENTS.
La présente invention concerne un procédé d'alimentation en combustible d'une unité de production d'un brut lourd et un procédé de production d'un brut lourd utilisant ledit procédé d'alimentation. Elle concerne également une unité de production d'un brut lourd pour la mise en œuvre du procédé de production.The present invention relates to a fuel supply method of a heavy crude production unit and a method for producing a heavy crude using said feed method. It also relates to a unit for producing a heavy crude for the implementation of the production process.
Comparativement au pétrole brut léger classique, les bruts lourds et les bruts extra-lourds, également appelés huiles lourdes ou extralourdes et les bitumes naturels, ont généralement une proportion beaucoup plus importante de composés carbonés lourds, une plus grande teneur en soufre, en azote et en métaux lourds. Or, les raffineries classiques sont conçues pour traiter principalement du pétrole brut léger classique. C'est pourquoi, il est économiquement préférable de construire une usine de valorisation (« upgrader » en Anglais), qui valorise le brut lourd en un pétrole brut « synthétique » plus léger, qui sera ensuite acheminé vers n'importe quelle raffinerie classique pour être transformé en produits commerciaux (essences, gazole...).Compared to conventional light crude oil, heavy crudes and extra heavy crude oils, also known as heavy or extra-heavy oils and natural bitumens, generally have a much higher proportion of heavy carbon compounds, higher sulfur, nitrogen and heavy metals. However, conventional refineries are designed to process mainly conventional light crude oil. For this reason, it is economically preferable to build an upgrader, which upgrades heavy crude to a lighter "synthetic" crude oil, which will then be transported to any conventional refinery for upgrading. be transformed into commercial products (gasoline, diesel ...).
De plus, l'exploitation des bruts lourds et extra-lourds, généralement définis par une densité inférieure à 20° API, est particulièrement difficile en raison de leur viscosité élevée. Un des principaux problèmes auxquels se trouvent confrontés les pétroliers, est celui du transport des pétroles lourds tels que ceux issus des gisements de l'Athabasca au Canada ou de la ceinture pétrolifère de l'Orénoque au Venezuela, depuis les lieux de production (puits de brut lourd ou extralourd, sites d'extraction minière de sables bitumineux...), jusqu'aux sites de traitement (unités de valorisation de bruts lourds, raffineries capables de traiter les bruts lourds...).In addition, the exploitation of heavy and extra-heavy crudes, generally defined by a density of less than 20 ° API, is particularly difficult because of their high viscosity. One of the main problems faced by oil tankers is the transportation of heavy oils such as those from the Athabasca deposits in Canada or the Orinoco oil belt in Venezuela from production sites (oil wells). heavy or extra heavy crude, oil sands extraction sites ...), up to the treatment sites (heavy crude valorization units, refineries capable of treating heavy crudes, etc.).
Plusieurs solutions ont été proposées afin de rendre les bruts lourds transportables. L'une de ces solutions consiste à diluer le brut lourd avec des huiles ou des fractions pétrolières légères, ce qui permet de diminuer la densité et la viscosité de l'effluent, à des valeurs
compatibles avec les spécifications des conduites de transport (183.5 mPa.s à 37,70C et 150API au Venezuela et 350 mPa.s à 7.5°C en hiver et à 18.5°C en été et 190API au Canada par exemple).Several solutions have been proposed to make heavy crudes transportable. One of these solutions is to dilute the heavy crude oil or light oil fractions, which reduces the density and viscosity of the effluent, to values compatible with the specifications of the transmission lines (183.5 mPa.s at 37.7 0 C and 15 0 API in Venezuela and 350 mPa.s at 7.5 ° C in winter and 18.5 ° C in summer and 19 0 API in Canada by example).
Deux schémas sont alors possibles. Dans le premier schéma, le diluant n'est pas recyclé, et c'est le brut lourd dilué qui est acheminé vers les raffineries clientes.Two schemes are then possible. In the first scheme, the diluent is not recycled, and diluted heavy crude is sent to the refineries.
