DE3446688A1 - Process and device for dissolving a bitumen-in-water emulsion - Google Patents
Process and device for dissolving a bitumen-in-water emulsionInfo
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- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
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Abstract
Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZURMETHOD AND DEVICE FOR
AUFLÖSUNG EINER BITUMEN-IN-WASSER-EMULSION Verfahren und Vorrichtung zur Auflösung einer Bitumen-in-Wasser-Emulsion Die Erfindung bezieht sich auf die Auflösung von insbesondere mit Bleicherde stabilisierten Bitumen-in-Wasser-Emulsionen sowie auf eine Vorrichtung zur Abscheidung von Wasser aus Bitumen, das in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion in einem In-situ-Förderverfahren aus einem Substrat zur Oberfläche gefördert wird.RESOLUTION OF A BITUMEN-IN-WATER EMULSION procedure and apparatus for dissolving a bitumen-in-water emulsion The invention relates to focuses on the dissolution of bitumen-in-water emulsions, especially stabilized with fuller's earth and to a device for separating water from bitumen, which is in the form of a Oil-in-water emulsion in an in-situ delivery process from a substrate to the surface is promoted.
Die Emulsion, die üblicherweise bei einem Teersand-Förderverfahren resultiert, ist normalerweise sehr beständig. Sie kommt durch Bleicherden stabilisiert aus dem Untergrund und besteht aus Öl- und Wasserkomplexen. Es wird angenommen, daß die Bitumentröpfchen von einer Wasserschicht umschlossen sind, die ihrerseits von Bleicherden umschlossen ist.The emulsion that is usually used in a tar sand conveying process is usually very persistent. It comes stabilized by bleaching earth from the subsoil and consists of oil and water complexes. It is believed, that the bitumen droplets are surrounded by a layer of water, which in turn is surrounded by bleaching earth.
Letztere können wiederum von einem Bitumenfilm umschlossen sein, der in einen dünnen Wasserfilm eingeschlossen ist.The latter can in turn be enclosed by a bitumen film that is enclosed in a thin film of water.
Das Brechen dieser Emulsionsart unter Einsatz von Standard-Chemikalien, durch die das Bitumen freigesetzt werden könnte, erweist sich häufig als schwierig.Breaking this type of emulsion using standard chemicals through which the bitumen could be released often proves difficult.
Die API-Dichte von Bitumen liegt normalerweise im Bereich von ca. 7-9°, d. h., das Bitumen ist schwerer als Wasser.The API density of bitumen is usually in the range of approx. 7-9 °, d. i.e. the bitumen is heavier than water.
Um jedoch die erwünschte Abscheidung von Wasser durch Flotation zu unterstützen, wird die Lösung mit bestimmten Verdünnungsmitteln aufbereitet, die die Funktion haben, die API-Dichte des Bitumens zu steigern bzw. sein spezifisches Gewicht zu verringern.However, in order to achieve the desired separation of water by flotation support, the solution is prepared with certain diluents that have the function of increasing the API density of the bitumen or its specific Decrease weight.
Bei dem Versuch, die Emulsion zu brechen, wurde gefunden, daß Verdünnungsmittel oder Versuche, Verdünnungsmittel mit der Bitumenemulsion zu mischen, im allgemeinen lediglich dazu führen, daß das Verdünnungsmittel zur Oberfläche der Emulsion aufschwimmt. Auch wenn Chemikalien der Emulsion zugesetzt und zusammen mit einem Verdünnungsmittel in der üblichen Weise mit der Emulsion vermischt werden, schwimmt das Verdünnungsmittel doch zur Oberfläche auf.In an attempt to break the emulsion, it was found that diluents or attempts to mix diluents with the bitumen emulsion, in general only cause the diluent to float to the surface of the emulsion. Even if chemicals are added to the emulsion and together with a diluent are mixed with the emulsion in the usual manner, the diluent will float but to the surface.
Es wurde jedoch gefunden, daß - wenn nach einer bestimmten Periode von nahezu zwei oder drei Stunden bei Standardtemperatur die gesamte wäßrige Lösung wiederum einem Vermischungsvorgang unterworfen wird -die Emulsion dazu tendiert zu brechen, wobei sich das Wassersegment nach unten bewegt und das Bitumen abgeschieden wird und zur Oberfläche der Wasserschicht steigt.However, it has been found that - if after a certain period nearly two or three hours at standard temperature all aqueous solution is again subjected to a mixing process - the emulsion tends to do so to break, with the water segment moving down and the bitumen deposited and rises to the surface of the water layer.
