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Verfahren zum Spalten von Roherdölemulsionen Bei der Gewinnung von
'Erdölen fallen in steigendem Maße Emulsionen von Salzwasser in öl an. Diese
Emulsionen sind oft so beständig, daß sie sich auch nach mehrtägigem Stehen bei
höheren Temperaturen nicht in Salzwasser und 01 trennen. Man ist deshalb
gezwungen, durch verschiedene Maßnahmen besonderer Art diese Spaltung zu erreichen.
Es kann dies geschehen: i. rein mechanisch durch Schleudern in sehr rasch laufenden
Schleudervorrichtungen; 2. elektrisch durch Behandlung mit hochgespanntem Wechselstrom;
3. physikalisch-chemisch - durch Zusatz bestimmter chemischer Mittel,
die verrautlich die Grenzflächenspannungsbeziehungen an der Grenze Salzwasser/öl
ändern, das Gleichgewicht stören und so zu einer Ausflockung des Salzwassers aus
dem öl
und zum Zusammenlaufen der Salzwassertröpfchen führen, so daß der wäßrige
Anteil vom 01 getrennt werden kann. Schleudertrommeln u. dgl. haben einen
verhältnismäßig großen Kraftverbrauch bei geringer Leistungsfähigkeit. Die -elektrische
Spaltung erfordert ebenfalls eine verwickelte Vorrichtung. Demgegenüber können die
Emulsionen meist auf die einfachste Art und in jedem beliebigen Maßstabe mit chemischen
Mitteln in den vorhandenen Lagertanks gespalten werden. Aus diesem Grunde gibt man
der Spaltung mit chemischen Mitteln im allgemeinen den Vorzug und wendet die beiden
anderen Verfahren nur dann an, wenn sich das vorliegende Roherdöl in der Schleuder
oder in der elektrischen Anlage besonders leicht trennen läßt oder die bekannten
chemischen Spalter versagt haben. Die chemischen Spaltler wirken nämlich nicht bei
allen Roherdölen gleichmäßig, so daß für verschiedene Emulsionen oft verschiedene
Zusätze verwendet werden müssen.
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Alle drei Verfahren verlangen ferner im allgemeinen eine Erwärmung
des Rohöles, um ZD
durch Verminderung der Zähflüssigkeit die Abscheidung
des Salzwassers zu erleichtern. Auch in der Beziehung bietet die Spaltung mit chemischen
Mitteln den Vorzug, daß im i> O'eschlossenen Absitzbehälter Verdampfungsverluste
an leicht :flüchtigen Bestandteilen bequemer vermieden werdon können als in Schleudern
und elektrischen Scheidern.
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Als chemische Spalter sind schon sehr verschiedene Stoffe vorgeschlagen
worden, vorwiegend einfachere und kompliziertere Seifen und Sulfonate, weiterhin
Ketofettsäuren und deren Derivate, Ester, Phenole, Amine, schließlich auch anorganische
Substanzen, Atzalkalien, Säuren usw. Eine größere Bedeutung haben aber wohl nur
die Seifen und Sulfonate erlangt.
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Es wurde nun gefunden, daß die Spaltung vieler verschiedener Erdölemulsionen,
die meist dem Ty Wasser-in-öl angehören, besonders , p ZD vorteilhaft mit
den Einwirkungsstoffen von wenigstens 6 Mol Alkylenoxyd auf i Mol einer aliphatischen
oder aromatischen Verbindung mit Hydroxyl-, Carboxyl- oder Aminogruppen möglich
ist. Diese Stoffe waren bisher nur als Emulgiermittel bei der Herstellung von Emulsionen
vom Typ öl-in-Wasser bekannt.
