Une raffinerie du centre du continent, traitant des volumes importants de pétrole brut lourd à base de bitume canadien, observait des effets néfastes sur les performances de ses opérations de dessalage et de traitement de l'eau. Le traitement de ce pétrole brut a créé une instabilité dans le contrôle de la couche d'émulsion et un taux élevé d'huile et de graisse (O&G) dans la saumure provenant du dessalage (voir image 1).
Le contenu d’huile et de graisse dans la saumure a présenté des défis importants pour les installations d'épuration des eaux usées Pour éviter de dépasser la limite de rejet de l'usine et les amendes potentielles en cas de violation, les taux de pétrole brut ont dû être réduits ainsi que le débit de brut.
Il fallait trouver une solution qui permette une plus grande souplesse dans le mélange de pétroles bruts lourds sans provoquer de perturbations dans le dessalage et des quantités excessives d'huile et de graisse dans les eaux salées résiduelles. Trois essais réalisés par diverses entreprises concurrentes de traitement de processus n'avaient auparavant pas réussi à améliorer la situation.
Pour concevoir un programme de traitement chimique qui maximiserait les possibilités de traitement du pétrole brut tout en générant des eaux salées résiduelles exemptes d'huile à la suite du dessalage, Veolia a mené des simulations sur le terrain et des travaux en laboratoire avec plusieurs échantillons de dessalage sur plusieurs mois.
Ce protocole d'échantillonnage de qualification approfondi a permis de mettre en place un programme robuste pour les variations des bruts, des mélanges de bruts et des paramètres du processus.
Veolia était convaincue que la solution de traitement iBrineCLEAN nnovante proposée permettrait de résoudre le problème, quel que soit le mode d'exploitation. Cela comprenait le lavage continu de la boue du dessaleur, qui était d'une importance critique pour maintenir la propreté du dessaleur.
Figure 1 - Eaux salées résiduelles sans traitement (gauche) et avec traitement Veolia (droite)
Résultat
Dans les premières heures qui ont suivi le lancement du programme de traitement en instance de brevet BrineCLEAN de Veolia, la couche d'émulsion dans le dessaleur a été réduite d'environ 30 %. Dans le même temps, la teneur en huile et graisse dans les eaux salées résiduelles du dessalage a été réduite de plus de 95 % (voir image 2).
Au cours des deux années précédant la mise en œuvre de BrineCLEAN, la teneur en huile et graisse dans la eaux salées résiduelles était en moyenne de 1.900 ppm et comprenait trois essais menés par des entreprises de traitement concurrentes qui n'avaient pas produit de résultats.
Lors de sa première année de fonctionnement, l'utilisation de BrineCLEAN a entraîné un niveau moyen de teneur en huile et graisse dans la eaux salées résiduelles de 75 ppm : une diminution de 96 %.
La raffinerie a pu traiter des taux plus élevés de pétrole brut lourd ce qui, selon elle, a amélioré ses bénéfices d'au moins 1,5 MM de dollars par an.
De plus, le programme Veolia BrineCLEAN a apporté plusieurs autres avantages significatifs au processus, notamment :
- Fonctionnement stable du dessaleur avec un coût d'exploitation réduit :
- Une augmentation de l'élimination des sels et des solides avec un mélange huile/eau plus important et une consommation de produits chimiques réduite.
- Un dessaleur plus propre grâce à un lavage continu de la boue aux débits prévus
- Une amélioration de la stabilité de l'usine de traitement des eaux usées avec une plus grande fiabilité dans le respect des spécifications de rejet tout en réduisant les coûts d'exploitation.
- Une réduction de l'encrassement dans le train de l'échangeur de préchauffage du pétrole brut, ce qui réduit les coûts d'énergie et de maintenance
- Une meilleure fiabilité des actifs avec une réduction des chlorures dans les tours de traitement du brut et du coût des traitements chimiques.
- Une réduction des coûts de récupération et de retraitement des rejets pétroliers.
Figure 2 - Huile et graisse dans les eaux salées résiduelles du dessaleur avant et après le traitement en instance de brevet de Veolia