KR101990624B1 - 원유 스트림으로부터 수은 및 수은함유 화합물의 제거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수은 보유 종을 탄화수소 함유 유체로부터 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다: i) 디티오카바메이트 폴리머를 상기 유체에, 상기 폴리머 상의 수은 결합 부위의 수가 수은 원자의 양을 적어도 10%까지 초과하는 양으로 부가하는 단계 및 ii) 상기 수은 보유 디티오카바메이트 폴리머를 물/오일 분리 디바이스로 제거하는 단계. 본 발명은 매우 높은 농도에서의 디티오카바메이트 폴리머의 용해도에서 예기치 못한 반전에 달려있다. 높은 용해도 때문에 상기 폴리머는 탄화수소 유체의 수성 내에 남아 있고 다루기 힘든 침전 방법 및 복잡한 고체 액체 분리 디바이스에 대한 필요 없이 제거될 수 있다. 그 결과, 본 발명은 전형적인 오일 정제에 이미 존재하는 장비를 쉽게 사용하여 수은 오염된 원유에서 수은을 쉽게 제거할 수 있다.

Description

원유 스트림으로부터 수은 및 수은함유 화합물의 제거 {REMOVAL OF MERCURY AND MERCURIC COMPOUNDS FROM CRUDE OIL STREAMS}

관련 출원들에 대한 교차참조

해당 없음.

연방 지원된 연구 또는 개발에 관한 서술

해당 없음.

본 발명은 정전 합체 (electrostatic coalescence)의 존재 또는 부재 하에 디티오카바메이트를 사용하여 원유 스트림, 탄화수소, 및/또는 가스 응축물로부터 수은 종의 제거를 위한 방법 및 조성물에 적용된다. 많은 형태의 원유에서 다양한 수은-함유 종이 존재한다. 이들은 원소 수은, 염화제2수은, 황화제2수은, 셀렌화제2수은, 및 이들의 다양한 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않을 수 있다. 또한 수은은 다양한 아스팔트 및 황 함유 복합체 및 화합물의 화학적 성분일 수 있다. 예로서, 아르헨티나 오스트랄 베이슨 (Austral Basin) 지역으로부터의 원유는 2000 ppb가 훨씬 넘는 수은을 함유한다. 오일 산업의 경제 환경의 변화는 그와 같은 수은 보유 원유가 더 통상적으로 사용되도록 하였다.

이들 수은-함유 종(species)이, 유의미한 생성물 품질 및 환경과 안전성 사안에 문제를 불러일으키기 때문에, 원유로부터 제거되는 것이 중요하다. 휘발성 화합물로서, 수은-함유 종의 존재는 원유의 가공 및 취급을 위험하고 예측 불가능하게 한다. 상기 종들은 흔히 독성이기 때문에, 이들은 어떠한 탄화수소든 결국 취급하기에 안전하지 않거나 또는 다양한 확립된 안전성, 오염, 및/또는 법적 기준을 벗어나게 한다. 또한 상기 종은 정제 공정에서 사용되거나 최종 탄화수소 생성물의 성능을 증대시키기 위해 사용되는 다양한 첨가물과 원치않는 부반응을 갖는 경향이 있다. 예를 들면 수은 종은 오일 정제 공정을 경제적으로 하기 위해 사용되는 수첨처리 촉매 및 다른 촉매를 파괴하는 것으로 공지되어 있다.

수은 보유 종은 특히 나프타와 좋지 않다. 원유 정제 공정에서, 나프타는 증류 단계의 분획으로서 생산된다. 수은 보유 종은 이 분획 내에 모여서 원치않는 수은과 함께 농축된 나프타를 초래한다. 이것은 이 나프타의 가치 및 용도를 크게 감소시킨다.

