JP2020507467A5 - - Google Patents

Description

「実質的に」および「約」という用語は、任意の定量的な比較、値、測定値、または他の表現に帰することができる不確実性の固有の程度を表すために本明細書に利用され得ることに留意されたい。これらの用語は、本明細書では、定量的表現が、問題の主題の基本機能に変化を結果的にもたらさずに、記載された基準と異なり得る程度を表すためにも利用される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
水性組成物を処理するためのプロセスであって、
嫌気性条件下で前記水性組成物の少なくとも一部分に電流を通すことによって、前記水性組成物中の塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸イオンまたは次亜塩素酸に変換することであって、前記水性組成物が、前記塩化物イオン、鉄（ＩＩ）化合物、および１つ以上の有機化合物を含む、変換することと、
前記水性組成物の前記鉄（ＩＩ）化合物の少なくとも一部分を前記次亜塩素酸塩または前記次亜塩素酸と反応させて、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成することと、
前記１つ以上の有機化合物を前記鉄（ＩＩＩ）イオンと凝固させて、処理された水性組成物中に複数の不溶性固体粒子を生成することと、を含む、プロセス。
実施形態２
前記電流が、１．５ボルト（Ｖ）以上の電圧を有する、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態３
前記電流が、１．５Ｖ〜５．０Ｖの電圧を有する、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態４
前記電流の電流密度が、１ミリアンペア／平方センチメートル〜１アンペア／平方センチメートルである、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態５
前記水性組成物が、油田生成水の組成物を含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態６
前記水性組成物のｐＨが、２．５〜８．５である、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態７
前記水性組成物のｐＨが、１０．５〜１２．５である、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態８
前記電流が、非犠牲電極を用いて前記水性組成物に通される、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態９
前記非犠牲電極が、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、タンタル、タングステン、クロム、炭素、硫黄、ケイ素、またはこれらの材料の酸化物のうちの１つ以上を含む外面を有する、実施形態８に記載のプロセス。
実施形態１０
前記非犠牲電極の極性を交番させることをさらに含む、実施形態８に記載のプロセス。
実施形態１１
前記非犠牲電極の前記極性が、波形発生器を備える電極極性オルタネータによって交番される、実施形態１０に記載のシステム。
実施形態１２
前記非犠牲電極を前記水性組成物に対して回転させることをさらに含む、実施形態８に記載のシステム。
実施形態１３
前記非犠牲電極が、前記非犠牲電極の各々に連結されたシャフトと、前記シャフトに操作可能に連結された駆動装置と、を備える、電極回転システムによって回転され、前記駆動装置が、前記シャフトおよび前記非犠牲電極を前記水性組成物に対して回転させるように操作可能である、実施形態１２に記載のシステム。
実施形態１４
前記水性組成物に凝集剤を導入することによって前記複数の不溶性固体粒子を凝集させることをさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１５
前記処理された水性組成物から前記複数の不溶性固体粒子を分離することをさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１６
前記水性組成物に補足的な鉄（ＩＩ）化合物を導入することをさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１７
前記水性組成物の全てが、前記電流を通される、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１８
前記水性組成物または前記処理された水性組成物の特性を測定することと、
前記測定された特性に応答して、前記水性組成物を通る前記電流の電圧または電流密度を制御することと、をさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１９
前記特性が、酸化還元電位を含む、実施形態１８に記載のプロセス。
実施形態２０
前記水性組成物を第１の部分と第２の部分とに分離することと、
嫌気性条件下で前記水性組成物の前記第１の部分に電流を通すことによって、前記水性組成物の前記第１の部分中の前記塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換することと、
