CN1222680C - 回收水溶性表面活性剂的方法 - Google Patents

Abstract

公开了从水溶液和水与液体烃的分散体/乳状液中回收和重新使用离子表面活性剂的方法，该方法通过加入另一极性相以及无机盐而实现，该无机盐通过提供对表面活性剂优选的离子强度相使表面活性剂优选地分布。更明确地说，该方法应用于回收包括阳离子表面活性剂如铵、鏻和锍的烷基化化合物的水合物生长抑制剂/改良化合物，该化合物被加入产烃井的流体流出物中，流出物含有水、水合物抑制剂化合物、至少一种另外的极性溶剂和无机盐，该方法通过在流出物中加入足量的另外的无机盐离子以及如必需的醇/二醇，以形成极性弱于水相的另一极性相，随后水合物抑制剂可溶于其中并从盐水中分离出来。

Description

回收水溶性表面活性剂的方法

交叉引用

本申请涉及专利U.S.5,460,728、U.S.5,648,575和U.S.5,879,561。

技术领域

本发明涉及从低浓度水溶液中回收水溶性表面活性剂。明确地说，本发明涉及用于防止含有低沸点烃和水的混合物的管道被气体水合物堵塞的某种水合物抑制化合物。更特别地，本发明涉及从由原油和天然气井开采的水流体中回收和重新使用水合物抑制化合物的方法。

背景技术

表面活性化合物或表面活性剂可应用于许多过程，用以降低表面张力、使如乳状液或分散体的不互溶相或化合物互相之间分布、或从分布体系中分离相。采用的各种表面活性剂包括可用于使天然气的笼形水合物(下文称为气体水合物)在井产流体中分布、以防止油管和其它管道被这些水合物堵塞的一种表面活性化合物。E.D.Sloan的书《天然气的笼形水合物》Marcel Dekker，NY，1998中详细介绍了这些水合物的化学、物理和热力学性质。

低沸点烃如甲烷、乙烷、丙烷和异丁烷以及二氧化碳和硫化氢存在于由天然气和原油回收井开采的流体中，能与水形成气体水合物，该水合物一般也存在于由天然气和原油回收井中开采的流体中。水和所述的井流体成分的混合物在高压、低温的合适条件下会形成水合物。实际上气体水合物特别存在于低温、高压很常见的深海采烃井中。水合物易于阻塞或堵塞这些油管或管道。由回收井中开采的流体通常存在于在高压和低温的条件下，尤其当没有流动如井关闭时。闭井压力可高达90MPa。深水下油井中，开采的流体很快地冷却到水下温度，该温度可低到(-)1摄氏度，一般在4摄氏度左右，也可能高于此温度。在这些条件下，由天然气和原油井开采的流体的内部会形成气体水合物晶体，晶体会生长并在原油或天然气井的井身内部以及井下游的管道如油管和其它设施内部形成沉积物。该沉积物限制了通流面积，从而限制了流速。此外，该沉积物可局部破裂。碎片沿流送管而下，充作刮板或刮刀，收集其它沉积物。这一过程使水合物聚集增大，可大到足以堵塞或损坏井身和其它管道。位于过冷量一般可达3摄氏度到30摄氏度之间的如墨西哥深海湾的原油和天然气井，问题尤其严重。此处所用的术语“过冷”是指在经常压力下水合物可分解的温度与井身或管道处实际的环境温度(如低于分解温度)间的差异。

可采用几种方法防止管道堵塞。例如，可将管道加以保温以在管道内部保持较高的温度，该温度高于水合物的形成温度。此方法在管道内有流动时有效，但不能防止由风暴或其它操作需要导致的长期闭井期间的冷却。此外，保温很昂贵，而且一旦油管或其它管道已经建成安装就很难加保温了。对于管道安装在几千英尺水下的深水原油和天然气井尤其是这样。

