DE2454353A1 - Verfahren zum verhindern des agglomerierens von in kohlenwasserstoffen dispergierten teilchen - Google Patents
Verfahren zum verhindern des agglomerierens von in kohlenwasserstoffen dispergierten teilchenInfo
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- DE2454353A1 DE2454353A1 DE19742454353 DE2454353A DE2454353A1 DE 2454353 A1 DE2454353 A1 DE 2454353A1 DE 19742454353 DE19742454353 DE 19742454353 DE 2454353 A DE2454353 A DE 2454353A DE 2454353 A1 DE2454353 A1 DE 2454353A1
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- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
- F17D1/16—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity
Description
MARATHON OIL COMPANY
539 South Main Street, Findlay, Ohio 45840, USA
Verfahren zum Verhindern des Agglomerierens von in Kohlenwasserstoffen dispergierten Teilchen
Es wird ein Verfahren geschaffen, vermittels dessen das Agglomerieren erstarrter Wachsteilchen,
die in einen flüssigen Kohlenwasserstoffträger aufgeschlämmt sind, insbesondere während
des Transportes derselben, sowie das Ausfällen des Wachses in der Kohlenwasserstoffflüssigkeit
dadurch inhibiert wird, daß in die Aufschlämmung 1-10.000 ppm eines in Kohlenv/asserstoff
löslichen Polymeren eingearbeitet wird, das ein Molekulargewicht aufweist, welches insbesondere
bevorzugt sich auf wenigstens etwa 10.000 beläuft. Die Aufschlämmung kann erhalten werden vermittels
Fraktionieren eines Kohlenwasserstoff-Gemisches, z.B. eines "wachsartigen" Rohöls in wenigstens
eine Fraktion mit einem relativ hohen Stockpunkt und eine Fraktion mit einem relativ niedrigem _
Stockpunkt, sodann die Fraktion mit hohem Stockpunkt
(vorzugsweise vermittels Sprühkristallisation oder Dispergieren in Wasser) unter Ausbilden
der Wachsteilchen zum Erstarren gebracht wird, sowie anschließend wenigstens ein Teil der erstarrten
Fraktion zusammen mit vorzugsweise der Fraktion des niedrigen Stockpunktes aufgeschlämmt wird. Die
Aufschlämmung wird vorzugsweise in einer Rohrlei-
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tung transportiert. Beispiele· für geeignete Polymere sind u.a. Polyisobutylen, Äthylenpropylen-Copolymere,
Polysaccharide usw.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren für den Transport von "wachsartigem" Rohöl in Rohrleitungen vermittels
Inhibieren des Agglomerierens der in einer Kohlenwasserstoff lüssigkeit aufgeschlämmten, erstarrten Wachsteilchen.
Verschiedene Rohöle lassen sich unter deren Stockpunkten sehr schwierig pumpen. Auf dem einschlägigen Gebiet sind Verfahren
der Wärmeübertragung, des Anwendens von Mitteln zum Verringern des Stockpunktes, Verdünnungsmittel, chemische Produkte für
das Modofizieren der Wachskristalle, Mittel zum Verringern der Viskosität usw. zur Anwendung gebracht worden, um so die Pumpfähigkeit
zu verbessern. Auch ist das Rohöl zum Erstarren gebracht, in Wasser suspendiert und die sich ergebenede Aufschlämmung
bei Temperaturen unter demStockpunkt des Rohöls gepumpt worden. Beispiele für die einschlägige Patentliteratur
sind nachfolgend angegeben:
Nach der US-PS 271 080 wird Wachs von Rohöl dadurch abgetrennt, daß das Rohöl in das untere Ende eines Tanks eingepumpt wird,
der eine Sole bei ausreichend niedriger Temperatur für das Erstarren des Wachses enthält. Das erstarrte Wachs wird sodann
von der Sole abgetrennt.
Nach der US-PS 3 269 401 wird die Transportfähigkeit in Rohrleitungen
von Wachs enthaltendem Öl dadurch verbessert, daß in dem Öl ein Gas wie z.B. Stickstoff, Kohlendioxid, Abgas
und Kohlenwasserstoffe mit weniger als 3 Kohlenstoaffatomen aufgelöst wird. Das "Gas" tritt in irgendeiner Weise mit den
Wachskristallen in Wechselwirkung und hindert das ausgefällte Wachs an einer Agglomerierung unter Ausbilden massiver Wachsstruktueren.
