JPS6166791A - 水性解乳化剤配合物およびその粗炭化水素油の脱水および脱塩における使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は炭化水素油の脱水および炭化゛水素油と水の乳
濁液の解乳化をする方法に用いる水性組成物にかんする
。より詳しくは電気コアレッサー（ｅｌｅｃｌｒｏｃｏ
ａｌｅｓｃｅｒ）の作用にさらした脱塩炭化水素原油の
回収に有用な解乳化剤の水性配合物に関する。

発明の背景 地下貯留層からの油の生産は種々の量の水を含有する原
油を一般に油中水乳濁液の形態にする。

原油を放置することにより原油を脱水することが一般実
務であるが、しかし、しばしば脱水は、解乳化剤を添加
して乳濁を破壊し水からの原油の物理的分離を促進する
ことにより高められる。この脱水段階に続いて原油を精
油所へ送り、そこで初期脱水手順を経、そして（または
）ときには電気コアレッサーの作用を用いる脱塩、すな
わち炭化水素原油から塩を除去する工程にかけることが
できる。

炭化水素原油中の塩は一般に原油中に分散した水または
塩水の小滴に溶解される。塩化ナトリウムは主要な塩で
、次に塩化カルシウム、塩化マグネシウム、およびこれ
ら二金属の硫酸塩がある。

金塩含量は原油１５９ｎ？（千バレル）当り実質上０〜
数百ポンドの範囲にある。

これら塩水小滴は一般に各小満の表面の丈夫な弾性膜に
より合体および沈降が妨げられている。

この膜は小滴表面に濃縮される原油中に認められる天然
乳化剤、固体および固体炭化水素により安定化される。

脱塩薬品または解乳化剤はこれらの天然乳化剤および固
体を置換し、膜を弱め、従って塩水小滴は互に接触した
ときに合体することができる。

新油田はしばしばごく僅かな水および塩を有する原油を
生ずる。生産が続くと、生ずる水の量が増し原油の塩含
量が上昇する。さらに塩汚染はしばしばタンカー積込中
に生ずる。空タンカーはバラストとして海水を積込み、
またしばしば海水をタンクの洗浄に使用する。汚染を最
小化するためにバラスト水および洗水の上部油層は、バ
ラスト水を排出するときスロップ区画中に隔離される。

次いで新原油がこのスロップの油と水の上部に積込まれ
る。従って全画室が製油所で荷下ろしされる。

初期推論として君子の塩水は沈降により除去でき、水は
精油所の原油貯蔵タンク中にくみ出される。若干の解乳
化剤は沈降の速度および量の増加並びにスラッジの蓄積
の防止および既にスラッジが蓄積したタンクの浄化に有
効である。典型的には貯蔵タンクに満たすとき乱原油流
中へ解乳他剤配合物が１０〜５００ｐｐｍの処理割合で
噴射される。沈降した塩水は原油をパイプスチルに装て
んする前に抜出される。

精製操作において塩で汚染された炭化水素流を処理する
破壊効果は多年の間よく知られてきた。

これらの流れは蒸留または分解効果のために加熱され、
塩の塩化水素酸への分解を生ずる。塩化水素酸は、金属
処理設備に対するその非常に高い腐食作用のために精油
所に重大な損害および操業時間喪失を生ずる。従って、
原油（および生成物）から塩を除去することが主要な精
製問題であった。

原油のような炭化水素流を汚染した塩の除去法は１９３
０年代に形成された。この方法は米国特許第２，１８２
，１４５号に記載されている。この脱塩法では炭化水素
流は油中水乳濁液を形成する少量（例えば１０容量％）
の新水と混合される。生じた乳濁液は電場にかけられ、
そこで比較的水を含まない連続炭化水素相の上部流から
水を下層流として凝集させる。脱塩された炭化水素流は
比較的低コストで生産され、非常に僅かの残留含量を有
する。

静電脱塩装置の有効性を高めるために、脱塩薬品が印加
電場と組合せて使用される。脱塩薬品は通常炭化水素溶
剤中の界面活性物質の配合物である。これらの物質は選
択的に塩水小滴表面に吸収され、固体および天然乳化剤
を置換する。これが小滴周囲の膜を著しく弱める。次に
塩水小満は洗浄水（従って塩水を希釈する）および他の
小滴と合体し、その大きさが重力により沈降する十分な
大きさになることができる。その組成および溶剤により
、脱塩薬品はまた膜を溶解することができる。

乳濁液の固体安定化に打勝つため、良好な解乳化剤は油
潤滑固体を水湿潤になし水相中へｄｃ降させ、それらは
排出水とともに除去される。界面活性剤もまた単独また
は解乳化剤と組合せてこの目的に用いることができる。

これらの薬品は分子の好油性（ｏｉｌ−ｌｏｖｉｎｇ）
または好固体性（ｓｏｌｉｄ−１ｏｖｉｎｇ）部分を油
潤滑固体に結合することにより作用する。次いで好水性
（ｗａｔｅｒ−１ｏｖｉｎｇ）部分が固体を水相中へ物
理的に引き込む。これらの分子はまた固体を凝集させて
その沈降を加速することができる。化学処理がないと多
くの油潤滑固体はその密度が高くても油相中に留まる。

