JP5990805B2 - 原油を処理するための方法及びシステム - Google Patents

Description

[0001]いくつかの原油精製プロセスを行う間に、「ラグ層（ｒａｇ ｌａｙｅｒ）」又は「スロップ（ｓｌｏｐ）」としても知られているエマルジョンが形成され得る。このラグ層は、エマルジョンを含むことがあり、エマルジョンは、いくつかの物質（例えば、油又は炭化水素、ブライン、アスファルテン、及び／又は固形物）のうちの任意の１つ又は複数を備える。固形物は、金属若しくは砂粒（ｇｒｉｔ）又は他の物質の小さい固体粒子、及び、コロイド粒子を含む場合があり、ラグ層は、精製システムの詰まり及び腐食を引き起こす可能性がある。したがって、原油を処理するための改善された方法及びシステムが求められている。

[0002]本発明の一態様によれば、原油を処理するための方法は、原油に水を加え、炭化水素及びブライン、並びに、ラグ層エマルジョンを生成するステップを含む。本方法は、ラグ層エマルジョンを改質する（ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ）ステップをさらに含ものとしてもよく、改質するステップは、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース（ｒｅｖｅｒｓｅ）解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数をエマルジョンに加えるサブステップを含み、方法は、改質されたエマルジョンを、デッドエンドフィルタアッセンブリを通して導き、固形物を除去するステップをさらに含むものとしてもよい。デッドエンドフィルタアッセンブリは、フィルタアッセンブリに進入するすべての流体が、透過性の又は多孔性のフィルタメディアを通過するというものである。改質されたエマルジョンが、デッドエンドフィルタアッセンブリのフィルタメディアを通過するときに、固形物のうちのすべての部分、又は、かなりの部分が、改質されたエマルジョンから除去される。

[0003]本発明の別の態様によれば、原油を処理するためのシステムは、脱塩装置と、混合器と、デッドエンドフィルタアッセンブリとを備えてもよい。脱塩装置は、原油及び水を脱塩装置の中へ導入するための１つ又は複数の入口部を含むものとすることができる。原油及び水は、脱塩装置の中で組み合わさり、油分又は炭化水素、及びブライン、並びにラグ層エマルジョンを生成する。また、脱塩装置は、炭化水素の少なくとも一部分を排出するための第１の出口部、及び、ラグ層エマルジョンを排出するための１つ又は複数の追加的な出口部を含むものとすることができる。混合器（混合器は、脱塩装置に連結することが可能である）は、ラグ層エマルジョンを改質し、エマルジョン、並びに、エマルジョンに加えられる追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を混合することを含む。デッドエンドフィルタアッセンブリは、混合器に連結され、改質されたエマルジョンから固形物を濾過することが可能である。

[0004]本発明を実施する方法及びシステムは、多くの利点を提供する。例えば、本発明を実施する方法及びシステムは、そうでなければ精製システムの構成要素を損傷させることになる固形物を除去することによって、油精製システムの中の詰まり及び／又は腐食を低減させるか、又は、排除することができることが有利である。さらに、本発明の方法及びシステムは、ラグ層が、効果的に及び効率的に処理されることを可能にし、ラグ層が処理されない場合、普通なら失われることになるラグ層炭化水素（油分を含む）の多くを回収する。したがって、本発明の方法及びシステムは、油精製プロセスの信頼性、効率、及び容量を増加させることが可能であることが有利である。

原油を処理するためのシステムの一実施形態の代表的な概略図（正確な縮尺ではない）である。 原油を処理するためのシステムの別の実施形態の代表的な概略図（正確な縮尺ではない）である。 原油を処理するためのシステムの別の実施形態の代表的な概略図（正確な縮尺ではない）である。 原油を処理するためのシステムの別の実施形態の代表的な概略図（正確な縮尺ではない）である。

[0009]本発明による原油を処理するためのシステム及び方法は、多種多様な方式で構成することができる。精製システムの中の原油を処理するためのシステム１０の多くの異なる例のうちの１つが、図１に示されている。一般的には、システム１０は、脱塩装置１１と、混合器１３と、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４とを備える。また、図示されている実施形態では、システム１０は、分離器１２を備え、分離器１２は、脱塩装置１１と混合器１３との間に流体連結されている。脱塩装置１１は、原油及び水を組み合わせることによって、金属及び／又は塩類、並びに、他の溶解物を、原油から除去し、油分又は炭化水素、ブライン、及びラグ層を生成する。ラグ層は、ブラインの上部に配置され、例えば、ブラインと炭化水素との間の境界面において配置され、及び／又は、液滴として随伴され、若しくは、ブラインの中で集結するものとすることができる。ラグ層は、少なくとも炭化水素、ブライン、及び固形物のエマルジョンを備え、また、アスファルテンなどのような他の物質を含むようにしてもよい。ラグ層エマルジョン及びブラインの一部、又はすべては、分離器１２へ導くことが可能であり、分離器１２は、ブラインのかなりの部分を除去することが可能である。ラグ層エマルジョンは、脱塩装置１１及び／又は分離器１２から混合器１３に移送してもよい。混合器１３では、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数が、エマルジョンと混合され、改質されたエマルジョンを生成することが可能であり、改質されたエマルジョンは、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４によって、効果的に濾過することが可能である。改質されたエマルジョンは、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４に移送され、改質されたエマルジョンから固形物を濾過することが可能である。

[0010]システム１０の構成要素は、様々に構成することが可能である。例えば、脱塩装置１１は、多数の方式のうちのいずれかで構成することが可能である。脱塩装置は、例えば、タンク、容器、又はレセプタクルの形態及び形状を含む、様々な形態及び形状をとることができ、一般的には、コアレッサ（例えば、静電コアレッサ）として機能させることができる。脱塩装置は、脱塩装置に物質を供給するための、及び、脱塩装置から物質を除去するためのポートを含むことが可能であり、これらのポートは、脱塩装置の様々な場所、例えば、脱塩装置の上部、底部、又は側部に配置することができる。例えば、脱塩装置１１は、それぞれ原油の供給源２０及び水の供給源２１から、脱塩装置１１の中へ、原油及び水を導入するための１つ又は複数の入口ポート１５、１６を含むものとしてもよい。代替的に、原油及び水は、脱塩装置の上流で組み合わされ、単一の入口ポートを通して脱塩装置に導入してもよい。加熱器（図示せず）が、脱塩装置、及び／又は、原油及び水の供給源に関連付けられ、脱塩装置に供給される原油及び水を加熱するようにしてもよい。加熱器は、様々に構成することが可能であり、例えば、熱交換器、又は、例えば、直接的に脱塩装置の中へ蒸気を噴射するためのメカニズムとして構成することが含まれる。例えば、解乳化剤及び／又は腐食防止剤を含む、様々な他の化学物質が、追加的な入口ポート、又は、共通の入口ポートを通して、脱塩装置に供給され得る。

[0011]脱塩装置１１の中で、水が、金属及び／又は塩類、並びに、他の溶解物を、油から洗浄し、ブラインを形成させる。より高密度の合体した（ｃｏａｌｅｓｃｅｄ）ブラインが、脱塩装置１１の上側領域にある低密度の炭化水素から離れて、脱塩装置１１の下側領域に向けて分離され、ラグ層が、ブラインの上部に、及び／又は、ブラインと炭化水素との間の境界面に、形成することが可能である。また、ラグ層は、液滴として随伴され、又は、ブラインの中で集結することが可能である。ラグ層は、炭化水素、ブライン、及び固形物のエマルジョンを備えることが考えられ、アスファルテンなどのような他の物質を含むこともある。

[0012]脱塩装置１１は、１つ又は複数の出口ポート、例えば、脱塩された油又は炭化水素を排出するための出口ポート２２、並びに、ラグ層エマルジョン及びブラインのうちの一部、又は、すべてを排出するための出口ポート２３をさらに含むようにしてもよい。脱塩された炭化水素を排出するための出口ポート２２は、例えば、脱塩装置１１の上側領域に配置することが可能であり、且つ、脱塩装置１１の中の脱塩された炭化水素に流体連通することが可能である。脱塩された炭化水素出口ポート２２から、脱塩された炭化水素は、さらに処理するための精製システムの他の構成要素（例えば、分留装置を含む）へ導くようにしてもよい。ラグ層エマルジョン及びブラインを排出するための出口ポート２３は、例えば、脱塩装置１１の下側領域に配置することが可能であり、且つ、脱塩装置１１の中のブライン及びラグ層エマルジョンに流体連通することが可能である。排出されるブライン及びラグ層エマルジョンは、大部分がブラインでラグ層エマルジョンが一部であるのものから、大部分がラグ層エマルジョンでブラインが一部であるものまで、様々な量のブライン及びラグ層エマルジョンを含むものが考えられる。いくつかの実施形態に関して、脱塩装置１１は、ラグ層エマルジョンの少なくとも一部分を排出するための出口ポート２４を含むようにすることができる。この出口ポート２４は、例えば、脱塩装置１１の側部に、ラグ層エマルジョンのレベルの近くに配置することが可能であり、且つ、脱塩装置１１の中のラグ層エマルジョンに流体連通することが可能である。