可通过用电或流有热流体的管道对管道伴热，解决闭井的问题。但是伴热进一步提高了系统的建设和操作费用。

可采用熔点降低剂(防冻剂)如低级醇、二醇和无机盐，尝试防止水合物的形成。但是，在深水高过冷的条件下，需要加入量大到等于开采的水量的防冻剂，才能有效。

可用美国专利第5,460,728、5,648,575、5,879,561号中所述的晶体生长抑制剂或改良剂，用以抑制水合物晶体的形成和/或结块。所述的专利中用于控制水合物的产品为铵、鏻或锍的烷基化化合物，包括四元化合物。这些产品为表面活性剂是因为它们具有水溶性很好的部分(4到5个碳烷基连在荷电的氮、磷或硫上)和易于被液体烃环绕的部分(至少8个碳的有机结构部分)。所有这些化合物具有不超过两个8碳的有机结构部分，更适宜地为水溶性的，但也可能分布进入烃相中。

作为减少开采和处理费用的手段，如果能回收这些化合物，在经济上会很有利。U.S.5,648,575公开了在管道或油管的末端用碱中和质子化化合物并回收中和的化合物的方法。但是，该方法会导致表面活性剂抑制剂化合物的分解，因而不可能回收原始的化合物。本发明的方法中，化合物可被完整地回收并易于一再地重新使用。

本发明使这种水合物抑制剂/改良剂化合物的使用更经济。最终，通过能够回收并重新使用工艺流体中的水合物生长抑制剂/改良剂化合物，本发明还减少了与处理相关的费用。

发明内容

现已发现可从产烃井的工艺流体中回收含有阳离子表面活性剂或聚合表面活性剂如单独地或连在聚合化合物上的铵、鏻和锍的烷基化四元或三元化合物的水合物生长抑制剂化合物，工艺流体中含有以下成分的混合物：低沸点和高沸点烃、其它气体、水、水合物抑制剂化合物、至少一种另外的极性溶剂、通过加入足够的来自无机盐的另外的离子的无机盐，如必需还有醇如异丙醇或仲丁醇，以形成极性弱于水相的第二相，阳离子表面活性剂可分布进入第二相，然后可从盐水和液体烃相中分离出来。

本发明还包括从水溶液或液体水/液体烃分散体或乳状液中回收离子表面活性剂或聚合表面活性剂的方法，该方法通过提供不与液体烃互溶的另一互溶、部分互溶或不互溶的极性溶剂，通过加入足以形成不同极性的两相的无机盐调节溶剂离子强度，使离子表面活性剂分布进入两相中的弱极性相，而无机盐分布进入极性更强的水相。

本发明为从水溶液或油包水分散体或乳状液中回收离子表面活性剂或聚合表面活性剂的方法。更明确地说，本发明为回收用于防止含有低沸点烃、其它气体和水的管道被气体水合物堵塞的水合物生长抑制剂或改良剂如阳离子表面活性剂或聚合表面活性剂的方法。阳离子表面活性剂基于含烃混合物中的水量的含量一般在0.05到5重量％之间，优选地在0.1到1.0重量％之间。

本发明范围内的水合物生长抑制剂化合物一般为阳离子表面活性剂，  包括长链脂肪族胺和四元铵、鏻或三元锍盐。美国专利第5,460,728、5,648,575、5,879,561号中介绍了优选的化合物，以及连接到聚合物上的这些化合物，此处全部引用供参考。这些化合物为烷基化铵、鏻和锍化合物。本发明优选的化合物可以下面的结构式表示：

其中X选自于S、N-R₄、P-R₄；其中S、N和P分别为硫、氮和磷。加号和减号分别表示阳离子和阴离子；

其中Y选自于溴化物、氯化物、碘化物、氟化物离子；

其中R₁到R₄中不超过两个独立地选自于由具有多于3个、最多6个碳原子、可含有一个或多个醚键或酯支链且其中一个或多个碳原子可被其它原子取代的直链或支链烷基组成的基团；

其中R₁到R₄中至少有一个、但不超过两个为具有8到20个碳原子的有机结构部分，其中可含有一个或多个醚键或酯支链，且其中一个或多个碳原子可被杂原子取代，其中链可广泛从烷基、烯基、芳基、芳基烷基、芳基烯基、烷基芳基和烯基芳基中选取，且

其中R₁到R₄中不超过两个为氢原子或含有杂原子和醚键和酯支链的其它有机结构部分。

优选的化合物为铵(X为氮)和鏻(X为磷)的烷基化化合物。优选的水合物抑制化合物具有在主链上有12到16个碳原子或取代原子的一个长链。优选的取代原子为氧，其次为硫和硅。