良好な解乳他剤配合物は次のように作用する。

それは乳濁液を油相と水相に破壊する。その速度は電気
コアレソサーの電極を短絡し、蒸留塔へ進む塩含量の低
下した油よりも乳化した油を生じ、そして（または）過
度の油キャリアンダー（ｏｉｌ　Ｃａｒｒｙｕｎｄｅｒ
）を生ずることができる乳濁液パッドの蓄積を防ぐ。水
および塩は脱塩装置の滞留時間内に油から除去される。

油キャリアンダーとして知られる最小量の油が凝集装置
の底部から流れる排出水中に存在する。固体は水湿潤で
あり、それらは同様に原油から除去される。さらに薬品
は種々の原油を有効に処理できなければならない。

最後に配合された脱塩系は操作に対し危険であってはな
らず、例えばそれは少なくとも３８℃の引火点を有すべ
きである。

脱水および脱塩解乳他剤配合物はともに貯蔵および（ま
たは）使用中に配合物の層化が起らず十分に安定でなけ
ればならない。層化は解乳化能力の烈しく容認できない
低下を生ずるので非常に好ましくない。また泡の存在は
有効作業容量の低下および（または）処理される乳濁液
の安定性の増加を生ずるので発泡傾向は解乳他剤配合物
に非常に好ましくない。さらに配合物は費用効果がなけ
ればならない。

従って本発明の主要目的はこれらおよび他の従来技術の
欠点を、殊に新規解乳他剤配合物並びに普通の全重質石
油原油、重質原油留分、残油および精油所炭化水素留分
（それらのすべては本明細書に集合的に「炭化水素油」
と称される）を脱水および（または）脱塩する方法によ
り排除することである。

発明の概要 水溶性解乳化剤、例えばアルキルフェノール−ホルムア
ルデヒドのモル当り８〜２５モルのアルキレンオギシド
を有するアルコキシル化アルキルフェノール−ホルムア
ルデヒド付加物の重量部当り、水溶性ポリオール、例え
ばエチレングリコールまたはＭｗ約６００のポリ（オキ
シエチレングリコール）１〜１．５重量部を組合せた水
溶液が、一般に電気コアレッザー脱塩装置を用いる静的
および動的プロセスを含む脱水および脱塩プロセスに特
に有用な非常に有効な水性解乳化剤配合物であることが
見出された。十分に理解されていない理由から、ポリオ
ールの存在が油キャリアンダーを１１目的に、予想外に
低下した、すなわち水相または排出、夜の１悦油効果を
示した。

本発明によれば、（１゛）エチレグリコール、プロピレ
ングリコールまたは１０６〜４，５００、好ましくは３
００〜ｌ、　０００の範囲にある、最適には約６００の
Ｍｗのポリ　（アルキレングリコール）およびそれらの
混合物のような脱油剤と、（ｉｉ）相対溶解度数（Ｒｅ
ｌａｔｉｖｅ　５ｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　Ｎｕｍｂｅｒ、
以下Ｒ５Ｎとして示す）１３〜３０を有する水溶性アル
キレンオキシドアルキルフェノールホルムアルデヒド縮
合物のような少くとも１種の水溶性解乳化剤との、（ｉ
）と（ｉｉ　）との重置比１：２０〜２０：１、好まし
くは１：５〜５：１、最適にはｌ：ｌ〜１．５：ｌの範
囲の組合せを含む炭化水素油の脱水に適する水性配合物
が提供される。

従って本発明によれば、（ａ）体積百方部当り１〜１０
００容量部の水溶性解乳化剤を水含有炭化水素油中へ分
散し、（ｂｌ脱水油を回収することを含み、前記解乳化
剤が１３〜３０の範囲にあるＲ２Ｈを有する、炭化水素
油から水を分離する方法が提供される。用いた百方部当
り部はすべて体積基準である。

さらに本発明によれば、（ａ）少くとも１種の水溶性脱
油剤と少くとも１種の水溶性解乳化剤との水性混合物２
〜約５０百万部当り部（以下ｐｐｍとして示す）を炭化
水素油の水性乳濁液内に分散する、前記脱油剤は好まし
くは式、 ＨＯ＋ＣＨ２−ＣＨ−０−）−、ｌＨ （式中、ＲはＨまたはＣＨｙであり、ｎは１〜１００の
範囲にある整数であり、最適にはエチレングリコールで
ある） により表わされるポリオールであり、解乳化剤は１７〜
２０のＲ２Ｈを有するアルキレンオキシドアルキルフェ
ノール−ホルムアルデヒド縮合物である、ｆｂｌ原油１
５９Ｍ（千バレル）当り２．３　ｋｇ（５ポンド）未満
、好ましくは０．５ｋｇ（１ボンド）未満の塩を含有す
る清浄油生成物を回収することを含む、炭化水素油を脱
塩する好ましい方法が提供される。

より詳しくは本発明は、フェノール−ホルムアルデヒド
付加物モル当り１０モルのエチレンオキシドを有するノ
ニルフェノール−ホルムアルデヒド縮合物のエトキシル
化物約２１重量％、約６００Ｍｗを有するポリ　（エチ
レングリコール）約１８重ｉ％、イソプロパノール〔コ
ソルベント（ｃｏｓｏｌ’ｂｅｎｔ）として］約３〜４
重量％および残部水を含む水性配合物で実現され、前記
重量％は配合物の全重量を基準にする。