Dans un second schéma, on procède au recyclage du diluant, lorsque l'on dispose d'une usine de valorisation de bruts lourds. Le brut lourd dilué peut alors être envoyé par pipeline vers ce site de traitement, où le diluant est séparé par distillation du brut lourd afin d'être renvoyé vers le site de production par un second pipeline et réutilisé, sur place.In a second scheme, the diluent is recycled when there is a heavy crudes upgrading plant. The diluted heavy crude can then be sent by pipeline to this treatment site, where the diluent is distilled off the heavy crude to be returned to the production site by a second pipeline and reused on site.
Cette boucle est représentée de manière schématique sur la figure 1 , sur laquelle une canalisation 1 transporte le brut lourd produit par une unité de production 3 et dilué vers une unité de traitement 4, une canalisation 2 transportant un diluant de l'unité de traitement 4 vers l'unité de production 3. Le diluant est mélangé au brut lourd au niveau de l'unité de production 3 afin de permettre son transport vers l'unité de traitement 4.This loop is shown schematically in FIG. 1, in which a pipe 1 transports the heavy crude produced by a production unit 3 and diluted to a treatment unit 4, a pipe 2 carrying a diluent of the treatment unit 4 to the production unit 3. The diluent is mixed with the heavy crude at the level of the production unit 3 to allow its transport to the processing unit 4.
Lorsque la viscosité des bruts lourds n'est pas trop importante, ceux-ci conservent une certaine « mobilité » (c'est à dire une certaine fluidité) dans les conditions de pression et de température du réservoir. Il est donc possible de les produire par des méthodes de récupération classiques, telle que la simple déplétion naturelle du gisement, appelée aussi « production froide » dans la mesure où elle ne fait pas appel à un apport extérieur d'énergie, en dehors de l'activation du puits.When the viscosity of the heavy crudes is not too great, they retain a certain "mobility" (ie a certain fluidity) under the conditions of pressure and temperature of the tank. It is therefore possible to produce them by conventional recovery methods, such as the simple natural depletion of the deposit, also called "cold production" insofar as it does not make use of an external supply of energy, outside the activation of the well.
Les bruts lourds trop visqueux ne peuvent être produits à partir d'un puits à moins d'avoir été préalablement chauffés ou dilués. On parle dans ce cas de « production chaude ». L'une des technologies utilisées consiste en une injection continue de vapeur d'eau, et est appelée SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage). Cette technologie repose sur le forage d'une paire de puits horizontaux, un puits de production situé à la base du gisement et un puits d'injection foré à quelques mètres au dessus du premier. La vapeur d'eau injectée dans le puits d'injection chauffe la couche bitumineuse. Le brut lourd fluidifié
et l'eau de condensation s'écoulent par gravité jusqu'au puits de production, d'où ils sont pompés à la surface.Viscous heavy crudes can not be produced from a well unless previously heated or diluted. In this case, we speak of "hot production". One of the technologies used is a continuous injection of steam, and is called SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage). This technology relies on the drilling of a pair of horizontal wells, a production well located at the base of the deposit and an injection well drilled a few meters above the former. The water vapor injected into the injection well heats the bituminous layer. The heavy fluid fluidified and the water of condensation flows by gravity to the production well, from where they are pumped to the surface.
De par les mécanismes physiques mis en jeu, la production froide comme la production chaude ne permettent de récupérer qu'une partie du brut lourd en place : en production froide, le taux de récupération de brut extra lourd est généralement inférieur à 10%, alors que la production chaude, bien plus efficace, permet d'atteindre des taux de récupération de l'ordre de 20% ou plus selon les caractéristiques du champ. La production chaude peut donc s'appliquer également aux gisements de brut lourd ayant une certaine mobilité pour en améliorer le taux de récupération.Due to the physical mechanisms involved, both cold production and hot production only recover part of the heavy crude in place: in cold production, the recovery rate of extra heavy crude is generally less than 10%, whereas that hot production, much more efficient, can achieve recovery rates of the order of 20% or more depending on the characteristics of the field. Hot production can therefore also be applied to heavy crude oil deposits with a certain mobility in order to improve the recovery rate.