현재, 흡착제, 가스 스트립핑 및 화학적 침전 방법이 촉매 피독 문제를 피하기 위해서 이들의 가공 전에 원유 및 다른 탄화수소 액체로부터 수은을 제거하기 위해 사용되고 있다. 수은을 제거하기 위한, 고정층 흡착제, 예컨대 30 활성탄, 분자체, 산화금속-기반 흡착제 및 활성 알루미나의 사용은 잠재적으로 단순한 접근법이지만, 몇 개의 약점을 갖는다. 예를 들면, 원유 중의 고형물은 흡착제 층을 막는 경향이 있으며, 상기 흡착제의 비용은 수은 수준이 100 내지 300 ppb을 초과하는 경우에 과도할 수 있다. 또한, 소비된 흡착제의 다량은 높은 수준의 수은을 갖는 탄화수소 액체를 처리하는 경우에 생산되며, 그렇게 함으로써 흡착제의 재생 또는 폐기 전에 흡착된 수은을 제거하기 위해 소비된 흡착제를 가공하는 것이 필수적이게 한다.

가스 스트립핑 또한 결점을 갖는다. 효과를 발휘하기 위해서, 스트립핑은 비교적 다량의 스트립핑 가스와 함께 고온에서 수행되어야 한다. 원유가 수은과 스트립핑되는 상당한 양의 경질 탄화수소를 함유하기 때문에, 이들 탄화수소는 상당한 생성물 손실을 피하기 위해 농축되고 회수되어야 한다. 게다가, 스트립핑 가스는 폐기되거나 재생되어야 하며, 이들 옵션들 모두는 스트립핑된 수은이 스트립핑 가스로부터 제거되는 것을 필요로 한다.

화학적 침전은 액체 탄화수소 중의 수은을 고체 수은 설파이드로 전환시키고, 그 다음 여과를 통해 탄화수소 액체로부터 분리시키기 위해 나트륨 설파이드 또는 다른 황-함유 화합물의 사용을 포함한다 (US 특허 6,537,443). 선행기술에서 교시된 바와 같이, 이 방법은 액체 탄화수소와 혼합되는 유의미한 용적의 수성 나트륨 설파이드 용액을 필요로 한다. 이 요건의 결점은, 수성 나트륨 설파이드 용액 및 탄화수소 액체 사이의 접촉을 촉진시키기 위해 교반된 상태에서 2 액체상의 유의미한 용적을 유지하고, 결국 분리되기 어려운 오일-물 에멀젼의 형성을 유도할 수 있게 하기 위한 필요성을 포함한다.

US 특허 6,537,443 및 6,685824는 수은 보유 종을 제거하기 위해 폴리머 디티오카바메이트, 모노머 디티오카바메이트, 황처리된 올레핀, 및 황 보유 화합물로 함침된 규조토 또는 제올라이트의 사용을 문서로 기록하고 있다. 이들은, 탄화수소 - 물 분리 단계를 사용한 제거 후 탄화수소의 여과를 필요로 하는 고체 황-수은 복합체를 형성하기 위해 황-함유 화합물을 탄화수소에 부가한다. US 특허 7,341,667, 7,449,118, 및 7,479,230은 폐기물 유체 스트림으로부터 무기 오염 물질, 예컨대 수은 및 비소의 수준을 감소시키기 위해 사용된 알루미나의 사용을 기재하고 있다. 이 공정에서 알루미나는 클라우스 (Claus) 촉매로 사용되며, 이것은 가스에서 황화수소로부터 원소 황을 회수하는데 사용된다. 폐기물 유체 스트림은 사용된 클라우스 촉매를 함유하는 필터를 통과시켜 원소 수은 및 이온성 수은 둘 모두를 제거한다. US 특허 7,476,3659는 냉각기를 통해 수은 및 가스를 응축시킴으로써 천연가스로부터 원소 수은을 제거하는 방법 및 장치를 개시하고 있다. 원소 수은은 용기의 바닥에서 수집된다. 그러나, 이들 방법 중 어느 것도 수은 제거 공정이 통상적으로 이용가능한 유전 물/오일 분리 장비 또는 물/오일 정제 장비를 사용하여 원위치 방법으로 일어나지 않게 한다. 결과적으로, 이들이 더 고비용의 장비와 함께 부가적인 다루기 힘든 단계들을 필요로 하기 때문에, 이들은 상기 문제에 대한 만족스럽지 못한 해결책이다. 따라서, 원유 스트림, 탄화수소, 및/또는 가스 응축물로부터 수은 종을 제거하는 조성물, 방법 및 장치에 있어서 분명한 유용성이 존재한다.