Weiterhin sammelt sich das Gas auf den Oberflächen
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der Waciisteilchen, insbesondere der größeren Teilchen, unter
Ausbilden von umhüllenden Gasfilmen, die die Teilchen voneinander isolieren und die Wachsteilchen daran nindern, sich zu
vereinigen.
Ausbilden von umhüllenden Gasfilmen, die die Teilchen voneinander isolieren und die Wachsteilchen daran nindern, sich zu
vereinigen.
Nach der US-PS 3 468 986 werden kugelförmige Wachsteilchen
dadurch ausgebildet, daß zunächst das Wachs geschmolzen und
sodann die Wachströpfchen in einer nicht als Lösungsmittel
dienenden Flüssigkeit wie Wasser dispergiert werden, wobei
dieselbe bei einer Temperatur über der Verfestigungstemperatur des Wachses gehalten wird, und anschließend erfolgt ein Abkühlen der Dispersion unter Verfestigen der dispergierten
Tröpfchen in einzelne.feste Teilchen. Die Teilchen werden mit einem fein verteilten Mittel wie Kaliumcarbonat anschließend überzogen. -
dadurch ausgebildet, daß zunächst das Wachs geschmolzen und
sodann die Wachströpfchen in einer nicht als Lösungsmittel
dienenden Flüssigkeit wie Wasser dispergiert werden, wobei
dieselbe bei einer Temperatur über der Verfestigungstemperatur des Wachses gehalten wird, und anschließend erfolgt ein Abkühlen der Dispersion unter Verfestigen der dispergierten
Tröpfchen in einzelne.feste Teilchen. Die Teilchen werden mit einem fein verteilten Mittel wie Kaliumcarbonat anschließend überzogen. -
Nach der US-PS 3 679 582 erfolgt ,eine Verbesserung der.Fließeigenschaf
ten von wachsartigem Rohöl dadurch, ":daß 0,001-2 Gew.% eines Polysaccharidester einer gesättigten Fettsäure mit wenigstens
15 Kohlenstoffatomen beigemischt wird. Ein Beispiel
für ein wachsartiges Rohöl ist ein derartiges, das 13 % Wachs enthält.
für ein wachsartiges Rohöl ist ein derartiges, das 13 % Wachs enthält.
Nach der US-PS 3 675 671 erfolgt eine.Verbesserung der Transportfähigkeit
in Rohrleitungen.von wachsartigen Kohlenwasserstoffen
dadurch, daß 0,01 bis 0,15 Gew.% eines öllöslichen ■
Äthylen-Vinylfettsäureester-Copolymeren, bei dem die Fettkomponente des Esters 2-6 Kohlenstoffatome aufweist, eingearbeitet
werden. Die Copolymeren weisen Molekulargewichte von etwa 16.000 bis 31.000 auf.
Bei dem Transport von Aufschlämmungen aus erstarrten Wachsteilchen,
die in einem Kohlenwasserstoffmedium dispergiert sind>
stellen einige der auftretenden Probleme das Agglomerieren
stellen einige der auftretenden Probleme das Agglomerieren
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der Wachsteilchen und das Ausfällen des Wachses aus dem Kohlenwasjferstoffmedium
dar, und durch beide Faktoren ergibt sich eine Vergrößerung des Druckabfalls des Transportsystems.
Es wurde nun gefunden, daß zwecks Hintenanhalten bzw. Inhibieren dieser Nachteile hochmolekulare, in Kohlenwasserstoff ■
lösliche Polymere geeignet sind.
Erfindungsgemäß werden in die Aufschlämmung etwa 1 - 10.000
ppm eines in der Kohlenwasserstofflüssigkeit löslichen Polymeren eingearbeitet. Das Polymer weist insbesondere bevorzugt
ein Molekulargewicht von größer als etwa 10.000 auf.
Für den Erfindungsgegenstand sind insbeeondere geeignet
Kohlenwasserstoffgemische, deren durchschnittliche Stockpunkte über den durch die Jahreszeiten bedingten Umweltstemperaturen1
des Transportsystems liegen. Beispiele hierfür sind Rohöl, Schieferöl, Teersandöl, Brennstofföl, Gasöl und ähnliche Kohlenwasserstoffgemische
und Gemischeaus zwei oder mehr Kohlenwasserstoff gemischen der gleichen oder unterschiedlichen Art.
