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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung gehört zum Bereich der Elektrokoaleszenz von Öl-Wasser-Emulsionen unter Verwendung einer Elektronenfalle.
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Einleitung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Trennung von Emulsionen aus Öl und Wasser durch Elektrokoaleszenz durch die Erzeugung einer Elektronenfalle, welche die Trennung der beiden Verbindungen der Emulsion in einem Röhrensystem oder einem Labyrinthsystem ermöglicht.
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Grundlagen der Erfindung
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Die am häufigsten verwendeten Erdölaufbereitungsverfahren variieren je nach der Verwendung von physikalischen oder chemischen Mitteln zum Raffinieren, Reinigen und Entfernen von Abfällen, Wasser und/oder Kohlenwasserstoffen.
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Bekannt sind Physikalische Filter wie die klassischen physikalischen Barrieren, Siebe, Schotter, Aktivkohle, Polymere, Nanopartikel, Kavitationen, Nanokavitationen, Zentrifugen, Elektrolysesysteme, Dekanter, Ozonatoren, elektromagnetische Wellen u. a. sowie chemische Medien wie bspw. verschiedene Chemikalien, Tenside und Polymere, die zum Ausflocken, Agglutinieren, Polarisieren und Reinigen des gewonnenen Erdöls verwendet werden.
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Es wird jedoch angemerkt, dass der Stand der Technik keine Lösung vorsieht, welche die Eigenschaften und Vorteile von Elektronenfallen als Elektrokoaleszenzmittel für Öl- und Wasser-Emulsionen benutzt.
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Stand der Technik
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Annähernde, jedoch unbefriedigende Lösungsversuche sind in Dokumenten des Stands der Technik wie die nordamerikanische Patentschrift
US 2017/0021287 mit dem Titel „Systeme und Verfahren zur unipolaren Trennung von Emulsionen und anderen Gemischen“ („Systems and methods for unipolar separation of emulsions and other mixtures“) zu finden, welche, gemäß ihrer Zusammenfassung, Systeme und Verfahren zur Trennung von zwei oder mehr Phasen einer Emulsion oder eines anderen Gemisches betrifft, wobei die Verfahren das Versehen des Gemisches mit einer unipolaren und flüssigen Ladung umfasst (zum Beispiel, damit die benachbarten Tröpfchen darin unipolare und flüssige Ladungen aufnehmen), wodurch die Koaleszenz von Tröpfchen ähnlicher Phase in dieser verstärkt wird und die Produktion von zwei oder mehr Konsolidierungsphasen erzeugt oder verstärkt wird und die zwei oder mehr Konsolidierungsphasen gesammelt werden.
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Es wird jedoch angemerkt, dass die Lehren der Patentschrift
US 2017/0021287 keine Bedingungen für die Erzeugung einer Elektronenfalle bieten. Vielmehr enthält sie eine Erdung (siehe z. B.
18), die die Entladung und Neutralisation der Emulsion ermöglicht und das Einfangen von freien Elektronen und mit ihnen überladenen Produkten verhindert. Darüber hinaus sind ihre Lehren bezüglich der Verwendung im Ölfeld knapp und oberflächlich und ihre Anwendungen in diesem Fachbereich werden nur kurz erwähnt. Daher ist es dem Fachmann nicht möglich, ausreichende Lehren bezüglich dieser spezifischen Anwendung zu finden.