이 섹션에 기재된 기술은, 본원에 언급된 임의의 특허, 공보 또는 기타 정보가, 그 자체로 구체적으로 지정되지 않는 한, 본 발명에 대한 "선행기술"이라고 승인되는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 이 섹션은 검색이 이루어지거나 37 CFR § 1.56(a)에 규정된 것과 관련 있는 다른 정보가 존재하지 않음을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

발명의 간단한 요약

본 발명의 적어도 하나의 구현예는 수은 보유 종을 탄화수소 함유 유체로부터 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다: i) 디티오카바메이트 폴리머를 상기 유체에, 상기 폴리머 상의 수은 결합 부위의 수가 수은 원자의 양을 적어도 10%까지 초과하는 양으로 부가하는 단계 및 ii) 상기 수은 보유 디티오카바메이트 폴리머를 물/오일 분리 디바이스만으로 제거하는 단계. 본 발명은 하기를 추가로 포함할 수 있다: 유체를 황-함유 화합물의 충분한 양의 수용액과 혼합하여 수은-함유 수용성 반응 생성물을 포함하는 혼합물을 형성하는 단계로서, 황-함유 화합물은 알칼리 금속 설파이드, 알칼리 토금속 설파이드, 알칼리 금속 폴리설파이드, 알칼리 토금속 폴리설파이드 또는 알칼리 금속 트리티오카보네이트를 포함하고, 혼합물은 수용액 대 유체의 용적 비를 0.003 미만으로 함유하는 단계; 및 수은-함유 수용성 반응 생성물을 혼합물로부터 분리하여 유체에 비해 감소된 수은 농도를 갖는 액체 탄화수소를 생산하는 단계.

무수은(mercury free) 물은 폴리머를 부가하기 전에 유체에 부가될 수 있다. 폴리머는 용액을 탄화수소에 부가하기 전에 무수은 물에 부가될 수 있다. 유화제는 폴리머를 부가하기 전에 유체에 부가될 수 있다. 유화제는 부가된 무수은 물에 부가될 수 있다. 에멀젼 제거제는 폴리머를 세척수에 부가하기 전 또는 후에 탄화수소에 부가될 수 있다. 본 방법은 고체 액체 분리 디바이스의 사용을 제외할 수 있다. 탄화수소는 원유의 증류 공정에 의해 형성된 나프타 분획일 수 있다.

수은 보유 종은 원소 수은, 염화제2수은, 황화제2수은, 셀렌화제2수은, 디메틸수은, 디에틸 수은, 아스팔트 및 황 함유 복합체 및 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택될 것일 수 있다. 본 방법은 원소 수은을 전하를 띤 수은으로 전환시키는 것을 추가로 포함할 수 있다. 본 방법은 정전 디바이스의 용도를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명은 하기를 추가로 포함할 수 있다: iii) 액체 탄화수소를, 수은과 반응성이 있는 적어도 하나의 황 원자를 함유하는 유기 화합물과 혼합시키는 단계로서, 상기 유기 화합물은 담체 고형물 상에서 지지되지 않고 황화된 이소부틸렌, 디티오카바메이트, 알킬 디티오카바메이트, 폴리머 디티오카바메이트, 황화된 올레핀, 티오펜, 모노 및 디티오 유기산, 및 모노 및 디티오에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 단계; 및 iv) 상기 유기 화합물과 수은과의 반응에 의해 단계 iii)에서 형성된 수은-함유 수용성 복합체를 단계 iii)의 유출물로부터 제거하여, 상기 액체 탄화수소 공급물과 비교하여 감소된 수은 농도를 갖는 액체 탄화수소를 생산하는 단계.

부가적 특징 및 이점은 본원에 기재되고, 하기 상세한 설명으로부터 분명할 것이다.

