CN107735154B

CN107735154B - 用于油包水乳液的破乳的添加剂组合物及其使用方法，以及破乳方法

Info

Publication number: CN107735154B
Application number: CN201680039404.9A
Authority: CN
Inventors: 马赫什·苏布拉马尼亚姆
Original assignee: Dorf Ketal Chemicals India Pvt Ltd
Current assignee: Dorf Ketal Chemicals India Pvt Ltd
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2036-06-13
Also published as: CO2018000254A2; HRP20200810T1; EP3316982B1; KR102181878B1; US20180163145A1; BR112017027499A2; AU2016286418A1; AU2016286418B2; JP2018527167A; MY193752A; ZA201800406B; PH12018500017A1; CN107735154A; PE20180154A1; WO2017001957A1; BR112017027499B1; KR20180021847A; PL3316982T3; HUE049869T2; PH12018500017B1

Abstract

本发明涉及用于油包水乳液的破乳的破乳组合物，所述油包水由于洗涤水混合在原油中而形成，其中所述组合物包含：a.选自乙二醛、中和性乙二醛，乙二醛衍生物及其混合物的化合物；和b.一种或多种破乳剂。在一个实施例中，本发明涉及通过用本发明的破乳组合物处理油包水乳液进行的油包水乳液的破乳方法。在另一个实施例中，本发明涉及用于油包水乳液的破乳的本发明的添加剂组合物的使用方法。

Description

用于油包水乳液的破乳的添加剂组合物及其使用方法，以及破乳方法

技术领域

本发明涉及用于油包水乳液的破乳的添加剂组合物。

具体地，本发明涉及用于由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的添加剂组合物。

更具体地说，本发明涉及用于在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的添加剂组合物。

更具体地说，本发明涉及用于在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物包含：

a.选自乙二醛、中和性乙二醛及其混合物的化合物；和

b.一种或多种破乳剂。

在一个实施例中，本发明涉及一种油包水乳液的破乳方法，特别是由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳方法，更特别是在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳方法。

在另一个实施例中，本发明涉及用于油包水乳液，特别是用于由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液，更特别是用于在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的本发明的添加剂组合物的使用方法。

背景技术

油包水乳液形成于各种工业操作，并且是造成各种工业成分的大量损失，包括油难以分离的原因。因此，在油加工过程中破坏油包水乳液是工业，尤其是原油炼制业的要求，其中洗涤水在炼油厂的脱盐器单元中与原油混合并形成油包水乳液。

目前，通过将破乳剂加入洗涤水中来破坏由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液。

使用破乳剂的主要问题是这些破乳剂的使用量较大，且在原油加工整个过程中不断地需要这些破乳剂，这导致原油加工成本大幅提高。

使用破乳剂的另一个问题是这些破乳剂是昂贵的，这也导致原油加工成本的大幅提高。

更重要的是，目前使用的破乳剂是壬基酚的缩合产物，目前，鉴于其成本和环境不利影响，需要减少壬基酚的消耗。

发明内容

因此，如果不能全部消除，则需要减少破乳剂的需求，从而至少可以使破乳剂的上述使用问题最小化，而不会损失或牺牲原油加工单元的工业产量。

本发明要解决的问题：

因此，本发明旨在通过提供以下方案来解决上述现有的工业问题：

i)用于油包水乳液的破乳的有效添加剂组合物，和

ii)用于油包水乳液的破乳的添加剂组合物的使用方法，和

iii)通过采用添加剂组合物使油包水乳液破乳的方法。

本发明的目的：

因此，本发明的主要目的是提供：

i)用于油包水乳液，特别是用于由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液，更特别是在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的添加剂组合物。

因此，本发明的另一个目的是提供：

ii)通过采用本发明的添加剂组合物对油包水乳液，特别是由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液，更特别地是在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液进行破乳的方法。

因此，本发明的另一个目的是提供：

iii)用于油包水乳液，特别是用于由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液，更特别地是用于在炼油厂的脱盐器单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的本发明的添加剂组合物的使用方法。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于油包水乳液的破乳的添加剂组合物，所述油包水乳液优选由洗涤水和原油混合而产生，更优选提供用于在炼油厂的脱盐单元中由洗涤水和原油混合而产生的油包水乳液的破乳的添加剂组合物，以减少目前使用的破乳剂(壬基酚的缩合产物)的量，从而减少壬基酚的消耗，且从而降低加工成本和相关的环境不利影响。