Die Rohöle sind insbesondere geeignet und hierbei besonders diejenigen, die man als "wachsartige" Rohöle bezichnet. Beispiele für die letzteren sind Rohöle, die ein "wachsartiggelartiges"
Aussehen bei den durch die Jahreszeiten bedingten Umweltstemperaturen zeigen und etwa 1 bis etwa 80 % Wachs
enthalten (Wachs ist·definiert als der Niederschlag, der sich bildet/ nachdem ein Teil Rohöl in 10 Teile Hethyläthylketon
bei etwa 80 C aufgelöst und das Gemisch sodann auf etwa -25° C abgekühlt worden isti, und die einen durchschnittlichen
Stockpunkt über der durchschnittlichen niedrigsten Umweltstemperatur des Transportsystems zum Zeitpunkt des
Transportes besitzen. Beispiele für durchschnittliche Stockpunkte von Rohölen, die für den Erfindungsgegenstand ins-
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besondere geeignet sind, sind u.a. Stockpunkte'von etwa
-23 bis etwa 95 C, und insbesondere von etwa -18° bis
etwa 65 C und stärker bevorzugt diejenigen/ die Stockpunkte über etwa 10° C aufweisen.
Das Kohlenwasserstoffgemisch wird zunächst in wenigstens
zwei Fraktionen fraktioniert, einer Obenfraktion, die einen relativ niedrigen Stockpunkt aufweist (auch identifieziert
als eine solche, die eine Dichte und Viskosität bei einer gegebenen Temperatur von niedriger als diejenige des urspränglichen
Kohlenwasserstoffgemisches aufweist) und eine Untenfraktion, die einen relativ hohen Stockpunkt aufweist
(auch identifiziert als eine Dichte und Viskosität bei einer gegebenen Temperatur aufweisend,, die über derjenigen des ursprünglichen
Kohlenwasserstoffgemisches liegt). Die Untenfraktion
kann ein beliebiger Teil des urpsünglichen Kohlenwasserstoffgemisches
sein,- beläuft sich jedoch auf etwa 1 bis etwa 80 Gew. % und vorzugsweise auf etwa 20 bis etwa
70 Gew. % und stärker bevorzugt auf etwa 30 bis etwa 60 Gew.%
des ursprünglichen Kohlenwasserstoffgemisches. Andere Fraktionen
als die Oben- und die Untenfraktionen können erhalten und in anderen Verarbeitungsströmen angewandt werden. Es können auch
andere Fraktionen mit der Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt vor dem Erstarren vereinigt werden.
Das Fraktionieren kann bei Normaldruck, bei verringertem oder
erhöhtem Druck und bei -niedrigen und hohen Temperaturen vermittels
Verfahren zur Ausführung kommen, wie Destillation, Lösungsmittelextraktion, Membranfraktionierung, Kristallisation
oder irgendein Verfahren, daß..das Kohlenwasserstoffgemisch in
wenigstens zwei unterschiedliche Fraktionen zerlegt. Wahlweise kann jede äquivalente Menge von bis zu 50 Vol.%, vorzugsweise
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bis zu 42 Vol.% und stärker bevorzugt bis zu '33 Vol.% der
Fraktion mit hohem Stockpunkt gespalten werden (vermittels thermischen Verfahrens, Hydrierens, katalytischen Verfahrens,
Kombinationen derselben oder anderer wirksamer Verfahren) während der;Fraktionierung oder vor dem Erstarren.
Die Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt sollte einen Stockpunkt von wenigstens 0,5° C, stärker beovorzugt von wenigstens
2,5 C und insbesondere bevorzugt von wenigstens etwa 5° C unter dem Durchschnittswert des niedrigsten Temeperaturbereiches
des Transportsystems zum Zeitpunkt des Transportes der Aufschlämmung aufweisen.
Nach Fraktionieren des Kohlenwasserstoffgemisches wird die Gesamtmenge, oder wenigstens ein Teil (vorzugseise wenigstens
50 %) der Fraktion mit hohemStockpunkt oder die Untenfraktion
gesammelt, zum Erstaren gebracht und zerkleinert unter Ausbilden von praktisch festen Teilchen mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von weniger als etwa 0,05 bis etwa 20 mm oder mehr und vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 5 mm oder mehr bevorzugt
etwa 0,5 bis etwa 3 ram. Die Teilchen können beliebige Form aufweisen, z.B. stabförmig, kugelförmig oder unregelmäßig, vorzugsweise
sind sie jedoch kugelförmig und können praktisch einheitliche oder wahllose Durchmessergrößen besitzen. Das
Zerkleinern wird durch Versprühen, Strangpressen, Verformen, Zerschneiden, Mahlen, Scheren und ähnlichen Verfahren für das
Dispergieren oder. Zerlegen des nicht erstarrten oder erstarrten Materials erreicht. Dort wo ein Zerschneiden oder Mahlen angewandt
wird, erfolgt die Zerkleinrung vorzugswiese nach dem Erstarren. Der hier in Anwendung kömmende Ausdruck des Erstarrens
schließt ein die Vorgänge des,Verfestigens, Der Kristallisation, der überführung in eine Konsistenz entsprechend
einem festen Gel usw.