상세한 발명의 설명은 도면을 구체적으로 참조하여 이후에 기재되고, 여기서:
도 1은 더 많은 수용성 금속-폴리머 착물을 만들기 위해 착화제로 과잉처리하는 독창적인 방법을 보여주는 그래프이다.
상세한 발명의 설명
다음 정의는 이 출원에 사용된 용어, 및 특히 청구항들이 해석되는 방식을 결정하기 위해 제공된다. 정의의 구성은 단지 편의상이며 임의의 특정한 카테고리에 정의들 중의 어느 것을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
"에멀젼"은 달리 연속상 액체 내에서 불혼화성인 분산상 액체가 일부 화학물질 및/또는 공정에 의해 연속상 액체 전반에 걸쳐 효과적으로 분배되는 액체 혼합물을 의미한다.
"수은 보유 종"은 임의의 형태 및 임의의 하전된 상태의 수은을 함유하는 물질의 조성물을 의미하며, 이것은 비제한적으로 이온 결합, 공유 결합, 극성 회합, 입체적 포착에 의해 연결된 수은, 또는 그렇지 않으면 물질의 조성물 중의 1 이상의 성분과 회합된 수은을 포함한다.
"계면활성제"는 친수성 헤드 그룹 및 소수성 꼬리 그룹을 포함하는 양친매성 구조를 갖는 표면 활성제임을 특정으로 하는 물질의 조성물을 의미하며, 이것은 액체의 표면 장력, 두 액체 사이의 계면 장력, 또는 액체와 고체 사이의 계면 장력을 낮춘다.
상기 정의 또는 본원에 다른 곳에 언급된 설명이 사전에서 통상적으로 사용되거나 본원에 참고로 포함된 출처에 언급된 (명백한 또는 내포된) 의미와 불일치되는 경우에, 본 출원 및 청구항 용어들은 특히 본원의 정의 또는 설명에 따라 해석되는 것으로 이해되며, 통상적 정의, 사전적 정의, 또는 참고로 포함되어 있는 정의를 따르지 않는다. 상기에 비추어, 용어가 사전에 의해 해석되는지, 용어가 (Wiley, John & Sons, Inc.에 의해 출판된) 커크-오트머 화학 기술 백과사전 (Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition, (2005))에 의해 규정되는지를 오직 알 수 있는 경우에는, 이 정의는 용어가 청구항들에 규정되는 방식을 지배할 것이다.
적어도 하나의 구현예에서, 적어도 수은의 일부를 제거하기 위해 수은-오염된 탄화수소를 처리하는 공정이 사용된다. 원유가 흔히 수은을 제거하기 위해 처리되는 공급원료로서 기재되더라도, 상기 공정은 주위 조건 (또는 더 높은 온도 또는 더 낮은 온도) 또는 최대 300℉의 온도 (또는 더 높은 온도 또는 더 낮은 온도)에서 액체이고 바람직하지 않은 양의 수은을 함유하는 임의의 탄화수소를 처리하는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 그와 같은 액체 탄화수소의 예는 비제한적으로 나프타, 등유, 가스 오일, 상압 잔사유, 천연가스 응축물, 액화된 천연가스, 및 이들의 조합을 포함한다. 적어도 하나의 구현예에서, 상기 공정은 10 ppb 초과의 수은을 함유하는 탄화수소 공급원료를 처리하는데 사용되며, 50,000 ppb 초과의 수은을 함유하는 공급물을 처리하는데 효과적이다. 공급원료가 천연가스 응축물인 경우, 약 25 내지 약 3000 ppb, 보통 약 50 내지 약 1000 ppb의 수은을 함유할 수 있다. 본 발명의 공정에 공급되는 전형적인 원유는 약 100 내지 약 25,000 ppb 수은 범위의 수은 수준을 가지며 꽤 빈번히 약 200 내지 약 2500 ppb 수은을 함유한다.
적어도 하나의 구현예에서, 수은 보유 종은, 적어도 하나의 디티오카바메이트 폴리머가 탄화수소 유체에 부가되고 (상기 적어도 하나의 디티오카바메이트 폴리머는 상기 폴리머에 대한 수은 결합 부위의 수가 수은 원자의 양보다 적어도 10% 초과하는 양으로 부가된다), 수은 보유 디티오카바메이트 폴리머를 물/오일 분리 디바이스를 사용하여 제거하는 공정에 따라 탄화수소 유체로부터 제거된다.
이 공정의 유효성은 상당히 예기치 못하다. US 6,537,433은 수은을 제거하기 위해 디티오카바메이트 폴리머를 이용하는 수많은 방법들 및 공정들 (이들 모두는 그 전체가 참고로 포함되어 있다)을 교시한다. 이들 방법 모두의 공통점은 디티오카바메이트 폴리머의 양이 증가하면 상기 폴리머의 용해도가 보다 크게 감소하며, 따라서 고체/액체 분리 디바이스를 사용하는 것이 필요하다 라는 지식이다. 디티오카바메이트 폴리머가 수은에 대한 그것의 화학양론 비를 훨씬 초과하여 부가되는 경우, 디티오카바메이트 폴리머는 계속해서 효과적이지만 금속- 디티오카바메이트 폴리머 복합체의 물 용해도를 증가시킨다는 것을 상당히 예기치 못했다. 이론 및 특히 청구항들의 해석에 제한되지 않고, 상기 폴리머에 대한 결합 부위가 수은 원자의 양보다 적어도 10% 초과하는 경우 이들 부위는 물과 수소 결합을 형성하고 수성상에서의 용해도로 복귀하는 것으로 여겨진다. 그 결과, 다루기 힘든 고체/액체 분리 디바이스가 요구되지 않는다. 적어도 하나의 구현예에서, 상기 공정은 고체 액체 분리 디바이스의 사용을 제외한다. 적어도 하나의 구현예에서, 상기 공정은 10 ppb 초과의 수은을 함유하는 탄화수소와 함께 고체 액체 분리 디바이스의 사용을 제외한다. 과다투여로부터 야기되는 용해도의 예기치 못한 증가는 도 1에 실증된다.
