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Verfahren zur Gewinnung von öl aus
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durch Ton stabilisierten öl-in-Wasser-Emulsionen Die Erfindung betrifft
das Auflösen stabilisierter Wasser-Bitumenemulsionen durch Behandeln mit Polyäthylenoxidharzen
optimalen Molekulargewichts und einer gesättigten Alkalimetallhalogenid-Lösung,
insbesondere die Abtrennung von Wasser aus Bitumen, das bei einem In-situ-Gewinnungsverfahren
in Form von öl-in-Wasser-Emulsionen an die Oberfläche gefördert-wurde.
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Zum Abtrennen von Rohöl aus bituminösen Sanden, z.B.
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Teer- oder ölsanden, gibt es zahlreiche Heißwasser-Extraktionsverfahren.
Hierbei werden derartige Sande mit heißem oder kaltem Wasser gemischt, worauf die
Sande von den gebildeten Emulsionen abgetrennt werden.
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Die technischen Schwierigkeiten, die bei im Rahmen von In-situ-Verfahren
erhaltenen Emulsionen auftreten, bestehen darin, daß es sich bei den Flüssigkeitsgemischen
um hochstabilisierte Emulsionen handelt, die mit üblichen Behandiungschemikalien
nur schwierig zu brechen sind.
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Zum Brechen von Emulsionen aus Heißwasser-Extraktionsverfahren wurden
bereits die verschiedensten Versuche unternommen (vergleiche US-PS 3.808.120, 3.607.721
und 3.487.003-).
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Aus der US-PS 3.808.120 ist ein Verfahren zum Abtrennen
von
zumindest Wasser und Feststoffen von den bei einem Heißwasserverfahren zum Trennen
von Bitumen von Teersanden erhaltenen Schaum durch Behandeln des Schaums in mindestens
einer Cyclonzone und Nachbehandeln in mindestens zwei Zentrifugierzonen bekannt.
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Aus der US-PS 3.606.721 ist ein Verfahren zur Entfernung von Feststoffen
und emulgiertem Wasser aus bituminösen Emulsionen bekannt. Hierbei wird die jeweilige
Emulsion mit einem Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel verdünnt, danach das erhaltene
Gemisch in einer Absetzzone gehalten, die Emulsion nach praktisch vollständiger
Befreiung von Feststoffen und emulgiertem Wasser vom oberen Ende der Absetzzone
abgezogen, der abgesetzte Schlamm vom Boden der Absetzzone abgezogen und schließlich.der
abgezoqcne Schlamm zur Trennung von Bitumen und Verdünnungsmittel von den abgesetzten
Feststoffen und dem emulgierten Wasser zentrifugiert.
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Aus der US-PS 3.487.003 ist ein Verfahren zum Erniedrigen des Feststoffgehalts
eines Ablaufs aus einem Heißwasserverfahren zum Abtrennen von öl aus bituminösen
Sanden bekannt.
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Bei dem bekannten Verfahren wird zunächst zu dem Ablauf ein Flockungsmittel
zugesetzt. Hierbei kann es sich um ein organisches oder anorganisches Flockungsmittel
oder sogar um ein Polyalkylenoxid nicht näher erläuterten Molekulargewichts handeln.
Danach wird der pH-Wert des Ablaufs zur Ausflockung mindestens eines Teils der darin
enthaltenen Feststoffe auf unter 7,5 oder über 9 eingestellt. Schließlich wird der
Ablauf mit den darin enthaltenen ausgeflockten Feststoffen zentrifugiert, wobei
ein Ablauf merklich reduzierten Feststoffgehalts erhalten wird. Bei diesem Verfahren
wird weniger eine öl-in-Wasser-Emulsion als vielmehr ein Ablauf aus der Sandabfallschicht
und der Mittelgutschicht behandelt. Weiterhin ist es bei ~dem bekannten Verfahren
offensichtlich nicht erforderlich, die Temperatur
während der Behandlung
mit dem Flockungsmittel innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten.
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Aus der US-PS 2.964.478 ist ein Verfahren zum Brechen auf einer öl-in-Wasser-Emulsion
durch Einwirkenlassen/die Emulsion lediglich eines Polyalkylenoxids eines Molekulargewichts
von 100.000 bis 3.000.000 bekannt. Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens
wird das Gemisch aus Emulsion und Harz etwa 19 h lang bei einer Absetztemperatur
von 710C ruhig stehengelassen. Während dieser Zeit steigt etwas öl auf die Oberfläche
des Teichs oder ölsumpf und wird entfernt.