结合实施例，阅读下面的说明，本发明的其它目的和优点将变得更加明显，这些实施例并不意在限制本发明的范围。

具体实施方式

为了克服上述现有技术的工业问题并实现本发明的上述目的，发明人发现，当将选自乙二醛、中和性乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物加入到一种或多种破乳剂中时，所述化合物令人惊讶地且出乎意料地导致破乳剂破乳效率的显著提高，从而导致破乳剂需求量的显著降低，这导致原油加工成本以及相关的环境不利影响的显著下降。

此外，由于乙二醛和中和性乙二醛比破乳剂便宜，所以这进一步导致原油加工成本的显著降低。

因此，本发明涉及一种用于油包水乳液的破乳的破乳组合物，所述油包水乳液由于洗涤水在原油中而产生，其中所述组合物包含：

a.选自乙二醛、中和性乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物；和

b.至少一种(或一种或多种)破乳剂。

根据本发明，中和性乙二醛是pH为中性至碱性的乙二醛。发明人已经观察到乙二醛为强酸性，因此可能引起腐蚀。因此，中和乙二醛至其pH为中性至碱性避免了原油加工单元的腐蚀，且仍能提高破乳剂的破乳效率。

根据本发明，中和性乙二醛是通过用胺或碱性介质中和乙二醛而获得的。

根据本发明，胺可以包括(或包含)三乙醇胺(TEA)。

根据本发明，碱性介质可以包括(或者包含)氢氧化钠水溶液。

根据本发明，中和性乙二醛也可包括(或包含)中和性乙二醛衍生物。因此，在本发明中，除非另外明确描述，术语“中和性乙二醛”或术语“中和性乙二醛衍生物”具有相同含义。

根据本发明，pH为中性至碱性包括约7至约12的pH。

根据本发明，乙二醛衍生物可包括(或包含)乙二醛的甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇衍生物，或其混合物。

根据本发明的一个实施例，所述破乳剂选自下面的缩合产物：

i)壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ⅱ)壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)壬基酚和甲醛；

iv)戊基酚和甲醛；

v)丁基酚和甲醛；

vi)烷基酚和甲醛；及

vii)其混合物。

i)腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ii)腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)腰果酚、壬基酚和甲醛；

iv)腰果酚、戊基酚和甲醛；

v)腰果酚、丁基酚和甲醛；

vi)腰果酚、烷基酚和甲醛；及

vii)其混合物。

根据本发明的一个优选实施例，上述缩合产物被烷氧基化。

因此，根据本发明的一个实施例，所述破乳剂选自下面的烷氧基化的缩合产物：

i)壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ⅱ)壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)壬基酚和甲醛；

iv)戊基酚和甲醛；

v)丁基酚和甲醛；

vi)烷基酚和甲醛；及

vii)其混合物。

i)腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ii)腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)腰果酚、壬基酚和甲醛；

iv)腰果酚、戊基酚和甲醛；

v)腰果酚、丁基酚和甲醛；

vi)腰果酚、烷基酚和甲醛；及

vii)其混合物。

根据本发明的一个优选实施例，用环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物对上述缩合产物进行烷氧基化，以得到烷氧基化的共聚物或其烷氧基化的聚合物。

因此，根据本发明的一个实施例，所述破乳剂选自：

i)烷氧基化的壬基酚和戊基酚甲醛共聚物；

ii)烷氧基化的壬基酚和丁基酚甲醛共聚物；

iii)烷氧基化的壬基酚甲醛聚合物；

iv)烷氧基化的戊基酚甲醛聚合物；

v)烷氧基化的丁基酚甲醛聚合物；

vi)烷氧基化的烷基酚甲醛聚合物；及

vii)其混合物。

因此，根据本发明的一个实施例，所述破乳剂可以选自：

i)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛共聚物；

ii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛共聚物；

iii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和甲醛聚合物；

iv)烷氧基化的腰果酚、戊基酚和甲醛聚合物；

v)烷氧基化的腰果酚，丁基酚和甲醛聚合物；

vi)烷氧基化的腰果酚，烷基酚和甲醛聚合物；及

vii)其混合物。

可以注意到，术语“共聚物”是指由两种不同的酚制成的聚合物，并且术语“聚合物”是指由一种酚制成的聚合物。

根据本发明，使用四氢呋喃(THF)作为溶剂通过凝胶渗透色谱测得本发明的破乳剂的分子量可以为约2000至约20000道尔顿。

根据本发明，该组合物包含：

a)约0.1至约99.1wt％的选自乙二醛、中和性乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物；和

