06 Comportement et dispersion des fiouls lourds - Cedre · Récurage du four à coke + C > 525 35...
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Comportement et dispersion des fiouls lourds.
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Comportement et dispersion des fiouls lourds.
en 2000 l’ERIKA
• naufrage dimanche matin• l’échantillon de Dunkerque au Cedre en début de
nuit• lundi , début d’après midi essai de simulation en
Polludrome• premières déclarations …. le fuel va couler….• premières observations dans le polludrome : le fuel
s’émulsionne et flotte
en 2000 l’ERIKA
Temps (heures)
0 20 40 60 80 100
Visc
osité
(cSt
)
0
1e+5
2e+5
3e+5
4e+5
5e+5
Evolution de la viscosité
Temps (heures)
0 5 10 15 20 25 30
Tene
ur e
n ea
u (%
)
0
10
20
30
40
50
60
Mer
Côte
Evolution de la teneur en eau
Les fuels lourds …
• produits différents• un résidu + un fluxant• plus ou moins dispersible• plus ou moins persistant• plus ou moins toxique
Les fuels lourds …
• produits différents
• un résidu + un fluxant
• plus ou moins dispersible
• plus ou moins persistant
• plus ou moins toxique
Les fuels lourds …• produits différents• un résidu + un fluxant• plus ou moins dispersible• plus ou moins persistant• plus ou moins toxique
HCO + slurry
LCO
Résidu sous vide
Viscoréduction
> 400Aromatiques C10 - C25Reformeur catalytique dans colonne
de fractionnement
> 200C11+Craquage catalytique
> 260Insaturés C14+Craquage à la vapeur
> 350C20+Hydrocraquage
> 350C20+Craquage thermique
> 350C20+Récurage du four à coke
> 525C35+Distillat sous vide
> 390C24+Distillat sous vide, léger
> 350C20+Distillat atmosphérique, désulfuré
> 350C20+Distillat atmosphérique
Point d’ébullition (°C)Composition[1]Provenance des résidus
350 – 600C20 – C50Gasoil lourd sous vide désulfuré
250 – 545C14 – C42Gasoil intermédiaire sous vide
230C13+Résidu de gasoil léger sous vide
250 – 545C11 – C35Gasoil léger sous vide
120 – 510C7 – C35Gasoil atmosphérique lourd
230 – 600C13 – C50Gasoil hydrotraité sous vide
350 – 600C20 – C50Gasoil lourd sous vide
230C13+Résidus de cokage lourd et gasoil
sous vide
230C13+Résidus de cokage léger et gasoil
sous vide
160 – 400Aromatiques C10 – C25Résidu de reformeur catalytique
dans colonne de fractionnement
Gasoil viscoréducteur
260 – 480Insaturés C15 – C36Gasoil de craquage thermique
> 350C20+Huile boueuse de craquage
catalytique (clarifiée)
> 350C20+Huile clarifiée de craquage
catalytique désulfurée
260 – 500C15 – C35Distillat de craquage catalytique
lourd
260 – 500C15 – C35Distillat de craquage catalytique
lourd désulfuré
260 – 500C11 – C30, Aromatiques tricycliquesDistillat de craquage catalytiqueintermédiaire désulfuré
Point d’ébullition (°C)CompositionNature des distillats
Les fuels lourds …
• produits différents• un résidu + un fluxant• plus ou moins dispersible• plus ou moins persistant• plus ou moins toxique
RM 380 du Rokness : Évaluation de la dispersibilité des fuels lourds transportésRM 380 de SHELL : 6%RM 380 d’EXXON : 63 %
Les fuels lourds …
• produits différents
• un résidu + un fluxant
• plus ou moins dispersible
• plus ou moins persistant
• plus ou moins toxique
Temps (jours)
0 50 100 150 200 250 300
Pour
cent
age
de fi
oul r
éman
ent
0
20
40
60
80
100 Fioul AFioul B
Les fuels lourds …
• produits différents• un résidu + un fluxant• plus ou moins dispersible• plus ou moins persistant• plus ou moins toxique
Plaques de granite polluées par le fioul du Prestige (gauche)et par le fioul de l’Erika (droite)après 7 mois d’exposition dans les mêmes conditions sur le site de l’Ile des Morts
Etudes réalisées
• essais UK 2003 limites de dispersibilité• essais Depol 05• étude comparative Cedre
Essais UK 2003 (1)
Objectifs :Limites de dispersibilité de fuel lourds
• Essais en Grande Bretagne 2003 :• petites nappes d’ IFO 180 & IFO 380
– : 3000 & 7000 cSt,
• % dispersant: 100, 50, 25, (1, 2 & 4 %)• Estimation visuelle par 6 experts :
formation du nuage dispersé,
remontée, étalement,
• observation sur courte durée aprèstraitement (5, 10 & 20 min);
criteres :– pas de dispersion
– dispersion lente et partielle
– dispersion modéremment rapide
– dispersion rapide et totale
EFF[P] = f (DOR)
100
150
200
250
300
350
400
450
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
DOR%
EFF
A/180C/180S/180A/380C/380S/380
Pas de dispersion
rapide & total
Moderamment rapide
Lent et partiel
Essais UK 2003 (2)
EFF[P] = f (DOR)
100
150
200
250
300
350
400
450
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
DOR%
EFF
A/180C/180S/180A/380C/380S/380
pas de dispersion
rapide & total
moderamment rapide
lent et partiel
Essais UK 2003 (3)
180
180180
EFF[P] = f (DOR)
100
150
200
250
300
350
400
450
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
DOR%
EFF
A/180C/180S/180A/380C/380S/380
pas de dispersion
rapide & total
moderemment rapide
lent et partiel
Essais UK 2003 (4)
180380
• L’efficacité augmente avec le dosage de dispersant• IFO 180 = 3 000 cSt : dispersible à 4% (formation du nuage)• IFO 380 = 7 000 cSt : pas de dispersion à 4% (pas de nuage,
juste un effet d’étalement)
• que se passerait-il avecun dosage plus important (5 - 10%)?
