Le séparateur API est généralement la première étape, et la plus importante, du traitement des eaux usées dans les raffineries de pétrole.

La fonction principale d'un séparateur API est correctement conçu d'éliminer la majeure partie de l'huile et des solides en suspension des eaux usées des raffineries avant les processus de traitement des eaux usées en aval.

Depuis des années, les raffineries tentent d'utiliser d'autres technologies ou scénarios de traitement comme alternative au séparateur API.

Mais la plupart des raffineries finissent par choisir, ou revenir au séparateur API comme technologie de prédilection pour leur étape de séparation primaire des huiles/solides dans le traitement des eaux usées. (API signifie American Petroleum Institute, ou Institut américain du pétrole). Avant d'examiner les aspects liés à la conception et aux performances d'un séparateur API, examinons de plus près l'huile.

Les eaux usées d'une raffinerie peuvent contenir de l’huile sous trois formes, qui peuvent toutes trois être présentes dans un flux de déchets donné. Les trois formes de l’huileprésentes dans les eaux usées sont les suivantes:

• Huile libre
• Huile émulsionnée
• Huile dissoute

L'huile libre peut être éliminée par séparation par gravité, ce pour quoi le séparateur API est conçu. L'élimination dépend des conditions d'écoulement, des différences de densité, de la température et de la stabilité de l'huile. Les solides huileuxgrossiers dont la densité est supérieure à 1,0 se déposent au fond du séparateur, c'est pourquoi des racleurs sont inclus, ainsi qu'une trémie conique pour collecter les solides déposés.

L'huile émulsionnée est composée de gouttelettes d'huile d'un diamètre inférieur à 20 microns, principalement comprises entre 1 et 10 microns. L'huile émulsionnée est une suspension stable dans l'eau en raison des forces interparticulaires qui dominent les forces de flottabilité.

L'huile émulsionnée ne se sépare pas de l'eau dans des conditions de repos favorisées par la gravité, conditions qui sont précisément celles créées dans un séparateur API.

L'élimination de l'huile émulsionnée nécessite l'ajout de produits chimiques tels que des agents d'ajustement du pH pour faire baisser le pH ou des agents de rupture d'émulsion. Une fois traitées de cette manière, les eaux usées passent souvent dans une unité de flottation à air dissous (ou azote) afin d'éliminer l'huile émulsionnée lorsqu'elle commence à se séparer des eaux usées.

L'huile dissoute forme une véritable solution moléculaire avec l'eau et ne peut être éliminée par séparation gravitaire.

L'élimination de l'huile dissoute nécessite un traitement biologique. Le séparateur API, illustré dans le graphique ci-dessous, est devenu le nom générique des « séparateurs huile-eau conventionnels ».

Les séparateurs huile-eau conventionnels ne peuvent éliminer que l'huile libre. Les émulsions stables et l'huile dissoute nécessitent un traitement supplémentaire. Un simple bilan massique autour du séparateur API est illustré dans le graphique ci-dessous