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Es ist im höchsten Grade überraschend, daß ein Emulgiermittel für
öl-in-Wasser-Emulsionen bei umgekehrt zusammengesetzten Emulsionen als Spalter geeignet
ist. Die erforderlichen Zusatzmengen sind dabei sehr gering; 5oog je Tonne
Roberdöl ist etwa die oberste Grenze; meist genügen 2oo bis 3009
je
Tonne, wenn man die Spaltung in der üblichen Weise so durchführt, daß man die Emulsionen
nach Zusatz des Spalters etwa 24 Stunden bei 5o bis 6o' stehenläßt. "
Manchmal
kann der erforderliche Zusatz sogar auf ioog und weniger verringert werden; in diesen
Fällen ist es dann möglich, durch eine erhöhte Zugabemenge, etwa 2oo bis
3009 je Tonne RoheAöl, die Spaltung schon innerhalb 4 bis 6 Stunden
zuerreichen, so daß der vorhandene Behälterraum entsprechend besser ausgenutzt werden
kann.
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Da die genannten Polyglykoläther sowohl in Wasser als auch in
öl löslich sind, können sie auf beliebige Weise, auch unmittelbar, dem Rohöl
zugesetzt werden.
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Die Spaltung mit den neuen R#eagenzien verläuft praktisch vollständig.
Die beiden Phasen trennen dich klar voneinander ab, ohne daß an der Grenze größere
Anteile nur geflockten Materials zurückbleiben und das restlose Abziehen des öles
erschweren. In Fällen., in denen andere zugegebene Spalter versagt haben, gelingt
es auch trotz Anwesenheit dieser anderen Spalter noch, durch nachträglichen Zusatz
des einen oder anderen Stoffes gemäß vorliegender Erfindung in der sonst erforderlichen
Menge die, noch vorhandene Salzlösung restlos abzuscheiden.
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Die Erfindung soll an Hand der nachstehend beschriebenen Beispiele
noch näher erläutert werden. Für die Beispiele wurden Roherdölemulsionen rumänischer
Herkunft mit folgenden Eigenschaften verwendet:
| Roherdöl- spezi- Salzwasser- Salzgehalt |
| ernulsionen fisches Gehalt in 1 in kg |
| Gewicht |
| je Tonne je Tonne |
| A 0,850 go io,8 |
| B 0' 890 174 27,0 |
| C 01945 420 313 |
| D 0 935 340 - 67,5 |
| E o,875 108 20,5 |
| F 0,908 350 57,5 |
| G o,86o 48 8,8 |
| (vorbehandelt) |
Beispiele i. Roherdölemulsion
A wurde auf die Tonne mit
300 g eines
Produktes behandelt, das durch Oxäthylierung eines technischen Gemisches höherer
Alkohole, Hexyl- bis Octylalkohole, mit
8 Mal Äthylenoxyd erhalten worden
war. Nach etwa 24stündigem Stehen bei 5o bis 6o' hatte sich die Emulsion in ihre
Phasen getrennt.
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Mit einem im Handel befindlichen Spalter auf Sulfonat- und Naphthenseifengrundlage
konnte selbst mit Zusatzmengen von 2 kg
je Tonne nur 6o bis 70#'o des
Wassers der EmulsionA abgespalten werden.
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2. Roherdölemulsion B wurde auf die Tonne mit 500 g
eines Mit 20 Mal Äthylenoxyd behandelten Montanalkohols versetzt. Nach etwa 24stündigen-i
Stehen bei 50 bis 6o' war die Spaltung vollständig.
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Ein amerikanischer Spalter des Handels auf Sulfonatgrundlage hatte
in normalen Zusatzmengen bei der Emulsion13 keine Wirkung, mit i kg je Tonne
wurden nur 6ooilo des Wassers abgespalten, mit 2kg je Tonne nur unwesentlich
mehr.
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Von dem als hervorragender Spalter bekannten Natriumsalz der Sulforicinolsäure
wird unter den gleichen Bedingungen selbst mit i kg je Tonne die Emulsion
B nur teilweise gespalten.
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3. Die gleiche Emulsion B konnte bei 50
bis 6o' auf die
Tonne mit 300 9 eines mit 8 Mal Äthylenoxyd oxäthylierten Isooctylphenols
in 24 Stunden in Salzwasser und 01
aufgespalten werden.