Mais l'inconvénient majeur de la production chaude, est qu'elle nécessite un apport très important en énergie. Il faut en effet du combustible pour les fours et/ ou chaudières afin de produire de la vapeur d'eau, entre autres.But the major disadvantage of hot production is that it requires a very high energy input. This requires fuel for furnaces and / or boilers to produce water vapor, among others.
Généralement, on utilise le gaz naturel comme combustible. Mais celui-ci n'est pas forcément disponible à proximité, et de plus, son prix est un risque pour l'avenir.Generally, natural gas is used as fuel. But it is not necessarily available nearby, and more, its price is a risk for the future.
On peut recourir à d'autres combustibles alternatifs, tel que le brut lourd lui-même. Ainsi, une partie de celui-ci servirait à procurer de l'énergie sur le site de production. Néanmoins, cette solution implique une diminution de la capacité nette de production du site pétrolier, pouvant atteindre jusqu'à 15-20%.Other alternative fuels, such as heavy crude oil, can be used. Thus, part of it would be used to provide energy on the production site. Nevertheless, this solution implies a reduction in the net production capacity of the oil site, reaching up to 15-20%.
Une autre solution consiste à utiliser un combustible solide tel que le charbon ou le coke, transporté par voie terrestre afin d'être brûlé.Another solution is to use a solid fuel such as coal or coke, transported by land for burning.
Le coût de ces matières et de leur transport, surtout quand les sites de production pétroliers sont situés dans des régions difficiles d'accès géographiquement, constituent un inconvénient important.The cost of these materials and their transportation, especially when petroleum production sites are located in areas that are difficult to access geographically, is a significant disadvantage.
C'est donc un besoin majeur de trouver une solution alternative visant à satisfaire les besoins énergétiques grandissants des sites de production des bruts lourds.
A cette fin, l'invention propose un procédé d'alimentation en combustible d'une unité de production de brut lourd, ladite unité comportant :It is therefore a major need to find an alternative solution to meet the growing energy needs of heavy crude production sites. To this end, the invention proposes a method of supplying fuel to a heavy crude production unit, said unit comprising:
- une canalisation d'alimentation en diluant(s) destinée à transporter au moins un diluant depuis une unité de traitement vers ladite unité de productiona diluent supply line for transporting at least one diluent from a treatment unit to said production unit
- une canalisation d'évacuation destinée à transporter le brut lourd produit sur l'unité de production, mélangé au(x) diluant(s) depuis l'unité de production vers l'unité de traitement, caractérisé en ce que l'on utilise la canalisation d'alimentation en diluant(s) pour transporter un mélange combustible et diluant(s) vers l'unité de production.an evacuation pipe intended to transport the heavy crude produced on the production unit, mixed with the diluent (s) from the production unit to the processing unit, characterized in that one uses the feed line diluent (s) to transport a fuel mixture and diluent (s) to the production unit.
Ledit diluant est apte à être mélangé au brut lourd produit sur l'unité de production afin de permettre son transport par pipeline.Said diluent is capable of being mixed with the heavy crude produced on the production unit to allow its transport by pipeline.
Le procédé selon l'invention présente l'avantage d'utiliser un dispositif existant, à savoir les canalisations existantes, pour amener un diluant, ou un mélange de diluants, sur le site de production du brut lourd, de sorte qu'il peut être mis en œuvre sans modification majeure des installations existantes.The method according to the invention has the advantage of using an existing device, namely the existing pipelines, to bring a diluent, or a mixture of diluents, to the heavy crude production site, so that it can be implemented without major modification of existing facilities.
Le procédé selon l'invention peut également être mis en oeuvre « à la demande », c'est-à-dire selon les besoins énergétiques du site de production, en envoyant plus ou moins de combustible, voire pas du tout comme c'est le cas pour la boucle diluant classique. De plus, le procédé selon l'invention peut être utilisé en mode discontinu (« batch » en Anglais).The method according to the invention can also be implemented "on demand", that is to say according to the energy needs of the production site, by sending more or less fuel, or not at all as it is the case for the classic diluent loop. In addition, the method according to the invention can be used in batch mode ("batch" in English).