[0013]分離器１２もまた、様々な方式で構成することが可能である。多くの実施形態に関して、分離器１２は、バルク（ｂｕｌｋ）分離器として構成することが可能であり、且つ、タンク、容器、又はレセプタクルの形状又は形態を含む、いくつかの形状又は形態のうちのいずれかを有するようにすることが可能である。例えば、分離器は、沈降タンク、重力分離器、又は、コアレッシングプレートインターセプタ（ＣＰＩ）分離器などのようなプレート分離器を備えることも可能である。多くの実施形態に関して、分離器１２は、Ｐｏｒｔ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、ＮＹ、ＵＳＡのＰａｌｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＬＵＣＩＤの登録商標で市販されているプレート分離器を備えることが可能である。

[0014]分離器は、システムの中の様々な場所に配置することが可能である。例えば、分離器１２は、脱塩装置１１の下流に、及び、フィルタアッセンブリ１４の上流に、例えば、混合器１３の上流に配置することが可能である。分離器は、分離器の様々な場所に配置されている１つ又は複数の入口ポートを含むことが可能であり、且つ、直接的に、又は、１つ若しくは複数の介在構成要素を介して間接的に、脱塩装置に連結することが可能である。例えば、分離器１２は、脱塩装置１１のブライン／エマルジョン出口ポート２３から、ブライン／エマルジョン給送ライン２６を通して、ブライン及びラグ層エマルジョンを受け入れるための入口ポート２５を含むことが可能である。分離器１２の中で、ブラインのかなりの部分を、ラグ層エマルジョンから分離してもよい。また、分離器は、分離器の様々な場所に配置されている１つ又は複数の出口ポートを含むものとすることができる。例えば、主にブラインを排出するための、又は、実質的にエマルジョンのないブラインを排出するための出口ポート２７は、分離器１２の下側領域に配置することが可能であり、且つ、分離器１２の中で分離されたブラインに流体連通することが可能である。分離器から排出されるブラインは、脱塩装置に戻され、及び／又は、排出又は再使用する前に、有害な物質を除去するように処理してもよい。分離器１２は、出口ポート２８をさらに含めてもよく、出口ポート２８は、分離器１２の中のラグ層エマルジョンに流体連通しており、且つ、少ないブラインを有するラグ層エマルジョンを排出するために、例えば、分離器１２の上側領域に配置してもよい。すべてではないが、いくつかの実施形態に関して、ブラインが枯渇した（ｄｅｐｌｅｔｅｄ）エマルジョンは、最大で約５０％の水又はブラインを備えることが可能である。

[0015]混合器１３は、多種多様な異なる方式のうちのいずれかで構成することが可能であり、且つ、様々な形状及び形態のうちのいずれかをとることが可能である。例えば、混合器は、インライン型の混合器又は混合タンクを備える。さらに、混合器は、システムの中の様々な場所に配置することが可能である。例えば、混合器は、脱塩装置の下流に、及び、デッドエンドフィルタアッセンブリの上流に配置することができる。図示されている実施形態では、混合器１３は、脱塩装置１１の下流に、分離器１２の下流に、及び、フィルタアッセンブリ１４の上流に、配置されている。加えて、混合器は、直接的に、又は、１つ若しくは複数の他の構成要素を介して間接的に、システムの１つ又は複数の構成要素に流体連結することが可能である。例えば、混合器１３は、分離器１２に流体連結することが可能であり、例えば、分離器１２に直接的に連結されている。いくつかの実施形態に関して、混合器１３は、代替的に又は追加的に、脱塩装置１１に直接的に流体連結することが可能である。

[0016]混合器は、混合器の様々な場所に配置されている１つ又は複数の入口ポートを有するものとすることができる。例えば、混合器１３は、例えば、分離器１２のブライン／エマルジョン出口ポート２８と、混合器１３のブライン／エマルジョン入口ポート２９との間に延在するブライン／エマルジョン給送ライン３０を通して、ブラインが枯渇したラグ層エマルジョンを混合器１３に導入するために、例えば、混合器１３の上部に、入口ポート２９を含むようにすることができる。いくつかの実施形態に関して、混合器１３は、代替的に又は追加的に、入口ポート３１を含むことが可能であり、入口ポート３１は、例えば、脱塩装置１１のラグ層エマルジョン出口ポート２４と、混合器１３のラグ層エマルジョン入口ポート３１との間に延在するラグ層エマルジョン給送ライン３２を通して、ラグ層エマルジョンのうちの少なくとも一部を、直接的に脱塩装置１１から混合器１３に導入するために、例えば、混合器１３の上部に配置されている。

[0017]ラグ層エマルジョンを改質するために、及び、エマルジョンが効果的に濾過されることを可能にするために、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、分離器１２及び／又は脱塩装置１１から、ラグ層エマルジョンに加えるとよい。例えば、混合器１３は、１つ又は複数の入口ポート３３を含むものとすることができ、１つ又は複数の入口ポート３３は、追加的な炭化水素の供給源３４から追加的な炭化水素を導入するために、解乳化剤の供給源３５から解乳化剤を導入するために、リバース解乳化剤の供給源３６からリバース解乳化剤を導入するために、凝固剤の供給源３７から凝固剤を導入するために、及び／又は、凝集剤の供給源３８から凝集剤を導入するために、例えば、混合器１３の上側領域に配置されている。代替的に、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び／又は凝集剤を、混合器から上流で、エマルジョンに加えることが可能である。エマルジョンと、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数とを混合することは、ラグ層エマルジョンの不安定化を促進させることが可能であり、且つ、少なくとも部分的な、及び、さらに実質的な、エマルジョン、及び／又は、エマルジョンの中の物質の崩壊及び分解を促進させることが可能であり、エマルジョンの中に結び付けられた炭化水素の除去及び回収を容易にする。例えば、追加的な炭化水素は、アスファルテンなどのような安定化剤をエマルジョンの中に溶解させることができる。また、追加的な炭化水素は、エマルジョンの粘度を低減させることができ、及び／又は、エマルジョンの中に炭化水素を連続相として確立させることができる。解乳化剤は、水中油型エマルジョンを分解することができ、一方、リバース解乳化剤は、油中水型エマルジョンを分解することができる。凝固剤及び凝集剤は、エマルジョンの中の分散した粒子を集合及び凝集させ、エマルジョンから沈降する、より大きい集合体を形成させることができる。追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、ラグ層エマルジョンと混合することによって、混合器１３は、改質されたエマルジョン（実質的に崩壊され、分解され、及び、あまり乳化されていない、炭化水素、ブライン、及び固形物の混合物を含む）を生成させてもよい。すべてではないが、いくつかの実施形態に関して、改質されたエマルジョンは、最大で約５％の水又はブラインを備えることが可能である。

[0018]混合器は、混合器の様々な場所に配置されている１つ又は複数の出口ポートを有するようにしてもよい。いくつかの実施形態に関して、混合器１３は、改質されたエマルジョンを再循環ライン４２の中の再循環ポンプ４１へ排出するために、例えば、混合器１３の下側領域に、再循環出口ポート４０を含むことが可能である。再循環ポンプ４１及び再循環ライン４２は、改質されたエマルジョンを、例えば、上側領域にある混合器１３の再循環入口ポート４３へ再循環させ、混合器１３の中のラグ層エマルジョンのさらなる崩壊及び分解を容易にすることができる。混合器１３の中のエマルジョンの崩壊及び分解をさらに促進させるために、加熱器（図示せず）を、混合器１３又は再循環ライン４２に関連付けることが可能である。多くの実施形態に関して、加熱器は、最大で約３００°Ｆ以上の温度にエマルジョンを加熱することが可能である。また、混合器１３は、例えば、改質されたエマルジョン給送ライン４５の中の給送ポンプ４８を介して、混合器１３からデッドエンドフィルタアッセンブリ１４へ、改質されたエマルジョンを排出させるために、例えば、混合器１３の下側領域に、改質されたエマルジョン出口ポート４４を含むことが可能である。