Zusammenfassend wird angenommen, daß eine vollständige und gründliche Vermischung der Chemikalien mit der Bitumenemulsion sowie eine gewisse Verlängerung der für das Wirk- samwerden der Chemikalien erforderlichen Reaktionszeit wesentlich ist. Dies erfordert natürlich eine übermäßig lange Aufbereitungszeit und häufig auch die Verwendung großer Vorrichtungen.In summary, it is believed to be complete and thorough Mixing of the chemicals with the bitumen emulsion as well as a certain extension the one for the effective reaction time required for the chemicals to become available is essential. Of course, this requires an excessively long processing time and often the use of large devices.
Es gibt bereits eine Vielzahl von Heißwasser-Extraktionsverfahren zur Abscheidung von Rohöl aus bituminösem Sand (Teersanden, Ölsanden u. dgl.) Bei diesen Verfahren müssen die Sande mit heißem oder kaltem Wasser vermischt und der Sand aus den resultierenden Emulsionen abgeschieden werden.A variety of hot water extraction processes already exist for separating crude oil from bituminous sand (tar sands, oil sands, etc.) These procedures have to mix the sands with hot or cold water and the Sand to be deposited from the resulting emulsions.
Es sind bereits Verfahren bekannt, um aus Heißwasser-Extraktionsprozessen resultierende Bitumenemulsionen zu brechen (z. B. aus der US-PS 3 607 721).Methods are already known to remove from hot water extraction processes to break resulting bitumen emulsions (e.g. from US Pat. No. 3,607,721).
In der US-PS 3 402 326 ist ein Verfahren angegeben zum Brechen einer Öl-in-Wasser-Emulsion, die aus einer Teersand-Lagerstätte gefördert wird. Dabei wird die Emulsion mit einem auf Polyethylenbasis aufgebauten polymeren Kunstharz, das eine relative Molekülmasse von 100.000-7.000.000 hat, kontaktiert.U.S. Patent No. 3,402,326 discloses a method of breaking a Oil-in-water emulsion that is extracted from a tar sand deposit. Included the emulsion is made with a polymer synthetic resin based on polyethylene, which has a molecular weight of 100,000-7,000,000.
In der US-PS ist angegeben, daß diese Emulsion bis zu einigen Stunden stehengelassen wird, und zwar entweder mit oder ohne Zugabe von Verdünnungsmitteln. Danach bricht die Emulsion, wobei die gesonderte Abscheidung des Verdünnungsmittels und des Ölgemischs, das auf der Wasseroberfläche schwimmt, möglich ist.In the US-PS it is stated that this emulsion can take up to a few hours is allowed to stand, either with or without the addition of diluents. Thereafter, the emulsion breaks, with the separate deposition of the diluent and the oil mixture floating on the surface of the water is possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens bzw. einer neuen Vorrichtung zur Auflö@@@@ einer Bitumen in Wassen Emulsion, wobei die Vo@ richtung in der Lage sein soll, die Bitumenemulsion aufgrund einer Vorbehandlung derselben vor dem Abscheidungsprozeß in die Einzelbestandteile Wasser und Bitumen aufzulösen; dabei soll ein Vormischer angegeben werden, dem ursprünglich eine Bitumenemulsion zugeführt wird, die dort gründlicher mit Zusatzstoffen und Verdünnungsmitteln während eines ausreichend langen Zeitraums vermischt wird, so daß das anschließende Brechen der Emulsion und die Abscheidung des Bitumenanteils erleichtert wird.The object of the present invention is to provide a new one Process or a new device for dissolving a bitumen in water emulsion, wherein the Vo @ direction should be able to the bitumen emulsion due to a Pretreatment of the same before the separation process into the individual components water and dissolve bitumen; a premixer should be specified, which was originally a bitumen emulsion is fed, which is there more thoroughly with additives and Diluents is mixed for a sufficiently long period of time so that the subsequent breaking of the emulsion and the separation of the bitumen portion is facilitated.
