DE2303620A1 - Verfahren zum koaleszieren einer dispersion von wasser und einer olephilen fluessigkeit - Google Patents
Verfahren zum koaleszieren einer dispersion von wasser und einer olephilen fluessigkeitInfo
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Description
fX 25. Januar 1973
D.'.;,-,g. H. Kinkelder .
P 5821
CONTINEEiTAL OIL COMPANY 1OOO South Pine Street
Ponca City, Oklahoma, USA
Verfahren zum Koaleszieren einer Dispersion von Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Koaleszieren einer Dispersion von Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit.
Die Koaleszenz (Zusammenballung) von Dispersionen von Wasser und oleophilen Flüssigkeiten ist in der Industrie von großer
Bedeutung zur Verhütung der Umweltverschmutzung und zur Konservierung der Schätze der Natur. Beispiele für einige dieser
Anwendungsgebiete, sind folgende: auf Ölfeidern müssen die
Kohlenwasserstoffdispersionen aus den Abwässern entfernt v/erden,
bevor sie an die Oberfläche abgelassen werden; aus Soleoder Frischwasserinjektionsf luids müssen die Kohlenwasserstoffdispersionen
entfernt werden, bevor sie zum Wasserfluten verwendet werden; aus Soleabwässern müssen die Kohlenwasserstoffeabgetrennt v/erden, bevor sie in Untergrundformationen abgelassen
werden, um wertvolle Kohlenwasserstoffquellen zu konservieren;
aus den Abwasserströmen von küstennahen Plattformen
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müssen die Kohlenwasserstoffdispersionen entfernt werden,
bevor diese abgelassen werden. In den~in Raffinerien verwendeten
und von ihnen abgelassenen Strömen sollten oder müssen oleophile Flüssigkeitsdispersionen" daraus entfernt
, werden. In der Holzverarbeitungsindustrie stellt die Entfernung
von phenolischen Dispersionen aus den Abwässern der
, Kreosotbehandlung ein Hauptproblem dar,- In der Schwerindustrie
stellen die Entfernung von Öl aus Abwässern von Aluminiumwalzwerken, die Rückgewinnung von Schneidölen und die Entfernung
von Öl aus.Sole (Salzwasser) vor der Mineralgewinnung wichtige Anwendungsgebiete dar. In der Metallgewinnungsindustrie
müssen die von den Raffinat- oder Mutterlösungen mitgerissenen Lösungsmittel zurückgewonnen werden. Besonders
wichtige Anwendungsgebiete liegen auf dem Gebiet der Schifffahrt, wo das öl aus den Tankerballastabwässern entfernt werden
muß, wo öldispersionen von den Lenzpumpenabwässern abgetrennt
werden müssen und aus dem abgetrennten Wasserablaß von Abschäumeinrichtungcn für übergelaufenes Öl Dispersionen entfernt
werden müssen. Dem Fachmanne sind viele andere Anwendungsgebiete bekannt und jedes Verfahren, mit dessen Hilfe es möglich
ist, die Abtrennung von oleophilen Flüssigkeiten von Dispersionen von oleophilen Flüssigkeiten in Wasser zu verbessern,
ist von großer Bedeutung für die Industrie und für die Bevölkerung insgesamt zur Verhütung der Umweltverschmutzung und zur
Konservierung der Schätze der Natur.
Die Abtrennung von oleophilen Flüssigkeiten von Wasser, in denon
das Wasser- in Form einer Dispersion in der oleophilen Flüssigkeit vorliegt, ist ebenfalls von großer Bedeutung. Insbesondere
ist die Entfernung von Dispersionen von Wasser in Treibstoffen wichtig zur Verhinderung der Vereisung bei kalten Witterungsbedingungen.
Bs sind bereits viele Verfahren zur Entfernung von Dispersionen
von oleophilen Flüssigkeiten von Wasser vorgeschlagen worden.