烷基化化合物可通过任何配位体(R₁到R₄)与聚合物化学键合。这样它们就是这些聚合物的支链。烷基化化合物可适当地键合于其上的聚合物的例子有聚丙烯酸以及N-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物和共聚物。

可以广泛地选择烷基化化合物的阴离子。优选的阴离子为氢氧根、羧酸根、卤化物离子、硫酸根和有机磺酸根。

在具有三个烷基的铵或鏻的烷基化化合物的情况下，连在氮或磷原子上的第四个基团可在不显著改变这些化合物的水合物生长抑制性能的条件下广泛地变化，借此可由第四个基团得到另外的有利条件。这种第四个基团的例子有长烷基或烯基链，特别是油基，或连在聚合物上的基团。其中主体化合物可结合有第四个基团的该聚合物的范例有聚丙烯酸以及N-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物和共聚物。

当烷基化化合物的第四个基团R₄为长烷基或烯基链(如含有多于12个碳原子的长链)时，其表面活性可使烷基化化合物在其固有的水合物晶体生长抑制性质以外还具有以下性能：

1.将水相乳化到烃相中，从而降低可获得的用以在管道壁上形成水合物的水的含量。

2.在水合物形成最为显著的的水-烃界面处附近浓缩主体化合物，从而使离子的局部浓度升高到凝固点降低的程度。

3.改变烃-水界面处的水的结构，以阻碍水合物晶体的形成。

4.烷基化化合物连到水合物晶体上后，阻止水分子进一步接近水合物晶体。

5.通过使其表面疏水，防止水合物品体聚集。

6.使烷基化化合物附着于管道壁上，从而防止水合物附着于其上。所有这些性能都是有利的。

可以理解，所用的化合物可溶于水也可分布进入液体烃相，但优选地应在所需的浓度、温度约为-1摄氏度并在水-烃界面以上。

本发明采用的烷基化化合物可由简单且可大量获得的成分以技术上已知的方法制备。

烷基化化合物可与N-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物和共聚物一起使用，其综合效果至少是增进性的，这是专利第WO9325798号的主题，此处整体上引用供参考。后者基于水量的加入量在0.05到5重量％之间。

待回收和重新使用的水合物抑制剂化合物在本发明的实践中以干粉形式加入低沸点烃和水的混合物中，但优选地溶解于除水以外的极性溶剂中、以浓溶液形式加入。因而从开采的井流体中回收水相过程中可能存在另一极性溶剂。

本发明可形成互溶、部分互溶或不互溶的溶液，该溶液可通过加入另外的离子迫使其分布。为达到这一目的，需要在含有烃和水合物抑制剂化合物的工艺流体中存在有两种或多种极性溶剂和非季盐。两种或多种极性溶剂可选自于水、醇、二醇和极性有机溶剂。绝大多数情况下，水为极性溶剂之一，因其通常存在于工艺流体中。

适宜的醇一般具有少于五个碳原子。例子包括但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、仲丁醇、叔丁醇等等。

适宜的二元醇或二醇具有最多六个碳原子。例子包括但不限于一甘醇、二甘醇和三甘醇。

许多有机极性溶剂也适宜，如丙酮、甲乙酮、二甲酮、乙酸酯和甲酸酯。本发明的实践中，作为季盐注入的溶剂或作为水合物熔点降低剂的适宜的溶剂可能已经存在于流动于管道中的烃和水的混合物中。水合物抑制剂可溶解于适宜的溶剂中，然后加入管道。很多情况下，将极性溶剂型防冻剂加入管道，以可用泵抽吸的方式运送季盐。需要水合物抑制剂溶解于也可作为熔点降低剂的有机溶剂。

采用的防冻剂可选自于醇、二醇、烷基酮、乙酸烷基酯和其它有机溶剂。本发明的实践中，有机溶剂兼作防冻剂是优选的，因为有助于水合物控制。烷基醇和烷基二醇都是优良的溶剂，也可在水体系中充作防冻剂。

有机溶剂应能够运送足量的水合物生长抑制剂，以使需要加入管道中的溶液量最小。优选地，有机溶剂应能够运送足够量的水合物抑制剂，以使加入的溶液的流速在数量级上小于管道中水相的流速，或小于不存在四元化合物时的数量级。

