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RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERTITÉ KASDI MERBAH - OUARGLA FACUTLÉ MATHEMATIQUES ET SCIENCES DE LA MATIÈRE DÉPARTEMENT DE CHIMIE MÉMOIRE Pour l’obtention du diplôme de Master en Chimie Chimie de l’environnement Présenté par: HAOUES WISSAME NASSERALLAH MALIKA Soutenu le 22/06/2019, devant le Jury composé de Présidente ZAOUI Manel M.C.A, Univ. K.M. Ouargla Examinateur ZOUBEIDI Ammar M.A.B, Univ. K.M. Ouargla Promotrice CHAOUCHE Khaoula M.C.A, Univ. K.M. Ouargla Année universitaire (2018/2019) VALORISATION DES EAUX HUILLEUSES DANS L’INDUSTRIE PÉTROLIÈRE Remerciement : Avant tout je remercie « Allah » qui m’a donné la force, la patience, la santé, le courage et la volonté pour élaborer ce travail. Je tiens à remercie ma promotrice Mme Chaouche Khaoula Maitre de conférences A pour l'aide et pour les efforts extraordinaire et son encouragement, sa patience et pour son attention et surtout ses orientations très avisées qui nous aidé à poursuivre cette étude jusqu’à la dernière minute. Un grand remerciement à Mme Zaoui Manel MCA, de nous avoir fait l’honneur de présider le Jury. Un grand remerciement à Mr Zoubeidi Ammar MCB pour avoir accepté d’examiner ce travail et faire partie de ce jury. Je voudrais également remercier très sincèrement Mr Belfar Mohamed Lakhdar enseignant MCA de l’université d’Ouargla. J’adresse mes sincère remerciement à tout le personnel du l’unité traitement nord du complexe CINA et a Mr Gharbi pour avoir guidé notre pas au niveau de la zone industrielle et pour son suivi et ses conseils. Wissem Haoues et Malika Nasserallah Dédicace Je dédie ce modeste travail aux deux êtres qui me sont très chers dans cette vie, à savoir ma mère et mon père. Je leur dis merci papa « Elhassene Haoues » du fond de mon cœur pour ton éducation, ton sacrifice, ton assistance et pour ce que tu m’as fait et qui m’a permis d’avoir cette réussite et ce bonheur. Je te dis merci et mille fois merci maman « Mahdia Boudjriou » pour ta patience, ton courage et ton sacrifice pour moi. Avec toute ma fidélité et tout mon amour pour vous, mes parents, Je ne pourrai jamais égaler votre mérite. A mon très cher frère : Ziad A mes belles sœurs : Dina et Soundous A mes cousins et cousines surtout : Djihen et Nowfel A mon cher oncle Boudjriou Toufik qui a nous quitté et j’espère que dieux lui entrera au paradis. A mon meilleur : Abderrahman Berrahel . A mes chères ami(e)s : Malika , Souad , Hadil , Hiba , Meriem , Sana , Rokia , Mohamed Sifeddine Barek, Taky Eddine Remichi. A toute la promotion de 2éme master Chimie de l’environnement, ainsi qu’à tous mes professeurs durant mon cycle universitaire Tous simplement, a tous ceux que j’aime et qui m’aiment. Wissem Haoues Dédicace Je dédie ce modeste travail aux deux êtres qui me sont très chers dans cette vie, à savoir ma mère et mon père. Je leur dis merci papa « Nasserallah Mohamed » du fond de mon cœur pour ton éducation, ton sacrifice, ton assistance et pour ce que tu m’as fait et qui m’a permis d’avoir cette réussite et ce bonheur. Je te dis merci et mille fois merci maman « Benali Samia » pour ta patience, ton courage et ton sacrifice pour moi. Avec toute ma fidélité et tout mon amour pour vous, mes parents, Je ne pourrai jamais égaler votre mérite. A mes très chers frères : Bidjad , Sohaib et Allam A ma belle sœur : Amina A mes cousins et cousines surtout : Chaima A mes chères ami(e)s : Wissem , Radja , Chaima , Kalthoum , Nadjwa , Rokia , Abdennour , Sami. A toute la promotion de 2éme master Chimie de l’environnement, ainsi qu’à tous mes professeurs durant mon cycle universitaire Tous simplement, a tous ceux que