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Ein Hauptproblem besteht jedoch noch immer, insbesondere auf
dem Gebiet der Erdölindustrie und insbesondere in bezug auf die Entfernung von geringen Konzentrationen von Kohlenwasserstoffen,
die in Wasser dispergiert sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Koaleszieren von Dispersionen von Wasser und oleophilen
Flüssigkeiten anzugeben. Ziel der Erfindung ist es ferner, Dispersionen von Wasser und oieophilen Flüssigkeiten durch
Koaleszieren (Zusammenballen) der Dispersionen und anschließendes Abtrennen der Wasserphase von der oleophilen Plussigkeitsphase
abzutrennen.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Koaleszieren einer Dispersion von Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dispersion durch ein Bett aus Ionenaustauscherharzpartikeln geführt wird, das in
bezug auf die Sorption der oleophilen Flüssigkeit äquilibriert (im Gleichgewicht) ist.
Bei den aus Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit bestehenden Dispersionen, die nach dem erfindungsgemäßen "Verfahren koalesziert
werden können, kann es sich entweder um Dispersionen der oleophilen Flüssigkeit in Wasser oder um Dispersionen von Wasser
in der oleophilen Flüssigkeit handeln.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "oleophile Flüssigkeit"
ist jedes Material zu verstehen, das bei einer Temperatur, bei der Wasser oder eine wäßrige Metallsalzlösung in flüssiger
Phase' vorliegen kann, flüssig ist und das in Wasser oder einer
wäßrigen Salzlösung praktisch unlöslich ist. Unter dem Ausdruck "praktisch unlöslich" ist zu verstehen, daß die Löslichkeit
geringer als etwa 1 Gew.-Teil des Materials auf 100 Gew.-Teile Wasser oder wäßriger Metallsalzlösung ist» Bei der oleophilen
Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um einen flüssigen
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Benzinkohlenwasserstoff, der bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von O bis 10O0C flüssig ist. Der hier verwendete
Ausdruck "flüssiger Benzinkohlenwasserstoff" umfaßt in der Natur vorkommende Erdölprodukte, Destillate oder Fraktionen
davon und raffinierte oder synthetisierte Produkte, die von Erdöl abgeleitet werden können. Beispiele für solche flüssigen
Benzinkohlenwasserstoffe sind verschiedene Rohöle, Naturbenzine
(Naturgasoline), Kondensate, Kerosine, Benzine (Gasoline), Naphthas, Kreislauföle, Alkylate, Diesel-bzw. Heizöle, Benzol,
Toluol, Hexan, Bunkeröle, Schmieröle und dgl. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere anwendbar auf die Entfernung
von Dispersionen von Hohöl aus Industrieabwäs.sern.
Die Wasserphase der Dispersionen, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren abgetrennt werden können^cann aus reinem Wasser bestehen
oder es kann sich um eine wäßrige Losung oder Flüssigkeit mit einem darin gelösten löslichen Metallsalz handeln.
Beispiele für einige übliche Metallsalze, die in Wasser gelöst sind unter Bildung von wäßrigen Flüssigkeiten oder Lösungen
und die häufig vorkommen, sind Natriumchlorid, Natriumbromid, Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsulfat und dgl. Häufig
stammen solche wäßrigen Flüssigkeiten aus natürlichen unterirdischen Solen oder aus Oberflächenwasser. Bezüglich der Menge
des Metallsalzes, das in solchen wäßrigen Lösungen gelöst enthalten sein kann, besteht keine Beschränkung mit Ausnahme der
Löslichkeit der jeweiligen Metallsalze. In der Eegel enthalten
solche wäßrigen Lösungen nicht mehr als etwa 2? Gew.-% Metallsalze.
Bei dem erfindungsgemäß verwendbaren Ionenaustauscherharz kann es sich um irgendein synthetisches organisches Ionenaustauscherharz
handeln, wie es beispielsweise von Kirk-Othmer in "Encyclopedia of Chemical Technology", 2. Auflage, Band 2, Seiten 871-899
(1966), definiert ist, das den folgenden Anforderungen genügt:
das synthetische lonenaustauscherharz muß in der verwendeten oleophileh Flüssigkeit praktisch vollständig unlöslich
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sein; das Harz muß ebenfalls in der wäßrigen Flüssigkeit praktisch vollständig unlöslich sein; das Harz muß in Gegenwart
der oleophilen Flüssigkeit und in Gegenwart der wäßrigen Flüssigkeit chemisch beständig sein; das synthetische Ionenaustauscherharz
muß auch im Kontakt mit der oleophilen Flüssigkeit und der wäßrigen Flüssigkeit unter den-Bedingungen, wie
sie zum Koaleszieren beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet
werden, physikalisch beständig sein.