Avantageusement, le combustible est une fraction hydrocarbonée.Advantageously, the fuel is a hydrocarbon fraction.
De préférence, on utilisera une fraction hydrocarbonée lourde, généralement difficile à valoriser, ayant un résidu en CarbonePreferably, use will be made of a heavy hydrocarbon fraction, generally difficult to recover, having a carbon residue.
Conradson CCR supérieur ou égal à 10% poids, et préférentiellement supérieur ou égal à 15% poids, et encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 20% poids.
La fraction hydrocarbonée sera par exemple issue du traitement d'un brut lourd par ladite unité de traitement. Toutefois, on utilisera préférentiellement une fraction hydrocarbonée issue du traitement du brut lourd produit par ladite unité de production.Conradson CCR greater than or equal to 10% by weight, and preferably greater than or equal to 15% by weight, and even more preferably greater than or equal to 20% by weight. The hydrocarbon fraction will for example result from the treatment of a heavy crude by said processing unit. However, it will preferentially use a hydrocarbon fraction from the processing of heavy crude produced by said production unit.
L'unité de traitement permet d'effectuer une valorisationThe processing unit makes it possible to perform a valuation
(« upgrading » en Anglais), qui consiste à transformer le pétrole lourd en un produit dont la densité et la viscosité, ressemblent à celles d'un pétrole léger classique. Une telle unité de traitement (usine de valorisation) comporte en général plusieurs unités : unités de distillation atmosphérique et sous vide, unités de désasphaltage. unités de cokéfaction. unités dTiydrocraquage (en lit fixe / lit ébulliant / lit slurry) . unités dtiydrotraitement.("Upgrading"), which consists of converting heavy oil into a product whose density and viscosity resemble those of a conventional light oil. Such a processing unit (upgrading plant) generally comprises several units: atmospheric and vacuum distillation units, deasphalting units. coking units. hydrocracking units (in fixed bed / boiling bed / slurry bed). hydrotreating units.
On pourra utiliser une fraction hydrocarbonée choisie parmi le résidu de distillation atmosphérique, le résidu de distillation sous vide, le brai de désasphaltage et le résidu dirydrocraquage, issus du traitement d'un brut lourd qui sera de préférence le brut lourd produit par ladite unité de production.It is possible to use a hydrocarbon fraction chosen from the atmospheric distillation residue, the vacuum distillation residue, the deasphalting pitch and the hydrocracking residue derived from the treatment of a heavy crude, which will preferably be the heavy crude produced by the said distillation unit. production.
Avantageusement, le diluant est choisi parmi les coupes légères ou dérivés pétroliers tels que le condensât, le naphta (en particulier, le naphta de coker), le kérosène, le gazole, le LCO, les mélanges de distillats...Advantageously, the diluent is chosen from light cuts or petroleum derivatives such as condensate, naphtha (in particular, coker naphtha), kerosene, diesel, LCO, distillate mixtures, etc.
En variante, le diluant est choisi parmi les solvants organiques tels que les alcools comme le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol et lTiexanol, les esters et les éthers comme le MTBE, leAlternatively, the diluent is selected from organic solvents such as alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol and hexanol, esters and ethers such as
TAME, ainsi que les paraffines de synthèse issues du traitement du gaz ou de la biomasse.TAME, as well as synthetic paraffins from the treatment of gas or biomass.
De préférence, et en particulier lorsque la distance séparant l'unité de traitement de l'unité de production est grande, le combustible et le (s) diluant(s) sont choisis de manière à ce que le mélange combustible - diluant(s) présente une limite de stabilité S-value > 1Preferably, and in particular when the distance separating the processing unit from the production unit is large, the fuel and the diluent (s) are chosen so that the fuel-diluent (s) mixture has an S-value stability limit> 1
(norme ASTM D7157), préférentiellement S-value > 1 ,35. Ceci permet
d'éviter des dépôts dans la canalisation dus à une instabilité du mélange combustible-diluant.(ASTM D7157 standard), preferentially S-value> 1, 35. this allows to avoid deposits in the pipeline due to instability of the fuel-diluent mixture.