적어도 하나의 구현예에서, 물은 디티오카바메이트 폴리머가 부가되기 전에 그것과 함께 수은을 수용한 유체를 함유하는 탄화수소로부터 제거된다. 이것은 오일/물 분리 디바이스와 함께 달성될 수 있다. 적어도 하나의 구현예에서, 물은 물이 제거된 후 탄화수소 함유 유체 중의 0.1 내지 0.5%를 구성한다.
적어도 하나의 구현예에서, 수은 비함유 물은 디티오카바메이트 폴리머가 부가되기 전에 탄화수소에 부가되어 수중 수은의 용해도를 증가시킨다. 적어도 하나의 구현예에서, 부가적 물은 최대 3-8% (및 바람직하게는 약 5%에 이르는) 탄화수소 함유 유체를 포함하는 물을 야기한다.
적어도 하나의 구현예에서, 유화제가 탄화수소에 부가된다. 이것은 디티오카바메이트 폴리머와 마주치는 그리고 디티오카바메이트 폴리머와 상호작용하는 수은의 경향을 증가시킨다. 적어도 하나의 구현예에서, 에멀젼 제거제는 오일/물 분리 단계를 용이하게 하기 위해 수은이 디티오카바메이트 폴리머와 상호작용한 후에 부가된다.
적어도 하나의 구현예에서, 상기 공정은 정제 공정의 탈염 단계에서 수행된다. 원유 탈염은 유중수 에멀젼이 우선 의도적으로 형성되는 방법이다. 물은 대략 원유의 3% 내지 10 용적%의 양으로 부가된다. 부가된 물은 그 안에 불순물과 접촉하기 위해 원유와 친밀하게 혼합되며, 그렇게 함으로써 이들 불순물을 에멀젼의 수성상으로 이동시킨다. 에멀젼은 보통, 특징적으로 계면활성제인 에멀젼 제거 화학물질의 도움으로, 그리고 물 소적을 분극화시키기 위해 전기장을 제공하는 공지된 방법에 의해 분할된다. 에멀젼이 파괴되면, 물 및 석유 매질은 뚜렷한 상들을 형성한다. 수성상은 석유상으로부터 분리되고 차후에 탈염기로부터 제거된다. 석유상은 정제 작업을 통해 가공을 위한 추가의 다운스트림으로 유도된다. 적어도 하나의 구현예에서, 이 공정은 정전 합체를 이용하지 않는 물 탄화수소 분리기에서 이용될 수 있다. 적어도 하나의 구현예에서, 수은 보유 종을 갖는 폴리머의 체류 시간은 10분 내지 1주이다. 적어도 하나의 구현예에서, 상기 체류 시간은 몇 분의 1초 또는 몇 초만큼 짧다.
적어도 하나의 구현예에서, 수세(water wash)는 입고되는 원유에 부가되고 (이것은 상기 원유의 3 내지 10 퍼센트에 해당하는 양일 수 있다), (에멀젼화, 격렬한 혼합, 또는 당해분야에 공지된 임의의 상응하는 방법을 통해) 혼합되고, 탈염기 정적 구간 (desalter quiet zone)에서 오일 및 물 상들을 빠르게 분리시키는 것을 돕기 위해 유중수 에멀젼 제거제를 사용한다. 과도하게 투여된 폴리머 디티오카바메이트를 상기 수세에 부가하면, 수은 및 p-DTC의 복합체가 발생할 것이다. 이 복합체는 수용성이며, 오일상으로부터의 수은을 수성상으로 이동시켜 다운스트림 작업들을 향상시킬 것이다.
흔히, 원유는 용해된 원소 수은, 수은-함유 콜로이드 입자 및/또는 소적, 및 수은이 흡착된 고형물로 오염된다. 후자의 고형물은 전형적으로 저장고 고형물, 예컨대 모래 및 점토, 및 원유가 생산됨으로써 침전하는 카보네이트 미립자로 이루어진다. 수은-오염된 고형물 및 콜로이드 수은 입자는 바람직하게는 용해된 수은을 제거하기 위해 원유를 처리하기 전에 제거된다.
적어도 하나의 구현예에서, 재료 및 공정은 원소 수은을 하전된 수은으로 전환시키고, 그렇게 함으로써 디티오카바메이트 폴리머 및 수은 사이의 상호작용을 증가시키는데 사용된다.
실시예
앞서 언급한 내용은 실례의 목적을 위해 주어지지만 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는 하기 실시예를 참고하여 더 잘 이해될 수 있다.
오일 정제 장치로부터 스테인레스강 용기 중의 원유의 7-갤런 샘플을 수령했다. 샘플은 실온에서 고체였다. 샘플을 용융시키고 7개의 1-갤런 용기에 부었다. 오일을 용융시키고 90 또는 80-mL를 처방 병에 부었다. 10 또는 20-mL의 증류수를 부가하여 총 용적이 100-mL가 되게 하였다. 상기 병들 중 일부에, (총 오일 용적의) 6 ppm 및 60 ppm의 디티오카바메이트 폴리머 (NALMET VX7928 또는 N-8154, Nalco Company로부터 입수)를 부가했다. 모든 병에, 25 ppm의 에멀젼 제거제 (EC2425 A, Nalco Company로부터 입수)를 부가하여 진탕 후에 에멀젼을 분할했다. 샘플을 200회 흔들고 90℃ 수욕에 1시간 동안 두어 오일 및 물 상들을 분리시켰다. 물 및 오일이 분리된 후, 수은 측정을 위해 20 mL 분취량의 원유를 오일 층의 가운데로부터 채취했다.
결과는 표 1 및 3에서 보여준다. 원유는 1034 10억 분율 (ppb)을 함유했다. 물은 단독으로 75-78%의 수은을 제거했고 오일상에서 평균 245 ppb 수은을 남겼다. 6 ppm의 NALMET VX7928을 사용하여, 81%의 수은이 수성상에서 제거되었으며, 원유에 193 ppb의 Hg이 남았다. 이것은 부가적 52 ppb 또는 5% 가외의 제거율이다. 60 ppm NALMET VX7928을 사용하여, 87%의 수은이 제거되었으며, 133 ppb 수은이 오일에 남아있었다.
표 1.