Beispiele für geeignete synthetische Ionenaustauscherharze sind dem Fachmanne bekannt und im Handel erhältlich. In "Encyclopedia
of Chemical Technology", 2. Auflage, Band 2, Seiten 871~ 899 (1966)i "Dowexi Ion-Exchange ",'Dow Chemicals Company/, Midland,
Michigan (1958), insbesondere Seiten 69-75, und in "Synthetic
Ion - Exchangers", Osborn, 1956, MacMillan Company, insbesondere
Seiten 23-25? sind die verschiedensten geeigneten synthetischen
Ionenaustauscherharze, ihre Bezugsquellen und Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben. Jedes der darin beschriebenen synthetischen
Ionenaustauscherharze sowie bekannte ähnliche Materialien, die den oben angegebenen Kriterien genügen, können in dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet v/erden.
Partikel von synthetischen Ionenaustauscherharzen werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren in Form eines Bettes verwendet.
Diese Partikel können eine Größe von etwa 4 bis etwa 0,074 mm
(5 bis 200 mesh U.S. standard sieve) haben. Bevorzugt werden solche Partikel verwendet, die eine Größe von etwa 2,0 bis etwa
0,15 mm (10 bis 100 mesh) aufweisen. Die Partikel der synthetischen Ionenaustauscherharze können jede geeignete Form haben,
die größte Dimension der Partikel sollte jedoch nicht mehr als das .Fünffache der kleinsten Dimension betragen. Gewünschtenfalls
können die Partikel des synthetischen Ionenaustauscherharzes so aneinander haften, daß sie ein Bett bilden, das eine poröse ,.
einzige integrale Einheit darstellt. Das Miteinanderverkleben
der Partikel kann unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffes
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oder durch Sintern erfolgen. Die synthetischen Ionenaustauscherharzpartikel
werden vorzugsweise jedoch in ^orci eines Bettes
verwendet, in dem sie nicht aneinander haften.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere anwendbar zum
Koaleszieren von flüssigen Benzinkohlenwasserstoffen aus Dispersionen
von flüssigen Benzinkohlenwasserstoffen in Wasser (oder Salzwasser). Die besten Ergebnisse werden häufig erhalten,
wenn diese Dispersionen den flüssigen Benzinkohlenwasserstoff ; (Ölkohlenwasserstoff) innerhalb eines Bereiches von einer Spur
bis zu 1 Gew.-Teil auf 100 Gewichtsteile der wäßrigen Lösung enthalten, es können aber auch Dispersionen mit mehr als 1
Gew.-Teil auf 100 Gew.-Teile in zufriedenstellender Weise abgetrennt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch verwendbar
zum Koaleszieren einer aus Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit bestehenden Dispersion, in der die oleophile Flüssigkeit
irgendeinen unlöslichen Anteil der Dispersion bildet.
Das erfindungsgemäß verwendete Bett aus Ionenaustauscherharzpartikeln, durch welches die Dispersion geleitet wird, muß
unter den jeweils angewendeten Strömungsbedingungen mit deioleophilen
Flüssigkeit so weit gesättigt sein, daß die Koaleszenz begonnen hat. Das heißt mit andern V/orten, es muß äquilibriert
sein. Das Bett aus den Ionenaustauscherharzpartikeln, durch welches die Dispersion geleitet wird, sollte in bezug
auf die oleophile Flüssigkeit in der jeweiligen Umgebung, in
der sich das Bett befindet, äquilibriert sein. Das heißt, das Bett sollte-unter den jeweils angewendeten Strömungsbedingungen
mit der oleophilen Flüssigkeit so gesättigt sein, daß die Koaleszenz bereits begonnen hat.
Gemäß einer bevorzugten Susführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens v/erden Temperaturen von etwa 0 bis etwa 100 G angewendet.