Le rapport supérieur combustible /diluant est limité par la quantité de diluant qui est nécessaire pour former un produit transportable par pipeline. Ainsi, de préférence, la limite supérieure du rapport combustible/ diluant est comprise entre 70 % et 80 %, et suffisante pour que le mélange soit transportable.The higher fuel / diluent ratio is limited by the amount of diluent that is required to form a pipeline transportable product. Thus, preferably, the upper limit of the fuel / diluent ratio is between 70% and 80%, and sufficient for the mixture to be transportable.
Généralement la limite inférieure du rapport combustible/ diluant est comprise entre 10 % et 20 %. Comme la relation entre la viscosité du mélange et le volume de diluant ajouté, est exponentielle, le maximum de diminution de viscosité correspond à un certain taux de solvant qu'il est inutile de dépasser.Generally the lower limit of the fuel / diluent ratio is between 10% and 20%. Since the relationship between the viscosity of the mixture and the volume of diluent added is exponential, the maximum decrease in viscosity corresponds to a certain level of solvent which need not be exceeded.
L'invention concerne également un procédé de production d'un brut lourd au moyen d'une unité de production de brut lourd, ladite unité comportant :The invention also relates to a method for producing a heavy crude by means of a heavy crude production unit, said unit comprising:
- une canalisation d'alimentation en diluant(s) destinée à transporter au moins un diluant depuis une unité de traitement vers ladite unité de production,a diluent feed line for transporting at least one diluent from a processing unit to said production unit,
- une canalisation d'évacuation destinée à transporter le brut lourd produit sur l'unité de production, mélangé au(x) diluant(s) depuis l'unité de production vers l'unité de traitement, Ledit procédé comprenant :an evacuation pipe intended to transport the heavy crude produced on the production unit, mixed with the diluent (s) from the production unit to the treatment unit, said method comprising:
(a) l'acheminement d'un combustible en mélange avec au moins un diluant conformément au procédé d'alimentation en combustible selon l'invention,(a) conveying a fuel mixed with at least one diluent according to the fuel supply method according to the invention,
(b) la séparation sur l'unité de production du combustible et du diluant.(b) separating the fuel and diluent production unit.
Ledit diluant est apte à être mélangé au brut lourd produit sur l'unité de production afin de permettre son transport par canalisation,Said diluent is capable of being mixed with the heavy crude produced on the production unit in order to allow its transport by pipeline,
L'étape (b) de séparation du combustible et du diluant peut être réalisée soit par distillation, soit de manière plus simple par une séparation liquide-vapeur réalisée en continu (Flash en Anglais). En
effet, le combustible et le diluant utilisés selon la présente invention présentant généralement des caractéristiques très différentes, ils peuvent être aisément séparés de manière totale, par simple flash.The step (b) of separation of the fuel and the diluent can be carried out either by distillation or in a simpler manner by a liquid-vapor separation carried out continuously (Flash in English). In Indeed, the fuel and the diluent used according to the present invention generally having very different characteristics, they can be easily separated completely, by simple flash.
Cette étape de séparation peut être complétée, selon le type de la fraction hydrocarbonée recyclée avec le diluant, par d'autres traitements physico- chimiques de séparation (ex : désasphaltage) .This separation step can be completed, depending on the type of the hydrocarbon fraction recycled with the diluent, by other physico-chemical separation treatments (eg deasphalting).
Avantageusement, ce procédé comprend une étape de combustion ou de gazéification du combustible séparé dans l'unité de production.Advantageously, this process comprises a step of combustion or gasification of the separated fuel in the production unit.