b)约99.1至约0.1wt％的一种或多种破乳剂。

根据本发明的一个优选实施例，取决于原油的性质，该组合物可以包含：

a)约0.1ppm至约1000ppm的选自乙二醛、中和性乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物；和

b)约0.5ppm至约200ppm的一种或多种破乳剂。

可以注意到，按照本发明，可以将添加剂组合物加入至原油相中或脱盐器中，其中洗涤水与原油混合并形成油包水乳液。

因此，在一个实施例中，本发明涉及

油包水乳液的，特别是通过洗涤水和原油混合而形成的油包水乳液的，更

特别是在炼油厂的脱盐器单元中通过洗涤水与原油混合而形成的油包水乳液的破乳方法，其中用本发明的破乳组合物处理由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液，

本发明的破乳组合物包含：

b.至少有一种破乳剂。

因此，在一个实施例中，本发明涉及：

用于油包水乳液，特别是用于通过洗涤水和原油混合而形成的油包水乳液，更特别是用于在炼油厂的脱盐器单元中通过洗涤水与原油混合而形成的油包水乳液的破乳的本发明的添加剂组合物的使用方法，其中本发明的破乳组合物加入到由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液中，所述破乳组合物包含：

a.选自乙二醛、中和性乙二醛，乙二醛衍生物及其混合物的化合物；和

b.至少有一种破乳剂。

现在借助于以下实施例来描述本发明，这些实施例并不旨在限制本发明的范围，而是为了说明本发明相对于现有技术的优点而并入。

实施例：

已经测试了本发明的组合物的破乳效率。

在下面的实施例中，

1.“空白”不含任何添加剂；

2.化合物“A”为破乳剂，是碱催化的壬基酚甲醛树脂，用于对比；

3.本发明的组合物包含

i)化合物“A”和乙二醛；或者

ii)化合物“A”和中和性乙二醛，其中乙二醛已经用三乙醇胺(TEA)中和；并且

4.对比组合物包含：

a)化合物“A”和选自乙醇酸、乙醛酸、DL-苹果酸、苯甲醛或戊二醛的化合物。

在以下实施例中，化合物“A”(破乳剂)具有50％的活性，乙二醛具有40％的活性，中和性乙二醛包含用100％活性的三乙醇胺(TEA)中和的40％活性的乙二醛；乙醇酸、乙醛酸和DL-苹果酸具有40％的活性。

在以下实施例中，将本发明添加剂组合物和现有技术或对比添加剂组合物加入到水和原油混合后形成的水和原油的油包水乳液中。

结果证实，在一种或多种破乳剂中加入选自乙二醛、中和性乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物导致破乳剂的破乳效率显著提高。因此，本发明的组合物克服了现有技术的问题。

在以下实施例中，在便携式电脱盐器(PED)或静电分离器中以130℃进行试验，其中油包水乳液包含5vol％的洗涤水(洗涤水的pH为6.6)以及来自印度西部的95vol％的原油。

在以下实施例中，取100ml上述油包水乳液。

下表1中的值是在PED管中分离出的水的体积百分比，即下表中的50％意味着初始5ml洗涤水仅分离出2.5ml洗涤水。

表1

在上表-1中，表述“10+0.4”是指该组合物包含：

a)10ppm的化合物“A”(破乳剂)；和

b)0.4ppm的第二组分，该第二组分为乙二醛或中和性乙二醛(按照本发明)；或乙醇酸、乙醛酸；DL-苹果酸；苯甲醛；或戊二醛(为了比较的目的)。

上述表1证实，本发明的添加剂，例如乙二醛和用TEA中和至乙二醛pH变成中性至碱性，即大于或等于pH7的乙二醛，在提高破乳剂的破乳效率以对由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液进行破乳中具有令人吃惊且出乎意料的效果。

因此，上述实验结果证实了本发明的组合物对将洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液的破乳的令人惊讶和意想不到的协同效果和技术优势。

此外，上述实验结果也证实本发明的组合物具有较好的破乳效率，从而对由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液进行破乳。