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Die Fraktion'mit hohem Stockpunkt liegt vorzugsweise mit
etwa 0,5 bis etwa 80 C und stärker beovzugt etwa 5 bis etwa
60 C über der durchschnittlichen Erstarrungstemperatur vor, sobald dieselbe den Arbeitsschritten des Erstarrens und/oder
Zerkleinerns zugeführt wird.
Das Versprühen kann dadurch bewerkstelligt werden, daß die ·
Untenfraktion in einen Sprühturm eingesprüht wird, wo der Sprühstrahl in Berührung mit einem Gas (z.B. Luft, N_, Erdgas
oder ähnlichen Gasen) und/oder Wasser (flüssig und/oder dampfförmig) unter Anwenden ρ üblicher Sprühverfahren kommt.
Es sind Sprühturmgeschv/indigkeiten unter etwa 7 m/sec und vorzugsweise unter 3,5 m/sec und stärker bevorzugt unter etwa
1,7 m/sec geeignet. Die Temperatur der in den Sprühturm eintretenden
Luft liegt vorzugsweise· etwa bei 0,5 bis etwa 130° C unter bis etwa 80° C über und stärker bevorzugt etwa
60° C unter bis etwa 5° C über der durchshnittliehen Erstarrung
stemper a tür der in den Turm eintretenden Fraktion. Zusammen mit der Luft wird vorzugsweise in den Turm ein Wassernebel
eingesprüht. Die Wassertemperatur sollte" sich auf wenigstens etwa 2,5 C und vorzugsweise etwa wenigstens 10° C
unter der Erstarrungstemperatur der Fraktion mit hohem Stockpunkt belaufen.
3in weiteres Verfahren zum Erstarren der Fraktion mit hohem
Stockpunkt besteht in dem Hineinpressen oder Hineinsprühen der Fraktion in Wasser, vorzugsweise bei etwa 2,5° bis etwa
60° C, und stärker bevorzugt bei etwa-70 bis etwa 125° C.
über de* durchschnittlichen Erstarrungstemperatur. Stärker bevorzugt liegt das Wasser mit einem turbulentem Fluß an
der Eindrückstelle der Fraktion mit hohem Stockpunkt vor.
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Die dispergierte Fraktion mit hohem Stockpunkt wird sodann vermittels Beimischen von kühlerem Wasser, z.B. etwa mit
Normaltemperatur, zu dem wässrigen Gemisch zum Erstarren gebracht.
Es können oberflächenaktive Mittel oder andere Zusatzmittel, wie Bakterizide, Insektizide usw. in die' Fraktion mit hohem
Stockpunkt vor dem Erstarren derselben eingearbeitet werden, z.B. kann ein Vermischen mit der Fraktion erfolgen, bevor dieselbe
in den Sprühturm eintritt. Volumenmengen von etwa 0,0001 bis etwa 20 Volumenprozent und vorzugsweise etv/a 0,001 bis etwa
10 Volumenprozent und stärker bevorzugt von etwa 0,01 bis etwa 1 Volumenprozent, bezogen auf die Fraktion, sind hier geeignet.
Die oberflächenaktiven Mittel sollten wenigstens teilweise in Kohlenwasserstoffen löslich sein. Es wird von der Annahme ausgegangen,
daß die Moleküle der obefflächenaktiven Mittel dazu neigen,
ihren hydrophilen Teil radial an der Tropfenoberfläche zu
orientieren, wodurch dem Sprühstrahl hydrophile Eigenschaften · vermittelt v/erden und wiederum die Solubilisierung des Sprühstrahls in der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt inhibiert wird.