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Gemäß der DE-OS 27 10 253 wird öl aus öl-in-Wasser-und Wasser-in-d
mulsionen durch Entemulgieren der Emulsionen dd(l tir<:i# rückgewonnen, daß man
dio betreffenden Emulsionen mit einer wirksamen Menge eines nicht-ionischen, wasserlöslichen
Polyäthylenoxid-Polymerisats eines Molekulargewichts im Bereich von 100.000 bis
7.000.000 und Calciumchlorid versetzt und danach das öl vom Wasser trennt. Vorzugsweise
werden die Emulsionen bei der Durchführung dieses Verfahrens im Anschluß an die
Polymerisatzugabe mit 30 bis 50 Volumen-% eines Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittels
verdünnt. Während die Temperatur des erhaltenen Gemischs auf etwa 65 bis 990C gehalten
wird, wird das darin enthaltene öl von den Feststoffen und dem Wasser abzentrifugiert.
In höchst unerwarteter Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine raschere
Trennung bei geringeren Kosten, da kein Verdünnungsmittel benötigt wird.
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Es ist allgemein bekannt, Salz bei der Trennung von Bitumen und Wasser
als Verdünnungsmittel zu verwenden. Bislang wurden Tankanlagen mit Förderfluidum
gefüllt, worauf das jeweilige Fluidum mit Salz versetzt wird. Als Ergebnis hiervon
wird relativ sauberes Wasser erhalten, das Bitumen ließ sich
jedoch
nicht auf einen Wasserschnitt unter etwa 20 % senken.
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Keine der bekannten Verfahren erläutert die vorliegende Erfindung
oder legt diese auch nur nahe.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei minimalen Kosten und
minimalem Zeitaufwand eine wirksame Entemulgierung von Emulsionen zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß durch Entemulgieren von durch
sowohl natürlich vorkommende als auch in-situ-gebildete Tone und Netzmittel sowie
Asphalten stabilisierten Emulsionen durch Zusatz von 25 bis 100 ppm nichtionischer,
wasserlöslicher Polyalkylenoxidharze eines Molekulargewichts von 100.000 bis 7.000.000
und etwa 1 bis 10 Volumen-Teilen (der Emulsion) einer gesättigten Alkalimetallhalogenid-Lösung
lösen.
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Die Polyalkylenoxid-Polymerisate entfernen praktisch die Gesamtmenge
an stabilisierenden Materialien von dem öl und überführen sie in die Wasserphase.
Das durch den Zusatz des Alkalimetallhalogenids erhöhte spezifische Gewicht des
Gemischs läßt währenddessen das öl (auf die Wasserphase) ansteigen. Vermutlich unterstützt
auch die ionische Wirkung der Salzlösung die Entemulgierung.
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Die Erfindung wird auch anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im
einzelnen zeigen: Fig. 1 eine graphische Darstellung, deren Kurven den Einfluß der
Harzkonzentration und Zeit auf die getesteten Konzentrationen wiedergeben;
Fig.
2 eine graphische Darstellung, deren Kurve den Einfluß der Harzkonzentration.auf
die gesamten Feststoffe wiedergibt; Fig. 3 eine graphische Darstellung, deren Kurven
den Einfluß der Harzkonzentration und der Zeit als Parameter wiedergeben; Fig. 4
eine graphische Darstellung, deren Kurven den Einfluß der Salzlake-Konzentration
auf den Wasserschnitt zeigen und Fig. 5 eine graphische Darstellung, deren Kurven
verschiedene Entemulgiersysteme vergleichen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich zur Behandlung von
aus den verschiedensten Verfahren stammenden ölführenden Fluida aus bituminösen
Sanden und üblichen Rohölemulsionen. Bei einem derartigen Verfahren wird durch eine
Zentralbohrung in einem mehrere Bohrungen aufweisenden Gelände in die Sandformation
Dampf eingeblasen, wobei die Fluida aus den der Zentralbohrung benachbarten Bohrlöchern
gefördert werden. Bei den geförderten Fluida handelt es sich um stabile verdünnte
öl-in-Wasser-Emulsionen mit durchschnittlich 15 % öl (mit Variationen in den ölphase-Konzentrationen
von 0 bis 40 t).
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Die geförderten Fluida lassen sich in einem üblichen bei einer Temperatur
von etwa 990C und einem Druck von etwa 1,4 atü betriebenen horizontalen Reaktor
zur Trennung des Öls von der Wasserphase behandeln. Bei dem Verfahren gemäß der
Erfindung wird die jeweilige öl-in-Wässer-Emulsion bei einem pH-Wert im Bereich
von etwa 7 bis etwa 10 mit etwa 25 bis etwa 100 ppm eines ein ultrahohes Molekulargewicht
aufweisenden Alkylenoxid-Polyinerisats (eine#s Molekulargewichts im Bereich
von
100.000 bis 7.000.000) versetzt. Bei diesen Polymerisaten handelt es sich um Polyoxirane,
z.B. Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid, Polybutylenoxid und Mischpolymerisaten aus
den entsprechenden Monomeren mit Molekulargewichten von mindestens 100.000. Bevorzugte
Entemulgatoren sind von der Firma Union Carbide Corporation unter der Handelsbezeichnung
"Polyox WSR 301" vertriebene Polyäthylenoxid-Polymerisate. Bei diesen Harzen handelt
es sich um Hochpolymerisate der Struktur (O-CH2CH2)n, deren Polymerisationsgrad
"n" von 200 bis etwa 100.000 reicht und die Molekulargewichte von 100.000 bis etwa
7.000.000 aufweisen. Nach der Zugabe des jeweiligen Polymerisats wird eine gesättigte
Lösung eines Alkalimetallhalogenids, z.B.
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KCl oder NaCl, in einer Menge von 5 bis 20 Volumen-% der Emulsion
zugesetzt. Aus Kostengründen wird eine Salzlake bevorzugt.
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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
hat es sich in unerwarteter Weise gezeigt, daß die Abtrennungsgeschwindigkeit der
ölphase schneller ist, wenn die Emulsion zunächst mit dem Polymerisatmolekül und
nicht mit der Salzlake oder dem Polymerisatmolekül der Salzlake gleichzeitig versetzt
wird. Vermutlich beruht dieses Verhalten darauf, daß die Chance, daß die Feststoffe
und das Wasser in die ölphase eingeschlossen werden>geringer ist, wenn zunächst
das polymere Material zugesetzt wird.
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Der Mischvorgang kann bei einer Temperatur von etwa 150 bis 210C
durchgeführt werden. Danach wird die Temperatur des Systems auf einen Wert zwischen
760 und 880C#gebracht.
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Letzterer Temperaturbereich läßt sich auch während des gesamten Verfahrensablaufs
einhalten. Das Vermischen erfolgt in Stahlgefäßen, wobei die Reaktionsteilnehmer
mittels Dosierpumpen zugesetzt werden. Nachdem das öl auf die Fluidum-Oberfläche
angestiegen ist, wird es über ein Uberlaufwehr entfernt.
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Das nur eine sehr geringe Menge des vorher emulgierten öls enthaltene
Wasser kann verworfen werden.
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Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben.
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Beispiele 750 ml gefördertes Fluidum in Form natürlicher Erdöl-in-Wasser-Emulsionen
wird mit Polyox WSR 301" und einer Salzlake versetzt.
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Die Ergebnisse der insgesamt durchgeführten 16 Versuche mit dem Salzsystem
und "Polyox"-Salz-System sind in der später folgenden Tabelle zusammengefaßt. Die
bei den Versuchen verwendeten Proben bestehen aus einer Mischung des gesamten an
einer Stelle geförderten Fluidums. Zu keinem Zeit puiikL wSIIrent des Verstlells
wird ein Verdünnungsmtttol mitverwendet. Sämtliche Versuche mit Ausnahme des Beispiels
II werden bei Temperaturen von etwa 65° bis 670C gefahren.
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Die Ergebnisse der später folgenden Tabelle zeigen die Milliliter
an pro 100 ml geförderten Fluidums zugegebener gesättigter Salzlake und die Konzentration
an "Polyox" in der Endlösung. Ferner enthält die Tabelle, sofern möglich, Kommentare
und Schnitte. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß das Salz als solches bereits
eine gewisse Trennwirkung entfaltet und die Kombination "Polyox"/Salz eine hervorragende
Wirkung zeigt.
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Bei der Durchführung der Versuche wurde festgestellt, daß zur Gewährleistung
hervorragender Ergebnisse nur ein sehr schwaches Mischen erforderlich ist. Dies
ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß dem Förderfluidum und der Behandlungschemikalie
der Wassergehalt gemeinsam ist. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Trennung
mit dem ~Polyox"-Salz-System etwas rascher verläuft als das existierende Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel-Behandlungsschema.
Dies ist vermutlich wiederum auf das Mischen und den Mechanismus zurückzuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen
Behandlungssystem muß der Zusatz wirken,
bevor das Verdünnungsmittel sich gerade mit dem Bitumen mischt, um die "Antriebskraft"
für die Trennung bereitzustellen. Bei dem llpolyoxfl Salz-System treibt das Polyox
in der Tat die Feststoffe aus dem Bitumen aus und ballt diese zusammen, während
gleichzeitig die Salzlake die "Antriebskraft" für die Trennung liefert.
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Beide Komponenten wirken vermutlich parallel und nicht nacheinander.
Darüber hinaus dient die Salzlake auch noch zum Dispergieren des Polyox.
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Die Ergebnisse aus der später folgenden Tabelle wurden statistisch
analysiert und in Fig. 1 bis 4 graphisch dargestellt.
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Die Fig. 1 zeigt den Einfluß der Zeit auf die verschiedenen getesteten
Kombinationen. Aus dieser graphischen Darstellung qht hervor, daß das "Polyox"-Salz-System
der bloßen Saizzugabe überlegen ist. ist. L.Ferner zeigt diese (r.s lc <j graphische
Darstellung auch etwa den Einfluß der Temperatur (vergleiche die 50 ppm-Probe bei
15,60C gegen 65,6° bis 67,70C). Der Einfluß der verschiedenen Konzentrationen an
Salz und "Polyox" ist ebenfalls evident.
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So ergibt sich, daß 10 ml Salzlake pro 100 ml Förderfluidum in etwa
die optimale Konzentration darstellt. Gute Ergebnisse erhält man ferner bei Zusatz
von 25 ppm "Polyox". Weiteres "Polyox" führt zwar zu gewissen Verbesserungen, die
jedoch nicht deutlich sind.
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bei Ferner sei darauf hingewiesen, daß/ein#Analyse der ölproben auf
ihren Wasserschnitt bzw. -gehalt auch etwas Feststoffe festgestellt werden. Wenn
der Feststoffschnitt des ölsediments und -wassers (Oil's Basic Sediment and Water)
zur Polyox-Konzentration in Beziehung gesetzt wird, erhält man die graphische Darstellung
der Fig. 2. Unter Verwendung von lediglich Salzlake zur Trennung erhält man etwa
50 % des gesamten ölsediments und -wassers als Feststoffe. Bei Zugabe von "Polyox"
nimmt der Feststoffschnitt ab bis, wenn die graphische Darstellung erweitert wird,
im öl überhaupt keine Feststoffe
mehr verbleiben, was bei einer
"Polyox"-Konzentration von etwa 175 ppm der Fall ist. Aus diesen Versuchen geht
hervor, daß nicht sämtliche Feststoffe entfernt werden müssen, sondern nur soviel,
daß eben ein einigermaßen rasches Zusammenfließen des Bitumens möglich wird. Bei
einer etwa 50 % der ursprünglichen Feststoffe entfernenden "Polyox"-Konzentration
von 25 bis 50 ppm scheint dies in akzeptabler Weise der Fall zu sein. Bei niedriger
Temperatur ist das "Polyox" nicht so wirksam, im Vergleich zu einer 50 %igen Entfernung
bei einer Temperatur von 65,60 bis 76,70C erfolgt bei einer Temperatur von 15,60C
lediglich eine etwa 38 %ige Entfernung.
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Die Ergebnisse der Fig. 1 und der Tabelle sind in den Fig. 3 und
4 umgeordnet worden, um den Einfluß der Salzlake-und ~Poiyox"-Konzentration zu erhellen.
Die Fig. 3 zeigt den einfluß der "polyox"-konzentration der zeit als parameter.
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Diese Zeichnung zeigt höchst schlüssig, daß etwa 25 ppm "Polyox" die
für die Praxis in etwa niedrigst mögliche Konzentration darstellt. Die Ähnlichkeit
zwischen den Kurven dieser Figur und der Fig. 2, die Feststoffbeziehung, ist besonders
bemerkenswert.
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Fig. 4 zeigt den Einfluß der Salzlake-Konzentration auf den Wasserschnitt
ebenfalls mit dem Zeitparameter. Die Neigung des Wasserschnitts zur-Erhöhung mit
der Salzlake-Konzentration könnte das Ergebnis eines Versuchsirrtums beim Messen
der Schnitte sein. Diese Tendenz zeigt sich bei gemeinsamer Verwendung von "PoLyox"
und Salz nicht. Die beiden Merkmale von Bedeutung in dieser Figur sind der Mindestwasserschnitt
und 6 % nach lediglich 4-tägiger Aufenthaltsdauer und der scharfe Schnitt zwischen
einer akzeptablen Behandlung <10 ml/1O0} und einer vollständig unakzeptablen
Behandlung (5 bis 7,5 ml/100). Der minimale Wasserschnitt und die lange Aufenthaltsdauer
zeigen, daß das Salz als solches keine geeignete Behandlung des geförderten Fluidums
darstellt. Der scharfe Bruch bzw. Schnitt zwischen einer akzeptablen
und
nicht-akzeptablen Behandlung zeigt, daß der Mindestunterschied im spezifischen Gewicht,
der zur Trennung des öls vom Wasser erforderlich ist, etwa 0,019 oder das Äquivalent
einer 15 %igen Dieselverdünnung darstellt. Diese Berechnungen wurden auf der Basis,
daß sämtliche Feststoffe im Bitumen entfernt wurden und somit das Bitumen so leicht
wie möglich ist, durchgeführt.
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Tabelle Ergebnisse des NaCl-Tests Versuch NaCl "Polyox" Bemerkungen
Nr. (ml/100 ml) (ppm) 1 2,5 - praktisch keine Wirkung 2 5,0 - teilweises Brechen
der Emulsion 3 7,5 - Toucy-Grenzfläche, sauberes Wasser; 20 % Wasserschnitt (8 h)
4 10,0 - sauberes Wasser, 18,5 % Wasserschnitt (2 h); 7,5 z Wasser (48 h), Feststoffe
bis zu etwa 50 % der genannten Schnitte 5 20,0 - ähnlich wie vorher, sauberes Wasser,
8 % Wasserschnitt (48 h) 6 30,00 - ähnlich wie vorher, sauberes Wasser, 10 % Wasserschnitt
(48 h) 7 5,0 25 teilweise gebrochen, 75 % Wasserschnitt (3 h) 8 10,0 12,5 sauberes
Wasser, 18,5 % Wasserschnitt (5 h), Feststoffe bis zu etwa 35 % des Schnitts 9 10,0
25 sauberes Wasser, 3 % Wasserschnitt (5 h), Feststoffe bis zu etwa 30 % des Schnitts
Tabelle
(Fortsetzung) Versuch NaCl "Polyox" Bemerkungen Nr. (ml/100 ml) (ppm) 10 10,0 50
sauberes Wasser, 2,5 % Wasserschnitt (3 h), 0,75 % Wasserschnitt ( 24 h), Feststoffe
bis zu etwa 25 % des Schnitts 11 10,0 50 Der Versuch bei 15,6au liefert einen Wasserschnitt
von 21 % (1/2 h), Feststoffe bis zu etwa 31 s lles Schnitts 12 15,0 18,75 sauberes
Wasser, 8 % Wasserschnitt (5 h), Feststoffe bis zu 38 % des Schnitts 13 15,0 37,5
sauberes Wasser, 0,9 % Wasserschnitt (24 h), Feststoffe bis zu etwa 28 % des Schnitts
14 15,0 75 sauberes Wasser, 0,25 % Wasserschnitt (24 h), Feststoffe bis zu etwa
20 % des Schnitts 15 20,0 25 sauberes Wasser, 3 % Wasserschnitt (3 h), Feststoffe
bis zu etwa 30 % des Schnitts 16 20,0 100 sauberes Wasser, 2,5 % Wasserschnitt (3
h), Feststoffe bis zu etwa 15 % Schnitt
Bemerkung: Sämtliche Versuche
mit Ausnahme des Versuchs Nr. 11 werden bei Temperaturen zwischen 650 und 770C gefahren.
Bei 15,6 bis 210C, wenn gemischt.
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Zur Demonstration der Uberlegenheit der erfindungsgemäßen Verfahren
werden weitere Versuche gefahren. Die Überlegenheit basiert auf den Kosten und der
Geschwindigkeit der Erniedrigung des Wassergehalts der ölphase.
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Bei sämtlichen Versuchen werden die Bestandteile bei Raumtemperatur
gemischt, worauf die Lösung auf eine Temperatur von 650 bis 770C erhitzt und bei
dieser Temperatur belassen wird.
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Um die vorliegenden Versuche noch repräsentativer zu machen, sind
auch Ergebnisse angegeben, die bei Verwendung.von auf eine Temperatur tir von770c
vear i.clier Behandlung vorerwärmt<n Eörderfluida erhalten wurden. Die bei den
Versuchen verwendeten Chemikalien, Verdünnungsmittel und dergleichen werden dann
mit dem warmen Fluidum gemischt. Für die Dauer jeden Versuchs wird die Temperatur
auf 710 bis 770C gehalten. Ferner wird nur in der geringstmöglichen Weise gemischt.
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Die bei diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse sind In in Fig. 5
graphisch dargestellt./dieserFigur ist der Wasserschnitt als Funktion der Zeit für:
1. das "Polyox"-Diesel-System 2. ausschließlich Salzlake 3. "Polyox" und Salz, wobei
die Salzlake zuerst zugegeben wird und 4. "Polyox"-Sal2, wobei das "Polyox" zunächst
zugegeben wird, graphisch dargestellt.
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Die bei den geschilderten Versuchen durchgeführten Maßnahmen werden
im folgenden zusammengestellt:
Versuchsprotokoll Salz-System -
500 ml Förderfluidum werden auf eine Temperatur von 770C erwärmt - 50 ml gesättigte
Salzlake werden zugegeben - während der Zugabe der Salzlake wird 15 sec lang gemischt
- es wird eine Probe der ölphase erforderlichenfalls mit einer Spritze entnommen
- die Temperatur wird auf 71O bis 770C gehalten "Polyox"-Salz-System (die Salz zugabe
erfolgt zuerst) - boo mi Förderflutctum worden auf eine Tcmpsrz ur von 770C erwärmt
- 50 ml gesättigte Salzlake werden zugegeben - es wird 15 sec lang gemischt - es
werden 11 ml einer 0,25 gew.-%igen "Polyox"-Lösung zugegeben - es wird 15 sec lang
gemischt - es wird eine Probe der ölphase entnommen - die Temperatur wird auf 71°
bis 770C gehalten "Polyox"-Salz-System (die Polyox -Zugabe erfolgt zuerst) - entspricht
dem vorherigen Schema, wobei jedoch die "Polyox "- und Salzlaken-Zugabe umgekehrt
werden
"polyol ~1-Diesel-System - 500 ml Förderfluidum werden auf
eine Temperatur von 770C erwärmt - 65 ml Dieselöl werden zugegeben - 11 mm einer
0,25 gew.-%igen"Polyox Lösung werden zugegeben - es wird 1 min lang gemischt - es
wird eine Probe der ölphase, falls erforderlich, entnommen - die Temperatur wird
auf 71C bis 770C gehalten Jegliches Vermischen erfolgt mit einem Rührstab.
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Chemikalien und das Verdünnungsmittel werden auf die Oberfläche des
F0 Fluidums aufqegeben.
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Den Ergebnissen der Fig. 1 ist zu entnehmen, welche Behandlungsschemata
die rascheste Säuberung des Öls ermöglichen.
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Beide Polyox ~-Salz -Systeme ermöglichen weit höhere Reinigungsgeschwindigkeiten
als die beiden anderen Schemata, wobei der Wasserschnitt bzw. -gehalt in einer bzw.