此外，由于破乳剂的量显著降低至达到所需的破乳效率，所以本发明的组合物更经济和环保。

可以注意到，在此使用的术语“约”不旨在扩大要求保护的发明的范围，而是仅并入以包括本发明的领域的可允许的实验误差。

Claims

1.一种用于油包水乳液的破乳的破乳组合物，所述油包水乳液由于原油中的洗涤水而产生，其中，所述组合物包含：

a.选自包括以下物质中的一种或多种的组中的化合物：乙二醛、pH在中性pH至碱性pH之间变化的中和性乙二醛、或乙二醛衍生物；和

b.至少一种破乳剂，

其中，所述乙二醛衍生物包含乙二醛的甲醇、乙醇、丁醇、或乙二醇衍生物中的一种或多种；其中，所述破乳剂包含：甲醛与选自包括壬基酚、戊基酚、丁基酚、烷基酚或腰果酚的组中的一种或多种化合物的一种或多种缩合产物，或其通过用环氧乙烷、环氧丙烷、或环氧丁烷进行烷氧基化而获得的烷氧基化缩合产物；或所述缩合产物的烷氧基化聚合物。

2.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，pH为中性至碱性包括7至12的pH。

3.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，通过所述乙二醛与胺的中和而获得所述中和性乙二醛。

4.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，通过所述乙二醛与碱性介质的中和而获得所述中和性乙二醛。

5.根据权利要求3所述的破乳组合物，其特征在于，所述胺包含三乙醇胺(TEA)。

6.根据权利要求4所述的破乳组合物，其特征在于，所述碱性介质包含氢氧化钠水溶液。

7.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述中和性乙二醛包含中和性乙二醛衍生物。

8.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述破乳剂选自包括下面的一种或多种缩合产物的组：

i)壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ⅱ)壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)壬基酚和甲醛；

iv)戊基酚和甲醛；

v)丁基酚和甲醛；或

vi)烷基酚和甲醛。

9.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述破乳剂选自包括下面的一种或多种缩合产物的组：

i)腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ii)腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)腰果酚、壬基酚和甲醛；

iv)腰果酚、戊基酚和甲醛；

v)腰果酚、丁基酚和甲醛；或

vi)腰果酚、烷基酚和甲醛。

10.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述烷氧基化的缩合产物选自包括以下一种或多种物质的组：

i)壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ⅱ)壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)壬基酚和甲醛；

iv)戊基酚和甲醛；

v)丁基酚和甲醛；或

vi)烷基酚和甲醛。

11.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述烷氧基化的缩合产物选自包括以下一种或多种物质的组：

i)腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛；

ii)腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛；

iii)腰果酚、壬基酚和甲醛；

iv)腰果酚、戊基酚和甲醛；

v)腰果酚、丁基酚和甲醛；或

vi)腰果酚、烷基酚和甲醛。

12.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述破乳剂选自包括以下一种或多种物质的组：

i)烷氧基化的壬基酚和戊基酚甲醛共聚物；

ii)烷氧基化的壬基酚和丁基酚甲醛共聚物；

iii)烷氧基化的壬基酚甲醛聚合物；

iv)烷氧基化的戊基酚甲醛聚合物；

v)烷氧基化的丁基酚甲醛聚合物；或

vi)烷氧基化的烷基酚甲醛聚合物。

13.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述破乳剂选自包括以下一种或多种物质的组：

i)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和戊基酚，以及甲醛共聚物；

ii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和丁基酚，以及甲醛共聚物；

iii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和甲醛聚合物；

iv)烷氧基化的腰果酚、戊基酚和甲醛聚合物；

v)烷氧基化的腰果酚，丁基酚和甲醛聚合物；或

vi)烷氧基化的腰果酚，烷基酚和甲醛聚合物。

14.根据权利要求1所述的破乳组合物，其特征在于，所述组合物包含：

a)0.1至99.1wt％的选自包括乙二醛、中和性乙二醛、或乙二醛衍生物中的一种或多种的组中的化合物；和

b)99.1至0.1wt％的一种或多种破乳剂。

15.一种油包水乳液的破乳方法，其中用前面的权利要求1至14中任一项所述的破乳组合物处理所述油包水乳液。

16.一种根据前面的权利要求1至14中任一项所述的用于油包水乳液的破乳的破乳组合物的使用方法，其中将所述破乳组合物加入到由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳液中。