非季盐为本发明的关键部分。适宜的非季盐包括周期表中IA、IIA、IIB或VIII族元素的盐。这些化合物的盐可为氯化物、溴化物和碘化物或VIIA族其它元素的盐的形式。例子包括钠、钙、镁、钾、锌和铁的氯化物、溴化物或碘化物。阴离子也可选自于硝酸根、亚硝酸根、醋酸根和硫氰酸根。金属卤化物盐因其易得为优选的。金属氯化物盐在本发明中为优选的。本发明的关键是在含有两种极性溶剂、可能的液体烃和水合物形成抑制剂的溶液、部分互溶的溶液或分散体中加入足量的无机盐，形成混浊的混合物，随后沉降为不同极性的两个极性相，可能的液体烃相，于是抑制剂/改良剂被迫进入一相并被回收。

本发明中，在管道末端的分离工艺中可加入多于一种盐，加入管道的无机盐不需要与存在于井中产生的水相中的离子在化学性质上相同。决定加入盐的量时，应考虑存在于管道中的所有非季盐离子的重量百分比，以决定需加入的无机盐的量。如果管道和相连的油管中已存在有无机盐，那么加入的无机盐的量应减掉已有的无机盐的量。

本发明的实践中，为在室温或近于室温、或低于25摄氏度的条件下回收，需加入足量的非季盐，以使管道的水相中非季盐离子的重量百分比至少为4％，优选地至少为6％，最优选地为4％到12％。

在没有足够大量的另一极性溶剂相的情况下，有可能使水合物生长抑制剂保持在水相内部或在液体烃-水界面处。

加入管道中的阳离子表面活性剂型水合物生长抑制剂的量主要取决于管道中流动的水量，其次取决于管道中的压力和管道中的最低预期温度(一般考虑闭井的情况)。尽管一些无机盐的存在具有有益的作用，产生的或加入的盐或加入的防冻剂溶剂的量起次要的作用。一般地，管道中水相内部水合物抑制剂与盐的重量比应为0.01到0.30，优选地为0.02到0.04。如果将极性溶剂防冻剂用于运送水合物抑制剂或抑制剂混合物到井位，为减少费用和泵排量并满足水力要求，其浓度需要尽可能低。

加入管道的水合物抑制剂、无机盐和防冻剂(如果使用)的量取决于在正常操作时以及井和流送管系统关闭期间管道和相连的油管系统中开采的水量。需要加入足量的阳离子表面活性剂型水合物抑制剂，以防止管道和相连的油管系统堵塞。一般地，对于10到25摄氏度的过冷，加入足量的水合物抑制剂，使水合物抑制剂基于管道中水的重量百分比至少为1.0％，优选地至少为0.75％，最优选地为0.5％。

本发明可用于含有烃和工艺流体的流动混合物的任何井中，但特别适用于位于距主平台有一定距离的温度低(低到-1摄氏度)、压力高(高达90MPa)的很深水中的水下井。本发明的实施、表面活性剂水合物抑制剂的回收发生在收集烃处，如流动混合物中含有烃、水合物/水、另一极性溶剂、可能有的开采或注入的盐以及水合物生长抑制剂成分的管道的末端。也可作防冻剂的醇或二醇通常作为另一极性溶剂存在，因为它们可用于溶解最初为粉状的阳离子表面活性剂/水合物抑制剂。在主设备处，烃会经过分离系统以分离出水并经过从水中洗去油的系统。尽管对技术人员来说显然可以以很多方式实施本发明，通常认为实施本发明的方法的优选的点对水溶性表面活性剂来说刚好在无油水排入海中之前。在此处水中随极性溶剂和主要为NaCl的无机盐一起，还含有水合物抑制剂。在开采的水中不含足够的盐或另一极性相的情况下，可在设备处注入盐和另一极性相。如果现场产盐水，即可满足需要的无机盐量。

在分油(oil-partitioning)离子表面活性剂的情况下，优选在把水相从开采流体中分离出来的分离过程的第一步的游离水脱除处回收表面活性剂。刚好在游离水脱除设备前注入必需的无机盐和另一极性相。