好ましい形態では、約２５重量％で存在するエチレング
リコール、約２５重量％で存在するフェノールホルムア
ルデヒド樹脂モル当り１０モルのエチレンオキシドを有
するフェノール−ホルムアルデヒド樹脂縮合物および残
部が水である水性配合物が提供される。

発明の詳細な説明 水性の脱水および（または）脱塩薬品配合物は少くとも
１種の脱油剤または少くとも１種の水溶性解乳化剤の存
在を基にし、一般に少くとも１種の脱油剤、例えばポリ
オールおよび少くとも１種の水溶性解乳化剤の、場合に
よりコソルベントとの組合せが最も有用である。

■、脱油剤 マーチヤント−レイシイ−効果（Ｍｅｒｃｈａｎｔ−Ｌ
ａｃｙｔ！ｆｆｅｃｔ）を与える有用な脱油剤には水溶
性で、合計２〜約１００個の炭素原子を有し、式％式％ 〔式中、Ｘｌは水素、ヒドロキシＣ２〜Ｃ，アルキル、
ヒドロキシアルキル（ＨＯ（ＣＨｚ）、）（式中ｎは１
〜５０である）：およびヒドロキシアルコキシ　　　− （ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）ｌｌ　ＣＨ２ＣＨ２０）（式
中ｎは１〜５０である）であり、Ｘ２およびＸ３は同一
または異なることができ、それぞれ水素、ヒドロキシ、
０１〜Ｃ５アルキルおよび０１〜Ｃ，ヒドロキシアルキ
ル基を表わす〕により表わすことができる多価アルコー
ル、およびそれらのエステル、エーテル、アセタールま
たはケタール誘Ｗ体並びに前記脱油剤の混合物が含−記
れる。

単独または混合物として使用できる特に有用なポリオー
ルは一般に式： ％式％ （式中、ＲはＨまたはＣＨｆｆであり、ｎは１〜１００
の範囲Ｇこある整数である） を有するもの、並びにエトキシル化、プロポキシル化お
よび混合エトキシル化プロポキシル化ＨＡ　Ｆ体を含む
そのアルコキシル化３Ａ　’５体である。ｎが２〜１０
０の範囲にあるポリオールはポリ　（オキシアルキレン
グリコール）として示すことができ、米国特許第２，５
５２，５２８号（第１０欄）に記載されていると思われ
る。これらの水溶性ポリ　（オキシアルキレングリコー
ル）に対するＭｗは１０６〜４，５００、好ましくは３
００〜１．．０００の範囲にあり最適には約６００であ
る。これらの重合体はエチレンおよび（または）プロピ
レンオキシドのようなアルキレンオキシドから容易に形
成される。ｎが１であるときポリオールはエチレングリ
コールまたはプロピレングリコロールである。

脱塩プロセス、殊に連続電気凝集型、において、ポリオ
ールが排出水の脱油剤として作用し、水相中へ通常伴な
われる同伴油にこれまで知られなかった影響を示し、前
記排出水の油キャリアンダーを著しく、例えば６容量％
から１容量％未満へ低下する。マーチャントーレインイ
効果と称されるこの性質は降下水に伴なわれる油の著し
い低下、すなわち静電脱塩法における低い油のキャリア
ンダーにより証明される。その効果は水溶性解乳化剤を
エチレングリコールと組合せて使用したときに殊に顕著
である。

有用な脱油剤は水溶性、すなわち、２５℃で水の少くと
も５重量％可溶、である。

上記重合体に加えて、ポリオールはグリセリン、エチレ
ングリコール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリト
リトール、ソルビトール、マンニトール、シクロへキサ
アミロース、シクロへブタアミロース並びにホルムアル
デヒドとアセトンおよびシクロヘキサノンのようなケト
ンとのアルドール縮合を経て製造される関連多価アルコ
ール、並びにエチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテルおよびエチレン
グリコールモノプロピルエーテルを含むグリコールエー
テルにより代表される。

■、解乳化剤 解乳化剤はこの論議の目的には２５℃で水中に少くとも
５重量％溶解することを意味する水溶性でなければなら
ず、１３〜３０、好ましくは１７〜２０、最適には１８
〜１９のＲ２Ｈを有さなければならない。Ｒ２Ｈはジオ
キサン中に４％のキシレンを加えた溶媒系３９ｍＩ！中
に溶解した解乳化剤１ｇの？８液の２５℃Ｔニーｉり点
に達するのに要する水の量の尺度であり、界面活性剤の
親木性−親油性特性に基づ（〔グリーン・ウオルド（Ｈ
，Ｗ。

Ｇｒｅｅｎｗｏｌｄ）他、アナリティ力ルケミストリー
、Ｖｏｌ、２８．　Ｎｏｖ、　１１　　（１９５６年１
１月）、１６９３〜１６９７頁の論文参照〕。

解乳化剤は水と油の界面に作用し、本発明により処理し
た油中水乳濁液の連続油相全体に分散した水滴の凝集を
起こさせる。

これらの解乳化剤は技術的によく知られ、それには例え
ばオキシアルキル化アミン、アルキルアリールスルホン
酸およびその塩、オキシアルキル化フェノール樹脂、重
合体アミン、グリコール樹脂エステル、ポリオキシアル
キル化グリコールエステル、脂肪酸エステル、オキシア
ルキル化ポリオール、低分子量オキシアルキル化樹脂、
ビスフェノールグリコールエーテルおよびエステル、並
びにポリオキシアルキレングリコールが含まれる。