Das Verfahren nach der Erfindung zur Auflösung einer heißen Bitumen-in-Wasser-Emulsion in Einzelkomponenten ist gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bilden eines modifizierten Emulsionsstroms, bestehend aus der heißen Bitumenemulsion und einer Menge an emulsionsbrechenden Zusatzstoffen, Kreislauf führen des modifizierten Emulsionsstroms durch einen langen Emulsionskanal, Leiten eines kleineren Anteils der kreislaufgeführten modifizierten Emulsion in einen Emulsionsabscheider, in dem die einzelnen Emulsionskomponenten gebildet werden können, Abziehen eines kleineren Anteils der modifizierten Emulsion aus dem Vormischkanal und Zusammenführen dieses kleineren Anteils mit modifizierter Emulsion vor deren Eintritt in den langen Emulsionsmischkanal.The method according to the invention for dissolving a hot bitumen-in-water emulsion in individual components is characterized by the following steps: Forming a modified one Emulsion stream, consisting of the hot bitumen emulsion and an amount of emulsion breaking Additives, lead the modified emulsion stream through a long cycle Emulsion channel, directing a smaller proportion of the circulated modified Emulsion in an emulsion separator, in which the individual emulsion components may be formed, withdrawing a minor portion of the modified emulsion from the premix channel and merging this smaller portion with the modified Emulsion before it enters the long emulsion mixing channel.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zur Auflösung einer Bitumen-in-Wasser-Emulsion, mit einem Abscheider für die Bitumen-in-Wasser-Emulsion, der einen unter Druck stehenden Abscheidungsraum aufweist, dem ein wäßriger Emulsionsstrom aus primär Wasser, Bitumen und diskreten Zusatzstoffen zuführbar ist, so daß das Bitumen daraus abscheidbar ist, und mit einem Mischer, der einen Innenraum zum Vormischen der Bitumenemulsion mit den Zusatzstoffen zur leichteren Abscheidung der Emulsion aufweist, ist gekennzeichnet durch einen Behälter, durch einen langen diskontinuierlichen Durchgang in dem Behälter mit einem Einlaß am einen und einem Auslaß am anderen Ende unter Bildung einer diskontinuierlichen Emulsions-Strömungsbahn, und durch eine Pumpe mit einer an die diskontinuierliche Strömungsbahn und an einen Vorrat der Bitumen-in-Wasser-Emulsion angeschlossenen Förderleitung sowie einer Saugleitung, die mit der diskontinuierlichen Strömungsbahn an einer Stelle zwischen dem Einlaß und dem Auslaß verbunden ist zur Aufnahme eines kleineren Emulsionsstroms und zur Kreislaufrückführung desselben zum Einlaß der diskontinuierlichen Strömungsbahn.The device according to the invention for dissolving a bitumen-in-water emulsion, with a separator for the bitumen-in-water emulsion, the one under pressure Has separation space to which an aqueous emulsion stream of primarily water, bitumen and discrete additives can be supplied, so that the bitumen can be separated therefrom is, and with a mixer that has an interior space for premixing the bitumen emulsion with the additives for easier separation of the emulsion is marked through a container, through a long discontinuous passage in the container with an inlet at one end and an outlet at the other end forming a discontinuous one Emulsion flow path, and through a pump with one to the discontinuous Flow path and connected to a supply of the bitumen-in-water emulsion Delivery line as well as a suction line with the discontinuous flow path is connected at a point between the inlet and the outlet to receive a smaller emulsion stream and recycle it to the inlet of the discontinuous flow path.
Der Abscheider weist einen großen Innenraum auf, dem eine vorbehandelte Emulsion zugeführt wird. Die Emulsion wird zuerst einem Abscheidevorgang unterworfen, bei dem der größte Teil des Wassers abgeschieden wird.The separator has a large interior space, one of which is pretreated Emulsion is fed. The emulsion is first subjected to a separation process, in which most of the water is separated.
In den anschließenden Stufen wird die Emulsion zum Zusammenfließen gebracht. Dabei wird sie durch eine Mehrzahl kleine Öffnungen geleitet, die relativ scharfe Randkanten haben, die die einzelnen Emulsionsteilchen durch Scherwirkung anritzen oder aufbrechen. Dadurch werden Schichten von Bleicherde und/oder Wasser entfernt oder abgeschält, so daß der innerste Bitumenkern freigelegt wird.In the subsequent stages, the emulsion becomes confluent brought. It is passed through a number of small openings that are relatively have sharp edges that shear the individual emulsion particles Score or break open. This creates layers of fuller's earth and / or water removed or peeled off, exposing the innermost bitumen core.