j’aime et qui m’aiment. Malika Nasserallah Introduction générale « Valorisation des eaux huileuses dans l’industrie pétrolière » Page 1 Introduction générale : L’industrie du pétrole est l’une des principales sources de ces nuisances qui portent atteinte à l’environnement, et par conséquent à la santé publique. La minimisation de son impact sur l’homme et l’environnement est devenue une des principales préoccupations des pays producteurs de pétrole. Le raffinage du pétrole est une industrie lourde qui transforme un mélange d’hydrocarbures, appelé pétrole brut, en produits énergétiques, tels que carburants et combustibles, et en produits non énergétiques, tels que les matières premières pétrochimiques, lubrifiants, paraffines et bitumes. La transformation des pétroles bruts s’effectue dans les raffineries, usines à feux continus et très automatisés, qui sont plus ou moins complexes selon la gamme des produits fabriqués et selon la qualité des pétroles bruts comparée aux exigences du marché. Actuellement la commercialisation des bruts est gérée par des contrats liants les producteurs, les transporteurs et les raffineurs et fixant en particulier les teneurs en sel et en eau. Etant donné que le pétrole sortant des puits contient de l’eau, cette dernière est séparée du pétrole et des flux gazeux dans les trains de séparation, puis traitée dans le système de traitement d’eau huileuse qui a pour rôle la récupération d’huile des eaux huileuses issues des purges des différentes unités. L’huile récupérée est dirigée vers le stockage tandis que l’eau est traitée avant d’être reprise pour la réinjection dans le gisement pour réduire la consommation de l’eau des nappes phréatiques . Cependant, les problèmes de l'environnement ne sont pas seulement que des pollutions, nuisances, érosion des sols, etc…, mais aussi des pertes du patrimoine génétique qui constituent un réel défi existentiel pour toutes les sociétés. Réduire la consommation de l'énergie et des ressources naturelles, diminuer les rejets autant que les émissions de gaz nocifs dans l'atmosphère, constituent les premiers objectifs à atteindre pour une économie respectueuse de l'environnement. A cet effet, une profonde sensibilisation aux préoccupations de l'environnement et des problèmes qui s'y rattachent est un objectif incontournable pour nous. Introduction générale « Valorisation des eaux huileuses dans l’industrie pétrolière » Page 2 Nous devons toujours avoir l'état d'esprit, les motivations, le sens de l'engagement pour travailler individuellement et collectivement à résoudre ce véritable fléau mondial. Notre travail se compose de quatre chapitres :  Le 1er chapitre représente des descriptions de l’unité de traitement nord (CINA) et la description de l’unité de traitement des eaux API.  Le 2ème chapitre pour les différents procédés de traitement au niveau de cette dernière.  Le 3ème chapitre représente la réinjection.  Et finalement le 4ème chapitre qui montre la partie expérimentale (les résultats et la discussion). Sommaire « Valorisation des eaux huileuses dans l’industrie pétrolière » Sommaire Liste des abréviations Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale…………………………………………………………….. 1 Chapitre 1 : Description de l’unité API-CINA………………………………… 3 1.Caractéristiques des eaux traitées………………….……………………….. 5 2.Processus et principe de fonctionnement des équipements……………... 5 3.Description des installations…………………………………………………. 7 4.Descriptif de fonctionnement des équipements…………………………… 8 1.Le séparateur tri-phasique………………………………………………… 8 2.Bassin API…………………………………………………………………... 10 3.Puisards et pompes de transfert des eaux huileuses………………….. 