PURIFICATION DU CARBURANT DES IMPURETES NOCIVES

PURIFICATION DU CARBURANT DES IMPURETES NOCIVES

Purification de carburant est le stade obligatoire à passer par un produit pétrolier qui avait été conservé ou contacté avec de l’air durant une longue période.

La propreté du carburant est mesurée à la base de plusieurs indices généralisant leur influence sur le fonctionnement des dispositifs techniques. De tels indices sont d’habitude la dimension maximale de particules polluant et la teneur en eau en pourcentage de la masse. Dans la plupart des cas les notices d’entretien d’équipements contiennent l’information sur la classe de la propreté du carburant au moment de remplissage du système. De plus, la classe de la propreté est indiquée dans les papiers d’acheminement sur tout le transit du carburant, en commençant par l’usine de fabricant et en finissant par le remplissage au système. Il est tout à fait naturel que la plus haute classe de la propreté du produit pétrolier doit être assurée au moment de son remplissage à l’équipement.

Dans le tableau 1 sont représentés les exigences principales à la propreté du carburant, stipulées à la suite de la généralisation de données des documents normatifs, des instructions et des résultats d‘études scientifiques.

Tableau 1

EXIGENCES À LA PROPRETÉ DU CARBURANT

Indice Carburant pour moteurs d’automobiles Carburant pour moteurs Diesel
La dimension maximale des polluants, µm, pas plus 10 5
La teneur par masse, %:
polluants, pas plus 0,0005 0,0005
eau <0,003
impuretés mécaniques
teneur en cendres, % n’est pas réglementée 0,01
Le contenu réel de résine, en mgm par 100 ml 7,15 30,40

Les indices qualitatifs du carburant peuvent changer en fonction de la présence des polluants et dépendent pas autant des propriétés du produit pétrolier, mais des conditions de stockage, d’acheminement, de remplissage et d’état de contamination du milieu ambiant.

Les sources et les raisons principales de la pollution du carburant sont:

  • l’infiltration des impuretés atmosphériques;
  • la présence de produits corrosifs et de substances insolubles à la suite de l’oxydation;
  • le pompage de carburant à travers conduites polluées;
  • l’accumulation d’impuretés au fond du réservoir;
  • l’état médiocre du matériel de remplissage et de flexibles;
  • la prise d’essence à ciel ouvert;
  • la détérioration de joints des pièces d’étanchéité.

ASPECTS DE POLLUTIONS DU CARBURANT

En fonction de l’état d’agrégation les polluants peuvent être solides, liquides et gazeux.

Les polluants solides sont les produits d’usure, de corrosion des métaux, de condensation d’hydrocarbures instables, de poussière atmosphérique ou routière et d’autres.

Les polluants liquides sont principalement l’eau, les résines et les agents tensio-actif.

Gazeux – l’air et divers gaz.

Savez-vous que les premiers gicleurs avaient été construits par S.G. Choukhoff et comme combustible on utilisaient le mazout?

D’après leur composition chimique on divise les polluants de carburants en inorganiques (substances minérales, eau, air) et organiques (composés d’hydrocarbures).

Il existe aussi la classification d’après la manière d’apparition ou d’infiltration au carburant. Conformément à cette classification les polluants peuvent être:

  • industriels;
  • opérationnels;
  • d’exploitation.

L’existence de ces classifications rend possible la solution efficace du problème d’augmentation de la propreté des carburants grâce à l’identification de raisons et de sources de la pollution, ainsi que de la mise en œuvre des mesures de prévention de leur apparition.

SOURCES DE LA POLLUTION

En générale, on peut diviser conventionnellement les raisons et les sources de pollution en trois étapes:

  1. La livraison des usines pétrolières du carburant déjà accompagné dedans par les matières corrosives de l’équipement, de savons d’acides naphténiques, de poussière atmosphérique et de produits transitaires du pétrole.
  2. La pollution du carburant par la poussière atmosphérique et par les matières corrosives au cours d’acheminement dans les citernes ferroviaires.
  3. L’infiltration dans le carburant de polluants résiduelles, de produits de l’usure d’équipement de pompage, de poussière et de matières corrosives de l’équipement des parcs de stockage pétrole ou stations essence.