开采的混合物到达处理或回收设备时，水合物一般为晶体的形式，优选地分散在水相中。可通过加热和减压使晶体熔化或分解。

在回收平台处，各相在下列四个步骤中被分离：

1.高压分离，一般为6到15MPa，除去高压气体。

2. 2到4MPa下的中压分离，除去中压气体。

3.压力为0.5MPa量级的游离水脱除，分离出气体/液体烃/水相。如需要，在进入前把入口物流加热到高于水合物的分解温度。

4.最后在原油脱水单元进行水分离，由于采用电场和化学药品来降低被除去的烃相中的水含量，一般称为电化学分离。一些残留的气体也在该处被分离。

压力降低时，如果物流足够热，水合物会分解。在约0.5MPa的压力下如果温度高于约4摄氏度，水合物会溶解或分解。一般地游离水脱除过程的温度高于约4摄氏度，有助于水分离并放出更多的气体，可将蒸汽压控制在对液体烃输送可接受的限度以下。这会需要加热器或热交换器。

在游离水脱除和电化学分离中的最终3相分离后，水相进行水洗或精加工处理准备排出。EPA要求排放水中油脂的总量应低于29ppm。

除油和脱脂后的水中还含有基于水的含量在0.5％重量的范围内的阳离子表面活性剂型水合物抑制剂。极性溶剂的含量在2-5％的范围内。盐的含量一般在几个百分点的范围内。

优选的实施本发明的位置应在游离水脱除、电化学分离和去油脱脂后，但应在最终的水洗或精加工之前，在水排入海前回收水溶性表面活性剂。对于分油表面活性剂，优选的实施本发明的位置在游离水脱除处。

在本发明的实践中的该处，在开采的水相中加入足量的另外的醇如甲醇、异丙醇或丁醇，以形成互溶、部分互溶的溶液或不互溶的分散体。然后在该溶液中加入盐，然后该溶液变为乳状或混浊，随后形成基于水和醇的两个澄清相。形成两相时，大部分的盐进入澄清的水相，大部分的水合物抑制剂进入澄清的醇相。可用不同浓度的醇和盐回收不同百分含量的水合物抑制剂。必需使醇和盐的浓度达到足够高，使溶液变混浊并沉降为两相，其中水合物生长抑制剂/改良剂被迫进入弱极性相。

本发明的方法中，温度很重要。本发明的试验是在室温下进行的，但技术人员可理解温度的升高或降低会有很大的差别。例如一定组成的仲丁醇/水溶液在37℃下为单一相，把温度降低5摄氏度在32℃下就易于分成两相。

由于相分离不是瞬时自动完成的，需要表明分离相的手段。这可通过沉降槽实现，但沉降槽作用缓慢，充满水时大而且重，在海上平台上性质不合需要。其它有效分离的手段为旋风分离器或离心分离器。

本发明中，在加入所述类型的补充离子表面活性剂后，可回收含有回收水合物抑制剂的相如醇相并将其循环回开采井。

在本发明中，开采系统包括井、带有相关控制和安全设施的井口，以及与主结构相连的、开采流体在该处被分离净化以出售的流送管。该分离系统通过通常在游离水脱除和电化学原油脱水单元处的、压力通常低于0.5MPa的始于高压、经过中压、终止于低压分离的一系列分离器，从流体中回收天然气。通过与本发明无关的系统提取、净化并压缩气体。气体分离的最后阶段通常还从液体烃、油或冷凝物中分离水。

在表面活性剂型水合物生长抑制剂的存在下，开采的物流会至少含有一些固体水合物颗粒。很难进行固体/液体的高效分离。因此设想通过减压以及可能的加热，促使开采的物流熔化固体水合物。如果必需，可在处理过程的任何位置进行加热。优选的位置刚好在低压游离水脱除分离器之前。这样刚好在需要其之前产生水相，避免加热气体(该加热在气体脱水方面提出很多要求)，由于水合物在该处的分解温度最低，经过时需最少量的加热。

在水溶性表面活性剂水合物抑制剂的情况下，低压分离器排出两股液体物流，一股主要为油，另一股为水和悬浮物以及水溶性成分。油相在设备、电化学分离处精加工，也会排出额外的水。来自游离水脱除和电化学分离的合在一起的水中含有一些夹带的油或冷凝物。在水洗设备如波纹板拦截器、气体浮选装置或旋风器中回收油。溶解的固体尤其是溶解的水合物生长抑制剂仍然保留在其中。

在分烃水合物生长抑制剂表面活性剂的情况下，需要通过在游离水脱除前适当地加入极性溶剂和无机盐，促使极性(水、醇、盐等)非极性(烃)相分离。

本发明中，净化水或开采的脱气物流与选取的极性溶剂和选取的无机盐混和，以迫使水和选取的极性溶剂及其相关离子表面活性剂的相分离。众所周知有机盐在这方面的性能不够理想，因为有机离子通常具有相反的作用，即它们会“salt-in”或增大有机结构在富水相中的溶解性。

通过注入流动物流达到混和，该物流然后经过静态混和器，随后进入在该处进行相分离的混和沉降槽。下层相由大部分的水和无机盐以及选取的有机盐组成。上层相由极性溶剂和四元铵、鏻或锍盐组成，这两个极性相处于液体烃相之下。

通过旋风器抽吸上层相去精加工，该相储存于运输罐中，在该处它也可和补充离子表面活性剂混和。

下面的实施例是为了说明这里公开的发明的具体实施方案的。这些实施例只是用作说明的手段，不应解释为以任何方式限制本发明的范围。技术人员知道在不偏离本公开发明的精神的前提下，可作许多变化。

实施例

                  实施例1

在室温下，把2.04克六癸基三丁基溴化鏻(下文称为季盐或更简单地“quat”)加入由96.0ml水和4.0ml异丙醇组成的溶剂混合物中。该三种化合物互溶，得到单一的澄清相。在前述混合物中加入氯化钠和氯化钙的混合物(70％的NaCl，30％的CaCl₂)，结果列于表1中：

                       表1

        混和钠/钙盐对溶解的季盐的作用

NaCl/CaCl2含量	初始相的外观	最终的相的数目
			1.94克	澄清	1
3.99克	澄清	1
			6.29克	混浊	2

在离子表面活性剂/水/异丙醇中加入约6％的正盐后产生了最初混浊的混合物，该混合物最终沉降为两个澄清相。顶层相主要是异丙醇，还含有1.53克的溶解固体。该固体主要是离子表面活性剂季盐，表明该方法回收了约75％的初始季盐。大部分的无机盐保留在水相中。

                         实施例2

从上述实施例1中的含有75％季盐的上层相中分离出称量约为96毫升的下层相，与称量为4.2毫升的异丙醇试样接触，在10分钟的重力或超重作用下接触5分钟并沉降5分钟后，分为两相。异丙醇(IPA)富相增大到4.9毫升。通过火焰电离检测对磷含量的分析表明IPA相含有0.45克四元化合物抑制剂。本实施例清楚地表明再一步提取可将四元化合物的回收率提高到大于96％。

                         实施例3

制备了含有下列成分的溶液：1.6克六癸基三丁基溴化鏻、3.1克IPA、1.2克NaCl和3克CaCl₂，全部溶解于96克水中。在此溶液中加入4克氯化钠和氯化钙的盐混合物和2克IPA。使混合物混和5分钟，沉降为两相。对富IPA相的含磷量测定表明其中含有1.4克的抑制剂，导致87％的回收率。用IPA再次提取将四元化合物的回收率提高到98％。

                         实施例4

通过把1克实施例1到3中所用的相同的季鏻化合物溶解于4.5克仲丁醇和含有4克氯化钠的95克水中，制备了澄清的溶液。在该溶液中加入4克50重量/50重量的NaCl/CaCl₂的混合物。通过混和，加入的盐溶解并出现了第二相，该相中除少量水外，主要含有仲丁醇和四元化合物。通过分离、称重和火焰电离检测，估计仲丁醇上层相中含有0.7克的表面活性剂，表明回收了70％的表面活性剂。通过将水相与另外2克仲丁醇试样接触，提取了另外0.27克的四元化合物，将回收率提高到约97％。

                         实施例5

如下制备了两种溶液：

通过把1.0克季铵盐溶解于4.1克三甘醇(TEG)制备溶液A，季铵盐中R₁和R₂为仲丁基，而R₃和R₄为具有8到12个碳原子的单不饱和链。通过把50/50重量的NaCl和CaCl₂的混合物溶解于140克水，制备溶液B。