前記第１の部分中の前記塩化物イオンを次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換した後に、前記水性組成物の前記第１の部分を前記水性組成物の前記第２の部分と組み合わせることと、をさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２１
前記水性組成物の前記第１の部分、前記水性組成物の前記第２の部分、または前記処理された水性組成物の特性を測定することと、
前記測定された特性に基づいて、前記水性組成物の前記第２の部分に対する前記第１の部分の比率を調整することと、をさらに含む、実施形態２０に記載のプロセス。
実施形態２２
前記水性組成物が、フェノール化合物を含み、前記処理された水性組成物が、処理後、０．０１重量百万分率未満のフェノール化合物を含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２３
前記水性組成物が、０．１重量パーセント以上の原油を含み、前記処理された水性組成物が、処理後、５０ミリグラム／リットル未満の原油を含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２４
前記プロセスが、１００キロパスカル〜１０００キロパスカルの圧力、および摂氏２５度〜摂氏８０度の温度で行われる、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２５
前記水性組成物が、硫化水素を含み、前記処理された水性組成物が、前記水性組成物よりも低い濃度の硫化水素を含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２６
前記水性組成物から無機カチオン種を共沈させることと、前記処理された水性組成物から前記共沈された無機カチオン種を分離することと、をさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２７
前記水性組成物を電気塩素化ゾーンに送ることであって、前記水性組成物中の塩化物イオンの前記少なくとも一部分が、前記電気塩素化ゾーン内で次亜塩素酸イオンまたは次亜塩素酸に変換される、送ることと、
前記水性組成物を前記電気塩素化ゾーンから前記電気塩素化ゾーンの下流の凝固ゾーンに送ることと、をさらに含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態２８
前記水性組成物を第１の部分と第２の部分とに分離することと、
前記水性組成物の前記第１の部分を前記電気塩素化ゾーンに送ることと、
前記水性組成物の前記第２の部分を、バイパスラインを通して前記凝固ゾーンに送ることと、
前記水性組成物の前記第１の部分を前記電気塩素化ゾーンから前記凝固ゾーンに送ることと、
前記凝固ゾーン内で前記水性組成物の前記第１の部分を前記水性組成物の前記第２の部分と組み合わせることと、をさらに含む、実施形態２７に記載のプロセス。
実施形態２９
水性組成物から有機化合物を除去するためのプロセスであって、
前記水性組成物の少なくとも一部分を前記電気塩素化ゾーンに導入することであって、前記水性組成物が、少なくとも塩化物イオン、鉄（ＩＩ）化合物、および１つ以上の有機化合物を含む、導入することと、
前記電気塩素化ゾーン内で、嫌気性条件下で前記水性組成物に電流を通すことによって、前記水性組成物中の前記塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換することと、
前記水性組成物中の鉄（ＩＩ）化合物の少なくとも一部分を、前記電気塩素化ゾーン内または凝固ゾーン内の前記次亜塩素酸塩または次亜塩素酸を用いて酸化して、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成することと、
前記１つ以上の有機化合物を前記凝固ゾーン内で前記鉄（ＩＩＩ）イオンを用いて凝固させて、前記水性組成物中に複数の不溶性固体粒子を生成することと、
前記水性組成物から前記不溶性固体粒子の少なくとも一部分を分離し、それによって、前記水性組成物から前記有機化合物の少なくとも一部分を除去することと、を含む、プロセス。
実施形態３０
前記凝固ゾーンが、前記電気塩素化ゾーンの下流である、実施形態２９に記載のプロセス。
実施形態３１
前記凝固ゾーンおよび前記電気塩素化ゾーンが、単一処理容器内にある、実施形態２９に記載のプロセス。
実施形態３２
前記電気塩素化ゾーン内または前記電気塩素化ゾーンの下流で前記水性組成物の電位特性を測定することをさらに含む、実施形態２９に記載のプロセス。
実施形態３３
前記電気塩素化ゾーン内の前記水性組成物を通る前記電流の電圧もしくは電流密度を制御すること、または前記電気塩素化ゾーンに導入される前記水性組成物の前記少なくとも一部分の流量を調整することをさらに含み、前記制御することまたは前記調整することが、前記電気塩素化ゾーン内または前記電気塩素化ゾーンの下流の前記水性組成物の前記測定された特性に基づく、実施形態３２に記載のプロセス。
実施形態３４
水性組成物を処理するためのシステムであって、