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Ein Spalter des Handels, der aus einem Erdölsulfonat besteht, konnte
selbst in der
großen Zusatzmenge von 2 kg je Tonne nur 40
% des Wassers der Emulsion C abspalten; eine weitere Steigerung des Zusatzes
hatte keine bessere Leistung mehr zur Folge; bei der Emulsion A bleibt' dieses Mittel
überhaupt ohne Wirkung.
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4. Bei Zugabe von 3oo g eines Alk-ylphenylpolyglykoläthers
(mit 13 M01 Äthylenoxyd) auf die Tonne Roherdöl wurde in 24 Stunden bei 5o bis 6o'
die Emulsion C
vollständig in die beiden Phasen zerlegt.
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5. . Ein Alkylphenylpolyglykoläther mit 30 MOI
Äthylenoxyd spaltete bei 5o bis 6o' die EmulsionD bei einer "Zusatzmenge von 200
g auf die Tonne Emulsion innerhalb 24 Stunden vollständig.
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6. Mit 2o Mol Äthylenoxyd behandelte Ricinolsäure spaltete
bei 5o bis 6o' die Emulsion A bei einer Zugabe von 200 g
je
Tonne Emulsion, die Emulsion C bei einer Zugabe von 25o g je Tonne
innerhalb 2#4 Stunden vollständig. '
7. ioo g eines Produktes
aus Rizinusöl + 40 MOI Athylenox#d spalten i t - Emulsion B bei
50 bis 6o' in 24 Stunden vollständig. Mit 5o g des gleichen Produktes
wird die Emulsion D unter den gleichen Bedingungen in der gleichen Zeit gespalten.
Mit 2oo Substanz je Tonne ist bei Emulsion D die Spaltung in
3 bis 4 Stunden vollständig.
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Im Beispiel 2 wurde bereits das Sulforicinoleat erwähnt. Von diesem
Stoff ist zur Spaltung der Emulsion D die zehnfache Zusatzmenge erforderlich,
um die gleiche Wirkung wie mit dem oxäthylierten Rizinusöl zu erreichen.
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8. 400 g ei . Lnes mit i o bis 15 Mol
Äthylenoxyd behandelten Kolophoniums je Tonne .Roherdöl spalten bei 5o bis
6o' die EmulsionC innerhalb 24 Stunden vollständig. g. je 3oog eines Produktes aus
Spermölalkohol und 28 Mol Äthylenoxyd spalten it der EmulsionE bei 4o bis
50' innerhalb 24 Stunden in beide Phasen auf.
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Mit 500 9 je Tonne des ixi den Beispielen 2 und 7 erwähnten,
als Spalter bekannten Natriumstilforicinoleats wurden unter den gleichen Bedingungen
in 24 Stunden nur 5% des Wassers abgeschieden.
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io. ölsäure, mit 6 Mol Äthylenoxyd.behandelt, zerlegt die Emulsion
C bei einer Zugabe von 400 9 Zusatz je Tonne Emulsion innerhalb
24 Stunden.
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ii. je 25og eines Produktes aus Stearylamin In't
7 MOI Äthylenoxyd spalten i t EmulsionF bei 5o-bis 6o' innerhalb 24 Stunden
vollständig.
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12. Emulsion G war bereits mit einem Emulsionsspalter auf Sulfonatbasis
vorbehandelt, das Salzwasser aber nur teilweise abgetrennt worden. Durch einen weiteren
Zusatz von 300 9 eines mit 30 Mol oxäthylierten Alkylphenols auf i
t der verbliebenen Emulsion konnte innerhalb 24 Stunden das noch vorhandene Salzwasser
abgeschieden werden.
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13. Ein mit 13 M01 Propylenoxyd behandeltes Rizinusöl diente zur Spaltung
der Emulsion D. Bei einer Zugabemenge von 2oo g je Tonne war die Emulsion
nach 24 Stunden völlig gespalten.