JPH05305204A

JPH05305204A - 石油エマルジョン分解剤

Info

Publication number: JPH05305204A
Application number: JP4297023A
Authority: JP
Inventors: Guenther Elfers; エルファースギュンター; Wilfried Sager; ザーガーヴィルフリート; Hans-Henning Vogel; フォーゲルハンス−ヘニング; Knut Oppenlaender; オッペンレンダークヌート
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1993-11-19
Also published as: US5445765A; EP0541018A2; EP0541018A3; NO924294L; DE59204911D1; NO303987B1; EP0541018B1; DE4136661A1; NO924294D0; CA2082287A1

Abstract

(57)【要約】【目的】油中水形エマルジョンを良好に分解するだけ
でなく、また分解された水ができるだけ少ない残留油を
含有しかつできるだけ簡単に製造することができる石油
エマルジョン分解剤を提供する。【構成】該石油エマルジョン分解剤は、アルコキシル
化されたポリエチレンイミンをベースとする石油エマル
ジョン分解剤において、分子量Ｍｗ２５００〜３５００
０を有するポリエチレンイミンを、ポリエチレンイミン
中のエチレンイミン単位当たりプロピレンオキシド５〜
４０モル及びエチレンオキシド５〜４０モルでアルコキ
シル化することにより得られ、かつ石油エマルジョンの
解乳化のためには１０〜１３０℃で使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルコキシル化された
ポリエチレンイミンをベースとする石油エマルジョン分
解剤、及び本発明による石油エマルジョン分解剤を使用
する石油エマルジョンの解乳化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】原油の輸送及び加工の際に、大量の油−
水エマルジョンが生じ、その際連続した外側の相は水／
油の量比、油中に含有される天然の乳化剤系及びエマル
ジョンの発生経路に関係する。輸送の際には、大部分の
原油は油中水形エマルジョンとして生じ、かつ化学的解
乳化剤を添加することにより分解しなければならない。

【０００３】油中水形エマルジョンのための分解剤とし
てエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドから
なるブロックポリマーを使用することは公知である。ド
イツ国特許出願公開第１５４５２５０号明細書から、例
えば、親水性末端基を有する種々のアルキレンオキシド
ポリマー及びそれから誘導される化合物を油中水形エマ
ルジョンに添加する脱水法が公知であるが、該化合物は
なお急速に十分でなくかつしばしば高温でのみその完全
な効果を発揮するにすぎない。しかしながら、これらは
その使用後になお大きすぎる含量の残留水、残留塩又は
残留エマルジョンを有し、かつ特に僅かな特殊の油類に
おいてのみ十分に有効であるにすぎない。

【０００４】油中水形エマルジョンは、粘度に基づき、
しばしば高いエネルギー費用を用いて加熱し、次いで化
学的又は電気化学的作業法で後処理のために必要な低い
含量の水、塩及び場合により残留エマルジョンが達成さ
れる。

【０００５】しかしながら、油中水形エマルジョンは、
それが搬送される温度、即ち１０〜４０℃でも、加熱せ
ずに適当な分解剤を添加して分解できることが所望され
る。

【０００６】あらゆる種類の原油のための普遍的分解剤
を見い出すことは、従来の経験が示すように、原油の種
々の構造に基づき不可能である。

【０００７】しかしそれでもなお、大量の使用される油
類のために単一の分解剤を開発することが所望される。
それというのも、さもなければこの分野では極めて多数
の製品が必要とされるからである。

【０００８】ドイツ国特許出願公開２２２７５４６号明
細書には、原油からの高速脱水を、ポリアルキレンオキ
シドの誘導体をベースとする解乳化作用物質を添加する
ことにより達成できることが開示された。該方法は、原
油に分子中に少なくとも２個の繰り返しアルキレンイミ
ン単位を有する、窒素原子で完全にそれぞれ１０〜３０
０箇所でオキシアルキル化されたポリアルキレンポリア
ミンの少なくとも１種を添加することを特徴とする。

【０００９】このようにして分離された塩水は、なおあ
る程度の量の残留油を含有し、この場合特に水中油形エ
マルジョンが形成される。水中油形エマルジョン中の乳
化された原油の量は、５％まで達することがある。この
残留油含量を分離するためには、特殊の解乳化剤、いわ
ゆるデオイラー(Deoiler)が使用され、この場合大抵
は、例えばドイツ国特許第３４０４５３８号明細書に記
載されているように、カチオン性ポリマーが使用され
る。典型的な物質は、同様に米国特許第４３３３９４７
号明細書及び米国特許第３８９３６１５号明細書に記載
されている。