容器および前記容器内に配置された複数の電極を含む電気塩素化システムであって、前記電気塩素化システムが、前記複数の電極を有する前記容器内に配置された前記水溶性組成物に電流を通すことによって、前記水溶性組成物中の塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換するように操作可能であり、前記電極が各々、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、タンタル、タングステン、クロム、炭素、硫黄、ケイ素、またはこれらの材料の酸化物のうちの１つ以上を含む外面を有する非犠牲電極を備え、前記複数の電極が、前記容器内に配置された前記水性組成物に１．５Ｖ超の電流電位を有する前記電流を通すように操作可能である、電気塩素化システムと、
前記電気塩素化システムの下流の凝固容器と、を備える、システム。
実施形態３５
前記電気塩素化容器内または前記凝固容器の下流に位置付けられた少なくとも１つの特性センサをさらに備える、実施形態３４に記載のシステム。
実施形態３６
前記電気塩素化システムの周囲かつ前記凝固容器に直接、前記水性組成物の少なくとも一部分を送るように操作可能なバイパスラインをさらに備える、実施形態３４に記載のシステム。
実施形態３７
前記バイパスライン内に配置された制御弁をさらに備え、前記制御弁が、前記電気塩素化容器内または前記電気塩素化容器の下流で特性センサ位置によって判定される、測定された特性に応答して、前記電気塩素化容器への水性組成物の一部分の流量を制御するように操作可能である、実施形態３６に記載のシステム。

Claims (33)

1. 水性組成物を処理するためのプロセスであって、
   嫌気性条件下で前記水性組成物の少なくとも一部分に電流を通すことによって、前記水性組成物中の塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸イオンまたは次亜塩素酸に変換することであって、前記水性組成物が、前記塩化物イオン、鉄（ＩＩ）化合物、および１つ以上の有機化合物を含む、変換することと、
   前記水性組成物の前記鉄（ＩＩ）化合物の少なくとも一部分を前記次亜塩素酸塩または前記次亜塩素酸と反応させて、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成することと、
   前記１つ以上の有機化合物を前記鉄（ＩＩＩ）イオンと凝固させて、処理された水性組成物中に複数の不溶性固体粒子を生成することと、を含む、プロセス。
2. 前記電流が、１．５ボルト（Ｖ）以上の電圧を有する、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記電流が、１．５Ｖ〜５．０Ｖの電圧を有する、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記電流の電流密度が、１ミリアンペア／平方センチメートル〜１アンペア／平方センチメートルである、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記水性組成物が、油田生成水の組成物を含む、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記水性組成物のｐＨが、２．５〜８．５である、請求項１に記載のプロセス。
7. 前記水性組成物のｐＨが、１０．５〜１２．５である、請求項１に記載のプロセス。
8. 前記電流が、非犠牲電極を用いて前記水性組成物に通される、請求項１に記載のプロセス。
9. 前記非犠牲電極が、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、タンタル、タングステン、クロム、炭素、硫黄、ケイ素、またはこれらの材料の酸化物のうちの１つ以上を含む外面を有する、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記非犠牲電極の極性を交番させることをさらに含む、請求項８に記載のプロセス。
11. 前記非犠牲電極の前記極性が、波形発生器を備える電極極性オルタネータによって交番される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記非犠牲電極を前記水性組成物に対して回転させることをさらに含む、請求項８に記載のシステム。
13. 前記非犠牲電極が、前記非犠牲電極の各々に連結されたシャフトと、前記シャフトに操作可能に連結された駆動装置と、を備える、電極回転システムによって回転され、前記駆動装置が、前記シャフトおよび前記非犠牲電極を前記水性組成物に対して回転させるように操作可能である、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記水性組成物に凝集剤を導入することによって前記複数の不溶性固体粒子を凝集させることをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
15. 前記処理された水性組成物から前記複数の不溶性固体粒子を分離することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
16. 前記水性組成物に補足的な鉄（ＩＩ）化合物を導入することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
17. 前記水性組成物の全てが、前記電流を通される、請求項１に記載のプロセス。