Rohemulsion, die normalerweise erwärmt ist, wird von einem Vorrat zugeführt, der wiederum aus einer untertägigen Teersand-Lagerstätte gefördert wird. Die Vorbehandlungsvorrichtung für die Emulsion umfaßt in der Hauptsache einen Raum, in den Normalemulsion gefördert wird, nachdem sie ursprünglich mit einer vorbestimmten Menge an Verdünnungsmittel und verschiedenen Chemikalien vermischt wurde. Wie bereits erwähnt, haben diese die Aufgabe, das Brechen der Emulsion zu beschleunigen.Raw emulsion, which is normally heated, is taken from a supply supplied, which in turn is extracted from an underground tar sand deposit. The pre-treatment device for the emulsion mainly comprises a space in the normal emulsion is promoted after it was originally with a predetermined Amount of diluent and various chemicals mixed together. As already mentioned, these have the task of accelerating the breaking of the emulsion.
Die Emulsion kann durch irgendeines von mehreren bekannten Löseverfahren aus ihrer Teersand-Lagerstätte direkt gefördert werden. Dann wird sie im Kreislauf auf einer langen diskontinuierlichen Strömungsbahn durch eine Mehrzahl Durchgänge bzw. Kanäle geführt. Das Austrittsende der diskontinuierlichen Strömungsbahn steht mit dem Einlaß des Emulsions-Abscheiders in Verbindung und führt diesem den Strom der vorvermischten und im Kreislauf geführten Emulsion zu.The emulsion can be dissolved by any of several well known methods are extracted directly from their tar sand deposit. Then it becomes in the cycle on a long discontinuous flow path through a plurality of passages or channels. The exit end of the discontinuous flow path is at a standstill communicates with the inlet of the emulsion separator and conducts the flow to this the premixed and circulated emulsion.
Der Emulsions-Vormischer weist eine Kreislaufrückführpumpe auf, deren Saugseite mit einem Vorrat verbunden ist, so daß sie einen Teil des Gesamt-Emulsionsstroms an einer Stelle näher dem Abstromende der diskontinuierlichen Strömungsbahn erhält. Die Kreislaufrückführpumpe erhält wenigstens einen Teil des Emulsionsstroms und bewirkt eine enge Vermischung desselben mit dem in die Strömungsbahn eintretenden Haupt-Emulsionsstrom.The emulsion premixer has a recycle pump whose Suction side is connected to a supply, so that they are part of the total emulsion flow at a point closer to the downstream end of the discontinuous flow path. The recycle pump receives at least a portion of the emulsion stream and causes a close mixing of the same with that entering the flow path Main emulsion stream.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail.
Die Zeichnung ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The drawing is a cross-sectional view of the device for Implementation of the procedure.
Die Zeichnung zeigt eine Kombination aus einem Emulsionsabscheider 10 und einem Emulsionsvormischer 11. Der Vormischer steht am Einlaßende mit einem Vorrat 12 heißer Bitumenemulsion in Kommunikation. Der Emulsionsvorrat wird normalerweise in situ aus einer Teersandschicht oder einer ähnlichen Förderschicht erzeugt.The drawing shows a combination of an emulsion separator 10 and an emulsion premixer 11. The premixer is at the inlet end with a Stock 12 hot bitumen emulsion in communication. The emulsion supply is usually generated in situ from a layer of tar sand or a similar conveying layer.
Zuerst wird heiße Emulsion im Vorrat 12 durch Zugabe der erforderlichen Mengen an Verdünnungsmitteln und/oder Chemikalien zur Steigerung der API-Dichte des Bitumens modifiziert. Die zugefügte Menge an Chemikalien führt zu einem erwünschten und sehr schnellen Brechen der Emulsion in wäßrige und Bitumensegmente.First, hot emulsion is created in reservoir 12 by adding the required Amounts of diluents and / or chemicals used to increase API density of bitumen modified. The added amount of chemicals leads to a desired and very rapid breaking of the emulsion into aqueous and bitumen segments.
Der Abscheider 10 umfaßt im Prinzip einen langgestreckten Druckbehälter 16 mit einem fluiddichten Innenraum 23, der so mit Druck beaufschlagbar ist, daß ein mittlerer Dauerdruck von ca. 3,45 bar ausgebildet wird.The separator 10 basically comprises an elongated pressure vessel 16 with a fluid-tight interior 23 which can be pressurized so that a mean continuous pressure of approx. 3.45 bar is established.