Avant le remplissage du système, le carburant doit être purifié aux valeurs prescrites par la classe de propreté, indépendamment de nature et de source des pollutions.  Il est donc très important à choisir l’équipement qui remplirait un certain nombre de conditions, lors de la mise en œuvre de telles opérations. Un des principaux critères en est l’universalité, c’est à dire la possibilité de  retirer du carburant le plus possible des impuretés nocives et le travail avec de différents types des produits pétroliers sans rééquipement considérable des unités de purification.

PURUFICATION DE CARBURANT MÉTHODES PRINCIPALES

Il existe jusqu’à présent une quantité suffisante des méthodes, par lesquelles on réalise la purification du carburant de l’eau et des impuretés mécaniques. Les plus répandues sont la décantation, la purification centrifuge et le filtrage. Il est tout à fait évident, ces méthodes ont leurs avantages, ainsi que désavantages, c’est pourquoi on n’arrête pas les études en élaboration des nouvelles approches physiques et physicochimiques de la purification des carburants. On peut les diviser conventionnellement en méthodes de l’action à un seul cycle et de longue durée.

Par les méthodes, qui se rapportent au premier groupe, on utilise le traitement préalable du carburant. Généralement le traitement technologique est assuré par le lavage du carburant à l’eau chaude ou à la vapeur d’eau. La nécessité d’utilisation de l’eau résulte de ses propriétés. C’est un lien tensio-actif qui peut retirer la plupart des impuretés se trouvant sur l’interface carburant-eau. À son tour pour retirer l’eau rapidement et entièrement après le lavage, il est nécessaire d’introduire dans le carburant les agents désémulsifiants spéciaux. La purification de carburant par ce procédé ne permet pas entièrement supprimer les impuretés. On ne retire que les particules de la taille de 3 µm à 15 µm. Dans le carburant restent les polluants de 1-2 µm.

Les navires de la marine ont passé du charbon au combustible pétrolier à la proposition de D.I. Mendeleev en 1887.

Cette méthode n’est pas seule dans la technologie. Il a y encore la méthode de traitement hydrodynamique. En cas de cette méthode le carburant sous la pression de 21-35 МPа est passé à travers la soupape spéciale conique. On réduit graduellement la pression pratiquement jusqu’à celle atmosphérique. Sous l’effet du changement brusque de la vitesse d’écoulement du carburant et de la pression dans la soupape se produit la destruction des condensations de type asphalte/résine. Le défaut de cette méthode consiste en absence de destruction des impuretés mécaniques d’origine inorganique. En même temps la quantité totale de polluants dans le carburant ne change pas, mais leur dispersité augmente. Tout cela permet d’éviter l’obturation intense de filtres, de conduites et de buses.

Aussi la purification de carburant peut se faire à l’aide de vibrations sonores de courte durée. Dans ce cas les particules d’impuretés mécaniques au contraire agrandissent en conséquence de la coagulation acoustique. Les polluants comme ça sont plus faciles à retirer par filtration.

Pour purifier le carburant pétrolier de l’eau, on peut utiliser les séparateurs électriques. Le principe du fonctionnement de ces appareils consiste en coagulation des gouttes d’eau, provoquée par le champ électrique; ces gouttes sont ensuite séparées du carburant par les forces gravitationnelles ou centrifuges.

MÉTHODES PHYSICO-CHIMIQUES DE PURIFICATION

Les méthodes physicochimiques de purge d’eau du carburant à un seul cycle bien que d’être assez efficace, mais en même temps sont compliquées, et dans la plupart des cas encombrantes. Elles sont mises en œuvre par filtration à travers les adsorbants (charbon, zéolithe, gel de silice et alumine activée).

Les méthodes physicochimiques de l’action de longue durée sont relativement plus simples. Leur application assure le maintien de la propreté du carburant à un niveau approprié pendant la conservation, l’acheminement et l’exploitation. L’essentiel de la méthode consiste en introduction au carburant des additifs spéciaux (substances chimiquement actives) en petites quantités. Leurs effets sont préservés à partir du moment de l’introduction et jusqu’au moment de la combustion de carburant dans le cylindre de moteur. Le champs d’application de ces additifs est assez large. Ils limitent ou préviennent complètement la corrosion des surfaces de pièces moteur, empêchent la formation de goudron, font coaguler les impuretés mécaniques etc.

L’application d’une méthode de purification du carburant ou d’autre méthode dépend directement des exigences prescrites aux systèmes du purification de moteurs.

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