시험은 그 다음 새로운 원유에 대해 실제 오일 정제 장치 내에서 수행되었다. 상기 원유는 635 ppb 수은을 함유했으며 표 2에서 보여주는 바와 같이 상기 원유를 DI 물로 세척하여 단지 18.7%의 수은만이 제거되었다. 이 제거율은 78% 제거 효율이 측정되었던 실험실에서의 수득된 결과와 매우 상이하다. 증가된 양의 VX7928로의 시험은 72%의 수은이 제거되었음을 보여주었다. 이러한 차이는 정제 장치에서 더 많은 수은이 원소 수은의 형태로 존재하기 때문인 것으로 추정된다.
표 2. 정제 결과

휴대가 쉬운 전기 탈염기 (PED) 시험은 탈염기 세척수에 NALMET VX7928의 부가가 탈염기 성능에 대해 임의의 부정적 효과를 가질 것인지를 결정하기 위해 수행되었다. 표 3에서 보여주는 바와 같이, NALMET VX7928을 다양한 용량의 세척수에 부가했다. 세척수 함량은 5%였으며, 95%는 원유이다. 샘플을 수욕에서 90℃까지 가열한 후, 각 샘플을 80% 바리악 파워 (variac power)에서 10초 동안 에멀젼화시켰다. 에멀젼을 PED 튜브에 붓고 전극을 부착했다.
상기 PED 튜브를 가열 블록에 놓고 120℃까지 가열했다. 5분 후, 에멀젼 중에서 이탈된 물의 양을 오일/물 계면에서의 임의의 래그 층으로 측정했다. 판독은 5분 마다 측정했다. 7분 후, 1분 동안 500-볼트 충격을 상기 에멀젼에 제공하고 17분에 3000-볼트 충격을 사용했다.
표 3에서 보여지는 바와 같이, NALMET VX7928 첨가물은 에멀젼의 분할에 대해 어떠한 효과도 갖지 않았다. 모든 샘플은 - 화학적 부가가 없는 블랭크에 대해서는 제외하고 - 동일한 물 소적을 가졌으며 오일/물 계면에서의 래그 층은 없었다.
표 3. 미정제 PED 시험: 15 ppm EC2425A, 다양한 ppm
VX7928