Der Innenraum 23 des Abscheiders ist in eine Reihe von aufeinanderfolgend miteinander fluchtende Kammern 24, 26, 27 und 28 unterteilt. Die erste oder aufstrom befindliche Kammer 24 dient als Abscheidekammer für freies Wasser.The interior 23 of the separator is in a series of consecutive aligned chambers 24, 26, 27 and 28 divided. The first or upstream Chamber 24 located serves as a separation chamber for free water.
Dieser Kammer wird zuerst vorgemischte, modifizierte Bitumenemulsion zugeführt, aus der hauptsächlich durch Schwerkraft ein großer Teil des Wassergehalts abgeschieden wird.This chamber is first pre-mixed, modified bitumen emulsion fed, from which a large part of the water content is mainly due to gravity is deposited.
Dieses Wasser wird aus der Kammer 24 durch einen Ablauf 29 abgezogen.This water is drawn off from the chamber 24 through a drain 29.
Aus der Abscheidekammer 24 strömt die nun stärker konzentrierte Emulsion durch die hintereinandergeschalteten Koaleszenzkammern 26, 27 und 28. In diesen trennt sich die Emulsion fortschreitend in wäßrige und in bitumenhaltige Segmente, wobei letztere nach oben aufschwimmen.The now more concentrated emulsion flows out of the separation chamber 24 through the series-connected coalescence chambers 26, 27 and 28. In these the emulsion separates progressively into aqueous and bituminous segments, the latter floating upwards.
Jede Koaleszenzkammer weist ein Überlaufwehr auf. Im Fall der Kammer 28 bildet ein Überlaufwehr 17 den abstromseitigen Rand der Kammer. Somit sammelt sich abgeschiedenes Bitumen, das über den Wehrrand fließt, in einem Sumpf 25, bevor es durch eine Auslaßleitung 20 abgezogen wird.Each coalescing chamber has an overflow weir. In the case of the Chamber 28 an overflow weir 17 forms the downstream edge of the chamber. Thus collects deposited bitumen, which flows over the edge of the weir, in a sump 25 before it is withdrawn through an outlet line 20.
Das abstromseitige Ende des Abscheiders 10 weist eine zweite Wasserauslaßleitung 31 sowie eine Bitumenentnahmeleitung 20 auf.The downstream end of the separator 10 has a second water outlet line 31 and a bitumen extraction line 20.
Der Abscheider 10 steht über ein Verteilerrohr 32 mit einem Vorrat 34 eines inerten Druckgases wie Stickstoff od. dgl.The separator 10 is via a distributor pipe 32 with a supply 34 of an inert compressed gas such as nitrogen or the like.
in Verbindung. Der Druckgasvorrat wird mittels eines Absperrorgans 33 so geregelt, daß in dem Innenraum 23 der jeweils für ein Brechen der Emulsion erwünschte Dauerdruck aufrechterhalten wird.in connection. The pressurized gas supply is closed by means of a shut-off device 33 regulated so that in the interior 23 of each for breaking the emulsion desired permanent pressure is maintained.
Der Vormischer 11 umfaßt einen langen vertikalen Behälter 13, der einen Innenraum 14 begrenzt. Mehrere lange Platten 36 und 37, die sich in Längsrichtung durch den Innenraum 14 erstrecken, begrenzen miteinander in Verbindung stehende parallele Kanäle, die ihrerseits eine diskontinuierliche vertikale Strömungsbahn bilden, entlang der die Bitumenemulsion strömt.The premixer 11 comprises a long vertical container 13, the an interior space 14 is limited. Several long plates 36 and 37 extending lengthways extend through the interior space 14, limit inter-communicating parallel channels, which in turn form a discontinuous vertical flow path form along which the bitumen emulsion flows.
Ein Einlaß 18 und ein Auslaß 19 sind jeweils an entgegengesetzte Enden der diskontinuierlichen Strömungsbahn angeschlossen.Inlet 18 and outlet 19 are at opposite ends, respectively connected to the discontinuous flow path.
Normalerweise wird vorgemischte Bitumenemulsion in den Abscheider 10 durch eine Einlaßleitung 21, in die ein Strömungsregelventil 22 eingebaut ist, eingeleitet. Das Regelventil 22 ist verstellbar zur Regelung des Volumens der heißen vorgemischten Bitumenemulsion, die in den Abscheider 10 eintritt und wirksam gebrochen werden kann.Usually, pre-mixed bitumen emulsion is put into the separator 10 through an inlet line 21 in which a flow control valve 22 is installed, initiated. The control valve 22 is adjustable to regulate the volume of the hot premixed bitumen emulsion that enters the separator 10 and is effectively broken can be.