【００１０】残留油の分離は、形態学的及び技術的理由
から油田水浄化及び調製のために必要である。それとい
うのも、例えば河川を通して二次輸送にために水を使用
する際水中の残留油は圧入圧を高めることになるからで
ある。

【００１１】油中水形エマルジョンのエマルジョン分解
の際には、同時に優れたデオイラー効果を有する、即ち
１工程で十分に油不含に分離された水を生じる薬剤を使
用することが所望される。

【００１２】この目的のために、ドイツ国特許出願公開
第２４３５７１４号明細書は、ドイツ国特許出願公開第
２２２７５４６号明細書から公知であるような、ポリア
ルキレンポリアミンを完全に第四級化することを開示し
た。しかしながら、この付加的な処理工程は、費用がか
かる、従ってまたコストの理由から回避されるべきであ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、油中水形エマルジョンを良好に分解するだけでな
く、また分解された水ができるだけ少ない残留油を含有
しかつできるだけ簡単に製造することができる石油エマ
ルジョン分解剤を提供することであった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、アルコキシ
ル化されたポリエチレンイミンをベースとする石油エマ
ルジョン分解剤において、分子量（重量平均Ｍｗ）２５
００〜３５０００を有するポリエチレンイミンを、ポリ
エチレンイミン中のエチレンイミン単位当たりプロピレ
ンオキシド５〜４０モル及びエチレンオキシド５〜４０
モルでアルコキシル化することにより得られたことを特
徴とする、石油エマルジョン分解剤により解決される。

【００１５】ドイツ国特許出願公開第２２２７５４６号
明細書から確かに、ポリアルキレンポリイミンを、特に
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドでアルコキシ
ル化することにより製造される原油エマルジョン分解剤
は公知であるが、しかし該明細書に記載されたアルキレ
ンオキシドのポリアルキレンポリイミンに対する量比
は、極めて広い範囲（それぞれの窒素原子の１０〜３０
０箇所のアルコキシル化）を包含する、実施例によれ
ば、プロピレンオキシド７０〜９５モルとエチレンオキ
シド２０〜２８モルを反応させることにより得られる、
分子量２１００〜８６０００を有するポリアルキレンポ
リイミンが使用される。

【００１６】従って、特定の分子量及び低いアルコキシ
ル化度、特にプロポキシル化度を有するポリエチレンイ
ミンが、第四級化を必要とせずに、良好な油中水形エマ
ルジョン分解剤として作用するだけでなく、更にまた優
れたデオイラー効果を有することは、意想外のことであ
る。

【００１７】製造のために分子量Ｍｗ５０００〜２５０
００を有するポリエチレンイミンが使用され、かつポリ
エチレンイミンを、それぞれポリエチレンイミン中のエ
チレンイミン単位に対して、プロピレンオキシド５〜３
０モル並びにエチレンオキシド５〜２０モルでアルコキ
シル化することにより得られるエマルジョン分解剤が有
利である。

【００１８】本発明によるエマルジョン分解剤は、ま
た、金属塩、特に腐食促進塩化物を含有しないという利
点を有する。

【００１９】本発明はまた、石油エマルジョンの解乳化
方法に関し、該方法は、エマルジョンを１０〜１３０
℃、有利には５０〜８０℃の温度で本発明による石油エ
マルジョン分解剤、又は該石油エマルジョン分解剤を含
有する溶液で処理することよりなる。

【００２０】該エマルジョン分解剤の製造は、自体公知
の方法で１又は多工程、有利には２工程作業法で行う。

【００２１】例えば２工程法では、第１工程で撹拌機を
備えた圧力容器中でポリエチレンイミンに水１〜５０重
量％の存在下に約８０〜１００℃で、窒素原子の、水素
原子を結合する全部の原子価を飽和させて相応するアミ
ノアルコールを生じる程の量アルキレンオキシドを作用
させる形式で実施する。

【００２２】第２工程で、場合により減圧下に、水の除
去後に、アルカリ性触媒、例えばナトリウムメチラー
ト、カリウム−ｔ−ブチラート、水酸化カリウム、水酸
化ナトリウム、塩基性イオン交換体等を、第１工程の無
水のアミノアルコールに対して約０．５〜２重量％添加
し、引き続き約１２５〜１３５℃で必要量のアルキレン
オキシドで更にオキシアルキル化する。