L'invention concerne également une unité de production d'un brut lourd pour la mise en œuvre du procédé de production selon l'invention, ladite unité comportant : - une canalisation d'alimentation en diluant(s) destinée à transporter au moins un diluant depuis une unité de traitement vers ladite unité de production,The invention also relates to a unit for producing a heavy crude for the implementation of the production process according to the invention, said unit comprising: - a feed line of diluent (s) intended to carry at least one diluent from a processing unit to said production unit,
- une canalisation d'évacuation destinée à transporter le brut lourd produit sur l'unité de production, mélangé au(x) diluant(s) depuis l'unité de production vers l'unité de traitement, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de séparation relié à la canalisation d'alimentation en diluant(s), ledit dispositif étant apte à séparer le mélange combustible-diluant circulant dans ladite canalisation d'alimentation.an evacuation pipe intended to transport the heavy crude produced on the production unit, mixed with the diluent (s) from the production unit to the treatment unit, characterized in that it comprises a separating device connected to the supply line diluent (s), said device being capable of separating the fuel-diluent mixture circulating in said supply line.
Avantageusement, l'unité comporte un dispositif de gazéification ou de combustion du combustible séparé au moyen du dispositif de séparation, ledit dispositif de combustion étant apte à produire l'énergie nécessaire à l'extraction du brut lourd en utilisant ledit combustible. En tant que dispositif de combustion, on utilisera par exemple une chaudière à lit fluidisé (CFBB) .Advantageously, the unit comprises a device for gasification or fuel combustion separated by means of the separation device, said combustion device being able to produce the energy necessary for the extraction of heavy crude using said fuel. As a combustion device, use for example a fluidized bed boiler (CFBB).
Le procédé d'alimentation selon l'invention présente plusieurs avantages : - utilisation d'un dispositif existant (pipelines déjà en place) ne nécessitant que l'ajout d'un dispositif de séparation sur le site de
production et éventuellement un dégoulottage du pipeline de diluant existant (station de pompage); mise en œuvre « à la demande », selon les besoins énergétiques du site de production. - mise en oeuvre avantageuse lorsque le site de traitement comprend une unité de cokéfaction alimentée en résidu sous vide : à l'occasion d'un dégoulottage général du site sans toucher au coker, le supplément de résidu sous vide généré par le supplément de traitement de brut extra lourd étant envoyé sur le lieu de production pour être utilisé comme combustible.The feeding method according to the invention has several advantages: - use of an existing device (pipelines already in place) requiring only the addition of a separation device on the site of production and possibly debottlenecking of the existing diluent pipeline (pumping station); implementation "on demand", according to the energy needs of the production site. - advantageous implementation when the treatment site comprises a coker unit fed with vacuum residue: during a general debottlenecking of the site without touching the coker, the vacuum residue supplement generated by the treatment supplement of extra heavy crude being sent to the place of production for use as fuel.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :The invention is now described with reference to the appended non-limiting drawings, in which:
La figure 1 est une représentation schématique des canalisations (pipelines) reliant une unité de production de brut lourd à une unité de traitement ;Figure 1 is a schematic representation of the pipelines connecting a heavy crude production unit to a processing unit;
La figure 2 est une représentation schématique d'une unité de traitement et d'une unité de production selon l'invention.Figure 2 is a schematic representation of a processing unit and a production unit according to the invention.
La figure 2 représente une unité de production 10 d'un brut lourd reliée à une unité de traitement 11 du brut lourd produit au moyen de canalisations d'alimentation 12 et d'évacuation 13. La canalisation d'alimentation 12 amène un diluant à l'unité de production, la canalisation d'évacuation transportant le brut lourd produit mélangé au diluant vers l'unité de traitement. Suivant le procédé selon l'invention, la canalisation d'alimentation 12 sera utilisée pour transporter le combustible provenant de l'unité de traitement en mélange avec le diluant, vers l'unité de production.FIG. 2 shows a unit 10 for producing a heavy crude connected to a processing unit 11 for the heavy crude produced by means of supply and evacuation lines 13. The supply line 12 supplies a diluent to the production unit, the evacuation pipe carrying the heavy crude product mixed with the diluent to the processing unit. According to the method according to the invention, the supply line 12 will be used to transport the fuel from the treatment unit mixed with the diluent to the production unit.