4 ml 물, 76 mL 원유; 90 ℃, 10 sec@80%
파워
T=7 분에서 1 분 동안 500 볼트; T=17 분에서 1 분 동안 3000 볼트
이 발명이 많은 상이한 형태들로 구체화될 수 있더라도, 본 발명의 특정 바람직한 구현예들이 본원에 상세하게 기재된다. 본 개시내용은 본 발명의 원리를 예시하는 것이며, 실증된 특정한 구현예에 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 모든 특허, 특허 출원, 과학 논문, 및 본원에 언급된 임의의 다른 참조 자료는 이들 전체가 참고로 포함되어 있다. 추가로, 본 발명은 또한 본원에 기재되고 포함되어 있는 다양한 구현예들 중의 일부 또는 모두의 임의의 가능한 조합을 포함한다. 더욱이 본 발명은 또한 본원에 기재되고/되거나 포함되어 있는 다양한 구현예들 중의 하나, 일부 또는 하나만 빼고 모두가 배제된 조합을 포함한다.
상기 개시내용은 설명적이지만 완전하지는 않은 것으로 의도된다. 이 설명은 당해분야의 숙련가에게 많은 변화 및 대안을 시사한다. 모든 이들 대안 및 변화는 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 의도되며, 여기서 용어 "포함하는"은 "비제한적으로 포함하는"을 의미한다. 당해분야의 숙련가는 본원에 기재된 특정 구현예에 대한 다른 등가물을 인식할 수 있으며, 등가물은 또한 청구항들에 의해 포함되는 것으로 의도된다.
본원에 개시된 모든 범위 및 파라미터는 본원에 포함된 임의의 그리고 모든 하위범위, 및 종료점들 사이의 모든 수를 포함하는 것으로 이해된다. 예를 들면, "1 내지 10"으로 언급된 범위는 1의 최소값 및 10의 최대값 사이 (및 이들 값들을 포함하여) 임의의 그리고 모든 하위범위를 포함하는 것으로 간주되어야 한다; 즉, 1 또는 그 이상의 최소값으로 시작하는 모든 하위범위, (예를 들면 1 내지 6.1), 및 10 또는 그 미만의 최대값으로 종료되는 모든 하위범위 (예를 들면 2.3 내지 9.4, 3 내지 8, 4 내지 7), 및 마지막으로 상기 범위 내에 포함되는 각각의 수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 및 10.
이것으로 본 발명의 바람직한 및 대안적인 구현예의 설명을 완료한다. 당해분야의 숙련가는 본원에 기재된 특정 구현예에 대한 다른 등가물을 인식할 수 있으며, 등가물은 본원에 첨부된 청구항들에 의해 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (12)