Die erste lange Platte 36 begrenzt eine vertikale Primärkammer 38, deren Oberende am Einlaß 18 mit einem langen Steigrohr 39 in Verbindung steht. Das Steigrohr 39 ist seinerseits an eine Pumpenförderleitung 41 und an einen halbschrägen oder Y-Anschluß 42 angeschlossen.The first long plate 36 defines a vertical primary chamber 38, the upper end of which is connected to a long riser pipe 39 at the inlet 18. That Riser pipe 39 is in turn connected to a pump delivery line 41 and a semi-sloping one or Y connection 42 connected.
Der Y-Anschluß 42 ist an den Bitumenemulsionsvorrat 12 über eine Anschlußleitung 43 angeschlossen und erhält einen Emulsionsstrom, nachdem letzterer zuerst mit einer vorbestimmten Menge der Zusatzstoffe und Chemikalien zur Erleichterung des Emulsionsbrechvorgangs versehen wurde.The Y connection 42 is connected to the bitumen emulsion supply 12 via a connection line 43 connected and receives an emulsion stream, after the latter first with a predetermined amount of additives and chemicals to facilitate the emulsion breaking process was provided.
Die vertikale Primärkammer 38 endet am unteren Ende des Innenraums 14 und ist dort mit einer Zwischenkammer 44 verbunden. So steigt nach unten geströmte Emulsion aus der Kammer 38 durch die Zwischenkammer 44 aufwärts zu einem Überlaufwehr 46 am oberen Kammerende.The vertical primary chamber 38 ends at the lower end of the interior 14 and is connected to an intermediate chamber 44 there. So rises poured down Emulsion from chamber 38 through intermediate chamber 44 up to an overflow weir 46 at the upper end of the chamber.
Die zweite vertikale Platte 37 im Innenraum 14 begrenzt eine dritte Kammer 47, die aus der Zwischenkammer 44 überlaufende Emulsion aufnimmt. Die Kammer 47 ist, wie bereits erwähnt, mit einem Ablaufauslaß 19 versehen, der über das Absperrorgan 22 mit der Anschlußleitung 21 zum Abscheider 10 in Verbindung steht.The second vertical plate 37 in the interior space 14 delimits a third one Chamber 47, which receives from the intermediate chamber 44 overflowing emulsion. The chamber 47 is, as already mentioned, provided with a drain outlet 19, which over the shut-off element 22 is connected to the connection line 21 to the separator 10.
Das untere Ende der dritten Kammer 47 ist durch eine Platte 51 abgeschlossen, so daß die Kammer im Unterende des Behälters 11 von angrenzenden Strömungskammern getrennt ist.The lower end of the third chamber 47 is closed by a plate 51, so that the chamber in the lower end of the container 11 is separated from adjacent flow chambers is separated.
Das Unterende der dritten Kammer 47 weist ferner eine Ablaufleitung 48 auf, die mit der Saugseite einer Umlaufpumpe 52 in Verbindung steht. Ein in die Ablaufleitung 48 eingeschaltetes Absperrorgan 49 ermöglicht einen geregelten Bitumenemulsionsstrom aus der Kammer 47, der in solcher Weise dosiert wird, daß eine optimale Gesamtvermischung der Emulsion stattfindet.The lower end of the third chamber 47 also has a drain line 48, which is connected to the suction side of a circulation pump 52. One in the Drain line 48 switched on shut-off device 49 enables a regulated bitumen emulsion flow from the chamber 47, which is dosed in such a way that an optimal overall mixing the emulsion takes place.
Die Umlaufpumpe 52 erhält aus der Leitung 48 einen kleineren Anteil der Gesamtemulsion, die durch die diskontinuierlichen Strömungskanäle 38 und 44 strömt. Diese kleinere Strömungsmenge wird somit im Kreislauf rückgeführt und im vertikalen Steigrohr 39 mit der einströmenden modifizierten Bitumenemulsion aus dem Vorrat 12 vermischt.The circulation pump 52 receives a smaller proportion from the line 48 of the total emulsion flowing through the discontinuous flow channels 38 and 44 flows. This smaller flow rate is thus returned in the circuit and in the vertical riser pipe 39 with the inflowing modified bitumen emulsion the supply 12 mixed.