11 4.Puisard d’eau huileuse…………………………………………………….. 11 5.Skimmer à tambour oléophile…………………………………………….. 12 6.Les séparateurs…………………………………………………………….. 14 A.Le séparateur IGF……………………………………………………….. 14 B.Le séparateur DGF………………………………………………………. 15 7.Skids d’injection des produits chimiques………………………………… 17 8.Filtre à poches……………………………………………………………… 18 9.Réservoir d’eau traitée…………………………………………………….. 19 10.Pompes d’expédition des eaux traitées……………………………….. 19 11.Bassins évaporateurs…………………………………………………...… 19 12.Produits actuels…………………………………………………………..... 21 5.Sécurité d’environnement……………………………………………….……. 21 6.Analyse de l’activité…………………………………………………………… 21 Chapitre 2 : Traitement des eaux huileuses………………………………….. 23 2.1Traitement des eaux……………………………………………………….. 23 2.2Traitement primaire……………………………………………………..…… 23 A.Dégrillage……………………………………………………………………. 23 B.Dessablage……………………………………………………….…………. 23 C.Décantation (Déshuilage, dégraissage)……………………….…………. 24 2.3Traitement secondaire (Epuration physicochimique)…..………………... 24 Coagulation, Floculation……………………………………………………… 24 A.Coagulation…………………………………………………………………. 24 B.Floculation………………………………………………………………… 25 C.Centrifugation et cyclonage………………………………………………. 25 D.Coalescence……………………………………………………………….. 26 2.4Traitement biologique……………………………………………………... 26 2.5Les paramètres caractéristiques des traitements d’eaux……………….. 26 2.5.1Les matières en suspension (MES)………………………………….. 26 2.5.2Les hydrocarbures (HC)…...………………………………………….. 26 2.5.3La demande chimique en oxygène (DCO)………………………….. 26 2.5.4La demande biologique en oxygène (DBO)………...………………. 27 Chapitre 3 : La réinjection……………………………………………………….. 28 1.Généralités sur la récupération assistée………………………………….. 28 2.Différentes méthodes de la récupération assistée………………………. 28 A.La récupération secondaire……………………………………………… 28 B.La récupération tertiaire……….……………………………………… 28 Sommaire « Valorisation des eaux huileuses dans l’industrie pétrolière » C.L’injection d’eau………………………………………………………….. 29 3.Les différents types d’injection…………………………………………….. 29 A.Injection groupée………………………………………………………… 29 B.Injection dispersée………………………………………………………. 30 C.La mise en œuvre……………………………………………………... 30 4.Aspect technique et économique de l’injection…………………………... 31 A.Aspect technique………………………………………………………… 31 B.Aspect économique……………………………………………………... 31 Chapitre 4 : Partie expérimentale………………………………………………. 34 4.1.Analyse de l’eau…………………………………………………………... 34 Point de prélèvement………………………..……………………...……… 34 1 Sortie Ballon Tri-Phasique…………………………..………………….. 34 2 Sortie IGF…………………………………………...…………………….. 34 4.2Matériels et méthodes d’analyses……………..…………………………. 35 4.2.1Mesure de pH…………………………………………………………... 35 4.2.2Détermination des matières en suspension dans l’eau (MES)……. 35 4.2.3Détermination de la Teneur en hydrocarbure (Huile) dans L'eau… 38 4.2.4Détermination de la turbidité par absorption moléculaire………….. 40 4.2.5Détermination de la concentration optimale de coagulant………… 40 4.3Résultats et discussions…………………………………………………… 44 4.31.Résultat de l’influence de la dose optimale de coagulant………… 44 4.2.2.Interprétations des résultats du coagulant «la silice activée »…... 45 4.2.3.Résultat de pH…………………………………………………………. 49 4.2.4.Résultat de la teneur en hydrocarbure (HC)……………………….. 50 4.2.5.Résultat de détermination de MES………………………………….. 51 4.2.6.Résultats et discussions pour le nouveau système……………….. 53 4.2.7.Résultat de la teneur en hydrocarbure (HC)……………………….. 53 4.2.8.Résultat de détermination de MES………………………………….. 54 Action correctives / préventives à prendre…………………………………… 55 Conclusion générale 56 Liste des abréviations Liste des figures uploads/Geographie/ haoues-nasserallah.pdf