[0019]デッドエンドフィルタアッセンブリは、多数の方式のうちのいずれかで構成することが可能であり、且つ、タンク、容器、又はレセプタクルの形状又は形態を含む、いくつかの形状又は形態のうちのいずれかを有することが可能である。多くの実施形態に関して、フィルタアッセンブリ１４は、例えば、いくつかのフィルタエレメントの配列など、ハウジング４７の中に含有される１つ又は複数のフィルタエレメント４６を含むようにすることができる。ハウジング４７は、改質されたエマルジョンを受け入れるために、例えば、ハウジング４７の一方の端部領域に配置されている入口ポート５０と、濾液を排出するために、例えば、ハウジング４７の反対側の端部領域に配置されている１つ又は複数の出口ポート５１とを含み得る。ハウジング４７は、ハウジング４７の中で、入口ポート及び出口ポート５０、５１の間に、流体流路を形成してもよい。１つ又は複数のフィルタエレメント４６（例えば、複数のフィルタエレメント４６）は、流体流路を横切って、ハウジング４７の中に配置してもよく、フィルタエレメント４６は、様々に構成することが可能である。多くの実施形態に関して、それぞれのフィルタエレメントは、中空の、一般的には円筒形状の本体部を有するものとしてもよく、本体部は、内側から外へ又は外側から内へフィルタエレメントを通って流れる流体から固形物を除去するために、透過性のフィルタメディアを含む。多種多様なフィルタメディアのうちのいずれかが、フィルタエレメントの中に含まれ、透過性の金属製のメディア、セラミックメディア、又はポリマーメディアを含むことが可能である。フィルタメディアは、プリーツのあるシート、若しくは、らせん状に巻かれたシート、又は、中空の円筒形状の塊又はスリーブの形態であることが可能であり、且つ、透過性の膜、繊維状の若しくは焼結されたシート若しくは塊、又は、メッシュシートから作ることが可能である。フィルタメディアは、様々なフィルタ特性のうちのいずれかを有することが可能である。例えば、フィルタメディアは、約１ミクロン以下〜約１００ミクロン以上の範囲の除去レーティングを有することが可能である。それぞれのフィルタエレメントは、円筒形状の本体部のそれぞれの軸線方向の端部に、エンドエレメント（例えば、エンドキャップなど）をさらに含むものとしてもよま、フィルタエレメントの中空の内部の中へ、又は、フィルタエレメントの中空の内部から、一般的には半径方向にフィルタメディアを通して、流体を導く。いくつかの実施形態に関して、デッドエンドフィルタアッセンブリは、Ｐｏｒｔ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＵＳＡのＰａｌｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＰｒｏｆｉｌｅ ＡＳの登録商標で市販されているポリマー繊維状のフィルタメディアを有するフィルタエレメントを備えることが可能である。

[0020]デッドエンドフィルタアッセンブリは、システムの中の様々な場所に配置することが可能である。例えば、フィルタアッセンブリ１４は、脱塩装置１１の下流に、分離器１２の下流に、及び／又は、混合器１３の下流に、配置してもよい。図示されている実施形態では、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４は、混合器１３に流体連結している。例えば、混合器１３の改質されたエマルジョン出口ポート４４は、例えば、改質されたエマルジョン給送ライン４５及び給送ポンプ４８を介して、フィルタアッセンブリ１４の改質されたエマルジョン入口ポート５０に連結され、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４の中へ改質されたエマルジョンを導くことが可能である。フィルタアッセンブリ１４の中で、炭化水素、ブライン、及び固形物の改質されたエマルジョンは、フィルタエレメント４６によって濾過され、（コロイド、及び、溶解されていないアスファルテンを含む）固形物を除去することが可能である。炭化水素、ブライン、及び、溶解されたアスファルテンを含む、改質されたエマルジョンのかなりの部分が、濾液として、フィルタメディアを通過する。濾液は、濾液出口ポート５１を通して、フィルタアッセンブリ１４から排出することが可能である。濾液出口ポートから、濾液は、多数の構成要素のうちのいずれかへ導くことが可能である。例えば、濾液は、濾過された炭化水素をブラインから分離するために、下流の分離器へ導くことが可能である。図示されている実施形態では、濾液は、例えば、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４の濾液出口ポート５１から脱塩装置１１の濾液入口ポート５２へ、濾液再循環ライン５３を通して、脱塩装置１１へ再循環することが可能である。脱塩装置１１の中で、溶解されたアスファルテンとともに、炭化水素及びブラインの濾液混合物は、炭化水素（炭化水素は、脱塩された炭化水素出口ポート２２を介して排出され得る）と、ブライン（ブラインは、ブライン／エマルジョン出口ポート２３を介して排出され得る）とに分離することが可能である。

[0021]本発明の実施形態は、原油を処理するための多数の方法をさらに含む。例えば、原油を処理するための方法は、原油に水を加え、炭化水素及びブライン並びにラグ層を生成するステップを含むようにしてもよく、ラグ層は、エマルジョンを含み、エマルジョンは、炭化水素及びブライン並びに固形物を備える。方法は、エマルジョンを改質するステップ（追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数をエマルジョンに加えることを含む）、及び、次いで、改質されたエマルジョンをデッドエンドフィルタアッセンブリに通すように導き、固形物を除去するステップを、さらに含むことが可能である。

[0022]様々な方式で原油に水を加えることができる。例えば、水及び原油が脱塩装置に供給される前に、原油に水を加えてもよく、又は、脱塩装置の中で、原油に水を加えてもよい。図示されているシステム１０では、油分及び水は、例えば、別々の入口ポート１５、１６を通して、脱塩装置１１の中へ別々に導入することが可能である。代替的に、原油及び水は、順番に、又は、同時に、共通の入口ポートを通して脱塩装置に供給することが可能である。脱塩装置の中で、水及び原油が組み合わさり、水が、金属及び／又は塩類、並びに、他の溶解物を原油から除去し、ブラインを形成させることが可能である。原油自身の化学組成、並びに、原油の中に同伴及び／又は溶解される固形物及び他の物質の量及び化学組成を含む、原油の性質は、原油の地質学的な供給源、及び、地質学的な供給源から原油を抽出するために加えられる物質を含む、多くの要因に応じて、幅広く変化する可能性がある。水は、金属及び／又は塩並びに他の溶解物を除去するのに十分な様々な量を、原油に加えることが可能である。例えば、水が約３体積％以下〜約１０体積％以上の量の状態となるように、原油に水を加えることが可能である。例えば、解乳化剤及び／又は腐食防止剤を含む、様々な他の化学物質が、原油、水、並びに／又は、脱塩装置の中の油分若しくは炭化水素及び水の混合物（ブライン）に加えられ、原油をさらに処理することが可能である。

[0023]また、原油に水を加えることは、例えば、脱塩装置の中で、原油及び／又は水を、加圧及び／又は加熱することも含む。多くの実施形態に関して、炭化水素及びブラインは、脱塩装置の中で、約２００°Ｆ以下〜約３００°Ｆ以上の範囲の温度に、例えば、約２２５°Ｆ〜約２７５°Ｆの範囲の温度に加熱することが可能である。炭化水素及びブラインは、脱塩装置の中で、約１０ｐｓｉｇ以下〜約２００ｐｓｉｇ以上の範囲の圧力に加圧することが可能である。いくつかの実施形態では、原油及び／又は水を、加熱しないことが可能であるか、又は、加圧しないことが可能である。