6 h auf akzeptable Werte (23 %) erniedrigt wird. Hierzu benötigt das Polyox ~-Diesel-System
mehr als 4 Tage. Die steilere Neigung der "Polyox -"-Salz-Kurven läßt sich nach
Betrachten des Verfahrensmechanismus erklären. Bei dem ~Polyox ~-Salz-System arbeiten
die Salzlake und das Polyox " parallel. Das Polyox ~ läßt das öl zusammenfließen,
gleichzeitig liefert die Salzlake die Antriebskraft für die Trennung. Bei den anderen
Systemen muß die Chemikalie vor dem gründlichen Vermischen des Bitumens und Diesel
ihre Arbeit erfüllen. Dies führt zu einem Flaschenhals und folglich einer langsameren
Trennung und Säuberung.
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Während des Versuchsprogramms hat es sich gezeigt, daß die Reihenfolge
der Zugabe der Chemikalien und des Verdünnungsmittels und die Geschwindigkeit und
der Zeitpunkt, zu
denen das Mischen erfolgt, in starkem Maße, und
zwar insbesondere bei Verwendung des Diesels, die erreichbaren Ergebnisse in hohem
Maße beeinträchtigen können. Bei dem "Polyox ~-Diesel-System ist dies besonders
evident. Bei dem angegebenen Versuchsprogramm erfolgt eine min Mischen, dies hat
sich als höchst ungeeignet erwiesen. Nach dem Mischen sammelt sich freies Dieselöl
an der Oberfläche der Probe an, was auf eines von zwei Dingen hinweist: 1. Das Dieselöl
ist mit dem Bitumen nicht in Berührung gelangt.
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2. Das Polyox ~ hat die Emulsion nicht soweit gebrochen, daß das
Dieselöl das Bitumen verdünnen kann.
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Wahrsciiejnlich führen beide Erscheingungen zu einer schlechten Verdtlnnung,
letztere stellt jedoch den steuernden Faktor dar. Weitere Versuche zeigen, daß bei
identischen (anfänglichen) Maßnahmen und weiterem Mischen 30 bis 60 min nach Versuchsbeginn
eine weit raschere Säuberung des öls und Wassers ermöglicht. Offensichtlich kann
während dieser Zeit das "Polyox" seine Wirkung entfalten, so daß die Bitumenverdünnung
einfacher wird. Folglich eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit
einer Feldbehandlung mit folgenden Merkmalen: 1. Ein In-line-statischer-Mischer
unmittelbar unterhalb des Polyox "-Zugabepunkts erfordert eine niedrige Energiezufuhr.
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2. Ein Beruhigungstank für eine 30 minütige bis einstündige Aufenthaltsdauer,
damit das Polyox seine Wirkung entfalten kann.
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3. Ein hochwirksamer mechanischer Mischer am Zugabepunkt für das
Verdünnungsmittel (hohe Energiezufuhr) 4. Trennanlagen entsprechend einem 5.000-Barrel-Tank
Bei
dem erfindungsgemäß benutzten ~Polyox"-Salz-System treten beim Mischen nur sehr
geringe Probleme auf, da es sich bei dem Verfahren eher um ein Dispersionsverfahren
als auf ein mit brutaler Kraft" arbeitendes Verfahren zum Inberührungbringen von
Bitumen und Verdünnungsmittel handelt.
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Beide, nämlich das "Polyox" und die Salzlake, stellen Wasserphasen-Materialien
dar, die sich ohne Schwierigkeiten mit der Wasserphase des Förderfluidums mischen.
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Von größerer Bedeutung bei dem "Polyox"-Salz-Behandlungssystem ist
die Reihenfolge, mit der die einzelnen Materialien zugesetzt werden. Die Ergebnisse
der Fig. 5 zeigen dies definitiv.
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Wenn das ~Polyox" zuerst zugesetzt wird, ist die Säuberungsgeschwindigkeit
der ölphase rascher als im Falle, daß die Salzlake Odei das "polyol" und die Salzlake
gleichzeitig zugegeben werden. Offensichtlich besteht dann, wenn das ~Polyox" zuerst
zugesetzt wird, nur eine geringere Chance für die Feststoffe und das Wasser, in
der ölphase eingeschlossen zu werden. Dies führt zu einer rascheren Säuberung oder
Reinigung der ölphase.
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