この列挙はもちろん網羅的ではなく、他の解乳化剤また
はそれらの混合物は当業者に思い出されよう。商業的に
入手できる大部分の解乳化剤は上に列挙したような化学
分類に入る。しかし、特定化合物の正確な組成および（
または）その分子量は通常商業機密である。それにもか
かわらす、当業者は１３〜３０のＲ２Ｈを示せば一般化
学分頚を用いて解乳化剤を選ぶことができる。

これらの解乳化剤は好ましくは、水不溶性芳香族炭化水
素溶媒可溶性合成樹脂のポリオキシアルキル化付加物（
これは本開示目的にはオキシアルギル化アルキルフェノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂として示される）、オキシ
アルキル化アミン、グリコール樹脂エステル、ビスフェ
ノーグリコールエーテルおよびコニステル、並びにアル
キルアリールスルポン 本発明の使用に好ましいオキシアルキル化アルキル−フ
ェノール−ホルムアルデヒド樹脂は水溶性アルキレンオ
キシドアルキルフェノールホルムアルデヒド縮合物の一
般種のものであり、のように特性化できる。式中、Ｘは
１個またはより多くのエトキシ基またはプロポキシ基あ
るいは混合エトキシ、プロポキシ基を表わし、Ｒ＋はＣ
。

〜ＣＩＳ、好ましくはＣ４〜Ｃ，アルキル基である。

式中のｎは１または１より大きい整数であり、解乳化剤
または樹脂の分子量は一般に約５００〜１０、０００、
好ましくは約Ｌ　Ｏ　Ｏ　Ｏ〜６，　０　０　０の範囲
である。樹脂は未変性であり、あるいは分子の芳香族成
分の側鎖または核中の置換基の置換または付加により、
殊に１つまたは両方の末端核における反応、あるいは有
機酸例えばトール油脂肪酸とのエステル化により変性す
ることができる。

この好ましい種類の解乳化剤は米国特許第３、６４０，
８９４号（第５欄および第６憫）′８よび米国特許第２
．４９９，３６５号のような開示からよく知られ、典型
的には５００〜１０，０００の分子量ヲ有するｐ−ノニ
ルフェノールホルムアルデヒド樹脂のエトキシル化付加
物および２．　０　０　０〜６、　０　０　０の分子量
を有する他のＣＢ　””　Ｃ　Ｉ２アルキルフェノール
ホルムアルデヒド樹脂のエトキシル化プロポキシル化付
加物が含まれる。

グリコール樹脂エステルは５００〜５，　０　０　０の
分子量を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹
脂から誘導され、それをアルコキシル化しその後エチレ
ン性不飽和ジカルボン酸または無水マレイン酸のような
無水物との反応によりエステル化する。そのようなグリ
コール樹脂エステルは２、　Ｏ　Ｏ　Ｏ〜Ｂ．　Ｏ　Ｏ
　Ｏの範囲内のＭｗを有するエトキシル化、プロポキシ
ル化０４〜Ｃ９アルキルフエノールホルムアルデヒド樹
脂グリコールエステルにより代表される。

ビスフェノールグリコールエーテルおよびエステルはビ
スフェノールＡを３，　Ｏ　Ｏ　Ｏ〜５，　０　０　０
の分子量にアルコキシル化することにより得られ、エス
テルにはエーテル性成物が無水マレイン酸を含め、アジ
ピン酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸およびコハク酸のよ
うな有機酸との反応によりエステル化される。

アルキルアリールスルホン酸の塩にはアンモニウム、ナ
トリウム、カルシウムおよびリチウムの塩が含まれる。

有用なアルキル７リールスルホン酸は蒸留および（また
は）抽出により石油の留分から、あるいは例えばベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ジフェニル並び
にクロロベンゼン、クロロトルエンおよびクロロナフタ
レンのようなハロゲン誘導体をアルキル化することによ
り得られたもののように芳香族炭化水素のアルキル化に
より得られるようなアルキル置換芳香族炭化水素のスル
ホン化により得ることができる。アルキル化は触媒の存
在下に約３〜１５個、好ましくは９〜１２個の炭素原子
を有するアルキル化剤で行なうことができる。好ましい
スルホン酸はベンゼンまたはトルエンのアルキル化によ
り製造される炭化水素のスルホン化により得られるもの
である。アルカリールスルホン酸塩はアルキル置換芳香
族部分当り７〜２１個の炭素原子、好ましくは１５〜１
８個の炭素原子を含有する。殊に好ましいものはドデシ
ルベンゼンスルホン酸として知られる炭素１２個のアル
キルベンゼンスルホン酸およびそのナトリウム塩である
。

オキシアルキル化アミンは、エチレンジアミン、エチル
アミン、プロピルアミン、アニリンおよびアルキレンポ
リアミンのような有機アミンのエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシドおよびエチレン／ブチレンオキシド誘ｍ
゛体の混合物により代表される。

（１）脱油剤例えばポリオールと、（ｉｉ）解乳化剤と
の混合物である解乳他剤配合物は、（ｉ）：（ｉｉ）の
重量比がｌ：２０〜２０：１、好ましくはｌ：５〜５：
１、最適には１：ｌ〜ｔ、Ｓ：ｔの範囲にあるようにす
べきである。

油中水乳濁液中の脱水および脱塩用混合物の濃度は乳濁
液の全容置を基にして少くとも１〜１、　ＯＯＯｐｐｍ
であるべきであり、１〜５００ｐｐｍの範囲が一般に有
用であるが、しかし静電脱塩装置における脱塩適用には
１〜５０ｐｐｍの範囲が有用であり２〜３０ｐｐｍが好
ましく、３〜１５ｐｐｍが最適である。有効量が少くと
も１　ｐｐａ＋であると思われるポリオールの脱油効果
は顕著であるが、しかし２〜５０ｐｐＩＩｌ、一般に約
５〜２５ｐｐｍの範囲がここに記載する水溶性解乳化剤
と組合せて用いるときにを効である。解乳化剤の混合物
およびポリオールの混合物は本開示の範囲内である。

さらに解乳化の速度が、この開示の目的には主に合体す
る水に対する脱油剤の水から油を除（効果に帰せられた
混和混合物の意外な低い油ギャリアンダー性を減すると
思われないことが注目された。

■、コソルヘント コソルベントは水中の脱油剤および解乳化剤を相互に可
溶化するために好ましい配合物中に、また解乳化／脱塩
プロセスにおける溶媒和剤として使用される。適当なコ
ソルベントには、好ましいイソプロパノールを含め、Ｃ
３〜Ｃ９゜アルカノール並びに脂肪族アミン例えばエチ
レンジアミンおよびジエチレントリアミン、並びにジェ
タノールアミンを含むエタノールアミン類が含まれる。

配合物の水含量は一般に全配合物の２０〜８０重量％、
好ましくは３０〜６０重量％の範囲、最適には約５７重
量％である。

脱油剤　および解乳化剤は所望ならコソルベントを用い
て水中に溶解することができる。有用にはコソルベント
は、ポリオールおよび（または）解乳化剤それぞれを水
中へ導入する前にまず濡らしまたは溶解するために使用
できる。水の温度を上げて溶解を増進することができる
。

■、脱塩法 脱塩には原油と水を故意に乳化する洗浄繰作であり、原
油中の塩水小滴および固体を洗浄水と接触させ希釈する
ことができる。通常４〜５％の洗浄水が使用される。乳
濁は洗浄水を原油流中へ噴射する部分閉止弁を横切る乱
流状態により起される。次いで乳濁液は電場脱塩薬品、
熱および時間を用いて油相と水相に破壊される。塩およ
び固体の大部分は水とともに除去される°。低い塩およ
び固体でも有害であるプロセスでは、原油を２重脱塩す
ることができる。例えば２重脱塩は硫黄除去触媒を保護
し、低硫黄燃料油装置中のナトリウム含量を最少化する
。

典型的な脱塩装置は直径３〜４．３ｍ（１０〜１４フイ
ート）で長さ３０ｍ（１００フイート）以上にまでなる
水平円筒である。設計により脱塩装置は３５ｋｇ／ｃｍ
２（５００ｐｓｉｇ）　十までもの圧力で運転できる。

圧力は運転温度で水の蒸発および（または）原油の軽い
留分のフラッシングを防ぐのに十分でなければならない
。脱塩装置中の蒸気は高電圧電極からのアークが爆発を
起こすことがあるので好ましくない。これは脱塩性配合
物が環境に安全でなければならないことを意味し、例え
ば３８℃より高い引火点を有すべきであり、それは本発
明の水性脱塩配合物に対して一般に使用中の炭化水素系
よりも有利な利点を生ずる。

最高温度は装置破損が最少化されるように一般に１６３
℃に制限される。運転温度は混合弁前の熱交換器で原油
フィードを予熱することにより達成される。脱塩装置容
器は絶縁され、入口から出口までに４℃以上損失するこ
とはまれである。対流が沈降を妨げ、不均一滞留時間を
生ずるので熱勾配は好ましくない。適当な型の静電コア
レソサーは例えば「ケミカル　エンジニアリング　プロ
グレス」νｏ１．６１、Ｎｏ、　　１０．１９６５年１
０月、５１〜５７頁のウォータマン（Ｌｏｇａｎ　Ｃ。

Ｗａｔｅｒｍａｎ）の論文に記載される。重版装置はペ
トロライト　コーポレーション（Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ　
Ｃｏｒｐ、）およびハウ　ベイ力（ｌｏｎｅ　Ｂａｋｅ
ｒ）から人手できる。

１３；！油と洗浄水との間に乳濁を形成することが必要
であり、それが油相と水相との間に大きい界面領域を生
ずる。油と水の乳濁液を形成する原理はよく知られてい
る。原油中の天然界面活性剤の存在が、油／水界面にお
ける界面活性剤の濃度のために水に対する油の界面張力
を著しく低下し、油と水の面間の乳化を促進する。一方
、本発明の配合物は、少くともかなりの程度に固体粒子
周囲から油膜を除去することにより油／水の乳濁液を破
壊し、水相を油からきれいにする。この状態で本発明の
脱油剤は固体の表面をきれいにしこれらの固体の水相へ
の移動を助成する。解乳化剤は小水滴を凝集させ、同時
に水相から油を浄化しまたは除去する。脱油剤は油固体
の表面を湿潤、浄化すると思われ、解乳化剤は同様に油
と水の乳濁液の破壊に有効であるが、しかし、低い油キ
ャリアンダーにより証明されるようにその組合せは意外
にも水相から油を除去して油相へ移動させるのに有効で
ある。