[0024]原油に水を加えることは、脱塩装置の中のブラインから、炭化水素又は油分を分離すること、及び、ラグ層を生成することをさらに含む。ブライン及び炭化水素を分離することは、脱塩装置の中のブライン液滴を合体させることを含むことが可能である。例えば、脱塩装置の油及びブラインの混合物に、電場を加えることが可能であり、電界が、ブラインの液滴の中の双極子を誘導し、ブライン液滴を合体させる。次いで、より高密度の合体したブライン液滴は、例えば、脱塩装置の下側領域に、水相として収集することが可能であり、低密度の脱塩された油又は炭化水素は、例えば、脱塩装置の上側領域に、実質的に又は概ねブラインのない状態で、収集することが可能である。ラグ層は、例えば、炭化水素とブラインとの間の境界面において、ブラインの上部に収集することが可能であり、及び／又は、例えば、ブラインの中で、小液滴として同伴されるか、若しくは、集結することが可能である。ラグ層は、油分、ブライン、及び固形物のエマルジョン、並びに、アスファルテンを含む、いくつかの物質のうちのいずれかを備えることが可能である。ラグ層エマルジョンの組成は、例えば、脱塩装置に供給される原油の性質に応じて、変化することが可能である。例えば、あるラグ層エマルジョンは、油中水型エマルジョンを備えることが可能であり、一方、他のラグ層エマルジョンは、水中油型エマルジョンを備えることが可能である。さらに、あるラグ層エマルジョンは、アスファルテンなどのような安定化剤によって、化学的に安定化することが可能であり、あるラグ層エマルジョンは、エマルジョンの中の微粒子によって、微粒子安定化することが可能であり、エマルジョンの中に、アスファルテンをほとんど含まないか、又は、まったく含まないことが可能である。ラグ層エマルジョンの多くの例のうちの１つは、約３０重量％〜約４０重量％の油又は炭化水素、約３０重量％〜約４０重量％のブライン、約５重量％〜約２０重量％の固形物、及び、最大で約１０重量％のアスファルテンを備えることが可能である。これらの物質は、ラグ層のエマルジョンの中で、互いに結び付けられ得る。

[0025]ラグ層エマルジョンを備える、脱塩された炭化水素及びブラインは、脱塩装置から別々に排出してもよい。脱塩された炭化水素は、約２０，０００バレル／日以下〜約１００，０００バレル／日以上の範囲にある流量で排出することが可能であり、１バレルは、４２ＵＳガロン（１５９リットル）に等しい。ラグ層を備えるブラインは、約６００バレル／日以下〜約６０００バレル／日以上の範囲の流量で排出することが可能である。脱塩された炭化水素は、脱塩装置１１から脱塩された炭化水素出口ポート２２を介して排出することが可能であり、且つ、例えば、分留するなど、さらに処理することが可能である。ラグ層を備えるブラインは、脱塩装置１１からブライン／エマルジョン出口ポート２３を介して排出することが可能である。脱塩装置１１から排出されるブライン及びラグ層エマルジョンは、大部分がブラインでラグ層エマルジョンが一部であるものから、大部分がラグ層エマルジョンでブラインが一部であるものまで、様々な量のブライン及びエマルジョンを含むことが可能である。

[0026]いくつかの実施形態に関して、原油を処理するための方法は、脱塩装置１１から排出されるブライン及びラグ層エマルジョンから、ブラインのうちの少なくとも一部を分離することをさらに含むものとしてもよい。例えば、ラグ層エマルジョンとともに、かなりの量のブラインが脱塩装置１１から除去される実施形態では、分離器１２（例えば、先に説明されているようなバルク分離器）の中のブラインのうちの一部を、さらに分離することが有益であろう。ブライン及びラグ層エマルジョンは、例えば、脱塩装置１１のブライン／エマルジョン出口ポート２３から排出することが可能であり、且つ、ブライン／エマルジョン給送ライン２６を通して、分離器１２のブライン／エマルジョン入口ポート２５へ供給することが可能である。分離器１２の中で、より高密度のブラインのうちの少なくとも一部は、様々な方式で、低密度のラグ層エマルジョンから分離することが可能である。例えば、ブラインは、沈降ゾーンの中で、ラグ層エマルジョンから沈降することが可能であり、又は、ブラインは、プレート分離器に沿って、ラグ層エマルジョンから分岐する（ｄｉｖｅｒｇｅ）ことが可能である。また、ラグ層エマルジョンからブラインを分離することは、より大きい固形物をラグ層から分離することを含むことが可能である。より大きい固形物（例えば、約２０ミクロン以上の粒子サイズを有する固形物）は、エマルジョンからブラインの中へ沈降し、分離器の中のラグ層エマルジョンに、より細かい固形物及びより少ないブラインを残すことが可能である。より大きい固形物の有無にかかわらず、ブラインは、例えば、ブライン出口ポート２７を介して、分離器１２から排出することが可能である。次いで、より大きい固形物を、ブラインから除去する（例えば、濾過する）ことが可能であり、且つ、（例えば、最大で約５０％の）清浄なブラインのうちの一部は、脱塩装置１１に戻すことが可能であり、一方、清浄なブラインの残部は、処理及び再使用するか、又は、精製システムから排出することが可能である。ブラインが枯渇したラグ層エマルジョンは、分離器１２から排出され、混合器１３へ供給することが可能である。例えば、最大で約５０体積％の水又はブラインを備える、ブラインが枯渇したラグ層エマルジョンは、分離器１２のブライン／エマルジョン出口ポート２８を通して排出され、且つ、ブライン／エマルジョン給送ライン３０を通して、混合器１３のブライン／エマルジョン入口ポート２９へ供給することが可能である。分離器１２から混合器１３の中への流量は、約６バレル／日以下〜約６００バレル／日以上の範囲にあることが可能である。

[0027]図示されている実施形態では、ラグ層エマルジョンは、分離器１２の中でブラインのうちの一部を除去した後で、脱塩装置１１から混合器１３へ供給する。他の実施形態では、ラグ層エマルジョン（例えば、ブラインの少ないラグ層エマルジョン）は、追加的に又は代替的に、脱塩装置から混合器へ直接的に供給する。例えば、ラグ層エマルジョンは、脱塩装置１１のラグ層エマルジョン出口ポート２４から排出され、且つ、ラグ層エマルジョン給送ライン３２を介して、混合器１３のラグ層入口ポート３１へ供給することが可能である。

[0028]原油を処理するための方法は、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、脱塩装置又は分離器からのラグ層エマルジョンに加え、エマルジョンを改質し、濾過のためにエマルジョンを準備することをさらに含むものとしてもよい。例えば、様々な炭化水素のうちのいずれかは、エマルジョンの中の物質（アスファルテンを含む）を溶解させるために加えることが可能である。エマルジョンを安定化させるのを助けるアスファルテンは、大半のフィルタメディアを急速に詰まらせる可能性がある。加えられた炭化水素は、エマルジョンの中のアスファルテン及び他の物質を溶解させ、エマルジョンの分解を強化することが可能であり、改質されたエマルジョンが効果的に濾過されることを可能にする。また、追加的な炭化水素は、ラグ層エマルジョンの粘度を低減させることも可能であり、エマルジョンの液体成分が容易に移動し、フィルタエレメントを通過することを可能にし、且つ、炭化水素をエマルジョンの連続相として確立させることが可能である。加えられた炭化水素（芳香族であるか、又は、芳香族でないことが可能である）は、例えば、リフォーメイト（ｒｅｆｏｒｍａｔｅ）、ナフサ、ガス油、及び炭化水素コンデンセートのうちの１つ又は複数を含むことが可能である。様々な解乳化剤及び／又はリバース解乳化剤のうちのいずれかが加えられ、エマルジョンを少なくとも部分的に分解し、エマルジョンの濾過をさらに容易にすることが可能である。加えられた解乳化剤は、例えば、エトキシレート化又はプロポキシレート化された、酸触媒によるか、又は、塩基触媒によるフェノールホルムアルデヒド樹脂、エトキシレート化又はプロポキシレート化されたポリアミン、エトキシレート化又はプロポキシレート化されたジエポキシド、及び、エトキシレート化又はプロポキシレート化されたポリオールのうちの１つ又は複数を含むことが可能である。加えられたリバース解乳化剤は、例えば、液体のカチオン性アクリルアミドなどのような有機ポリマーを含むことが可能である。また、多数の凝固剤及び／又は凝集剤のうちのいずれかが加えられ、エマルジョンの中の固形物を集合及び凝集させることが可能であり、より大きい固形物の凝集が、エマルジョンから沈降することを可能にする。凝固剤は、例えば、液体の、有機の、水溶性の、低いカチオン性の第４級アンモニウム高分子電解質を含む、液体の無機又は有機の凝固ポリマーを含むことが可能である。凝集剤は、例えば、高分子量、及び／又は、低から中の（ｌｏｗ−ｔｏ−ｍｅｄｉｕｍ）アニオン電荷を有する、液体の有機アクリル酸／アクリルアミド共重合体を含むことが可能である。