18. 前記水性組成物または前記処理された水性組成物の特性を測定することと、
    前記測定された特性に応答して、前記水性組成物を通る前記電流の電圧または電流密度を制御することと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
19. 前記特性が、酸化還元電位を含む、請求項１８に記載のプロセス。
20. 前記水性組成物を第１の部分と第２の部分とに分離することと、
    嫌気性条件下で前記水性組成物の前記第１の部分に電流を通すことによって、前記水性組成物の前記第１の部分中の前記塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換することと、
    前記第１の部分中の前記塩化物イオンを次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換した後に、前記水性組成物の前記第１の部分を前記水性組成物の前記第２の部分と組み合わせることと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
21. 前記水性組成物の前記第１の部分、前記水性組成物の前記第２の部分、または前記処理された水性組成物の特性を測定することと、
    前記測定された特性に基づいて、前記水性組成物の前記第２の部分に対する前記第１の部分の比率を調整することと、をさらに含む、請求項２０に記載のプロセス。
22. 前記水性組成物が、フェノール化合物を含み、前記処理された水性組成物が、処理後、０．０１重量百万分率未満のフェノール化合物を含む、請求項１に記載のプロセス。
23. 前記水性組成物が、０．１重量パーセント以上の原油を含み、前記処理された水性組成物が、処理後、５０ミリグラム／リットル未満の原油を含む、請求項１に記載のプロセス。
24. 前記プロセスが、１００キロパスカル〜１０００キロパスカルの圧力、および摂氏２５度〜摂氏８０度の温度で行われる、請求項１に記載のプロセス。
25. 前記水性組成物が、硫化水素を含み、前記処理された水性組成物が、前記水性組成物よりも低い濃度の硫化水素を含む、請求項１に記載のプロセス。
26. 前記水性組成物から無機カチオン種を共沈させることと、前記処理された水性組成物から前記共沈された無機カチオン種を分離することと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
27. 前記水性組成物を電気塩素化ゾーンに送ることであって、前記水性組成物中の塩化物イオンの前記少なくとも一部分が、前記電気塩素化ゾーン内で次亜塩素酸イオンまたは次亜塩素酸に変換される、送ることと、
    前記水性組成物を前記電気塩素化ゾーンから前記電気塩素化ゾーンの下流の凝固ゾーンに送ることと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
28. 前記水性組成物を第１の部分と第２の部分とに分離することと、
    前記水性組成物の前記第１の部分を前記電気塩素化ゾーンに送ることと、
    前記水性組成物の前記第２の部分を、バイパスラインを通して前記凝固ゾーンに送ることと、
    前記水性組成物の前記第１の部分を前記電気塩素化ゾーンから前記凝固ゾーンに送ることと、
    前記凝固ゾーン内で前記水性組成物の前記第１の部分を前記水性組成物の前記第２の部分と組み合わせることと、をさらに含む、請求項２７に記載のプロセス。
29. 水性組成物から有機化合物を除去するためのプロセスであって、
    前記水性組成物の少なくとも一部分を前記電気塩素化ゾーンに導入することであって、前記水性組成物が、少なくとも塩化物イオン、鉄（ＩＩ）化合物、および１つ以上の有機化合物を含む、導入することと、
    前記電気塩素化ゾーン内で、嫌気性条件下で前記水性組成物に電流を通すことによって、前記水性組成物中の前記塩化物イオンの少なくとも一部分を次亜塩素酸塩または次亜塩素酸に変換することと、
    前記水性組成物中の鉄（ＩＩ）化合物の少なくとも一部分を、前記電気塩素化ゾーン内または凝固ゾーン内の前記次亜塩素酸塩または次亜塩素酸を用いて酸化して、鉄（ＩＩＩ）イオンを生成することと、
    前記１つ以上の有機化合物を前記凝固ゾーン内で前記鉄（ＩＩＩ）イオンを用いて凝固させて、前記水性組成物中に複数の不溶性固体粒子を生成することと、
    前記水性組成物から前記不溶性固体粒子の少なくとも一部分を分離し、それによって、前記水性組成物から前記有機化合物の少なくとも一部分を除去することと、を含む、プロセス。
30. 前記凝固ゾーンが、前記電気塩素化ゾーンの下流である、請求項２９に記載のプロセス。
31. 前記凝固ゾーンおよび前記電気塩素化ゾーンが、単一処理容器内にある、請求項２９に記載のプロセス。
32. 前記電気塩素化ゾーン内または前記電気塩素化ゾーンの下流で前記水性組成物の電位特性を測定することをさらに含む、請求項２９に記載のプロセス。
33. 前記電気塩素化ゾーン内の前記水性組成物を通る前記電流の電圧もしくは電流密度を制御すること、または前記電気塩素化ゾーンに導入される前記水性組成物の前記少なくとも一部分の流量を調整することをさらに含み、前記制御することまたは前記調整することが、前記電気塩素化ゾーン内または前記電気塩素化ゾーンの下流の前記水性組成物の前記測定された電位特性に基づく、請求項３２に記載のプロセス。