Unter Normalbedingungen wird mit der angegebenen Vorrichtung der Emulsions-Aufbereitungsvorgang sowohl hinsichtlich Zeit als auch hinsichtlich Wirkungsgrad verbessert. Da die Emulsion einer statischen Vormisch- und Kreislaufführungsperiode im Mischer 11 unterworfen wird, wird die anschließende Verweilzeit der Emulsion im Abscheider 10 erheblich herabgesetzt.Under normal conditions, the emulsion preparation process is carried out with the specified device improved both in terms of time and efficiency. Because the emulsion subjected to a static premixing and recirculation period in mixer 11 becomes, the subsequent residence time of the emulsion in the separator 10 becomes considerable degraded.
Bei einem Beispiel des angegebenen Verfahrens kommt ein Bitumenemulsionsvorrat von einer untertägigen Förderstelle, aus der er durch Injektion eines heißen Mobilisierungsmittels, etwa Wasserdampf, in das Substrat gefördert wird. Um das Brechen der dabei resultierenden Emulsion zu erleichtern, wird der Emulsion ein Verdünnungsmittel zugesetzt in Verbindung mit bestimmten Mengen eines oder mehrerer chemischer Elemente, von denen bekannt ist, daß sie den Verfahrensablauf beim Brechen der Emulsion erleichtern.In one example of the stated method, a bitumen emulsion supply is coming from an underground mining site, from which by injecting a hot mobilizing agent, such as water vapor, is conveyed into the substrate. To break the resulting To facilitate emulsion, a diluent is added to the emulsion in conjunction with certain amounts of one or more chemical elements of which are known is that they facilitate the process of breaking the emulsion.
In der US-PS 4 302 326 ist ein Emulsions-Aufbereitungsverfahren angegeben, das im vorliegenden Fall anwendbar ist.In US-PS 4,302,326 an emulsion treatment process is given, which is applicable in the present case.
Dabei wird die Bitumenemulsion sowohl mit einem Verdünnungsmittel als auch mit einem Ethylenoxidpolymeren wie "Polyox" vermischt, das eine relative Molekülmasse von 100.000-7.000.000 hat. Die resultierende modifizierte Bitumenemulsion ist dann koaleszenzfähig und kann infolgedessen im Abscheider 10 abgeschieden werden.The bitumen emulsion is used both with a diluent as well as mixed with an ethylene oxide polymer such as "Polyox" which is a relative Has molecular mass from 100,000-7,000,000. The resulting modified bitumen emulsion is then capable of coalescing and can consequently be deposited in the separator 10.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine zusammengesetzte Emulsion gebildet, bestehend aus einem Hauptvolumenprozentanteil der unvermischten modifizierten Emulsion aus dem Vorrat 12 und einer kleineren Menge integrierter Emulsion aus der Kammer 47. Letztere wird durch das Ventil 49 an der Abstromseite der Leitung 47 zur Pumpe 52 dosiert.However, according to the present invention, a composite Emulsion formed, consisting of a major volume percentage of the unmixed modified emulsion from the supply 12 and a smaller amount of integrated Emulsion from chamber 47. The latter is released through valve 49 on the downstream side the line 47 to the pump 52 is metered.
Die zusammengesetzte Bitumenemulsion wird im Kreislauf durch die diskontinuierlichen Mischkanäle oder -durchgänge 38 und 44 im Mischer 11 geführt. Eine im wesentlichen integrierte Bitumenemulsion wird dann aus der Kammer 47 durch den Auslaß 19 über das Ventil 22 und durch die Leitung 21 zum Abscheider 10 geleitet.The composite bitumen emulsion is cycled by the discontinuous Mixing channels or passages 38 and 44 guided in mixer 11. One essentially Integrated bitumen emulsion is then transferred from chamber 47 through outlet 19 the valve 22 and passed through the line 21 to the separator 10.
Wie gezeigt, tritt der integrierte Bitumenemulsionsstrom, der in die Kammer 47 einläuft, durch die Auslaßleitung 48 in die Saugseite der Pumpe 42 ein. Die auf diese Weise aus dem Emulsions-Hauptstrom abgezogene Menge integrierter Emulsion kann mit dem Stellventil 49 geregelt werden. Eine solche Justierung erfolgt nach Maßgabe des Volumens modifizierter Emulsion, das vom Vorrat 12 erhalten wird, wodurch ein gleichmäßiger Emulsionsstrom durch den Abscheider 10 gewährleistet ist.As shown, the integrated bitumen emulsion stream entering the Chamber 47 runs into the suction side of the pump 42 through the outlet line 48. The amount of integrated emulsion withdrawn from the main emulsion stream in this way can be controlled with the control valve 49. Such an adjustment takes place after Depending on the volume of modified emulsion obtained from supply 12, whereby a uniform emulsion flow through the separator 10 is guaranteed.