[0029]脱塩装置又は分離器からのラグ層エマルジョンに加えられる追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び／又は凝集剤の量は、様々な要因に応じて変化させてもよく、様々な要因は、例えば、温度；圧力；ｐＨ；せん断の量；有機及び無機の固形物の組成；アスファルテン、井戸処理用の（ｗｅｌｌ−ｔｒｅａｔｉｎｇ）化学物質、パラフィン、又は硫黄の濃度；原油のＡＰＩ重力、ブラインと原油との間の密度の差、並びに、エマルジョンの組成及び安定性のうちの１つ又は複数を含む。多くの実施形態に関して、エマルジョンの体積の最大で約１０倍以上の量の炭化水素を、エマルジョンに加えることが可能である。いくつかの実施形態に関して、ラグ層エマルジョンの中の安定化剤（例えば、アスファルテン）の量は小さい可能性があり、より少ない炭化水素を、例えば、エマルジョンの体積の１倍〜２倍、又は、それ以上、加えることが可能である。解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び／又は凝集剤は、ラグ層の０％〜約１％以上の範囲の量を加えることが可能である。

[0030]追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤は、様々な異なる方式のうちのいずれかで、脱塩装置又は分離器からのラグ層エマルジョンに加えてもよい。多くの実施形態に関して、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び／又は凝集剤は、混合器１３の中でラグ層エマルジョンに加えることが可能である。混合器の中で、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数が、ラグ層エマルジョンと混合され、改質されたエマルジョンを生成し、改質されたエマルジョンは、その構成成分（炭化水素、ブライン、固形物、及び溶解されたアスファルテンを含む）に十分に分解されており、固形物が、炭化水素及びブラインから効果的に濾過されることを可能にする。追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、ラグ層エマルジョンと混合することは、次いで、ラグ層エマルジョンからの１つ又は複数の物質（アスファルテンを含む）を実質的に溶解させること、及び／又は、ラグ層エマルジョンを不安定化若しくは分解することを含むことが可能である。例えば、最大で約５体積％の水を備える、改質されたエマルジョンは、改質されたエマルジョン出口ポートから排出することが可能である。

[0031]多くの実施形態に関して、追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、ラグ層エマルジョンと混合することは、改質されたエマルジョンを、混合器を通して再循環させることをさらに含む。例えば、改質されたエマルジョンは、再循環出口ポート４０を通して混合器１３から排出され、且つ、再循環ライン４２の中の再循環ポンプ４１を介して混合器１３を経て再循環することが可能であり、再循環入口ポート４３において、混合器１３に再進入する。改質されたエマルジョンを再循環させることは、アスファルテン及び他の物質が、さらに完全に溶解されることを可能にし、且つ、さらに徹底的にエマルジョンを不安定化及び分解することを可能にし、エマルジョンの中のさらに多くの量の炭化水素の回収を容易にする。

[0032]エマルジョンを加熱することは、アスファルテンなどのような物質を溶解させること、並びに、エマルジョンを不安定化及び分解することを、さらに促進させることが可能である。エマルジョンは、例えば、混合器１３の中で、再循環ライン４２の中で、又は、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４への途中で、最大で約３００°Ｆ以上の範囲の温度まで、加熱することが可能である。

[0033]混合した後に、改質されたエマルジョンは、デッドエンドフィルタアッセンブリを通して導かれ、固形物を除去し、濾過された炭化水素及びブラインを主に備える濾液を生成してもよい。改質されたエマルジョンは、混合器から排出され、且つ、直接的に、又は、１つ若しくは複数の追加的な構成要素を介して間接的に、デッドエンドフィルタアッセンブリへ供給することが可能である。例えば、図示されている実施形態では、改質されたエマルジョンは、改質されたエマルジョン出口ポート４４を通して、混合器１３から排出され、且つ、改質されたエマルジョン給送ライン４５の中の給送ポンプ４８を経て、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４へ供給することが可能であり、改質されたエマルジョン入口ポート５０を通して、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４に進入する。改質されたエマルジョンは、例えば、デッドエンドフィルタアッセンブリのサイズ、及び、処理されることになる改質されたエマルジョンの量に応じて、様々な流量及び圧力で、デッドエンドフィルタアッセンブリへ供給することが可能である。いくつかの実施形態に関して、デッドエンドフィルタアッセンブリの中への改質されたエマルジョンの流量は、約１２バレル／日以下〜約６０００バレル／日以上の範囲にあることが可能である。圧力は、約１０ｐｓｉｇ以下〜約２００ｐｓｉｇ以上の範囲にあることが可能である。

[0034]デッドエンドフィルタアッセンブリ１４の中で、改質されたエマルジョンのすべてが、１つ又は複数のフィルタエレメント４６を通過する。改質されたエマルジョンをフィルタエレメント４６に通すことは、改質されたエマルジョンのすべてを、フィルタエレメント４６のフィルタメディアを通して導くことを含み、フィルタエレメント４６において、固形物の少なくともかなりの部分が除去される。多くの実施形態に関して、改質されたエマルジョンを、フィルタメディアを通して導くことは、約１ミクロン以下〜約１００ミクロン以上の範囲、例えば、約１ミクロン以下〜約４０ミクロンの範囲にある除去レーティングを有するフィルタメディアを通して、改質されたエマルジョンを導くことを含むことが可能である。濾過された炭化水素及びブライン、並びに、溶解されたアスファルテンは、次いで、フィルタエレメント４６から濾液として現れることが可能であり、且つ、ハウジング４７によって、濾液出口ポート５１へ導くことが可能である。濾液は、デッドエンドフィルタアッセンブリから、さらに処理するための様々な構成要素へ排出することが可能である。例えば、濾液は、分離器へ排出され、濾過されたブラインから、濾過された炭化水素を分離することが可能である。次いで、濾過された炭化水素は、精製システムの中で、さらに処理する（例えば、分留する）ことが可能である。図示されている実施形態では、濾過された炭化水素及びブラインを脱塩装置へ再循環させることが可能である。例えば、濾過された炭化水素及びブライン、並びに、任意の溶解されたアスファルテンの両方を含む濾液は、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４の濾液出口ポート５１から排出され、且つ、濾液再循環ライン５３を通して脱塩装置１１へ戻すことが可能であり、入口ポートのうちの１つ（例えば、濾液入口ポート５２）を通して、脱塩装置１１に進入する。脱塩装置１１の中では、濾過された炭化水素及びブライン、並びに、任意の溶解されたアスファルテンが、脱塩装置１１の中の原油及び水と組み合わされ、脱塩装置１１において、それらは、ラグ層エマルジョンを分解するプロセス、及び、ラグ層エマルジョンの中の物質（アスファルテンを含む）を溶解させるプロセスを開始させることが可能である。濾過された炭化水素及びブラインは、脱塩装置１１の中で分離することが可能であり、且つ、それぞれ、例えば、脱塩された炭化水素出口ポート２２及びブライン／エマルジョン出口ポート２３を介して、脱塩された炭化水素及びブラインとともに、脱塩装置１１から排出することが可能である。

[0035]本発明を実施する方法は、フィルタエレメントが洗浄又は交換を必要とするほど十分に詰まらせられた後で、デッドエンドフィルタアッセンブリの中のフィルタエレメントを洗浄及び／又は交換することをさらに含むようにしてもよい。例えば、フィルタエレメント４６を横切る圧力降下が所定のレベルまで上昇するか、又は、フィルタエレメント４６を通る流量が所定のレベルまで低下した後で、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４を通る改質されたエマルジョンの流れを停止することが可能である。次いで、フィルタエレメント４６は、多数の方式のうちのいずれかで、洗浄することが可能である。例えば、フィルタエレメントは、高温炭化水素浸漬を含む様々な溶媒浸漬技法、及び／又は、ガスアシストの有無にかかわらず、洗浄技法若しくは逆流洗浄する技法を使用して、そのままの位置で、すなわち、フィルタハウジングの中で洗浄するか、又は、それ以外の位置で、すなわち、フィルタハウジングの外側で、洗浄することが可能である。代替的に、詰まったフィルタエレメント４６は、新しいフィルタエレメント４６と交換することが可能である。次いで、改質されたエマルジョンの流れは、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４を通して再確立することが可能である。

[0036]本発明は、先に説明及び／又は図示されている実施形態の中で開示されてきたが、本発明は、それらの実施形態に限定されない。例えば、実施形態の１つ又は複数の特徴を、排除又は改質することが可能であり、一実施形態の１つ又は複数の特徴を、他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることが可能であり、又は、本発明の範囲をまったく逸脱することなく、非常に異なる特徴を有する実施形態を構想することが可能である。例えば、分離器１２は、図１のシステム１０から排除することが可能であり、先に説明されている構成要素を含むシステムの残部は、先に説明されているように動作する。ラグ層エマルジョンは、脱塩装置１１のラグ層エマルジョン出口ポート２４から排出され、且つ、例えば、ラグ層エマルジョン給送ライン３２を通して、直接的に又は間接的に、混合器１３へ供給することが可能である。ラグ層エマルジョンをほとんど有さないか、又は、まったく有さないブラインは、例えば、ブライン／エマルジョン出口ポート２３を介して、脱塩装置１１から除去され、処理され、次いで、精製システムの中で再使用されるか、又は、精製システムから排出することが可能である。

[0037]別の例として、原油を処理するためのシステムは、例えば、図２に示されているような、改質されたデッドエンドフィルタアッセンブリ１４を含むようにしてもよい。システムの残部は、先に説明されているように動作する前述の構成要素を含むことが可能である。改質されたデッドエンドフィルタアッセンブリ１４は、フィルタエレメント４６の下流のハウジング４７の中に、沈降ゾーン５４を含むことが可能である。沈降ゾーン５４の中で、低密度の濾過された炭化水素は、溶解されたアスファルテンなどのような他の物質とともに、例えば、ハウジング４７の下側領域の中の、より高密度の濾過されたブラインから、例えば、ハウジング４７の上側領域に向かって、分離することが可能である。ハウジング４７は、ハウジング４７の下側領域にブライントラップ５５をさらに含み、ブラインを収集することが可能である。溶解されたアスファルテンとともに、分離されて濾過された炭化水素を排出するための、濾過された炭化水素出口ポート５６は、例えば、上側領域において、ハウジング４７に配置することが可能であり、また、濾過されたブラインを排出するための、濾過されたブライン出口ポート５７は、例えば、ブライントラップ５５において、ハウジング４７に配置することが可能である。排出される濾過されたブラインのすべて又は一部分は、脱塩装置、又は、精製システムの任意の他の構成要素へ送ることが可能であるか、又は、処理され、精製システムから排出することが可能である。排出される濾過された炭化水素のすべて又は一部分は、例えば、濾液再循環ライン５３を介して、脱塩装置へ戻すことが可能であるか、又は、さらに処理（例えば、分留）をするために、精製システムの他の構成要素へ導くことが可能である。

[0038]代替例として、図１のシステム１０は、デッドエンドフィルタアッセンブリ１４の下流に、分離器（図示せず）をさらに含むものとしてもよい。デッドエンドフィルタアッセンブリ１４からの濾液（濾過された炭化水素、濾過されたブライン、及び、任意の溶解されたアスファルテンを含む）は、濾液出口ポート５１から排出され、且つ、直接的に又は間接的に、分離器へ通すことが可能であり、分離器において、濾過された炭化水素は、分離器の中の濾過されたブラインから分離することが可能である。分離器は、先に説明されているようなバルク分離器、又は、濾過されたブラインから濾過された炭化水素を分離するのに適切な任意の他の分離器を備えることが可能である。濾過された炭化水素は、分離器から排出され、且つ、脱塩装置、又は、精製システムの任意の他の構成要素へ送ることが可能である。濾過されたブラインは、分離器から排出され、且つ、脱塩装置、若しくは、精製システムの任意の他の構成要素へ送られるか、又は、処理され、精製システムから排出することが可能である。

[0039]原油を処理するための方法は、例えば、デッドエンドフィルタアッセンブリの中で、又は、分離器の中で、デッドエンドフィルタアッセンブリからの濾液を、（溶解されたアスファルテンなどのような他の物質とともに、）濾過された炭化水素、及び、濾過されたブラインに分離することをさらに含ものとしてもよい。例えば、図示されている実施形態では、濾液を分離することは、フィルタエレメント４６の下流のデッドエンドフィルタアッセンブリ１４のハウジング４７の中の沈降ゾーン５４の中へ濾液を通すことを含むことが可能である。沈降ゾーン５４の中では、より高密度の濾過されたブラインは、ハウジング４７の上側領域にある低密度の濾過された炭化水素から離れて、ハウジング４７の下側領域に、例えば、ブライントラップ５５の中へ、沈降することが可能である。方法は、濾過された炭化水素及び濾過されたブラインを、例えば、先に説明されているような、濾過された炭化水素出口ポート５６及び濾過されたブライン出口ポート５７を介して、それぞれデッドエンドフィルタアッセンブリ１４から別々に排出することをさらに含むことが可能である。

[0040]原油を処理するためのシステムの別の実施形態は、例えば、図３に示されているようなコアレッサアッセンブリ６０をさらに備えることが可能である。システムの残部は、先に説明されているように動作する、先に説明されている構成要素を含むことが可能である。コアレッサアッセンブリは、直接的に又は間接的に、デッドエンドフィルタアッセンブリに（例えば、図２のシステムのデッドエンドフィルタアッセンブリ１４の濾過された炭化水素出口ポート５６に、又は、図１のシステム１０のデッドエンドフィルタアッセンブリ１４の濾液出口ポート５１に）、流体連結することが可能である。両方のシステムでは、コアレッサアッセンブリは、任意の残存しているエマルジョンを分解する役割を果たすことが可能であり、及び／又は、濾過されたブラインを合体させる役割を果たすことが可能であり、濾過されたブラインは、（連続相としての）濾過された炭化水素の中に同伴される、（不連続相としての）濾過されたブラインの任意の小液滴を含む。次いで、合体して濾過されたブライン及び濾過された炭化水素は、例えば、コアレッサアッセンブリ６０の中で、互いに分離することが可能である。

[0041]多数のコアレッサアッセンブリのうちのいずれかを用いることが可能である。一般的には、コアレッサアッセンブリ６０は、例えば、タンク、容器、又は、任意の他のレセプタクルなどの、ハウジング６１を含むことが可能である。ハウジング６１は、例えば、ハウジング６１の一方の端部において配置されている入口ポート６２と、１つ又は複数の出口ポートとを有することが可能である。例えば、図示されている実施形態では、ハウジング６１は、例えば、ハウジング６１の上側領域において反対側端部に配置されている炭化水素出口ポート６３と、例えば、ハウジング６１の下側領域において反対側端部に配置されているブライン出口ポート６４とを含むことが可能である。ハウジング６１は、ブラインを収集するためのブライントラップ６５を含むことが可能であり、ブライン出口ポート６４は、ブライントラップ６５に配置することが可能である。

[0042]コアレッサハウジング６１は、入口ポート６２と出口ポート６３、６４との間で、ハウジング６１の中の流体流路を画定している。１つ又は複数のコアレッサエレメント６６（例えば、複数のコアレッサエレメント６６）は、流体流路を横切って、ハウジング６１の中に配置することが可能である。それぞれのコアレッサエレメント６６は、様々に構成することが可能である。多くの実施形態に関して、それぞれのコアレッサエレメントは、中空の、一般的には円筒形状の本体部を有することが可能であり、本体部は、（連続相としての）濾過された炭化水素の中に同伴される、（不連続相としての）小さい濾過されたブライン液滴を合体させるための透過性の構成体を含む。それぞれのコアレッサエレメントは、円筒形状の本体部のそれぞれの軸線方向の端部に、エンドエレメント（例えば、エンドキャップなど）をさらに含み、コアレッサエレメントの中空の内部の中へ、又は、コアレッサエレメントの中空の内部から、及び、一般的には、コアレッシング構成体を通して半径方向に、流体を導くことが可能である。いくつかの実施形態に関して、コアレッシングアッセンブリは、Ｐｏｒｔ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、 Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＵＳＡのＰａｌｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＰｈａｓｅＳｅｐの登録商標で市販されているコアレッシングエレメントを備えることが可能である。

[0043]コアレッサアッセンブリ６０は、濾過された炭化水素から、合体して濾過されたブラインを分離するために、コアレッサエレメント６６の下流に、分離領域をさらに含むよいにしてもよい。分離領域は、様々に構成することが可能である。例えば、分離領域は、透過性の分離メディアを含むことが可能であり、透過性の分離メディアは、構成要素のうちの１つ（例えば、濾過された炭化水素）の通過を可能にするが、他の構成要素（例えば、濾過されたブライン）の通過を妨害する。次いで、炭化水素出口ポートは、透過性の分離メディアの一方の側（例えば、下流側）に流体連通することが可能であり、一方、ブライン出口ポートは、分離メディアのもう一方の側（例えば、上流側）に流体連通することが可能である。図示されている実施形態では、分離領域は、ハウジング６１の中において、コアレッサエレメント６６の下流に沈降ゾーン６７を備えることが可能である。沈降ゾーン６７の中で、溶解されたアスファルテンなどのような他の物質とともに、低密度の濾過された炭化水素は、例えば、ハウジング６１の下側領域にある、より高密度の合体した及び濾過されたブラインから、例えば、ハウジング６１の上側領域に向かって分離することが可能である。合体して濾過されたブラインは、コアレッサアッセンブリ６０から、例えば、ブライン出口ポート６４を介して、排出することが可能であり、且つ、脱塩装置、若しくは、精製システムの任意の他の構成要素へ送られ、又は、処理され、精製システムから排出することが可能である。濾過された炭化水素は、約２５ｐｐｍｗ未満の自由水を有することが可能であり、且つ、コアレッサアッセンブリ６０から、例えば、炭化水素出口ポート６３を介して、排出することが可能である。コアレッサアッセンブリ６０から、排出される炭化水素のうちの一部、又は、すべてを、脱塩装置１１又は混合器１３に送ることが可能である。排出される炭化水素のうちの一部、又は、すべてを混合器１３へ戻すことは、炭化水素の再使用を可能にし、混合器１３に加えられることになる新鮮な追加的な炭化水素の体積を低減させ、改質されたエマルジョンの中に、連続相として炭化水素を確立させるのを助ける。多くの実施形態に関して、コアレッサアッセンブリ６０は、任意の油／ブラインエマルジョンを非常に効果的に分解することが可能であるので、炭化水素が、さらに処理するために、精製システムの任意の他の構成要素（例えば、分留装置）に、直接的に送られ得るようになっている。

[0044]原油を処理するための方法は、濾過されたブラインを合体させることをさらに含んでもよく、濾過されたブラインは、任意の溶解されたアスファルテンとともに、（連続相としての）濾過された炭化水素の中に随伴される、（不連続相としての）濾過されたブラインの任意の小液滴を含み、且つ、原油を処理するための方法は、次いで、濾過された炭化水素から、合体して濾過されたブラインを分離することをさらに含むものとしてよい。濾過されたブラインを合体させることは、コアレッサアッセンブリ６０の中の１つ又は複数のコアレッサエレメント６６を通して、濾過された炭化水素及びブラインを導くことを含むことが可能であり、濾過されたブラインの小液滴を集合させること、及び、濾過されたブラインのより大きい液滴又は塊を生成することを含む。濾過された炭化水素から、合体して濾過されたブラインを分離することは、例えば、沈降ゾーン６７の中で、低密度の濾過された炭化水素から、より高密度の合体したブラインを沈降させることを含むことが可能である。代替的に、炭化水素からブラインを分離することは、透過性の分離メディアを通して、ブライン及び炭化水素のうちの一方を通すが、もう一方を通さないことを含むことが可能である。方法は、コアレッサアッセンブリ６０から、例えば、先に説明されているような炭化水素出口ポート６３、及び、ブライン出口ポート６４をそれぞれ介して、濾過された炭化水素、及び、濾過されたブラインを、別々に排出させることをさらに含むことが可能である。コアレッサアッセンブリ６０から濾過された炭化水素を排出させることは、濾過された炭化水素のうちの一部、若しくは、すべてを、脱塩装置１１又は混合器１３に戻すこと、又は、濾過された炭化水素を、精製システムの任意の他の構成要素に送ることを含むことが可能である。

[0045]原油を処理するためのシステムの別の実施形態は、例えば、図４に示されているような、磁気フィルタ７０を備えることが可能である。システムの残部は、先に説明されているように動作する、先に説明されている図１、図２、及び／又は図３の構成要素を含むことが可能である。磁気フィルタは、磁性固形物（例えば、磁性粒子）を除去する役割を果たすことが可能であり、且つ、脱塩装置の下流、分離器の下流、及び／又は、混合器の下流を含む、システムの中の様々な場所に配置することが可能である。図示されている実施形態では、磁気フィルタ７０は、混合器１３の上流に配置され、混合器１３に進入するエマルジョンから磁性固形物を除去し、混合器１３を詰まらせることを抑制することが可能である。代替的に又は追加的に、磁気フィルタは、混合器の再循環ラインの中に配置されるか、又は、混合器とデッドエンドフィルタアッセンブリとの間に配置され、改質されたエマルジョンから磁性固形物を除去することが可能である。

[0046]多種多様な磁気フィルタのうちのいずれかを用い得る。一般的には、磁気フィルタ７０は、例えば、タンク、容器、又は、任意の他のレセプタクルの形状を有するハウジング７１を含む。ハウジング７１は、流体入口ポート７２及び流体出口ポート７３を含むことが可能であり、且つ、入口ポート及び出口ポート７２、７３の間に流体流路を画定することが可能である。ハウジング７１の中の流体流路の中に、１つ又は複数の磁気エレメント７４が配置され、磁気フィルタ７０の流体流路に沿って流れるエマルジョン（例えば、ラグ層エマルジョン又は改質されたエマルジョン）から、磁性固形物を引き付け、除去することが可能である。図示されている実施形態では、磁気フィルタ７０の流体入口ポート７２は、例えば、ブライン／エマルジョン給送ラインの第１の部分３０Ａを介して、分離器１２のブライン／エマルジョン出口ポート２８へ、直接的に、又は、１つ若しくは複数の他の構成要素を介して間接的に、流体連結することが可能である。磁気フィルタ７０の流体出口ポート７３は、例えば、ブライン／エマルジョン給送ラインの第２の部分３０Ｂを介して、混合器１３のブライン／エマルジョン入口ポート２９へ、直接的に又は間接的に、流体連結することが可能である。したがって、ラグ層エマルジョンは、磁気フィルタ７０を通して導かれ、エマルジョンが分離器１２と混合器１３との間を通されるときに、磁性固形物を除去することが可能である。

[0047]原油を処理するための方法は、エマルジョン（例えば、ラグ層エマルジョン、又は、改質されたエマルジョンのいずれか）から固形物を磁気的に除去することをさらに含むものとしてもよい。固形物を磁気的に除去することは、磁気フィルタを通してエマルジョンを導くことを含み、磁気エレメントを過ぎてエマルジョンを通すことを含み、磁気エレメントは、エマルジョンから磁性固形物を引き付け、除去する。図示されている実施形態では、磁気フィルタ７０を通してエマルジョンを導くことは、ラグ層エマルジョンを、分離器１２のブライン／エマルジョン出口ポート２８から、磁気フィルタ７０の流体入口ポート７２の中へ通し、磁性固形物が除去される磁気エレメント７４に沿って通し、磁気フィルタ７０の流体出口ポート７３から、混合器１３のブライン／エマルジョン入口ポート２９へ通すことを含むことが可能である。他の実施形態では、磁気フィルタを通してエマルジョンを導くことは、混合器の再循環ラインの中に配置されているか、又は、混合器とデッドエンドフィルタアッセンブリとの間に配置されている磁気フィルタを通して、改質されたエマルジョンを通すことを含むことが可能である。

[0048]システムの他の実施形態は、１つ又は複数の追加的な分離器などのような、システムの中の他の場所に配置されている他の構成要素を含むことが可能である。例えば、混合器は、静的なインライン型の混合器を備えることが可能であり、静的なインライン型の混合器は、改質されたエマルジョンがデッドエンドフィルタアッセンブリに給送される前に、改質されたエマルジョンから、追加的なブライン及び／又は固形物を分離するために、分離器に直接的に連結することが可能である。

[0049]さらなる他の実施形態では、ラグ層エマルジョンを、例えば、タンク又は他のレセプタクルの中で、貯蔵することが可能である。追加的な炭化水素、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤、及び凝集剤のうちの１つ又は複数を、貯蔵の前又は後のいずれかに、ラグ層エマルジョンに加えることが可能である。例えば、ラグ層エマルジョンは、脱塩装置のラグ層エマルジョン出口ポート、又は、分離器のブライン／エマルジョン出口ポートから、貯蔵タンクへ導くことが可能であり、ラグ層エマルジョンは、貯蔵タンクにおいて、所定の期間にわたり貯蔵することが可能である。後で、貯蔵タンクから、ラグ層エマルジョンは、直接的に、又は、システムの他の構成要素を介して間接的に、混合器へ供給することが可能である。次いで、ラグ層エマルジョンは、先に説明されているように、改質及び濾過することが可能である。

[0050]したがって、本発明は、無数の実施形態を包含しており、且つ、本明細書で説明され、図示され、及び／又は、提案されてきた特定の実施形態に制限されない。むしろ、本発明は、特許請求の範囲に入り得るすべての実施形態及び改質例を含む。

[0051]説明している本発明の文脈において（特に、以下の請求項の文脈において）、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「少なくとも１つの」、及び、同様の指示対象の用語の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、又は、明らかに文脈に矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方をカバーするように解釈されるべきである。１つ又は複数の項目のリストに続く「少なくとも１つの」の用語の使用（例えば、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」）は、本明細書で別段の指示がない限り、又は、明らかに文脈に矛盾しない限り、リストアップされている項目（Ａ又はＢ）から、又は、リストアップされている項目（Ａ及びＢ）のうちの２つ以上の任意の組み合わせから選択される１つの項目を意味するように解釈されるべきである。「備える」、「有する」、「含む」、及び、「含有する」の用語は、別段の注記がない限り、オープンエンド型の用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」を意味している）として解釈されるべきである。本明細書で値の範囲の記載は、本明細書で別段の指示がない限り、単に、範囲に入るそれぞれの別々の値を個別に参照する簡便な方法としての役割を果たすことが意図されており、それぞれの別々の値は、本明細書で個別に記載されているかのように、本明細書に組み込まれている。本明細書で説明されているすべての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、又は、明らかに文脈に矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施することが可能である。任意の及びすべての例の使用は、又は、本明細書で提供されている例示的な言語（例えば、「などのような」及び「例えば」）の使用は、単に、本発明をより良好に明確にすることを意図しており、別段の請求がない限り、本発明の範囲に限定をもたらすものではない。明細書の中の言語は、本発明の実施に必須のものとして、特許請求されていない任意のエレメントを示していると解釈されるべきではない。

[0052]本発明を実施するために本発明者が知る最良の形態を含む、本発明の好適な実施形態が明細書で説明されている。それらの好適な実施形態の変形例は、前述の説明を読めば、当業者に明らかになるであろう。本発明者は、当業者が、必要に応じて、そのような変形例を用いることを予想しており、且つ、本発明者は、本発明が、本明細書で具体的に説明されている以外に実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法律によって許容されているように、添付の特許請求の範囲に記載されている主題のすべての改質例及び均等物を含む。そのうえ、すべての可能性のある変形例の中の上述のエレメントの任意の組み合わせは、本明細書で別段の指示がない限り、又は、明らかに文脈に矛盾しない限り、本発明によって包含されている。

１０…システム、１１…脱塩装置、１２…分離器、１３…混合器、１４…デッドエンドフィルタアッセンブリ、１５…入口ポート、１６…入口ポート、２０…原油供給源、２１…水供給源、２２…炭化水素出口ポート、２３…ブライン／エマルジョン出口ポート、２４…ラグ層エマルジョン出口ポート、２５…ブライン／エマルジョン入口ポート、２６…ブライン／エマルジョン給送ライン、２７…ブライン出口ポート、２８…ブライン／エマルジョン出口ポート、２９…ブライン／エマルジョン入口ポート、３０…ブライン／エマルジョン給送ライン、３０Ａ…ブライン／エマルジョン給送ラインの第１の部分、３０Ｂ…ブライン／エマルジョン給送ラインの第２の部分、３１…ラグ層エマルジョン入口ポート、３２…ラグ層エマルジョン給送ライン、３３…入口ポート、３４…追加的な炭化水素供給源、３５…解乳化剤供給源、３６…リバース解乳化剤供給源、３７…凝固剤供給源、３８…凝集剤供給源、４０…再循環出口ポート、４１…再循環ポンプ、４２…再循環ライン、４３…再循環入口ポート、４４…改質エマルジョン出口ポート、４５…改質エマルジョン給送ライン、４６…フィルタエレメント、４７…ハウジング、４８…給送ポンプ、５０…改質エマルジョン入口ポート、５１…濾液出口ポート、５２…濾液入口ポート、５３…濾液再循環ライン、５４…沈降ゾーン、５５…ブライントラップ、５６…濾過炭化水素出口ポート、５７…濾過ブライン出口ポート、６０…コアレッサアッセンブリ、６１…ハウジング、６２…入口ポート、６３…炭化水素出口ポート、６４…ブライン出口ポート、６５…ブライントラップ、６６…コアレッサエレメント、６７…沈降ゾーン、７０…磁気フィルタ、７１…ハウジング、７２…流体入口ポート、７３…流体出口ポート、７４…磁気エレメント。

Claims (9)

1. 原油に水を加え、炭化水素及びブライン、並びに、エマルジョンを含むラグ層を生成するステップであって、前記エマルジョンが、炭化水素、ブライン及び固形物を含む、ステップと、
   前記エマルジョンを改質するステップであって、前記エマルジョンの体積の最大で１０倍の追加的な炭化水素を前記エマルジョンに加えるサブステップを含む、ステップと、
   前記改質されたエマルジョンを、デッドエンドフィルタアッセンブリを通して導き、固形物を除去するステップとを含み、
   前記エマルジョンを改質する前記ステップの前に、前記エマルジョンから前記ブラインの一部を分離するステップをさらに含む、原油を処理するための方法。
2. 前記原油に水を加える前記ステップが、原油及び水を脱塩装置に導入するサブステップを含み、
   当該方法が、前記フィルタアッセンブリから前記脱塩装置へ濾液を再循環させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記フィルタアッセンブリからコアレッサアッセンブリへ濾液を導くステップと、
   濾過された炭化水素及びブラインを、前記コアレッサアッセンブリから別々に抽出するステップとをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記濾液が、濾過された炭化水素及びブラインを含む場合に、当該方法が、前記濾過された炭化水素から前記ブラインの一部を分離するステップと、前記濾過された炭化水素を前記コアレッサアッセンブリへ導くステップとをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記改質されたエマルジョンを、前記フィルタアッセンブリを通して導く前記ステップの前に、前記エマルジョン又は前記改質されたエマルジョンを、磁気フィルタを通して導くステップをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 当該方法が、解乳化剤、リバース解乳化剤、凝固剤及び凝集剤のうちの１つ又は複数を前記エマルジョンに加えるステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 原油及び水を脱塩装置に導入するための１つ又は複数の入口部を含む脱塩装置であって、炭化水素及びブライン並びにラグ層を生成し、前記ラグ層が、炭化水素及びブライン並びに固形物を備えるエマルジョンを含み、当該脱塩装置が、前記炭化水素の少なくとも一部を排出するための第１の出口部、及び、前記ブライン及び前記エマルジョンを排出するための１つ又は複数の追加的な出口部をさらに含む、脱塩装置と、
   前記脱塩装置に連結され、前記エマルジョンを改質する混合器であって、前記エマルジョンの体積の最大で１０倍の追加的な炭化水素を前記エマルジョンに加えることを含む、混合器と、
   前記混合器に連結され、前記改質されたエマルジョンから固形物を濾過するデッドエンドフィルタアッセンブリと、
   分離器とを備え、
   前記分離器が、前記脱塩装置に連結され、排出された前記エマルジョンから前記ブラインの少なくとも一部分を分離し、前記混合器が、前記分離器に連結されている、原油を処理するためのシステム。
8. コアレッサアッセンブリをさらに備え、
   前記コアレッサアッセンブリが、前記デッドエンドフィルタアッセンブリに連結され、前記フィルタアッセンブリからの濾液を、濾過された炭化水素及びブラインに分離する、請求項７に記載のシステム。
9. 磁気フィルタをさらに備え、
   前記磁気フィルタが、前記デッドエンドフィルタアッセンブリの上流に配置され、磁性固形物を除去する、請求項７又は８に記載のシステム。

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