Fonction séparatrice

Les flux de procédés comportent souvent plusieurs phases nécessitant une séparation avant traitement en aval. Les séparateurs opérationnels assurent la séparation des phases par gravité. Le gaz remonte vers la sortie supérieure. Le liquide, plus dense, se dépose au fond. Le liquide de densité intermédiaire se rassemble à une interface contrôlée. Cette technologie simple et fiable est largement utilisée dans l'industrie des procédés.

Configuration du navire

Conception horizontale ou verticale selon l'application. La conception horizontale est préférable pour les rapports gaz/liquide élevés et les applications moussantes. La conception verticale convient aux volumes de liquide importants et aux contraintes d'espace. Les séparateurs triphasiques traitent le gaz et deux liquides non miscibles, comme l'huile et l'eau. Les unités diphasiques séparent uniquement le gaz et le liquide ou deux liquides.

Conditions de fonctionnement

La pression varie de la pression atmosphérique à 1 500 psig selon les exigences du procédé. La température se situe généralement entre -20 °C et 200 °C. La taille dépend du débit : des petites unités de 30 cm de diamètre traitant quelques gallons par minute aux grandes cuves de 3 m de diamètre traitant des milliers de barils par jour.

Conception intérieure

Un déflecteur d'entrée brise l'élan, empêchant ainsi le réentraînement. Des plaques de répartition répartissent le flux sur toute la section transversale de la cuve. Des filtres à ailettes ou des tamis retiennent les gouttelettes supérieures à 10 microns. Des déversoirs régulent le niveau de liquide. Des plaques de coalescence améliorent la séparation liquide-liquide. La conception est adaptée à l'application de séparation spécifique.

Sélection des matériaux

L'acier au carbone convient aux environnements à risque d'hydrocarbures dans des conditions modérées. L'acier inoxydable résiste aux fluides corrosifs et à l'eau. Des alliages spéciaux sont disponibles pour les gaz acides contenant du H₂S. Les composants internes résistent à l'érosion et à la corrosion. Les revêtements protègent contre des produits chimiques ou des conditions de process spécifiques.

Demandes

Séparateurs de production aux têtes de puits et aux batteries de réservoirs, tambours de séparation des compresseurs, séparation des effluents de réacteurs, tambours de reflux de distillation, séparation vapeur-liquide des réservoirs de stockage, lavage à l'entrée des contacteurs de glycol et d'innombrables autres applications de procédés nécessitant une séparation de phases.

Contrôle de niveau

Les instruments d'interface maintiennent l'étanchéité huile-eau en service triphasique. Les régulateurs de niveau de liquide régulent le soutirage et gèrent les stocks. Le contrôle de pression gère les conditions de l'espace gazeux. La surveillance de la température permet de suivre l'état du procédé. Les contrôleurs s'intègrent aux systèmes d'automatisation de l'installation.

Efficacité de séparation

La séparation par gravité, combinée à des éléments internes, permet d'éliminer 95 à 99 % des phases. Les traces restantes de phase opposée sont acceptables pour la plupart des applications. Un polissage supplémentaire peut être réalisé à l'aide de coalescents, de filtres ou d'équipements spécialisés, si nécessaire. Les séparateurs opérationnels permettent une séparation économique des particules en vrac.

Facteurs de performance

Le temps de rétention permet la séparation par gravité : généralement de 1 à 5 minutes pour un mélange gaz-liquide et de 5 à 30 minutes pour un mélange liquide-liquide, selon la différence de densité et la viscosité. Une vitesse appropriée empêche le réentraînement. La température influe sur la viscosité et les différences de densité, et donc sur la séparation.

Entretien

L'inspection périodique par regards permet de vérifier l'encrassement, la corrosion et les dommages internes. Le nettoyage élimine les dépôts solides ou les émulsions accumulés. Le contrôle des soupapes de sûreté garantit la sécurité des systèmes. Une conception simple et robuste minimise les temps d'arrêt.

Normes de construction

Conception conforme à la norme ASME Section VIII pour les appareils à pression ou à la norme API 650 pour les réservoirs atmosphériques. Matériaux et construction adaptés aux conditions d'exploitation. Dispositif de décharge conforme aux normes API 520/521. Documentation complète incluant les fiches techniques de procédé, les plans mécaniques et les certificats de matériaux.

Les séparateurs opérationnels ERGIL assurent une séparation de phase fiable dans diverses applications de procédés dans les secteurs du pétrole, du gaz, de la chimie et du raffinage.