L'unité de production 10 selon l'invention est pourvue d'un dispositif de séparation 14 pour la séparation du combustible et du diluant amenés par la canalisation d'alimentation 12. Le combustible C séparé est transporté à un dispositif de combustion 15 pour la production d'énergie en vue de la production du brut lourd BL. Le diluant D séparé est, quant à lui, mélangé au brut lourd produit en vue de son transport vers l'unité de traitement via la canalisation d'évacuation 13. L'unité de traitement comporte un dispositif de séparation 16 du diluant et du brut lourd qui sépare le diluant D pour le renvoyer à
l'unité de production via la canalisation 12, et le brut lourd BL. Cette séparation est généralement effectuée par distillation atmosphérique.The production unit 10 according to the invention is provided with a separating device 14 for the separation of the fuel and the diluent supplied by the supply line 12. The separated fuel C is conveyed to a combustion device 15 for the production of energy for the production of heavy crude BL. The separate diluent D is, for its part, mixed with the heavy crude produced for its transport to the treatment unit via the evacuation pipe 13. The treatment unit comprises a separation device 16 of the diluent and the crude that separates diluent D to return it to the production unit via line 12, and the heavy crude BL. This separation is generally carried out by atmospheric distillation.
Le brut lourd subit ensuite une distillation sous vide dans une colonne 17. Le résidu sous vide RSV produit, qui peut représenter jusqu'à 50% environ du brut lourd, peut être traité dans une unité de cokéfaction 18. L'unité de traitement peut également être pourvue d'une unité de désasphaltage 19 pour le traitement du résidu sous vide RSV.The heavy crude then undergoes vacuum distillation in a column 17. The RSV vacuum residue produced, which can represent up to about 50% of the heavy crude, can be processed in a coker unit 18. The treatment unit can also be provided with a deasphalting unit 19 for treating the residue under vacuum RSV.
Lorsque l'unité de traitement comprend une unité de cokéfaction 18, le résidu sous vide est transformé en coke et en charges plus légères. Une partie de ce résidu peut être envoyée via une conduite 20 à l'entrée de la canalisation d'amenée 12 dans laquelle il est introduit en mélange au diluant, pour être transporté vers l'unité de production et y servir de combustible après séparation d'avec le diluant.When the processing unit comprises a coking unit 18, the vacuum residue is converted into coke and lighter fillers. Part of this residue can be sent via a pipe 20 to the inlet of the feed pipe 12 in which it is introduced in admixture with the diluent, to be transported to the production unit and to serve as fuel after separation. 'with the diluent.
Lorsque l'unité de traitement comprend une unité de désasphaltage 19, le résidu sous vide est transformé en huile désasphaltée DAO et en brai de désasphaltage. Du brai de désasphaltage peut être renvoyé via une conduite 21 à l'entrée de la canalisation d'amenée 12 dans laquelle il est introduit en mélange au diluant, pour être transporté vers l'unité de production et y servir de combustible après séparation d'avec le diluant.When the processing unit comprises a deasphalting unit 19, the vacuum residue is converted into deasphalted oil DAO and deasphalting pitch. Deasphalting pitch can be returned via a pipe 21 to the inlet of the supply line 12 in which it is introduced in admixture with the diluent, to be transported to the production unit and to serve as a fuel after separation. with the diluent.
EXEMPLESEXAMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention et ses avantages sans toutefois en limiter la portée. Plusieurs mélanges de combustible et de diluants ont été testés.The following examples illustrate the invention and its advantages without, however, limiting its scope. Several fuel mixtures and diluents were tested.
Les combustibles testés sont les suivants :The fuels tested are as follows:
- Résidu sous vide (RSV) du brut vénézuélien extra-lourd Zuata- Vacuum residue (RSV) of the Venezuelan crude extra-heavy Zuata
- Brai issu d'un désasphaltage au pentane de bitume de l'Athabasca produit par voie thermique (SAGD) ; produit liquide le plus lourd.- Slurry from pentane deasphalting of thermally produced Athabasca bitumen (SAGD); heavier liquid product.