1. 수은 보유 종을 탄화수소 함유 유체로부터 제거하는 방법으로서,
   디티오카바메이트 폴리머를 유체에 부가하는 단계; 및
   유체로부터 상기 수은 보유 디티오카바메이트 폴리머를 물/오일 분리 디바이스로 제거하는 단계를 포함하고,
   디티오카바메이트 폴리머가 하기의 양으로 유체에 부가되는 방법:
   폴리머 상의 수은 결합 부위의 수가 수은 원자의 양을 적어도 10%까지 초과하는 양.
2. 제1항에 있어서, 폴리머의 부가 전에 무수은(mercury free) 물을 유체에 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 폴리머의 부가 전에 유화제를 유체에 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 폴리머의 부가 후에 에멀젼 제거제(emulsion breaker)를 유체에 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 고체 액체 분리 디바이스의 사용을 제외하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 탄화수소 함유 유체는 나프타, 등유, 가스 오일, 상압 잔사유(atmospheric residue), 천연가스 응축물, 액화된 천연가스 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 수은 보유 종은 원소 수은, 염화제2수은, 황화제2수은, 셀렌화제2수은, 수은을 보유하는 아스팔트 및 황 함유 복합체 또는 화합물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 원소 수은을 전하를 띤 수은으로 전환시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 유체를 수은과 반응성이 있는 적어도 하나의 황 원자를 함유하는 유기 화합물과 혼합하여 수은-함유 수용성 반응 생성물을 포함하는 혼합물을 형성하는 단계로서, 유기 화합물은 담체 고형물 상에서 지지되지 않고 황화된 이소부틸렌, 디티오카바메이트, 알킬 디티오카바메이트, 폴리머 디티오카바메이트, 황화된 올레핀, 티오펜, 모노티오 유기산, 디티오 유기산, 모노티오 에스테르 또는 디티오 에스테르를 포함하는 단계; 및
   수은-함유 수용성 반응 생성물을 혼합물로부터 분리하여 유체에 비해 감소된 수은 농도를 갖는 액체 탄화수소를 생산하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 유체를 황-함유 화합물의 충분한 양의 수용액과 혼합하여 수은-함유 수용성 반응 생성물을 포함하는 혼합물을 형성하는 단계로서, 황-함유 화합물은 알칼리 금속 설파이드, 알칼리 토금속 설파이드, 알칼리 금속 폴리설파이드, 알칼리 토금속 폴리설파이드 또는 알칼리 금속 트리티오카보네이트를 포함하고, 혼합물은 수용액 대 유체의 용적 비를 0.003 미만으로 함유하는 단계; 및
    수은-함유 수용성 반응 생성물을 혼합물로부터 분리하여 유체에 비해 감소된 수은 농도를 갖는 액체 탄화수소를 생산하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 수은 보유 디티오카바메이트 폴리머가 물에 용해되는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 수은 결합 부위의 수는 수은 원자의 수를 적어도 30%까지 초과하는 방법.

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