【００２３】１工程法では、該反応は、例えば、前記に
定義した水を含有する又は不含のアルカリ性触媒の存在
下に全部の量のアルキレンオキシドを圧入し、かつ１２
５〜１３５℃の温度で完全に反応させる形式で実施する
ことができる。この場合には、高い割合の副生成物、例
えば純粋なポリアルキレングリコールエーテルが生じる
ことがあるが、このことは生成物の所望の特性には重要
な影響を及ぼさない。

【００２４】本発明による分解剤を製造する際には、例
えば第１工程で１，２−プロピレンオキシドを相応する
プロパノールアミンを形成するために、引き続き別のプ
ロピレンオキシド、最後にエチレンオキシドを圧入す
る。しかしその逆も実施可能である、即ちまずエチレン
オキシド、引き続きプロピレンオキシドを圧入すること
もできる。両者の方法は、１又は２工程で実施可能であ
る。

【００２５】共重合の反応工程に基づき作業する場合に
は、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物を
使用することができる。

【００２６】この場合、エチレンオキシドのプロピレン
オキシドに対する比は、前記の範囲内で変動することが
できる。

【００２７】前記のアルコキシル化工程に関しては、ド
イツ国特許出願公開第２２２７５４６号明細書及び該明
細書に記載された文献に詳細に記載されている。

【００２８】本発明に基づき添加すべき化合物のための
出発物質は、通常の方法でエチレンイミンから製造され
る、周知のポリエチレンイミンである。前記の分子量
は、光散乱法によって測定したものである。

【００２９】本発明によるエマルジョン分解剤は、別の
エマルジョン分解剤、例えばドイツ国特許出願公開第２
７１９９７８号明細書から公知のアルコキシル化された
アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂と一緒に使用
することもできる。

【００３０】該分解剤は、それに結び付いた良好な計量
供給可能性のために分解剤２０〜９０重量％を有する溶
液として使用するのが有利である。溶剤としては、有機
溶剤（例えばメタノール）と水の混合物又は５０〜２０
０℃の沸点範囲を有する有機溶剤だけ、例えばトルエ
ン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｃ₁
〜Ｃ₁₃−アルコール、グリコール及び前記沸点範囲の石
油ベンジン留分を利用することができる。

【００３１】溶液の有利な用途の場合には、該溶液を有
利には４０〜６０重量％又は７０〜９０重量％の有効物
質含量（分解剤の含量）に調整する。分解の際には、該
溶液を原油に有利にはゾンデ（油田において）から供給
する。その際、分解は既に新たに輸送された油中水形エ
マルジョンの温度で、該エマルジョンを既に処理装置へ
の途中で分別することできるような速度で進行する。そ
こで、該エマルジョンは場合により加熱される分離器内
でかつ場合により電界の補助下に困難無く純油と塩水に
分離される。

【００３２】該分解剤は、原油エマルジョンを有利には
分解すべきエマルジョンの重量に対して、０．１〜２０
０ｐｐｍ、有利には５〜５０ｐｐｍの量（有効物質）
で、１０〜１３０℃、有利には５０〜８０℃で添加する
ことができる。

【００３３】本発明に基づき使用される高速分解剤は、
塩水含量約０．１〜９９重量％を有する油中水形エマル
ジョンのために使用することができる。このようにして
迅速に脱水することができる油としては、種々の産地の
原油エマルジョンが該当する。

【００３４】

【実施例】

１．エマルジョン分解剤Ａの製造（合成実施例）第１工程：オートクレーブに、ポリエチレンイミン（Po
lymin G 500, 有効物質含量：水中４１％、光散乱に基
づく分子量１６０００〜１９０００）０．６３ｋｇ（モ
ノマーのエチレンイミンに対して６．０モルに相当）を
窒素雰囲気下で装入した。

【００３５】プロピレンオキシド０．３５ｋｇ（モノマ
ーのエチレンイミンに対して６．０モル）を、９０〜９
５℃で圧入した。圧力が一定になるまで撹拌し、８０℃
に冷却しかつ真空中で水を除去した。高粘性の褐色の油
状物６０８ｇ（定量）が得られた。

【００３６】第２工程：撹拌オートクレーブ中に、第１
工程からの生成物（６０８ｇ）と、カリウム−ｔ−ブチ
レート１０．０ｇ（第１工程の使用物質に対して１０重
量％）を装入した。該反応器を数回窒素で洗浄し、次い
で１２５℃に加熱しかつエチレンオキシド８．３７ｋｇ
（１９０モル）及びプロピレンオキシド８．７０ｋｇ
（１５０モル）を１３０℃で圧入した。８０℃に冷却し
他後に、生成物１７．７ｋｇが得られた。