Theoretisch geschieht dies bei Bildung der Wachströpfchen. Beispiele für geeignete oberflächenaktive Mittel sind unter anderem
Fettsäure, z.B. diejenigen mit etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise die ein einwertiges Kation aufweisenden
Salze derselben. Ein Beispiel für ein geeignetes oberflächenaktives Mittel ist Sorbitanmonolaurat. Vorzugsweise ist das
oberflächenaktive Mittel ein Erdölsulfonat mit vorzugsweise einem einwertigen Kation, z.B. Na , und vorzugsweise weist dasselbe
ein durchschnittliches Äquivalenzgewicht von etwa 200 bis etwa 600 und stärker bevorzugt von etwa 250 bis etwa 500 und
insbesondere bevorzugt von etwa 350 bis etwa 420 auf.
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Zwecks Vermitteln geeigneter Eigenschaften-können der Aufschlämmung
auch die Viskosität verringernde Mittel, den Stockpunkt verringernde Mittel, den Schleppwiderstand verringernde
Mittel usw. zugesetzt werden.
Nachdem die Fraktion mit hohem Stockpunkt zum Erstarren gebracht worden ist oder während des Erstarrens .und/oder des Zerkleinerns
derselben können die Teilchen mit einem festen, Material überzogen werden. Hierdurch wird das Agglomerieren der Teilchen inhibiert und
kann während des Transportes höhere'Aufschlämmungstemperaturen
ermöglichen. Beispiele für Überzüge sind unter, anderem diejenigen nach der US-PS 3 468 986. Der Überzug kann als Sprühstrahl, entweder wässrig oder nicht wässrig oder als ein das ·
feste Material enthaltendes Bad aufgebracht werden.
In die Aufschlämmung werden etwa 1 bis etwa'10.000 und vorzugsweise
etwa 2,5 bis etwa 500 ppm und stärker bevorzugt etwa 5 bis etwa 100 ppm des in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase
der Aufschlämmung löslichen, hochmolekularen Polymeren eingearbeitet.
Das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymeren beläuft sich vorzugsweise auf etwa 100 bis etwa 5 Millionen oder
darüber. Das durchschnittliche Molekulargewicht beläuft sich
stärker bevorzugt auf über 5000 und insbesondere bevorzugt auf über 10.000. Das Polymere kann im allgemeinen ein beliebiges
Polymeres sein, das in Kohlenwasserstoffen löslich ist, und das natürlich das Agglomerieren der Wachsteilchen inhibiert. Beispiele
für derartige Polgimere sind u.a. Polydimethylsiloxane,
Polyisobutylen, jithylenpropylen-Copolymere, Äthylenvinylfettsäuren,
Ester-Copolymere nach der US-PS 3 675 671 und ähnliche
Copolymere, Butylkautschuk und ähnliche Polymere, Polysaccharide abkömmlinge mit gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffketten
mit wenigstens 15 Kohlenstoffatomen in dem Molekül. Beispiele für diese Polysaccharide finden sich in der US-PS
3 679 582, modifizierte Polysaccharide, wie das Produkt Soloid 1040, hergestellt von .der Firma Xanco, einer Abteilung
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der Kelco Co., Houston, Texas und weitere öllösliche Polymere,
die das Agglomerieren der Wachsteilchen inhibieren.
Die Konzentration des Polymeren in der Fraktion mit niedrigem
Stockpunkt hängt- von der Konzentration der erstarrten Wachsteilchen,
der Art des Polymeren, der physikalischen Eigenschaften der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt ab und z.B. wenn die
Fraktion mit niedrigem Stockpunkt gelöst Wachs enthält, sollte eine ausreichende Menge an Polymer zugesetzt werden, um das Ausfällen
dieses Wachses zu inhibieren, insbesondere wenn vorauszusehen ist, daß die Temperatur der'Aufschlämmung abnehmen wird.
Das Polymere wird vorzugsweise der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt
vor dem Aufschlämmen der erstarrten Fraktinn mit hohem
Stockpunkt mit der Fraktion mit niedrigem Stöckpunkt zugesetzt. Das Polymere kann jedoch auch der Aufschl'ämmung nach Ausbildung
derselben zugesetzt werden. Ein Teil des Polymeren kann in die
Fraktion mit niedrigem Stockpunkt vor dem Aufschlämmen und der
restliche Anteil nach dem Aufschlämmen zugesetzt werden.