Les propriétés des combustibles sont les suivantes :
Tableau 1 : propriétés des combustibles testésThe properties of the fuels are as follows: Table 1: properties of the fuels tested
Les solvants testés sont les suivants :The solvents tested are as follows:
- Naphta léger- Light Naphtha
- Naphta Lourd- Heavy Naphtha
- Naphta total (32% Naphta léger+68% Naphta lourd)- Naphtha total (32% light Naphtha + 68% heavy Naphtha)
- Coupe kérosène- Kerosene cut
- Naphta de coker- Naphtha of coker
Tableau 2 : ro riétés des diluants testésTable 2: Properties of the diluents tested
Dans cet exemple non limitatif, nous nous sommes imposés, de surplus, les contraintes suivantes :In this non-limitative example, we imposed, moreover, the following constraints:
(1) Le mélange doit présenter une réserve de stabilité, (S- Value> l,35 norme ASTM D7157) suffisante pour éviter tout problème de décantation.(1) The mixture must have a stability reserve, (S-Value> l, ASTM D7157 standard) sufficient to avoid settling problems.
(2) le mélange doit répondre aux spécifications des canalisations (pipelines en Anglais) :(2) the mixture must meet the specifications of the pipelines:
- Au Venezuela :- In Venezuela:
- 183,5 mPa.s à 37,7°C max., 15°API de densité min.- 183.5 mPa.s at 37.7 ° C max, 15 ° API min.
- Au Canada :- In Canada :
- 0,935 de densité max. et 350 mPa.s max, à 7,50C en hiver- 0,935 of max. and 350 mPa.s max, at 7,5 0 C in winter
- 0,935 de densité max. et 350 mPa.s max. à 18,5°C en été.- 0,935 of max. and 350 mPa.s max. at 18.5 ° C in summer.
Les mélanges de diluant et combustible ont été étudiés pour deux compositions :
- 85% en masse diluant + 15% en masse de combustible,The diluent and fuel mixtures were studied for two compositions: 85% by diluent mass + 15% by mass of fuel,
- 70% en masse diluant + 30% en masse combustible,- 70% by weight diluent + 30% by combustible mass,
Les résultats des tests sont regroupés dans les tableaux 3 et 4. Les principales conclusions sont les suivantes :The test results are summarized in Tables 3 and 4. The main conclusions are as follows:
(a) Les mélanges instables peuvent être classés en deux catégories :(a) Unstable mixtures can be classified into two categories:
Fortement instable : deux phases apparaissent (pas de miscibilité) . - Légèrement instable : la non-miscibilité n'est pas visible à l'œil mais une mesure de la stabilité ou un simple test à la tâche montrent que le produit est instable (S-value< l).Highly unstable: two phases appear (no miscibility). - Slightly unstable: non-miscibility is not visible to the eye but a measure of stability or a simple test to the task show that the product is unstable (S-value <l).
(b) Les mélanges suivants ne présentent pas une réserve de stabilité suffisante :(b) The following mixtures do not exhibit a sufficient reserve of stability:
70/30 naphta lourd / brai, 70/30 naphta total / brai, 85/ 15 coupe kérosène / brai. 85/ 15 naphta léger / RSV 70/30 naphta léger / RSV70/30 heavy naphtha / pitch, 70/30 total naphtha / pitch, 85/15 cut kerosene / pitch. 85/15 light naphtha / RSV 70/30 light naphtha / RSV
(c) Les mélanges stables (S-Value> l ,35) respectent la contrainte de densité des pipelines.(c) Stable mixtures (S-Value> l, 35) respect the density constraint of the pipelines.
(d) En terme de viscosité, tous les mélanges testés sont conformes aux spécifications visées sauf le mélange 30%brai +70% coupe kérosène qui ne respecte pas la contrainte hiver des pipelines canadiens.
(d) In terms of viscosity, all the tested mixtures comply with the specifications except for the 30% pitch + 70% kerosene cut that does not respect the winter constraint of Canadian pipelines.