Die einzige Bedingung in bezug auf die Temperatur ist jedoch die, daß sowohl die oleophile Flüssigkeit als auch
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die wäßrige Flüssigkeit im flüssigen Zustand vorliegen müssen. Aus Gründen der Bequemlichkeit sind Drucke in der Nahe von
Atmosphärendruck bevorzugt, gewünschtenfalIs können aber auch
höhere oder niedrigere Drucke angewendet werden. Wenn in der oleophilen Flüssigkeit und/oder in der wäßrigen Phase Gase
gelöst sind, so ist ein solcher Druck bevorzugt, der ausreicht, um die Gase in Lösung zu halten. Zur Erzielung bester Ergebnisse
wird vorzugsweise eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 8
-7 ρ
bis etwa 159 m (50 bis 1000 barreis) Dispersion pro 0,09 m
(1 ft. ) Fläche des Bettes pro Tag angewendet.Gewünschtenfalls
können aber auch höhere oder niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten angewendet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße
Verfahren dazu verwendet, eine Dispersion eines flüssigen Benzinkohlenwasserstoffs in Wasser zu koaleszi'eren,
bei der es sich um den wäßrigen Abströmt eines üblichen API-Separators
handelt, der auf einen sehr niedrigen Kohlenwasserstoff gehalt in dem Wasser gereinigt worden ist.
Gemäß einer anderen bevorzugt ό·η i-usführungsform der Erfindung
ist das Bett aus den lonenaustauscheraarzpartikeln so angeordnet,
daß es ein Reaktionsgefäß ausfüllt. Eine aus einer oleophilen
Flüssigkeit in Wasser (oder einer wäßrigen Lösung) bestehende Dispersion wird in Aufwärtsrichtung durch das Bett geleitet.
Nach der Äquilibrierung des Bettes wird die oleophile Flüssigkeit der Dispersion zu Tröpfchen koalesziert, die dann, wenn
sie eine geringere Dichte als die wäßrige Flüssigkeit aufweisen, an die Oberfläche eines Flüssigkeitsreservoirs steigen, das
sich oberhalb des Ionenaustauscherharzbettes befindet. Dabei bildet die oleophile Flüssigkeit eine auf der wäßrigen Schicht
liegende Schicht·, wenn die Dichte der oleophilen Flüssigkeit geringer ist als diejenige der wäßrigen Schicht. Die meisten
oleophilen Flüssigkeiten v/eisen eine geringere Dichte auf als
Wassere Teile der oleophilen Flüssigkeitsschicht und der wäßrigen
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Flüssigkeitsschicht werden kontinuierlich abgezogen, wodurch die Trennung bewirkt wird.
Obwohl ein nach oben gerichteter kontinuierlicher Strom durch ein Bett aus Ionenaustauscherharzpartikeln eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Der Dispersionsstrom kann auch in
■Abwärtsrichtung (vonOben nach unten) oder in horizontaler
Sichtung durch das Bett geführt werden. Das Bett wird häufig bevorzugt in Form einer Hülle um ein Rohr verwendet, das innerhalb
des Bereiches, der mit dem Bett in Kontakt steht, Öffnungen aufweist, wobei das Bett in geeigneter V/eise daran befestigt
oder durch geeignete Halteeinrichtungen an der richtigen Stelle
"festgehalten werden kann. Bei einer bevorzugten Anordnung wird
das Bett, wenn es nicht zusammengestampft (konsolidiert) ist, durch Halteeinrichtungen, wie z.B. Siebe, festgehalten, um
d.ie Integrität der Form des Partikelbettes aufrechtzuerhalten.
.Wenn in der oleophilen Flüssigkeit oder in der wäßrigen Flüssigkeit
gelöste Gase vorhanden sind, so wird auf dem System vorzugsweise ein solcher Druck aufrechterhalten, der ausreicht, um
diese Gase in Lösung zu halten. Sonst führt das durch das Bett hindurchströmende Gas dazu, daß kleine oleophile Flüssigkeitströpfchen entstehen, die sich vorzeitig von dem Bett ablösen.
Solche kleinen Tröpfchen sind weniger erwünscht, da dann die Auftrennung in eine oleophile flüssige Phase und in eine wäßrige
Phase weniger v/irksam ist.
Zur Auftrennung einiger Dispersionen kann eine Mischung von Partikeln aus zwei oder mehreren Ionenaustauscherharzen verwendet
werden oder es können auch aneinander angrenzende Betten aus verschiedenen Ionenaustauscherharzen verwendet werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie Jedoch darauf zu beschränken.
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Es wurde eine langgestreckte, zylindrische Koalesziereinrichtung
aus Lucite-Kunststoff mit einem Innendurchmesser von
2,22 cm (7/8 inch), einer langen Achse in einer vertikalen Ebene, einem Einlaß am Boden, einer Bettiefe von 12,7 cm
(5 inches), das mit-0,84 bis 0,30 mm (20 bis 50 U.S. mesh)
großen synthetischen Ionenaustauscherharzpartikeln gefüllt war, einem wäßrigen Flüssigkeitsauslaß in der Nähe des Bodens
des Abtrennungsreservoirs und einem Ölauslaß in der Nähe der Oberseite des Abtrennungsreservoirs aufgebaut. Die Querschnitts-
—■5 2 fläche des Ionenaustauscherharzbettes betrug 0,387 x 10 ι
(4,17 χ 10"5 ft.2) und' das Volumen betrug 0,05 m5 (1,74 x 10~5
ft.5).
In dem South Ponca-Ölfeld von Oklahoma wurde ein Rohöl (Ponca-Rohöl)
mit einer API-Dichte von 43° gewonnen. Es wurden Dispersionen des Ponca-Rohöls in Wasser mit Öl- und Wasserkonzentrationen
von 690, 322 und 295 PP& hergestellt. Diese Dispersionen
wurden dann durch die oben beschriebene Koalesziereinrichtung geleitet.
Die Dispersion mit 690 ppm Ponca-Rohöl und Wasser wurde mit
einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 34%4m (217 barreis)
2 ?
pro Tag pro 0,09 m (1 ft. ) der Fläche der Koalesziereinheit durchgeleitet. Der wäßrige Abstrom aus der Koalesziereinheit enthielt 2 ppm öl. Auf die gleiche Weise vmrde die Dispersion mit 322 ppm Öl mit einer durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit von 32,6 m5 (205 barreis) pro Tag pro 0,09 m2 (1 ft.2) durchgeleitet und man erhielt einen Abstrom mit einer Ölkonzentration von 2,8 ppm. 'In einem weiteren Versuch betrug für eine Dispersion mit 295 PP^ Öl in Wasser die Strömungsgeschwindigkeit 12,1 m5 (75,7 barreis) pro Tag pro 0,09 m2 (1 ft.2). Der bei diesem Versuch erhaltene Abstrom enthielt 1 ppm Öl in Wasser.
pro Tag pro 0,09 m (1 ft. ) der Fläche der Koalesziereinheit durchgeleitet. Der wäßrige Abstrom aus der Koalesziereinheit enthielt 2 ppm öl. Auf die gleiche Weise vmrde die Dispersion mit 322 ppm Öl mit einer durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit von 32,6 m5 (205 barreis) pro Tag pro 0,09 m2 (1 ft.2) durchgeleitet und man erhielt einen Abstrom mit einer Ölkonzentration von 2,8 ppm. 'In einem weiteren Versuch betrug für eine Dispersion mit 295 PP^ Öl in Wasser die Strömungsgeschwindigkeit 12,1 m5 (75,7 barreis) pro Tag pro 0,09 m2 (1 ft.2). Der bei diesem Versuch erhaltene Abstrom enthielt 1 ppm Öl in Wasser.
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- ίο -
Die Tropfen des koaleszierten Öls waren sehr groß, einige
hatten einen Durchmesser von mehreren Millimetern. Auf diese Weise wurde eine schnelle Abtrennung bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten
erzielt. Die Temperatur betrug 25°C.
Das in diesen Versuchen verwendete Ionenaustauscherharzbett bestand zu 50 Vol.-% aus 0,84 bis 0,30 mm (20 bis 50 U.S. mesh)
großen Partikeln aus der Matriumform des Kale ite" HCE-W Ionenaustauscherharzes
und zu 50 Vo 1.-/S aus 0,84 bis 0,30 mm (20
bis 50 U.S. mesh) großen Partikeln aus der Chloridform des
Dowex 1-X8 Ionenaustauscherharzes.
Bei dem Nalcite-HCR-W-Ionenaustauscherharz in der Jtfatriumform
handelt es sich um ein stark saures Kationenaustauscherharz der Firma Nalpo. Chemical Company, Chicago, Illinois. Es enthält
als funktioneile Gruppen Sulfonsäuregruppen, die an ein Styrol/
Divinylbenzol-Mischpolymerisat gebunden sind. Das Harz ist zu 8 % vernetzt. Das Harz wurde in der Natriumform verwendet, so
wie es von dem Produzenten geliefert wird. Weitere Eigenschaften des Harzes sind in der 4. Auflage des "Chemical Engineers'
Handbook" angegeben.
Bei dem Dowex 1-X8 Ionenaustauscherharz in der Chloridform
(Teilchengröße 0,7 bis 0,30 mm (25 bis 50 U.S. mesh)) handelt es
sich um ein stark basisches Anionenaustauseherharz der Firma
Dow Chemical Company, Midland, Michigan, Es enthält als funktionel-Ie
Gruppen quaternäre Ammoniumgruppen, die an ein Styrol/Divinylbenzol-Mischpolymerisat
gebunden sind. Das Material ist zu 8 % vernetzt. Das Harz wurde in der Chloridform verwendet,
so wie es vom Produzenten geliefert wird. V/eitere Eigenschaften des Harzes sind in dem bereits weiter oben erwähnten Buch
"Dowex:Ion Exchange" angegeben.
309849/109
Es wurde eine langgestreckte zylindrische Koalesziereinrichtung
aus Lucite-Eunststoff mit einem Innendurchmesser von
7,62 cm (3 inches), einer langen Achse in der vertikalen Ebene, einem Einlaß am Boden, einer Bettief-e von 15*24- cm
(6 inches) j das mit Nalcite HCR-V/ lonenaustauscherharz in
der Natriumform (Teilchengröße 0,84 bis 0,30 mm (20 bis 50
U.S. mesh)) gefüllt war und eine Querschnittsfläche von 0,455 x
10~2 m2 (4,9 x 10~2 ft.2) und ein Volumen von 0,069 x 1O~2 m5
—2 o\
(2,45 x 10 ft. ) aufv/ies, mit einem Abtrennreservoir oberhalb des Harzbettes, einem wäßrigen Flüssigkeitsauslaß in der
Nähe des Bodens des Abtrennreservoirs und einem Ölauslaß in
der Nähe der Oberseite des Abtrennreservoirs aufgebaut.
In dem South Ponca-Ölfeld'von Oklahoma wurde eine Dispersion
von Sbuth Ponca-Rohöl (API-Dichte 43°) in Wasser mit einer Temperatur
von 32,2 C (90 ϊ1) und einer Ölkonzentration innerhalb
des Bereiches von 100 bis 200 rpm produziert. Die O'l-in-WasserDispersion
des South Ponca-ö.',fe :dss wurde zu der Koalesziereinheit
transportiert und dann durch das lonenaustauscherharzbett geleitet. Nachdem eine genügende Menge der Dispersion das
Ionenaustauscherharzbett passiert hatte, um das Ionenaustauscherharzbett zu äquilibrieren, wurde das Koaleszieren eingeleitet.
Durch kontinuierliches Durchleiten der Dispersion in Aufwärtsrichtung (von unten nach oben) bei gleichzeitiger Koaleszenz
und Abtrennung des Öls, das aus dem oberen Abschnitt des Abtrennreservoirs
abgezogen wurde, und des Wassers, das aus dem Bodenabschnitt des Abtrennreservoirs abgezogen ?/urde, das sich
oberhalb des Ionenaustauscherharzbettes befand, wurde eine Auftrennung in die Ölkomponente und in die Wasserkomponente
erzielt. In der folgenden Tabelle sind Daten angegeben, welche die Wirkungsweise der Koalesziereinrichtung demonstrieren.