水は一般に油の量を基にして約１〜１５％、好ましくは
約３〜６％の範囲の濃度に原油に添加される。油と水は
次いで例えばミキサー中で油と水をせん断することによ
り乳化される。形成された乳濁液が本発明の脱塩配合物
の影響をうけるけれども、配合物は乳化前に原油または
水中へ導入される。導入された脱油剤の存在は水温潤し
、粒子から油を浄化し、これらの固体を水相へ移す。解
乳化剤の作用は水の小滴を凝集させ水相から油を浄化す
る。重力沈降すると、好ましくは乳濁液の破壊に有用な
高い温度で、塩を含有する水相が油相からきれいに分離
する。

低比重炭化水素油または油キャリアンダーをうけやすい
油の脱塩において、脱油剤は排出水による油キャリアン
ダーを減少または防ぐために必要である。上と対照的に
脱油剤は通常約２５より高いＡＰＩ　比重を有する炭化
水素油の脱塩に必要ではない。

好ましい態様において、洗浄水は油貯蔵タンクの下流で
熱交換器（これは原油の所望の加熱を与える）の上流に
配置された混合弁を通して導入され、最適配置では洗浄
水の実質部分（４０〜７０％）が熱交換器の下流で静電
コアμ・ノサーの上流に配置された第２混合弁を通して
導入される。原油中への配合物の配合の程度および性質
はプロセスの脱塩効率に影をを与える。普通は配合物の
導入は脱塩装置のできるだけはるか前方であった。

原油を処理するとき、脱塩配合物と原油との良好な混合
を達成することは低ＡＰＩ原油に対し殊に困難である。

配合物が洗浄水により熱交換器の前または後、あるいは
２つの噴射を用いるとき洗浄水の画部分中で噴射したと
き、脱塩効率が著しく改良されることが認められた。

本発明の開示は油と水の乳濁液を静電コアμ・フサ−中
へ輸送または流すプロセスに高度に適用でき、ルＩＩ的
に低い油キャリアンダーで清浄な油相オーバーフローと
塩含有水相アンダフローを形成し、あるいは全重質原油
または殊に高濃度の固体を含有する石油留分の場合に油
と水の乳濁液を初めに重力沈降により処理して塩含有水
相の部分分離（脱水）を行ない、残留乳濁液および（ま
たは）油相をさらに静電コアレソサーまたは静電コアレ
ッサ一段階列中で処理することができる。

上記のように、本発明の配合物は洗浄水噴射とともに、
原油を電場に導入する前に、一般に乳濁液を３５〜１５
０℃、好ましくは約１１０〜１４５℃に加熱する熱交換
器の上流および（または）下流に便宜に導入される。導
入される配合物の量は原油の容量を基にしてｌ〜Ｌ　０
０　Ｑρｐｍ、一般に２〜５０ｐｐｍ、好ましくは３〜
３０ｐｐｍ、最適には約１０ｐｐｍであることができる
。化学説塩は３５〜１５０℃、好ましくは１１０〜１４
５℃の温度で、５〜６０分、好ましくは１５〜３５分間
行なわれる。清浄油オーバフローは静電コアレッサーの
上部から取り出され、塩含有水性流アンダフローは前記
コアレッサーの底部から取り出される。

■、脱水プロセス 炭化水素油の脱水は主に精油所タンク中で静止プロセス
として行なわれ、本発明による解乳化剤または解乳化剤
と脱油剤の四滴水（１λをタンカーの下流で保持タンク
の上流のライン中へ噴射により？５人する。脱水プロセ
スにおいて、炭化水素油中の氷水率は静止沈降プロセス
中に約１〜ＩＯ容量％から１容量％未満の脱水水準に低
下される。

脱水は炭化水素油の基本沈降物、水および塩含星を低下
するためのプロセスである。ここに示したように、脱水
プロセスは湿潤炭化水素油、すなわち水ｌ容量％以上を
含有する油および乾燥炭化水素油、すなわち水約１容量
％未満を含有する油の両方に適用できる。湿潤炭化水素
油には解乳化剤または解乳化剤と脱油剤の配合物を湿潤
乳濁液を入れたタンクの上流に噴射し、その後好ましく
は２容量％以上の水を含有する湿潤油全体に分散させる
。乾燥炭化水素油には、本発明による解乳化剤または解
乳化剤と脱油剤の配合物を乾燥油に直接または乾燥炭化
水素の塩含量を炭化水素油１５９ｒｒＸ（千バレル）当
り２．３ｋｇ（５ボンド）未満に低下するのに必要な、
炭化水素油の容量％を基にして２〜１０容量％の範囲の
量を加える洗浄水に溶解して加えることができる。

以下の実施例および比較実証はさらに、殊に有効性の高
い、本発明の混合物および全重質原油並びにその留分お
よび残油から塩を除去するプロセスの典型例である。実
施例における部はすべて他に示した場合を除き重量単位
により、滞留時間は分により、温度は℃により、また分
子量はゲルパーミェーションクロマトグラフィーにより
測定した。

実施例１ この実施例は１７．５ＡＰＩ比重を有し、塩化物含量の
滴定により測定して原油１５９ｒｒｌ’（千バレル）当
り２３ｋｇ（５０ポンド）の塩含量を有したカリホルニ
ア産原油の混合物であった商業的に生産された原油から
の塩の除去における添加配合物の有効性を示す。

このカリホルニア原油の混合粉を約２０分の滞留時間で
１３８℃の温度で商業脱塩装置中で処理した。約３％の
洗浄水（原油容積基準）を前記混合物の乳化に用いた。

この実施例１に用いた、以下ＰＭＳＬ１として示す本発
明の脱塩配合物はエチレンオ中７ドｌＯモルでエトキシ
ル化したーー■−−−−−−約５．０００のＭＹおよび
約１８．５の相対溶解度数を有するノニルフェノール−
ホルムアルデヒド付加物２１．４％、６００のＭｗを有
するポリ（エチレングリコール）１７．９％、インプロ
パノール３．５チおよび水残部で配合された。Ｐ　Ａ−
Ｉ　Ｓ　Ｌ　１配合物は原油中へ脱塩装置の熱交換器前
に約２０　ｐｐｍの割合で噴射した。脱塩さｎた原油は
１５９ｍ”（千バレル）当りｔ、ｔｇ７（ａボンド）米
酒の塩含量を有した。

静的脱塩評価手順 この手順は原油／洗浄水脱塩装置乳濁液の破壊における
薬品の有効性を比較する０温度、乳濁液安定性、静電場
の強さおよび持１．時間並びに化学処理割合のような試
験条件は制御因子を薬品性能において異ならせるように
選ばれる。短時間内に破壊さｎた乳濁液の割合および盆
、残留乳濁液の性質および水層の一般品質が測定さｎる
。

実施例２ 水に溶解した実施例１の付加物２５重量％およびエチレ
ングリコール２５重量％からなる他の配合物ＰＭＳＬ２
を用いたことを除き、実施例１の手順に従った。

脱塩原油は１５９ｒ＋７（千バレル）当り１．４ｋｇ（
３ポンド）未満の塩含量を有した。

実施例３〜６ 解乳化剤および脱油剤の変動量を含有する本発明の一連
の水性配合物を軽質および重質原油に関して静的脱塩試
験において評価し、５重量％の水を含有する原油乳濁液
の解乳化速度を測定した。

配合物は次のとおりであった： 約８５℃の温度で５秒間激しく攪拌することにより原油
を５重量％の水で乳化し、その後配合物９　ｐｐｍを加
え、乳濁液を１０秒間２，０００ボルトの電位にかけ、
その後水滴を測定することにより静的脱塩試験を行なっ
た。

軽質原油に対する結果 初期　　１４３７ より誘発された水滴％ 含ろう重質原油に対する結果 より言 初期　　　０　　　　０ １　　　３　　　　０．２ ２　　　９　　　　０．３ ３　　　１１　　　　０．４ ５　　　１４　　　　０．７ １０　　　２９　　　　１、１ 勾発された水滴％ ９０．３ １１　　　　　　　　０．６ 上記データは若干の配合物（すべて本発明の範囲内）が
、油−水乳濁液が静的静電場の影古下にあるとき乳濁液
を分解するのに有用であることを示す。前に示したよう
に、分解された乳濁液の割合または量、すなわち水滴％
、が高いほどその形態が化学的に一層有効である。

実施例７ 精油所脱塩装置の運転において、本発明の配合物６〜９
ｐｐｍの範囲にある量の導入が、排出水相の容量油含量
により測定して、油キャリアンダーを、油性脱塩配合物
で通常みられる５％から１％未満に低下したことが認め
られた。

本発明はその広い観点において、示した特定の詳細に限
定されず、本発明の原理から逸脱せず、またその主要利
点を犠牲にしないで、そのような詳細から新しい発展を
なすことができる。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭化水素油から水を分離する方法であって、（ａ
   ）少なくとも１種の、１３〜３０の範囲にある相対溶解
   度数を有する水溶性解乳化剤を、水を含有する炭化水素
   油中へ、前記油の容積を基にして１〜１，０００ｐｐｍ
   分散し、 （ｂ）脱水した油を回収する、 ことを含む方法。
2. （２）前記回収前に、前記解乳化剤を含有する洗浄水を
   加える段階を含み、前記段階により前記油の塩含量が低
   下する、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）油中水乳濁液の破壊から得られる排出水により同
   伴される油を低下する方法であって、式、▲数式、化学
   式、表等があります▼ 〔式中、Ｘ＿１は水素、ヒドロキシＣ＿１〜Ｃ＿５アル
   キル、ヒドロキシアルキル〔ＨＯ（ＣＨ＿２）＿ｎ〕（
   式中ｎは１〜５０である）、およびヒドロキシアルコキ
   シ〔ＨＯ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎ−ＣＨ＿２ＣＨ＿
   ２Ｏ〕（式中ｎは１〜５０である）であり、Ｘ＿２およ
   びＸ＿３は同一または異なることができ、それぞれ水素
   、ヒドロキシ、Ｃ＿１〜Ｃ＿５アルキル、およびＣ＿１
   〜Ｃ＿５ヒドロキシアルキル基を表わす〕を有する脱油
   剤、およびそのエステル、エーテル、アセタールまたは
   ケタール誘導体、並びに前記脱油剤の混合物の少なくと
   も有効量を加える段階を含む方法。
4. （４）前記脱油剤が式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＲはＨまたはＣＨ＿３であり、ｎは１〜１００
   の範囲にある整数である） を有する、特許請求の範囲第（３）項記載の方法。
5. （５）前記ポリオールがエチレングリコールであり、前
   記添加量が前記乳濁液の全重量を基にして１〜１，００
   ０ｐｐｍの範囲である、特許請求の範囲（４）項記載の
   方法。
6. （６）前記解乳化剤が芳香族のポリアルキレンオキシド
   付加物、炭化水素溶媒可溶性合成樹脂オキシアルキル化
   アミン、グリコール樹脂エステル、ビスフェノールグリ
   コールエーテルおよびエステル、並びにアルキルアリー
   ルスルホン酸およびその塩並びにそれらの混合物の種類
   の一員である、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
7. （７）普通の全原油、原油留分および残油として示され
   る油を脱塩する方法であって、 （ａ）１３〜３０の範囲の相対溶解度数を有する水溶性
   アルキレンオキシドアルキルフェノールホルムアルデヒ
   ド縮合体である少なくとも１種の解乳化剤と、式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＲはＨまたはＣＨ＿３であり、ｎは１〜１００
   の範囲にある整数である） を有する少なくとも一種の脱油剤との水性混合物を前記
   油内に１〜約１，０００ｐｐｍ分散し、（ｂ）原油１５
   ９ｍ＾３（チバレル）当り２．３ｋｇ（５ポンド）未満
   の塩を含有する清浄油生成物を回収する、 ことを含む方法。
8. （８）前記混合物を含有する前記油と水の水性乳濁液を
   前記生成物の回収前に３５〜１５０℃に加熱する、特許
   請求の範囲第（７）項記載の方法。
9. （９）前記混合物を含有する水性乳濁液を、さらに静電
   コアレッサーに通す段階にかける、特許請求の範囲第（
   ８）項記載の方法。
10. （１０）前記通過が、エマルジョンを約１１０〜１４５
    ℃の範囲の温度に維持し約１５〜３５分の範囲の時間行
    なわれる、特許請求の範囲第（８）項記載の方法。
11. （１１）脱油剤および解乳化剤が油に約３〜３５ｐｐｍ
    の範囲の濃度に添加される、特許請求の範囲第（７）項
    記載の方法。
12. （１２）脱油剤と解乳化剤との割合が、解乳化剤各重量
    部に対し脱油剤０．０５〜２０重量部の範囲にある、特
    許請求の範囲第（７）項記載の方法。
13. （１３）脱油剤と解乳化剤との割合が解乳化剤毎部ポリ
    オール０．２〜５部の範囲にある、特許請求の範囲第（
    １２）項記載の方法。
14. （１４）前記水性混合物が、脱油剤と解乳化剤の総重量
    を基にして１〜１０重量％のコソルベントを含有する、
    特許請求の範囲第（７）項記載の方法。
15. （１５）前記水性混合物が洗浄水とともに導入され、前
    記洗浄水が油中水乳濁液を生ずるように前記油に導入さ
    れる、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。
16. （１６）前記洗浄水が、前記油を３５〜１５０℃の温度
    に加熱する前および後の両方に導入される、特許請求の
    範囲第（１５）項記載の方法。
17. （１７）１３〜３０の範囲の相対溶解度数を有する水溶
    性解乳化剤を含む原油および残油の脱水および（または
    ）脱塩に適する水性配合物。
18. （１８）前記解乳化剤が式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＲはＨまたはＣＨ＿３であり、ｎは１〜１００
    の整数である） を有する脱油剤と組合され、脱油剤と前記解乳化剤との
    重量比が１：２０〜２０：１の範囲にある、特許請求の
    範囲第（１７）項記載の水性配合物。
19. （１９）前記脱油剤がエチレングリコールである、特許
    請求の範囲第（１８）項記載の水性配合物。
20. （２０）前記脱油剤が１０６〜４，５００の範囲の＠Ｍ
    ＠ｗを有するポリ（エチレングリコール）であり、前記
    解乳化剤が１７〜２０の相対溶解度数を有するエトキシ
    ル化ノニルフェノール−ホルムアルデヒド縮合物である
    、特許請求の範囲第（１８）項記載の水性配合物。
21. （２１）前記脱油剤と前記解乳化剤の総重量を基にして
    １〜１０重量％のコソルベントが存在する、特許請求の
    範囲第（１８）項記載の水性配合物。
22. （２２）前記ポリ（エチレングリコール）が約６００の
    ＠Ｍ＠ｗを有し、配合物の全重量を基準として約１８重
    量％存在し、前記縮合物がフェノール−ホルムアルデヒ
    ド付加物モル当り１０モルのエチレンオキシドを有し、
    配合物の全重量を基準として約２１重量％存在し、前記
    コソルベントがイソプロパノールであって、配合物の全
    重量を基準として約４重量％存在し、残部が水である、
    特許請求の範囲第（２１）項記載の水性配合物。
23. （２３）前記脱油剤がエチレングリコールであって約２
    ５重量％存在し、前記解乳化剤が樹脂モル当り約１０モ
    ルのエチレンオキシドを有するフェノール−ホルムアル
    デヒド樹脂縮合物であって約２５重量％存在し、残部が
    水である、特許請求の範囲第（１８）項記載の水性配合
    物。