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Verfahren zum Spalten von Erdölemulsionen Es ist bekannt, Erdölemulsionen
mittels geeigneter Anlagerungsprodukte des Äthylenoxyds an Fettalkohle, Fettsäuren,
Fettamine, Alkylphenole, Polyalkylphenole, Propylenglykole oder Polypropylenglykole,
die noch ein aliphatisches oder aromatisches Zwischenglied enthalten können, und
ferner mittels Mischpolymerisaten aus Propylenoxyd und Äthylenoxyd zu spalten. Diese
Spalter für Wasser-in-öl-Emulsionen, insbesondere für die Naßöle der Erdölindustrie,
haben den Charakter von öl-in-Wasser-Emulgatoren und stellen daher im wesentlichen
hydrophile und deswegen in Wasser lösliche oder dispergierbare, aber nicht öllösliche
Produkte dar. Sie werden daher im allgemeinen in wäßriger Lösung angewandt, wobei
man die Schwierigkeiten in Kauf nehmen muß, die sich daraus ergeben, daß eine solche
wäßrige Lösung in dem zu bearbeitenden öligen Medium in eine möglichst feine Verteilung
gebracht werden soll. Außerdem ergibt sich unter winterlichen Temperaturverhältnissen
die Schwierigkeit, daß die verdünnten wäßrigen Lösungen der genannten Spalter, wie
sie im allgemeinen in den Aufbereitungsanlagen der Erdölgebiete angewandt werden,
auf dem Wege von den Lösekesseln durch Rohrleitungen zu den ölaufbereitungsstationen
leicht ausfrieren bzw. einfrieren, wodurch sich erhebliche Störungen oder sogar
Unterbrechungen des regelmäßigen Betriebes ergeben. Unter beiden Gesichtspunkten
läßt daher die bisherige Anwendung der eingangs genannten wasserlöslichen Spalter
zu wünschen übrig.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Spalten von Erdölemulsionen
mittels Anlagerungsprodukten des Äthylenoxyds an Fettalkohole, Fettsäuren, Fettamine,
Alkylphenole, Polyalkylphenole, Propylenglykole oder gegebenenfalls noch andersartige
Zwischenglieder enthaltende Polypropylenglykole oder mittels Mischpolymerisaten
aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie in Form von Gemischen mit aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen
angewendet werden, wobei der Alkoholanteil mindestens 10% beträgt.
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Bevorzugt sind Mischungsverhältnisse Alkohol zu Spalter von etwa
90: 10 bis etwa 30: 70. In vielen Fällen werden auch mit Mischungsverhältnissen
von etwa 30: 70 bis etwa 20: 80 gute Ergebnisse erzielt. Jenseits
des Mischungsverhältnisses 20: 80 wird der erzielbare Effekt immer geringer,
jenseits des Verhältnisses 10: 90 ist er praktisch nicht mehr interessant.
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Als aliphatische Alkohole mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen kommen sowohl
geradkettige wie verzweigte Alkohole in Frage. Am günstigsten verhalten sich Methanol,
das sich außerdem durch seinen billigen Einstandspreis empfiehlt, und Äthanol. Zweckmäßig
werden hochprozentige technische Alkohole verwandt, da der sich hieraus ergebende
geringe Wassergehalt die angestrebten technischen Effekte nicht beeinträchtigt.
Selbstverständlich können auch Gemische der genannten Alkohole Anwendung finden,
wenn gerade solche aus irgendwelchen Gründen wirtschaftlich günstig zur Verfügung
stehen.
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Die erfindungsgemäß anzuwendenden Alkohole können auch in Form technischer
Alkoholgemische angewandt werden. Eine Isolierung der Alkohole aus solchen technischen
Gemischen durch Aufarbeitung derselben kann unterbleiben, wenn die andersweitigen
Bestandteile derselben gegenüber dem Spalter und dem zu bearbeitenden
öl indifferent und mit dem je-
weiligen öl mischbar sind und
die öldispergierbarkeit des Spalters nicht merklich beeinträchtigen. In allen diesen
Fällen soll aber der Anteil der Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und
insbesondere der Anteil von Methanol und/oder Äthanol in dem technischen Alkoholgemisch
überwiegen.