• Que pourrait-il se passer• sur une durée plus importante (> 20 min) ?
Essais UK 2003 (5)
Essais DEPOL 05
Objectif :• chercher les limites de dispersibilité
d ’hydrocarbures lourds :– jusqu ’à quelle viscosité peut-on disperser ?
– y a-t-il moyen de disperser en mettant plus de dispersant ?
Essais DEPOL 05
principe• Petites nappes de fuel lourd de viscosité
différentes déversées et traitées avec différents dispersants à différents dosages. .
• La dispersion évaluée par un panel d’observateurs sur des critères définis
Essais DEPOL 05
dispositif:
Essais DEPOL 05
déroulement:
10 000 cSt
8 400 cSt
7 300 cSt
3 100 cSt
15 %10 %5 %0 %TraitementViscosité
Etude Cedre (1)caractérisatisation devenir des fuels
lourds
• Objectif :• Comment caractériser un fuel lourd du point de vue
de l’environnement
• Relations entre la composition des fuels lourds et leur comportement dans le milieu marin
Etude Cedre (2)
• méthode : comparaison de 8 - 12 échantillons– analyse DSHT
– viscosité
– densité
– dispersibilité
Etude Cedre (4)
comparaison de 12 échantillons :• Classement des fuels du plus léger au plus lourd
0
10
20
30
40
50
60
70
FO2
Prestig
e
Trico
lorHap
py B
ride
Erika
Soutes
Citern
ierDep
ol 38
0
Rép
artit
ion
(en
%)
190°C - 450°C450°C-600+°C
Etude Cedre (5)comparaison de 12 échantillons :• Classement des fuels selon leur viscosité
0,1
1
10
100
1000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Température (°C)
Visc
osité
(Pa.
s)
IFO 380 FO2 Erika
Prestige Zip Lavage
Depol 380 Citernier Happy Bride
Soutes Ievoli Tricolor
IFO180
IFO380IFO700
0,1
1
10
100
1000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Température (°C)
Visc
osité
(Pa.
s)
IFO 380 FO2 Erika
Prestige Zip Lavage
Depol 380 Citernier Happy Bride
Soutes Ievoli Tricolor
IFO180
IFO380IFO700
Etude Cedre (6)
• corrélation viscosité-densité
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
0,9500 0,9550 0,9600 0,9650 0,9700 0,9750 0,9800 0,9850 0,9900 0,9950 1,0000 1,0050
densité
visc
osité
@20
°C
Etude Cedre (7)
• corrélation viscosité-dispersibilité
efficacité conditions std
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000
viscosité
disp
ersi
bité
efficacité conditions modifiées
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000
viscosité
disp
ersi
bilit
é
Etude Cedre (8)
• corrélation densité dispersibilité
efficacité conditions std
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,9500 0,9600 0,9700 0,9800 0,9900 1,0000 1,0100
densité
disp
ersi
bilit
é
efficacité conditions modifiées
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,9500 0,9600 0,9700 0,9800 0,9900 1,0000 1,0100
densité
disp
ersi
bilit
é
Dispersibility accordingto IFP tests
20
30
40
50
60
70
80
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
Viscosity (cP)
Effic
ienc
y (%
)
Slickgone NS
Inipol IP 90
Corexit 9500
Medium dispersant
Conclusions
• besoin de caractérisations spécifiques– DSHT et SARA
• corrélations à définir– composition / caractéristiques physico-chimiques
– contribution respectives des parafines et asphaltènes
– composition / rôle du résidu (persitance)
– composition / rôle du fluxant (toxicité)
• - LAPIOs- MEPC - 2003
1
1000
850 950 1050
density
visc
osity
@50
°C
OC1OC2
Ref NOAA
Case Story
920 950
180 cStargentina
venezuelacyrus
erika
prestigetanioyiul1
g. alensund
osung