【００３７】２．使用実施例２．１油中水形エマルジョン中の分解剤の作用効果合成実施例に基づき製造した分解剤Ａを、２５ｐｐｍの
量で撹拌しながら西アフリカ産の３種類の異なった原油
エマルジョンに４０℃で添加し、引き続き該試料を放置
した。分離された水量を一定の時間間隔で測定した。

【００３８】比較のために、石油エマルジョンに、分子
量約２１０００（Ｍｗ）を有するポリエチレンイミン
を、エチレンイミン単位当たりエチレンオキシド３６モ
ル及びプロピレンオキシド８６モルでアルコキシル化す
ることにより製造した分解剤Ｂを前記の方法で加えた。

【００３９】結果は、表１にまとめて示す。

【００４０】表１分解剤分離されたＨ₂Ｏ（ｍｌ） 10min 20min 30min 45min 1h 2h 3h後原油Ａ 4 15 40 43 45 45 47エマルジョンＩＢ 8 15 25 40 43 47 47 原油Ａ 2 5 25 35 38 38 39エマルジョンＩＩＢ 1 3 5 10 15 20 22 原油Ａ 40 40 40 40 40 40 40エマルジョンＩＩＩＢ 0 2 2 2 2 2 2 ２．２水中油形エマルジョン中でのデオイラーとして
の作用効果試験すべき石油エマルジョン１００ｍｌを、方形の横断
面を有する大きさ１７７．４４ｍｌの、目盛りを付けた
透明な試験フラスコに充填した。該試験フラスコ中のエ
マルジョンに、解乳化剤２５重量ｐｐｍを添加した。試
験すべき試料を含有する試料フラスコを１００回震盪
し、次いで下記の判定基準に基づき水の透明度を判定し
た。

【００４１】判定基準１０未処理：エマルジョンの外観に変化なし、９エマルジョンの僅かな変色、８エマルジョンは明らかな変色を呈する、７水、弱黄色、６白色の水、フラスコの底の数字又は文字を判読する
ことができる、５白色の水、狭い側面に対して平行にフラスコを透過
して覗くと長手側面の数字及び文字を判読することがで
きる、４白色の水、狭い側面に対して平行にフラスコを透過
して覗くと長手側面の数字を判読することができる、３白色の水、フラスコの長手側面に平行にフラスコを
透過して覗くとフラスコの狭い側面の数字を判読するこ
とができる、２白色の水、フラスコの長手側面に対して平行にフラ
スコを透過して覗くとフラスコの狭い側面の数字を判読
することができる、１極めて清澄な水、フラスコの長手側面に対して平行
にフラスコを透過して覗くとフラスコの狭い側面の数字
を極めて良好に判読することができる。

【００４２】試験した試験エマルジョンは、周囲温度で
解乳化剤で処理した実施例２．１に記載した原油エマル
ジョンであった。結果は表２にまとめて示す。

【００４３】表２分解剤原油エマルジョン判定数ＡＩ２ＢＩ８ＡＩＩ３ＢＩＩ６ＡＩＩＩ１ＢＩＩＩ９実験結果から、本発明による石油エマルジョン分解剤は
一方ではその分解特性（表１）に関して、実質的に本発
明による分解剤とは明らかに高いプロポキシル化度によ
り区別される比較物質に比較して有利な特性を示すこと
が明らかである。他方では、本発明による分解剤を用い
ると、特に分離された水からの残留油の極めて良好な分
離が達成される（表２）。

【００４４】従って、本発明による石油エマルジョン分
解剤を特徴付ける特殊なパラメータ（即ち、使用ポリエ
チレンイミンの分子量、プロポキシル化度及びエトキシ
ル化度）の相互作用により、公知の分解剤に比較して著
しい利点を有する分解剤が得られることが明らかであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヴィルフリートザーガードイツ連邦共和国ムターシュタットルートヴィッヒスハーフェナーシュトラーセ 11 (72)発明者ハンス−ヘニングフォーゲルドイツ連邦共和国フランケンタールダマシュケヴェーク１ (72)発明者クヌートオッペンレンダードイツ連邦共和国ルートヴィッヒスハーフェンオットー−ディル−シュトラーセ 23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルコキシル化されたポリエチレンイミ
ンをベースとする石油エマルジョン分解剤において、分
子量Ｍｗ２５００〜３５０００を有するポリエチレンイ
ミンを、ポリエチレンイミン中のエチレンイミン単位当
たりプロピレンオキシド５〜４０モル及びエチレンオキ
シド５〜４０モルでアルコキシル化することにより得ら
れたことを特徴とする、石油エマルジョン分解剤。