把溶液A和B混和在一起并摇动两分钟，得到了澄清的溶液C。该溶液相为来自气井或油井、最终为无油水相的水相的典型代表。在溶液C中加入2克TEG试样，该试样也完全溶解。在得到的混合物中加入另外的6.2克50/50的NaCl/CaCl₂混合物。溶液随后变混浊。摇动3分钟并沉降10分钟后，得到了两个澄清相；含有大部分无机盐的富水下层相和富TEG的上层相。上层相重7.1克，氮元素分析表明其中含有89％的季盐。上层相中也含有约0.6克的水。本实施例说明该方法可用于有效地回收具有两个长链的季盐，TEG也可用作季盐的提取剂。

Claims (20)

1.从含有作为水性极性溶剂的水的物质中分离并回收表面活性剂的方法，表面活性剂选自于水溶性离子表面活性剂和分烃的离子表面活性剂，水性极性溶剂选自于水溶液、水/烃分散体和水/烃乳液，该方法包括：加入一非水极性溶剂和可改变该加入的水性极性溶剂的离子强度的盐，导致分离的两个极性溶剂相，其中该离子表面活性剂主要分布进入非水极性相，该盐主要分布进入水相。

2.权利要求1的方法，其中该表面活性剂选自于单一和聚合表面活性剂。

3.权利要求1的方法，其中非水极性溶剂选自于水溶性、部分溶于水和不溶于水的极性溶剂。

4.权利要求2的方法，其中单一或聚合离子表面活性剂为阳离子表面活性剂。

5.权利要求3的方法，其中非水极性溶剂为具有少于6个碳原子的轻质醇。

6.权利要求5的方法，其中醇选自于甲醇、乙醇、异丙醇、支化异丁醇、仲丁醇和叔丁醇。

7.权利要求1的方法，其中非水极性溶剂为具有少于6个碳原子的轻质二醇或二元醇。

8.权利要求1的方法，其中非水极性溶剂为选自于一甘醇、二甘醇、三甘醇的二元醇。

9.权利要求1的方法，其中非水极性溶剂选自于丙酮、甲乙酮、乙酸酯和甲酸酯。

10.权利要求4的方法，其中阳离子表面活性剂选自于长链脂肪酸的盐和四元铵、鏻或三元锍盐。

11.权利要求10的方法，其中阳离子表面活性剂可以下面的结构式表示：

其中X选自于S、N-R₄、P-R₄，S、N和P分别为硫、氮和磷；

其中加号表示阳离子，减号表示阴离子；

其中Y选自于溴化物、氯化物、碘化物、氟化物离子；

其中R₁到R₄中不超过两个独立地选自于具有多于3个、最多6个碳原子、可含有一个或多个醚键或酯支链且其中一个或多个碳原子可被其它原子取代的直链或支链烷基；

其中R₁到R₄中至少有一个、但不超过两个为含有8到20个碳原子的有机结构部分，其中可包括一个或多个醚键或酯支链，且其中一个或多个碳原子可被杂原子取代，其中链可从烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、烷基芳基和烯基芳基中选取，且

其中R₁到R₄中不超过两个为氢原子或含有杂原子和醚键和酯支链的其它有机结构部分。

12.权利要求11的方法，其中X选自N-R₄和P-R₄，且R₁、R₂和R₃是三烷基。

13.权利要求12的方法，其中R₄键合到聚合骨架上。

14.权利要求13的方法，其中聚合骨架选自于聚丙烯酸、N-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物和共聚物。

15.权利要求4的方法，其中从中分离出阳离子表面活性剂的物质含有从产烃井中开采的流体。

16.权利要求15的方法，其中开采的流体含有一定量烃和一定量水的含水流动混合物，其中烃和水的含量和类型足以在管道温度和压力下形成水合物。

17.权利要求1的方法，其中所述物质中离子表面活性剂基于存在的水的含量为0.05到5.00％重量。

18.权利要求17的方法，其中所述物质中离子表面活性剂基于水的含量为0.1到1.0％重量。

19.权利要求1的方法，其中盐为无机盐和选自于周期表中第IA、IIA、IIB或VIII族的元素的盐。

20.权利要求19的方法，其中盐选自于钠、钙、镁、钾、锌和铁的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、亚硝酸盐和硫氰酸盐。