Nachdem die Fraktion mit hohem Stockpunkt in die gewünschte Teilchengröße zum Erstarren gebracht worden ist, wird wenigstens
ein Teil und vorzugsweise die Gesamtmenge der Teilchen aufgeschlämmt,
z.B. vereinigt oder vermischt1, unter Anwenden der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt. Die Konzentration der erstarrten
Fraktion in der Aufschlämmung beläuft sich vorzugsweise auf etwa 1 bis etwa 80 Gew.% und stärker bevorzugt auf
etwa 5 bis etwa 55 Gew.% und insbesondere bevorzugt auf etwa 10 bis etwa 50 Gew.%. Im Inneren der erstarrten Fraktion kann
Wasser eingeschlossen oder sorbiert sein, z.B. kann bis zu etwa 10 Gew% und vorzugsweise weniger als etwa 3 Gew.% und stärker
bevorzugt weniger als etwa 1 Gew.% Wasser im Inneren der Auf- · schlämmung vorliegen. Während des Aufschlämmens beläuft sich
die Temperatur der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt vorzugsweise auf etwa 15°C unter bis etwa 15°C über und stärker bevorzugt
auf etwa 10°C unter bis etwa 100C.über der niedrig-
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-listen durch die Jahreszeit, bedingten UmweItstemperatur des
Transportsystems. Die Temperatur der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt sollte sich weiterhin während der Aufschlämmung
auf einen Wert unter und vorzugsweise wenigstens etwa 2,5°C und stärker bevorzugt wenigstens etwa 8°C und
insbesondere bevorzugt auf wenigstens etwal5°C unter der ' Lösungstemperatur der erstarrten Fration mit hohem Stockpunkt
in der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt belaufen.
Entweder vor oder nach dem Aufschlämmen kann der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt ein flüssiges Verdünnungsmittel
beigemischt werden, wie Rohöl (vorzugsweise ein "nicht wachsartiges" Rohöl) , einfach destilliertes- Benzin·, Reser- voirkondensat,
Rohölfraktion oder ähnliche Kohlenwasserstoffe. Jedes Verdünnungsmittel,'das mit der'Fraktion mit "
niedrigem Stockpunkt mischbar oder praktisch mischbar ist und vorzugsweise einen Stockpunkt unter der niedrigsten
durchschnittlichen Umweltstemperatur des Transportsystems zum Zeitpunkt des Transportes besitzt, ist hier erfindungsgemäß
geeignet.
Ein mit der Fraktion mit niedrigem Stockpünkt mischbares
Gas, das jedoch vorzugsweise mit der erstarrten Fraktion nichtmischbar ist, kann der Aufschlämmung beigemischt werden
zwecks Verringern der Viskosität derselben. Das Gas kann unter den Temperatur- und Druckbedingungen des Transportsystems
flüssig sein. Beispiele für derartige mischbare Gase sind unter anderem CO2, niedrige Kohlenwasserstoffe mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen usw.
Die Aufschlämmung kann vor dem Transport in einer- Rohrlei-.
tung einer Scherwirkung vermittels Anwenden einer Zentrifugalpumpe oder dgl. unterworfen werden.
Die Aufschlämmung kann in Masse, z.B. einem Tankwagen, einem Tankwaggon, Tankanhänger, Tanklastschiff, Tanker oder
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dgl. transportiert werden, vorzugsweise erfolgt jedoch der Transport- in einer Leitung, wie einer Rohrleitung. Das
Rohrleitungssystem kann natürlich Tankbatteirien aufweisen, d.h. Sammel- und Haltetanks. Die Sammel- oder Haltetanks
können Anordnungen für das Steuern der Temperatur der Aufschlämmung
besitzen.
Die Aufschlämmung kann unter den Bedingungen eines laminaren, transitionalen (z.B. Reynolds Zahlbereich von etwa 2000 bis
etwa 4000), turbulenten Fließbedingungen oder einer Kombination derselben in der Leitung transportiert werden. Turbulente
Fließbedingungen können dort bevorzugt sein, wo man anstrebt, die erstarrten Teilchen in einem "homogenen" dis-. '
pergierten Zustand zu halten.
Die erfindungsgemäßen Massen erfordern verringerte Pumpdrücke im Vergleich zu Kohlenwasserstoffgemischen nach dem
Stand der Technik, soweit es sich, um den Transport durch Rohrleitungen handelt. Weiterhin werden die dispergierten
Teilchen leichter als bei vorbekannten Kohlenwasserstoffgemischen in Suspension gehalten, und zwar aufgrund des
Vorliegens des Polymeren.
Die Loslichkeitscharakteristika des Wachses, die Kohlenwasserstoffträgerflüssigkeit,
die Zeitspanne innerhalb derer die Aufschlämmung transportiert wird, und die Umweltstemperaturen
längs des. Transportweges bestimmen die erforderliche Zusammensetzung der Aufschlämmung. Die Pumpkapazität längs
der Rohrleitung wird ebenfalls die Zusammensetzung der Aufschlämmung mitbestimmen. Wo eine Rohrleitung kurz ist,
kann der Kohlenwasserstoffträger somit ein relativ gutes Lösungsmittel für das Wachs dann sein, wenn die Pumpkapazität
die zunehmende Viskosität der Lösung verarbeiten kann. Wenn der We«g jedoch lang ist und wenig zusätzliche Pumpkapazität
zur Verfügung steht, ist es jedoch bevorzugt, einen Kohlenwasserstoff träger anzuwenden, der für das Wachs kein gutes
Lösungsmittel darstellt. 5 09828/0164
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Der mit der Zusammensetzung einer Aufschlämmung für den
Transport über eine vorherbestimmte Strecke während einer vorherbestimmten Zeitspanne befaßte Fachmann wird unter
Berücksichtigung der vorhergesagten Umweltstemperaturen längs der Transportstrecke in der Lage sein, aus den zur
Verfügung stehenden Kohlenwasserstoff-Fraktionen derartige Kombinationen auszuwählen, die sicherstellen, daß eine
Aufschlämmung aufrechterhalten werden kann, die vermittels der zur Verfügung stehenden Pumpkapazität pumpbar ist.
Ausführungsbeispiel.
Es wird ein wachsartiges Rohöl in eine Fraktion mit niedrigem Stockpunkt (durchschnittlicher Stockpunkt etwa -11°C)
und eine Fraktion mit. hohem Stockpunkt (durchschnittlicher Stockpunkt etwa 50°C>
fraktioniert. Die Fraktion mit hohem Stockpunkt wird vermittels Versprühen durch eine Düse in
einen Turm hineingesprüht, in dem ebenfalls Wasser zur Versprühung kommt, um so das Abkühlen der dispergierten Fraktion
mit hohem Stockpunkt während des Einsprühens derselben
und Herunterfallen in den Turm zu erleichtern. Der durchschnittliche
Durchmesser der Sprühtröpfchen beläuft sich auf etwa 0,1-1 mm. Etwa 35 Gew.% der versprühten Fraktion
mit hohem Stockpunkt werden in 65 Gew.% der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt, aufgeschlämmt. Diese Aufschlämmung
wird in einer Leitung gepumpt und während des Pumpvorganges werden Proben genommen, um das Ausmaß der Agglomeration der
versprühten Tröpfchen zu bestimmen. .
Es wird eine vergleichende Untersuchung mit einer identischen
Aufschlämmung mit der Ausnahme durchgeführt,' daß die .Fraktion mit niedrigem Stockpunkt 100 ppm des Produktes Soloid
1040 enthält. Das Polymere wird in die Fraktion mit niedrigem Stockpunkt eingearbeitet, bevor das versprühte Produkt
mit der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt aufgeschlämmt wird. Längs der Rohrleitung werden Proben genommen, um das
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Ausmaß der Agglomeration der Sprühtröpfchen festzustellen;
Dieser Versuch zeigt im Vergleich zu dem vorangehenden Versuch, daß das Polymere dazu neigt, das Agglomerieren
der Sprühtröpfchen zu inhibieren, wodurch sich ein erleich:
tertes Pumpen der Aufschlämmung ergibt.
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Claims (20)
1) Verfahren zum Herstellen einer Kohlenwasserstoff-Auf-'
schlämmung ausgehend von einem Kohlenwasserstoff geraisch, · die in wirksamer Weise transportiert werden-kann, dadurch
g e k e η η ζ ei c hn e t ,' daß das Kohlenwasserstoff gemisch
in wenigstens eine Fraktion mit relativ niedrigem Stockpunkt und eine.Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt
fraktioniert, sodann -wenigstens ein Teil der Fraktion mit
relativ hohem Stockpunkt im wesentlichen zum Erstarren gebracht,
bei einer Temperatur unter etwa der.Lösungstemperatur der erstarrten Fraktion in. der Aufschlämmung, wenigstens
ein Teil der praktisch erstarrten Fraktion in einem flüssigen Kohlenwasserstoff, der ein Polymeres enthält,
das in dem flüssigen Kohlenwasserstoff löslich ist, aufgeschlämmt wird unter Ausbilden einer Kohlenwasserstoffauf
schlämmung, die für einen Transport bei vorherbestimmten Temperaturen'geeignet· ist. ' .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymere ein Polysaccharid oder
ein modifiziertes Polysaccharid ist. . ' ·
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als das Kohlenwasserstoffgemisch
ein "wachsartiges'" Rohöl angewandt wird. "
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η .zeichnet
, daß als "wachsartiges" Rohöl ein solches angewandt wird, das eine durchschnittliche Wachskonzentration
von etwa 1 bis etwa 80 Gew.% aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das angewandte KohLenwasserstoffgemisch
ein Rohöl ist, das einen durchschnittlichen Stockpunkt von etwa -23°C bis etwa 95°C aufweist.
5Ό9ΪΙΖ8/0
.54353
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymere in dem flüssigen
Kohlenwasserstoff mit einer Konzentration von etwa 2,5 bis etwa 500 ppm angewandt wird.
7. Verfahren nach A rspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angewandte 'Polymere ein durchschnittliches
Molekulargewicht von.etwa 100 bis etwa 5 Millionen aufweist..
8. Verfahren'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Konzentration der erstarrten
Fraktion in der Aufschlämmung von etwa 5 bis etwa 55 Gew.% angewandt wird.
9. Verfahren zum Erleichtern des Transportes von erstarrten,
wachsartigen Teilchen, die in einer flüssigen Kohlenwasserstoff phase dispergiert sind, vermittels Inhibieren
der Agglomeration der Teilchen während des Transportes, dadurch gekennzeichnet , daß in die
Kohlenwasserstoffphase etwa 1 bis etwa 10.000 ppm eines Polymeren eingearbeitet werden, das in der Kohlenwasserstoffphase
praktisch löslich ist und ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens etwa 5000 besitzt. -
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymere ein Polysaccharid oder
ein modifiziertes Polysaccharid ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das durchschnittliche Molekulargewicht
des in Anwendung kommenden Polymeren sich auf etwa 10.000 bis etwa 50.000 beläuft.
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12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung erhaten wird
vermittels Fraktionieren eines "wachsartigen" Rohöls in wenigstens eine Fraktion mit relativ niedrigem Stockpunkt
und eine Fraktion mit relativ hohem. Stockpunkt, sodann wenigstens
ein Teil der Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt im wesentlichen zum Erstarren gebracht v/ird unter Ausbilden
der Wachsteilchen, sowie anschließend' bei einer Temperatur
unter etwa der Lösungstemperatur der wachsartigen Teilchen in dem flüssigen Kohlenwasserstoff ,· wenigstens ein Teil
der im wesentlichen erstarrten Fraktion in den flüssigen Kohlenwasserstoff aufgeschlämmt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration der Wachsteilchen
in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase von etwa 1 bis etwa 80 Gew.% angewandt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration der Wachsteilchen
in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase von etwa 5 bis
etwa 65 Gew.% angewandt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Konzentration des Polymeren
in der Kohlenwasserstoffphase von etwa 2,5 bis etwa 500 ppm angewandt wird.
16. Masse, dadurch gekennzeichnet , daß
dieselbe etwa 1 bis etwa 80 Gew.% erstarrte Kohlenwasserstoffteilchen mit relativ hohem Stockpunkt aufgeschlämmt
in einem flüssigen RDhlenwassesstoff-Träger mit relativ
niedrigem Stockpunkt, der ein. Polymeres aufgelöst in einem Kohlenwasserstoffträger mit relativ niedrigem Stockpunkt
enthält, wobei das Polymere im wesentlichen in dem Kohlenwasserstoff mit niedrigem Stockpunkt löslich und
- 18 509828/0164
in dem .Kohlenwasserstoff mit. hohem Stockpunkt im wesentlichen
unlöslich ist.
17. Masse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich1-n
e t , daß die Konzentration des Polymeren sich auf etwa 1 bis etwa 10.000 ppm und das durchschnittliche Molekulargewicht
des Polymeren sich auf wenigstens 5,000 beläuft.
18. Masse, dadurch gekennzeichnet , daß dieselbe/etwa 1 bis etwa 80 Gew.% erstarrte.Wachsteilchen dispergiert
in einem flüssigen Kohlenwasserstoffträger besteht, der etwa 1 bis etwa 10.000 ppm eines Polymeren enthält,
daä in dem Kohlenwasserstoffträger "Im wesentlichen löslich
ist und ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens 5.000 aufweist.
19. Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polymere ein Polysäccharid oder ein modifiziertes
Polysaccharid ist.
20. Masse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich das durchschnittliche Molekulargewicht
des Polymer aufwenigstens etwa· 10.000 beläuft.
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