Temps de latence et vitesse de consommation du gaz
Dans un premier temps, nous avons étudié l’influence de la masse moléculaire moyenne en poids sur le temps de latence et la vitesse de consommation du gaz. Ces résultats sont rassemblés dans le tableau 4-4. Tableau 4-4 Performances des copolymères AA/AMPS sur le temps de latence et la vitesse de consommation en gaz 35 bar Echantillon Viscosité de la ( M JI en glmol) solution d’additif à 1°C (mPa.s) eau
Sauf indication, les valeurs indiquées sont des valeurs moyennes sur au moins trois essais et les écart types sont donnés entre parenthèses. A 35 bar et 400 l’pm, tous les copolymères prolongent le temps de latence, de façon plutôt linéaire avec la masse. On note également une très forte augmentation du temps de latence pour l’échantillon ayant la masse la plus élevée. Cet échantillon présente par ailleurs une viscosité notablement plus élevée que les autres.
A 45 bar et 400 rpm, l’efficacité sur le temps de latence augmente avec la masse moléculaire, si l’on exclut le 50, 727 000 qui est très mauvais. En effet, pour ce dernier, les hydrates se forment quasi instantanément en début de seconde formation et la vitesse de consommation gazeuse est très supérieure au blanc. Bien qu’il soit incohérent, ce résultat est reproductible, ceci sans que nous puissions l’expliquer, aucune anomalie n’ayant été détectée lors de la caractérisation de l’échantillon. Nous avons vérifié que l’additif ne modifie pas le kLa, donc le transfert de masse gaz/liquide, à 45 bar et 400 rpm.
La valeur de la vitesse de consommation de gaz n’est pas fiable car la consommation gazeuse servant à ajuster la pression dans le réacteur en 102 14 12 i ‘- ‘ 10 i l 8 i b C I l 6 ICII � 4 2 0 + eau x (50, 568 000) -(50, 727 000) 0 50 100 Temps (min) Figure 4-18 150 200 Performances des copolymères AAlAMPS sur le diamètre moyen à 35 bar et 400 rpm 6.00E+05 i 5.00E+05 ] 4.ooE+05 ! .3.00E+05 � C I l � 2.00E+05 � Z 1.00E+05 + eau x (50, 568 000) -(50, 727 000) O.OOE+OO -I—-!—-t—+—+—-1 o 50 100 150 Temps (min) Figure 4-19 200 Effe t sur le nombre de particules à 3S bar et 400 rpm 250 250 début de seconde fo rmation se superpose à celle servant à compenser la fo rmation des hydrates.
De plus, le temps d’observation est très court, ce qui augmente l’imprécision. A 55 bar et 400 rpm, seuls les deux copolymères de plus forte masse ont une action limitée sur le temps de latence et la vitesse de consommation du gaz. Pour les autres copolymères, les valeurs de vitesse sont peu reproductibles et supérieures au blanc. Nous avons vérifié que ces additifs ne modifient pas le kLa par rapport à l’eau.
Ces vitesses supérieures à celles déternùnées pour le blanc sont dues à l’incertitude du calcul de la vitesse car les temps d’expérience sont trop courts. En conclusion, il existe un seuil de masse moléculaire moyenne au-delà duquel le copolymère prolonge le temps de latence et réduit la vitesse de consommation. Ce seuil de masse augmente avec la pression. • Bilan La figure 4-17 récapitule l’influence de la masse moléculaire moyenne en poids sur le temps de latence à différentes pressions.
Les résultats granulométriques relatifs à l’évolution du diamètre moyen (resp. du nombre de particules) à 35 bar et 400 rpm sont donnés sur la figure 4-18 (resp. 4-19). Nous prenons pour le début du calcul granulométlique le moment à partir duquel le calcul granulométrique est possible. Dans ce11aÏns cas, le temps zéro pour le calcul de la granulométrie tOgranulométrie ne cOlTespond pas au temps de latence h.
En effet, si pendant [t., togranulométrie], le calcul granulométrique est mauvais (pas assez de particules qui entrent dans la fenêtre de mesure du capteur), nous devons éliminer ces points de mesure. Dans ce cas, le nombre de particules est non nul à tOgranulométrie. Le temps zéro sur .l’axe des abscisses des courbes nombre de particules et diamètre moyen en fonction du temps est toujours pris égal au temps d’induction.
Peiformances des copolymères AAiAMPS sur le nombre de pmticules à 45 bar et 400 rpm nulles au cours du temps. Ainsi, la sonde ne voit pas de particules dans sa fenêtre de détection, nous ne pouvons pas calculer avec fiabilité des tailles de particules microniques. Pour le copolymère 50, 727 000, le temps d’acquisition est environ le double de celui du blanc.
Le copolymère de plus faible masse 50, 568 000 permet de prolonger le temps d’acquisition de 50 minutes environ. En présence des échantillons 50, 568 000 et 50, 727 000, le diamètre moyen a tendance à augmenter, comme c’est le cas pour le blanc, mais la forme de la courbe est plus plate et les diamètres plus petits. Les deux copolymères limitent la quantité d’hydrates formés
. Les f luctuations du nombre de particules sont sans doute dues au fait que les turbidités dépendent relativement peu de la longueur d’onde. A 35 bar et 400 rpm, il existe donc un seuil de masse moléculaire moyenne à partir duquel le copolymère bloque presque totalement la formation des hydrates puisque nous ne pouvons pas calculer de granulométrie. Nous observons toujours un comportement du type (faible augmentation du diamètre moyen, augmentation modérée du nombre de particules).