3 09849/1094
durchschnittliche ölkonzentration in ölkonzentration im
Strömungsgeschwin- der Dispersion in Abstrom in ppm digkeit in mVTag/0,09 Ppm
m^ (BPD/ft.2)
m^ (BPD/ft.2)
| 48; 4 (304) | 164 | 4,2 · |
| 48,4 (304) | 164 | 4,6 |
| 48,4 (304) | 142 | 4,1 |
| 48,4 (304) | 142 | 3,8 |
| 48,4 (304) | 142 | 6,0 |
| 48,4 (304) | 142 | |
Dieses Beispiel, demonstriert außerdem,daß in einer oleophilen
!Flüssigkeit-in-Wasser-Dispersion die oleophile Flüssigkeit
wirksam koalesziert werden konnte durch Durchleiten der Dispersion durch ein Partikelbett aus einem Ionenaustauscherharze
das gegenüber der Sorption der oleophilen Flüssigkeit äquilibriert war.
Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, die den Versuchen des Beispiels 2 ähnelten, wobei diesmal jedoch anstelle
des lonenaustauscherharzes des Beispiels 2 eine große Anzahl von stark sauren, schwach sauren, stark basischen und schwach
basischen synthetischen Ionenaustauscherharzen verwendet wurde. Es wurden ähnliche Ergebnisse erhalten, was zeigt, daß zum
Koaleszieren von Dispersionen von oleophilen Flüssigkeiten und wäßrigen Flüssigkeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die
verschiedensten synthetischen organischen Ionenaustauscherharze sowohl vom anionischen als auch vom kationischen Typ verwendet
werden können.
Patentansprüche:
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Claims (8)
1. Verfahren zum Eoaleszieren einer Dispersion von Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dispersion durch ein Bett aus Ionenaustauscherharz partikeln geführt wird, das in bezug auf die Sorption der cleophi
!Flüssigkeit äquilibriert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als aus Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit "bestehende Dispersion eine Dispersion eines flüssigen Benzinkohlenwasserstoffs
in Wasser verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als aus Wasser und einer oleophilen Flüssigkeit "bestehende Dispersion eine Dispersion von Wasser in einem flüssigen Benzinkohlenwasserstoff
verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,' dadurch gekennzeichnet,
daß eine Dispersion verwendet wird, in der die dispergierte Phase im wesentlichen aus einem flüssigen Benzinkohlenwasserstoff
und die kontinuierliche Phase im wesentlichen aus Wasser besteht und daß die Dispersion kontinuierlich durch ein
Bett von Partikeln eines synthetischen Ionenaustauscherharzes geführt wird, das in bezug auf den flüssigen Benzinkohlenwasserstoff
äquilibriert ist.
5. Verfahren nach,Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dispersion mit einer Geschwindigkeit von 8 bis 159 mr
(50 bis 100 barreis) pro Tag pro 0,09 m2 (1 ft.2) Bettoberfläche
durch das mit dem flüssigen Benzinkohlenwasserstoff äquilibrierte Bett von Partikeln eines synthetischen Ionenaustauscherharzes
geleitet und die so koaleszierte flüssige Bonzinkohlenwasserstoffphase
von.der Wasserphase abgetrennt wird, wobei die Arbeitstemperatur bei 0 bis 1000C gehalten wird.
309849/1094
6. Verfahren nach. Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß
die Dispersion von unten nach oben durch das äquilibrierte Bett aus dem .-synthetischen Ionenaustauscherharz geleitet v/ird.
7·· Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als synthetisches Ionenaustauscherharz ein stark basisches Anionenaustauscherharz verwendet v/ird,.
das als funktioneile Gruppen quaternäre Ammoniumgruppen enthält,
die an ein Styrol/Divinylbenzol-Mischpolymerisat gebunden sind.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetisches Ionenaustauscherharz
ein stark saures Kationenaustauscherharz verwendet wird, das als funktioneile Gruppen Sulfonsäuregruppen enthält, die an
ein Styrol/Bivinylbenzol-Mischpolymerisat gebunden sind.
3 0 9 8 4 9Y 1 0 9
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