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Die Alkohole bzw. Alkoholgemische oder -verschnitte werden im Einzelfall
nach dem Typ und der Konsistenz des anzuwendenden Spalters und gegebenenfalls
auch dem Typ des aufzuarbeitenden Rohöls ausgewählt.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Gemische der Spalter mit den genannten
Alkoholen können zunächst in einem Mineralöl dispergiert und in dieser Verdünnung
auf 10, 5 oder sogar 1 % an der Aufbereitungsstelle dem zu bearbeitenden
Rohöl zugesetzt
werden. Es ist aber auch überraschenderweise möglich,
die 10 bis etwa 90% an Alkoholen enthaltenden Spaltergemische unverdünnt unmittelbar
in das zu spaltende Naßöl einzurühren oder einzudüsen. In beiden Fällen wird der
Spalter in dem zu spaltenden öl sehr schnell in überaus feiner, nahezu kolloidaler
Form gleichmäßig verteilt, bleibt sehr lange darin in der Schwebe und bildet auch
bei schließlichem Sedimentieren nur lockere, voluminöse, hochdisperse Sedimente,
die sich durch einfaches Umrühren oder Umwenden leicht wieder gleichmäßig im
öl verteilen lassen. Andere entscheidende Vorteile des Verfahrens nach der
Erfindung sind die erleichterte und verbesserte Dispergierung der Spalter im
öl, sowohl beim konzentrierten als auch beim verdünnten Zusatz, und eine
beachtliche, praktisch völlig ausreichende Frostunempfindlichkeit der erfindungsgemäßen
alkoholischen Gemische der Spalter. Diese Gemische sind, insbesondere soweit der
Alkoholanteil im wesentlichen aus Methanol, Äthanol, Propanol oder aus Gemischen
dieser drei Alkohole besteht, selbst wasserlöslich und vereinigen daher mit jeweils
einem einzigen Emulsionsspalter eine glückliche Kombination von Wasserlöslichkeit
und Öldispergierbarkeit.
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Die mühelose und der kolloidalen Größenordnung nahekommendeDispergierbarkeit
derGemische nach der Erfindung kommt möglicherweise dadurch zustande, daß die Alkohole
die Spalter nicht nur echt oder mindestens kolloidal lösen, sondern daß sich in
dem System durch Addition von Alkoholmolekülen an die Sauerstoffatome der Polyglykolätherketten
der Spalter eine Oleophilierung der Spaltermoleküle vollzieht, wobei aber nur verhältnismäßig
lockere, als Alkoholate, im Gegensatz zu Hydraten, aufzufassende Addukte entstehen,
so daß der ursprüngliche Charakter der Spaltermoleküle und ihre spezifische Spalterwirkung
praktisch unverändert bleiben und ihr Wirkungseffekt nur dadurch gesteigert wird,
daß die Spalter in Form solcher alkoholischer Addukte in eine überaus feine Verteilung
innerhalb des zu spaltendes öles gebracht werden.
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Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen
der Erfindun1-. Beispiel 1
Man mischt 60Gewichtsteile eines Spalters, der
aus 65 Gewichtsteilen Polypropylenalykol vom Molekulargewicht 2000 und
35 Gewichtsteilen von aus Äthylenoxyd gebildeten Ketten besteht, in schwacher
Wärme mit 40 Teilen technischem. möglichst wasserarinem Äthanol. Es entsteht eine
hontogene, leichtflüssige Mischung, die sich, als solche in ein Mineral-öl
eingerührt, kolloidaldispers in demselben verteilt und in dieser Form mehrere Stunden
beständig ist. Ein im Laufe von 24 Stunden sich bildendes Sediment ist so hochdispers,
daß es durch leichtes Umrühren oder durch einfaches Umwenden des Gefäßes rasch wieder
in die ursprüngliche, nahezu kolloidale Dispersion übergeführt werden kann.
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Das Gemisch von Spalter und Alkohol ist noch bei - 20"
C dünnflüssig und beginnt erst bei etwa -30' C teilweise zu erstarren,
läßt sich aber bereits durch schwaches Erwärmen wieder verflüssigen und ist dann
wieder homogen und in seiner Qualität völlig unverändert.
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Ersetzt man das technische Äthanol im Gemisch durch technisches Methanol
oder wendet man die gleiche Menge eines Gemisches Äthanol-Methanol 1 : 1
an, so entstehen Spalterpräparate mit ähnlichen Eigenschaften, aber noch etwas gesteigerter
Kältebeständigkeit.
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Alle genannten Präparate ergeben, in Wasser eingerührt, glatte, beständige,
wäßrige Lösungen. Dies bedeutet, daß eine vorhandene Menge Spalter, die nach der
Erfindung als »öllöslicher« Spalter eingesetzt werden sollte, sich gegebenenfalls
auch in wäßriger Lösung anwenden läßt, falls aus irgendwelchen Gründen dies im Einzelfall
wünschenswert erscheint. Beispiel 2 Man mischt einen Spalter, der zu 15Gewichtsteilen
aus Oleylalkohol und zu 85 Gewichtsteilen aus angelagertem Äthylenoxyd besteht,
mit technischem Äthanol oder technischem Methanol im Verhältnis 60 bzw. 70 bzw.
80%: 40 bzw. 30 bzw. 200.,'o Alkohol, wobei leichtflüssige Gemische entstehen, die
sich schnell und leicht in öl überaus fein dispergieren lassen, in dieser
Form stundenlang in der Schwebe bleiben und sich nach schließlich eingetretener
Sedimentation spielend leicht wieder in den ursprünglichen feinen und gleichmäßigen
Dispergierungsgrad zurückverwandeln lassen. Die Spalterwirkung ist hervorragend.