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Erwähnenswert ist auch die Lösung der Patentschrift PI 1002195-7 mit dem Titel „Verfahren zur Steigerung der Effizienz der Elektrokoaleszenz von Wasser- und Öl-Emulsionen“ („Processo para aumentar a eficiência da eletrocoalescência de emulsöes água e óleo“), die gemäß ihrer Zusammenfassung ein Verfahren zur Erhöhung der Effizienz der Elektrokoaleszenz von Wasser-Öl(W/Ö)-Emulsionen beschreibt, die in Erdölaufbereitungsanlagen in den Entsalzungs- und Dehydrierungsstufen gebildet werden, das Verfahren umfassend: das Bilden einer Zusammensetzung, die zwischen 0,001 Gew.-% und 50 Gew.-% pflanzliche, tierische oder synthetische Triglyceride, Öl und Wasser zwischen 2 Gew.-% und 40 Gew.-% Wasser, vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 25 Gew.-% Wasser enthält; das Aussetzen dieser Zusammensetzung einem elektrostatischen Feld unter Gleich- oder Wechselstrom oder beidem in einem Gefäß; und die Rückgewinnung von zwei flüssigen Phasen, einer wässrigen und einer öligen, am Ende des Verfahrens, wobei die Ölphase mit höherer Ausbeute getrennt wird als bei Elektrokoaleszenzvorgängen bei denen die Zusammensetzung, die pflanzliche, tierische oder synthetische Triglyceride, Öl und Wasser enthält, nicht verwendet wird. Auch gemäß ihrer Zusammenfassung wird die in diesem Vorgang verwendete Zusammensetzung beschrieben.
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Auch die PI 1002195-7 bietet jedoch keine Bedingungen für die Erzeugung einer Elektronenfalle. Es sollte auch beachtet werden, dass ihre Figuren und Beschreibung dem Fachmann keine Details über ihr Gefäß oder ihre Spannungsanlegungsvorrichtung liefert, wobei die Verwendung von bereits im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und der Vorschlag oder die Offenbarung einer Vorrichtung oder eines neuen Systems mit Vorteilen gegenüber dem Bekannten bis zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung überprüfbar sind. Darüber hinaus und wie aus der Zusammenfassung selbst hervorgeht, verwendet sie eine Zusammensetzung als Demulgator, um die erwarteten Ergebnisse zu erzielen. Das Hinzufügen einer solchen Zusammensetzung ist nicht nur teurer, sondern macht den Elektrokoaleszenzvorgang auch weniger optimiert.
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Erwähnenswert ist noch die Patentschrift
WO2013/082681 mit dem Titel „Ausrüstung zur elektrostatischen Destabilisierung von Flüssigkeitsemulsionen unter Druck in luftdichtem System und Testverfahren“ („Device for the electrostatic destabilization of pressurized fluid emulsions in a sealed system and testing method“), die gemäß ihrer Zusammenfassung eine Ausrüstung zur elektrostatischen Destabilisierung von leitenden und nicht leitenden Flüssigkeitsemulsionen unter Druck in einem luftdichten System beschreibt, bei dem die Trennung der Emulsion durch den Elektrokoaleszenzvorgang erfolgt, der einen hohen Wirkungsgrad aufweist und industriell verwendet wird. Die Ausrüstung der
WO2013/082681 umfasst ein Trenngefäß, ein Zufuhrgefäß, das dem Gefäß die Flüssigkeiten und Gase zuführt, welche Gase das Gefäß unter Druck setzen, ein Rührwerk, das die Flüssigkeiten emulgiert, wobei das Gefäß durch Gewindeverbindungen luftdicht gehalten wird, die an die oberen Deckel des Gefäßes angepasst sind. Darüber hinaus beschreibt dieses Dokument auch das Testverfahren zur Bewertung der elektrostatischen Stabilität von Flüssigkeitsemulsionen mit Hilfe der Ausrüstung.
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Zusätzlich zu einem ausgeklügelten Aufbau weist der Gegenstand der
WO2013/082681 ein sehr aufwändiges Testverfahren auf, das sich von dem von der vorliegenden Erfindung angestrebten unterscheidet. Zu Veranschaulichungszwecken, erfordert das in dem obigen WO-Dokument beanspruchte Verfahren das Rühren der Emulsion und folglich das Bereitstellen eines Rührwerks in der Ausrüstung. Es wird auch angemerkt, dass es ein direkt angewendetes Elektrolysesystem aufweist, das sich jedoch stark von der hier beanspruchten Elektronenfalle unterscheidet, da ein einfacher elektrischer Strom durch zwei Elektroden eine Elektronenfalle nicht kennzeichnet. Dem Fachmann wird verständlich sein, dass zur Erzeugung einer Elektronenfalle ein zentraler elektrischer Stromblocker erforderlich ist, der zu einem System hinzugefügt wird, das aus Hochspannungsgeneratoren besteht.
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Es sollte auch beachtet werden, dass die Elektroneutralisierung durch einfache Elektrolysevorgänge bereits weithin bekannt ist und Berichte über ihre Verwendung in der gesamten Fachliteratur leicht zu finden sind. Berichte über die Verwendung von Elektronenfallen zu diesem Zweck sowie zum Zustandekommen der physikalisch-chemischen Wirkungen sind jedoch knapp und unvollständig.
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Die Verwendung von Elektronenfallen für die unterschiedlichsten Anwendungen bietet mehrere Vorteile, darunter die Wirtschaftlichkeit des Energieverbrauchs (im Vergleich zur einfachen Elektrolyse), die einfache Anpassung an verschiedene praktische Systeme sowohl dynamisch als auch chargenweise, die einfache und wirtschaftliche kommerzielle Anwendung, die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit, zusätzlich zu einem sauberen und nachhaltigen Vorgang.
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Unter Berücksichtigung der Lehren des Standes der Technik besteht daher ein klares Bedürfnis nach einer Lösung zur Trennung von Emulsionen, die die Probleme löst, die durch den relevanten Stand der Technik nicht überwunden sind.
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Der hier veröffentlichte Gegenstand zielt daher darauf ab, solche Probleme durch ein System und Verfahren zur Elektrokoaleszenz von Emulsionen zu lösen, welches das Elektronenfallenprinzip zusammen mit Funkenstrecken oder einfachen Stromblocker verwendet und so die Potenzialdifferenzen liefert, die für die genannten Elektronenfallen erforderlich sind, wobei elektrische Leistung an eine Öl-Wasser-Emulsion angelegt wird, um Fettsäuren und andere Radikale des Öls elektrisch anzuregen und ihre Trennung vom Wasser zu erzwingen.
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Aufgaben der Erfindung
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Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Elektrokoaleszenz einer Öl-Wasser-Emulsion, wobei die Emulsion durch das Innere einer Rohrleitung geleitet wird, die mit eine Elektronenfalle bildenden Elektroden versehen ist. Diese Elektronenfalle erzwingt die Trennung von Öl und Wasser.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das von dem vorgenannten System angewendet werden soll, wobei das Verfahren zur Elektrokoaleszenz einer Öl-Wasser-Emulsion auf dem Einbringen einer Öl-Wasser-Emulsion in eine Rohrleitung, dem Aussetzen der Emulsion einer Elektronenfalle und der anschließenden Abgabe der getrennten Öl- und Wasserphasen basiert.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis und zur besseren Visualisierung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung wird sie nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die den erhaltenen technischen Effekt durch beispielhafte Ausführungsformen darstellen, welche den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer der Ausführungsformen des Systems zur Elektrokoaleszenz von Emulsionen;
- 2 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Systems zur Elektrokoaleszenz von Emulsionen; und
- 3 eine Variante der Ausführungsform des in 2 beispielhaft dargestellten Systems zur Elektrokoaleszenz von Emulsionen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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System
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Erfindungsgemäß umfasst ein System zur Trennung von Öl-Wasser-Emulsionen (100) durch Elektrokoaleszenz, oder einfach System (100), ein Flüssigkeitsführungsmittel oder eine Rohrleitung (110), mindestens eine Kathode (120), mindestens eine Elektrode (130), mindestens eine Anode (140), mindestens eine Stromquelle (200) und mindestens eine Funkenstrecke (210) für eine Kathode (120) und eine Funkenstrecke (210) für die Anode (140).
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Die Rohrleitung (110) des vorliegenden Systems (100) besteht aus mindestens einer äußeren Schicht (111) aus dielektrischem Material, einer Zwischenschicht (112) aus elektrisch leitendem Material und einer inneren Schicht (113) aus dielektrischem Material. Die äußeren (111) und inneren (113) Schichten dienen dazu, die Zwischenschicht (112) aus elektrisch leitendem Material vom Kontakt mit der Oberfläche, mit anderen elektrisch leitenden Materialien oder mit der durch das vorliegende System (100) zu behandelnden Öl-Wasser-Emulsion (E) zu isolieren.
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Dem Fachmann wird verständlich sein, dass elektrisch leitende Materialien und dielektrische oder elektrisch isolierende Materialien im Stand der Technik weithin bekannt sind, einschließlich, aber ohne Beschränkung auf Kupfer, rostfreien Stahl, Graphit, Graphen, Aluminium und dergleichen für Leiter und PP, PE, Polymere, Ceromere, Gläser und dergleichen für Dielektrika.
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Die Kathode (120) des vorliegenden Systems (100) besteht aus einer inneren Schicht (122) aus elektrisch leitendem Material und ist von einer äußeren Schicht (121) aus dielektrischem Material bedeckt, die die innere Schicht (122) vom Kontakt mit der Oberfläche, mit anderen elektrisch leitenden Materialien oder mit der durch das vorliegende System (100) behandelten Öl-Wasser-Emulsion (E) isolieren soll. In der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die Kathode (120) an mindestens eine Elektrode (130) angeschlossen. Die hier beschriebenen Elemente können auch massiv ausgebildet sein und mit geeigneten Isolierschichten wie Polymeren, Farben, Beschichtungen und andere Mittel bedeckt sein, die zur Isolierung unter den von der Erfindung beschriebenen und geforderten Bedingungen geeignet sind.
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Ähnlich der Kathode (120), besteht die mindestens eine Elektrode (130) aus einer inneren Schicht (132) aus elektrisch leitendem Material und ist zur ordnungsgemäßen Isolierung von einer äußeren Schicht (131) aus dielektrischem Material bedeckt. Die Elektrode (130) des vorliegenden Systems (100) ist innerhalb der Rohrleitung (110) angeordnet und von diesem elektrisch isoliert. Die hier beschriebenen Elemente können auch massiv ausgebildet sein und mit geeigneten Isolierschichten wie Polymeren, Farben, Beschichtungen und andere Mittel bedeckt sein, die zur Isolierung unter den von der Erfindung beschriebenen und geforderten Bedingungen geeignet sind.
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Die Anode (140) des vorliegenden Systems (100) umfasst eine innere Schicht (142) aus elektrisch leitendem Material und ist von einer äußeren Schicht (141) aus dielektrischem Material bedeckt, die die innere Schicht (142) vom Kontakt mit der Oberfläche oder mit der durch das vorliegende System (100) behandelten Öl-Wasser-Emulsion (E) isolieren soll. Die Anode (140) steht mit der Rohrleitung (110) in elektrischem Kontakt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Anode (140) an die von der Rohrleitung (110) isolierten Elektrode (130) angeschlossen sein, während die Kathode (120) an die Rohrleitung (110) angeschlossen ist.
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Schließlich umfasst das vorliegende System (100) auch eine Hochspannungsstromquelle (200), die an mindestens eine Kathode (120) und eine Anode (140) angeschlossen ist, um diese mit Spannung zu versorgen, wobei die Kathode (120) und die die Anode (140) jeweils durch Funkenstrecken (210) oder ähnlichen Vorrichtungen, die zur Übertragung elektrischer Energie durch Funkenbildung (spark gap), d. h. ohne elektrischen Kontakt, von der Elektrode (130) und der Rohrleitung (110) getrennt sind. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Stromerdung oder -leckage bei der vorliegenden Erfindung vermieden, da die Erdung ein Hindernis für das Einfangen von Elektronen darstellt. Solche spark gaps müssen vorhanden sein, um die notwendigen Bedingungen für die Erzeugung der Elektronenfalle zu schaffen.
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Das System (100) der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Rohrleitung (110) mindestens zwei Enden aufweist, die jeweils für den Eintritt der Öl-Wasser-Emulsion (E) und den Austritt der elektrisch angeregten Wasser-(A) und Öl- (P) Phasen vorgesehen sind. An der Rohrleitung (110) sind auch die Kathode (120) und die Anode (140) angebracht, wobei die Mittel zum Anschließen der Kathode (120) oder Anode (140) an die Elektrode (130) die Schichten (111, 112 und 113) der Rohrleitung (110) durchstechen. Hierzu verhindert die äußere Schicht (131) der Elektrode (130) den Kontakt der inneren Schicht (132) der Elektrode (130) mit der Zwischenschicht (112) der Rohrleitung (110).
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Es sollte auch beachtet werden, dass, um die notwendigen Bedingungen für die Erzeugung einer Elektronenfalle zu schaffen, eine für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung geeignete Rohrleitung (110) eine innere dielektrische Schicht wie die hier genannte innere Schicht (113) benötigt, um die Elektronen gefangen zu halten, ohne dass eine Erdung oder eine Leckage erfolgt.
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Der Fachmann wird feststellen, dass Veränderungen der obigen Lehren vom Umfang der Erfindung nicht abweichen. Die in den 2 und 3 der vorliegenden Erfindung dargestellten Ausführungsformen und Variationen dienen nur als Beispiel. In diesen Figuren wird das System zur Trennung von Öl-Wasser-Emulsionen (300) durch Elektrokoaleszenz mittels einer Rohrleitung (310), einer Kathode (320), eines Satzes von Kathodenelektroden (330), einer Anode (330), eines Satzes von Anodenelektroden (350), eines dynamischen Siebs (360) und eine Stromquelle (400) ausgeführt.
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In diesen bevorzugten Ausführungsformen ist der Rohrleitung (310) in Form eines Kreislaufs oder eines labyrinthförmigen Kreislaufs angeordnet, wobei ihre Außenwände aus einer Außenschicht (312) aus dielektrischem Material bestehen. In den zwischen den Gängen der Rohrleitungen (310) gebildeten Abständen befinden sich die Sätze von Kathoden- (330) und Anoden-(350) Elektroden, die in verschachtelter Weise angeordnet und mittels Funkenstrecken (410) elektrisch getrennt sind. Solche Sätze von Kathoden- (330) und Anoden- (350) Elektroden bestehen aus elektrisch leitendem Material. Somit kann die Öl-Wasser-Emulsion (E) der Elektronenfalle ausgesetzt werden, die durch die Wirkung von nacheinander angeordneten Sätzen von Kathoden-(330) und Anoden- (350) Elektroden verursacht wird, wobei die Zeit und die Strömung der Öl-Wasser-Emulsion in dem Innenbereich der Rohrleitung (310) besser kontrolliert werden.
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Eine solche Ausführungsform des Systems (300) weist auch ein dynamisches Sieb (360) auf, das bei der Trennung von Öl (P) und Wasser (A) hilft, nachdem sie nacheinander der Elektronenfalle in der Rohrleitung (310) ausgesetzt wurden. Das dynamische Sieb (360) wirkt auch als Wand und verhindert den Durchtritt von Öl in das Ende (314). Das hier gezeigte dynamische Sieb kann durch eine archimedische Schraube (Spindel oder Schnecke) in Verbindung mit einem statischen Sieb ausgeführt werden, ohne sich jedoch auf diese beiden Trennungsarten zu beschränken.
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Schließlich wird der Fachmann in Betracht ziehen, dass Variationen wie z. B. das Anschließen einer Rohrleitung (310) in Reihe mit einer anderen Rohrleitung (310), wie in 3 dargestellt, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegt. Darüber hinaus ermöglichen sie der Erfindung zusätzliche Vorteile, wie zusätzliche Reinigung und Raffination von Öl (P) aufzuweisen. Somit kann das Öl (P), das das Ende (313) einer ersten Rohrleitung (310) eines ersten Systems (300) verlässt, in das Ende (311) einer zweiten Rohrleitung (310) eines zweiten Systems (300) eintreten und den jetzt offenbarten Elektrokoaleszenzvorgang nochmal durchlaufen.
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Verfahren
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Ein Verfahren zur Trennung von Öl-Wasser-Emulsionen durch Elektrokoaleszenz gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- I. Einbringen einer Öl-Wasser-Emulsion (E) in ein Ende einer Rohrleitung (110);
- II. Einschalten einer Hochspannungsquelle (200);
- III. Emittieren von Funken an mindestens einer Kathode (120) und/oder einer Anode (140) mittels Funkenstrecken (210);
- IV. Erzeugen einer Elektronenfalle innerhalb der Rohrleitung (110) mittels mindestens einer unter Spannung stehenden Elektrode (130);
- V. Ionisieren der Öl-Wasser-Emulsion (E);
- VI. Trennen von Öl (P) und Wasser (A); und
- VII. Abgeben der getrennten Öl-(P) und Wasser- (A) Phasen an ein Ende der Rohrleitung (110).
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Es ist zu beachten, dass sich die Anzahl der Verfahrensschritte mit den Änderungen der bevorzugten Ausführungsformen nicht wesentlich ändert. Zu Veranschaulichungszwecken sind die Verfahrensschritte unter Bezugnahme auf die in 2 dargestellte Ausführungsform:
- I. Einbringen einer Öl-Wasser-Emulsion (E) in ein Ende (311) einer Rohrleitung (310);
- II. Einschalten einer Hochspannungsquelle (400);
- III. Emittieren von Funken an mindestens einer Kathode (320) und/oder einer Anode (340) mittels Funkenstrecken (410);
- IV. Erzeugen einer Elektronenfalle innerhalb der Rohrleitung (310) mittels mindestens einer Reihe von Kathodenelektroden (330) und/oder einer Reihe von angeregten Anodenelektroden (350);
- V. Ionisieren der Öl-Wasser-Emulsion (E);
- VI. Trennen von Öl (P) und Wasser (A);
- VII. Abgeben des vom Wasser (A) getrennten Öls (P) an ein Ende (313) der Rohrleitung (310);
- VIII. Durchgang des Wassers (A) durch ein dynamisches Sieb (360); und
- IX. Abgeben des vom Wasser (A) getrennten Öls (P) an ein Ende (314) der Rohrleitung (310).
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Der Fachmann wird feststellen, dass die Wahl der Ladung durch die Kathode (120, 320) oder die Anode (140, 340) anzeigt, ob das Wasser (a) der Öl-Wasser-Emulsion (E) die Entfernung oder Zugabe von Elektronen vom bzw, zum Wasser und folglich seine Ansäuerung oder Alkalisierung beeinflusst. Offensichtlich beeinflusst dieses auch eine Änderung dessen Oberflächenspannung, wobei das alkalisierte Wasser (A) dazu neigt, seine Oberflächenspannung zu verringern; und das angesäuerte Wasser dazu neigt, seine Oberflächenspannung zu erhöhen.
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Ein positives Stromdifferential stellt einen Mangel an Elektronen dar, während ein negatives Stromdifferential eine Ansammlung von Elektronen im Wasser darstellt und folglich dessen Ansäuerung/positiven Potentialdifferenz/Mangel an Elektronen oder Alkalisierung/negatives Elektronendifferential/Ansammlung von Elektronen beeinflusst. Diese Tatsachen treten durch die Lenkung der elektrischen Ströme auf, wenn beispielsweise ein negativer Gleichstrom zur Kathode geleitet wird, dann fängt die Elektronenfalle Elektronen auf und folglich kommt es zu einer Ansammlung von Elektronen/negativen und alkalischem Stromdifferential des Mediums. Wenn in den Kathoden ein positiver Gleichstrom verwendet wird, ist diese Elektronenfalle positiv, d. h. es fehlen Elektronen bzw. es ergibt sich ein positives und angesäuertes Stromdifferential des Mediums. Bevorzugte Spannungen sollten hoch bei niedrigen Stromwerten sein, wobei sowohl Gleichströme- als auch gepulste Ströme verwendet werden können, und Wechselströme auch interessant sein werden, insbesondere zu Beginn dieses Vorgangs, da diese Wechselströme intensive Ionisationen verursachen und somit die endgültige Elektrokoaleszenz durch die Gleichströme am Ende des Vorgangs erleichtern.
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Der Fachmann wird jedoch feststellen, dass die vorliegende Erfindung vorsieht, dass die Verwendung sowohl von angesäuertem als auch von alkalischem Wasser (A) in ihrem Umfang liegt, da in beiden Situationen Öl (P) und Wasser (A) unterschiedliche Dichten aufweisen, sich trennen und über die Rohrleitung (110, 310) getrennt beseitigt werden.
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Es sollte auch beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung zum Erhalten der Elektronenfalle vorsieht, dass die Stromquelle (200, 400) eine hohe Spannung, insbesondere zwischen 10 kV und 10 GV liefert, während der elektrische Strom niedrig gehalten werden soll.
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Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung die Verwendung sowohl von Gleichstrom als auch von Wechselstrom unbeschadet ihrer Aufgabe vorsieht, so dass eine Sättigung der Ionen mit Elektronen vorliegt.
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Der Fachmann wird feststellen, dass das erfindungsgemäße Verfahren dynamisch innerhalb der Rohrleitung (110) selbst angewendet werden kann und somit das Prinzip sowohl kontinuierlich als auch chargenwiese innerhalb von Tanks oder Dekantieranlagen angewendet werden kann.
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Der Satz von Elementen und Vorrichtungen, die zur Vervollständigung des Systems erforderlich sind, ist für den Fachmann allgemein erhältlich und leicht verständlich und erfordert keine schwer erhältlichen oder ausgefeilt aufgebauten Teilen, Bauteilen, Komponenten oder anderen Vorrichtungen.
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Es wird auch angemerkt, dass mehrere Anpassungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Somit, und zu Veranschaulichungszwecken, kann die Anzahl der Elektroden (130) gemäß der Länge der verwendeten Rohrleitung (110) variiert werden.
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Darüber hinaus können mehrere andere Geräte wie Sensoren, Sonden und verschiedene Geräte zur Volumen- und Fließüberwachung verwendet werden, um den Fluss der Öl-Wasser-Emulsion (E) in der Rohrleitung zu steuern.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der geringe Stromverbrauch angesichts des verringerten elektrischen Stroms, der durch die Natur der vorliegenden Elektronenfalle erforderlich ist. Dies unterstützt die kommerzielle Lebensfähigkeit eines Systems wie des hier gelehrten unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die offensichtliche Konsequenz dieser Eigenschaft ist auch eine nachhaltigere Logik bei der Implementierung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz dazu stellt der elektrische Energieaufwand eines einfachen Elektrolysevorgangs ein großes kommerzielles Hindernis dar.
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Es wird daher angemerkt, dass die vorliegende Lösung vielseitige, wirtschaftliche, schnelle und praktische Implementierungen ermöglicht.
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Fazit
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Dem Fachmann wird leicht verständlich sein, dass Veränderungen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dabei von den in der obigen Beschreibung dargelegten Konzepten abzuweichen. Solche Modifikationen sollten als im Umfang der vorliegenden Erfindung liegend erachtet werden. Folglich sind die oben ausführlich beschriebenen besonderen Ausführungsformen nur veranschaulichend und beispielhaft und beschränken nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung, dem der volle Umfang der angefügten Ansprüche und aller Äquivalente davon zugestanden werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2017/0021287 [0006, 0007]
- WO 2013/082681 [0010, 0011]