Bevorzugte Betriebsbedingungen am Abscheider 10 werden durch ein Abschirmgas aus dem Vorrat 34 unterhalten, das durch die Verteilerleitung 32 zugeführt wird und die Atmosphäre im Mischer 11 und im Abscheider 10 stabilisiert. So werden beide Einheiten auf einem Druck von ca. 3,45 bar gehalten. Die Temperatur der Emulsion während des Verfahrens wird bevorzugt im wesentlichen konstant im Bereich von ca. 65-148 OC gehalten.Preferred operating conditions at the separator 10 are a shielding gas maintained from the supply 34 which is supplied through the manifold 32 and the atmosphere stabilized in the mixer 11 and in the separator 10. In this way, both units are kept at a pressure of approx. 3.45 bar. The temperature the emulsion during the process is preferably substantially constant in range held from approx. 65-148 OC.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung gewährleisten eine wirksame und relativ kurze Periode, während der eine Bitumenemulsion aufgelöst werden kann. So wird durch Kreislaufrückführung von mit Verdünnungsmittel modifizierter Emulsion durch die Pumpe 42 und den Vormischer 11 die Emulsion einer verlängerten Verweilzeit in einem diskontinuierlichen Durchgang unterworfen, und während dieser Zeit kann das Verdünnungsmittel in sehr wirksamer Weise in die Emulsion integriert werden.The inventive method and the device ensure a effective and relatively short period during which a bitumen emulsion is dissolved can. So is modified by recirculation with diluent Emulsion by the pump 42 and the premixer 11 the emulsion of an extended Subject to residence time in a discontinuous pass, and during this Time can very effectively incorporate the diluent into the emulsion will.
Ferner kann die Emulsionstirkulationsrate erhöht werden, ohne daß dadurch die im Abscheider 10 erreichte Absitzfunktion beeinträchtigt wird. Insbesondere wird durch die Emulsionszirkulationsrate im Vormischer 11 der Ausstoß sowohl von Bitumen als auch von Wasser aus dem Abscheider um einen Betrag gesteigert, der den bisher unter Einsatz der gleichen Anteile und Mengen von Verdünnungsmitteln ohne deren Vorvermischung erreichten Betrag übersteigt.Furthermore, the emulsion circulation rate can be increased without thereby the settling function achieved in the separator 10 is impaired. In particular is by the emulsion circulation rate in the premixer 11, the output of both Bitumen and water from the separator increased by an amount that the previously using the same proportions and amounts of diluents without whose premixing exceeds the amount reached.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843446688 DE3446688A1 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Process and device for dissolving a bitumen-in-water emulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843446688 DE3446688A1 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Process and device for dissolving a bitumen-in-water emulsion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3446688A1 true DE3446688A1 (en) | 1986-06-26 |
Family
ID=6253420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843446688 Withdrawn DE3446688A1 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Process and device for dissolving a bitumen-in-water emulsion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3446688A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0364671A2 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and process for drying liquid |
| DE4032045A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-23 | Uhde Gmbh | Partial oxidn. of bitumen oil emulsions - using oxygen@ or air, useful for prodn. of synthesis gas and hydrogen@ |
| DE19643735A1 (en) * | 1996-10-23 | 1997-05-22 | Andreas Schmitt | Weatherproof cover for soft layered material e.g. in tipping site |
-
1984
- 1984-12-21 DE DE19843446688 patent/DE3446688A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0364671A2 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and process for drying liquid |
| EP0364671A3 (en) * | 1988-10-21 | 1990-11-28 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for drying liquid |
| DE4032045A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-23 | Uhde Gmbh | Partial oxidn. of bitumen oil emulsions - using oxygen@ or air, useful for prodn. of synthesis gas and hydrogen@ |
| DE4032045C2 (en) * | 1990-10-09 | 1993-01-14 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund, De | |
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| DE19643735C2 (en) * | 1996-10-23 | 1999-09-16 | Andreas Schmitt | Top layer for soft substrates and device and method for applying the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |