NO158170B - Termodynamisk stabil mikroemulsjon. - Google Patents

Termodynamisk stabil mikroemulsjon. Download PDF

Info

Publication number
NO158170B
NO158170B NO811330A NO811330A NO158170B NO 158170 B NO158170 B NO 158170B NO 811330 A NO811330 A NO 811330A NO 811330 A NO811330 A NO 811330A NO 158170 B NO158170 B NO 158170B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
surfactant
phase
microemulsion
weight
Prior art date
Application number
NO811330A
Other languages
English (en)
Other versions
NO811330L (no
NO158170C (no
Inventor
Jacques Tellier
Jean-Claude Gautier
Original Assignee
Elf Aquitaine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Aquitaine filed Critical Elf Aquitaine
Publication of NO811330L publication Critical patent/NO811330L/no
Publication of NO158170B publication Critical patent/NO158170B/no
Publication of NO158170C publication Critical patent/NO158170C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/64Oil-based compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/18Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/601Compositions for stimulating production by acting on the underground formation using spacer compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S507/00Earth boring, well treating, and oil field chemistry
    • Y10S507/933Acidizing or formation destroying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en mikroemulsjon av den art som er angitt i krav l's ingress.
Mikroemulsjoner undergår stadig utvikling og foreliggende fremgangsmåte er av betydelig viktighet, fordi den som følge av anvendelse av et overflateaktivt middel og et ko-overflateaktivt middel muliggjør en betydelig nedsettelse av grenseoverfLatespenningen mellom en vandig oppløsning og en hydrofob fase, hvilket fører til en tilsynelatende ho-mogen, termodynamisk stabil blanding med meget fine dråper i størrelsesordenen 0,005 - 0,2 ^im for den ene fase, nemlig den dispergerte, i det vesentlige uten noen omrøring.
Vanlig kjente anvendelser av mikroemulsjoner er mange, og de finner særlig anvendelse innen de følgende felter: Gjenvinning av jordolje, vaskemidler, brennstoffer, smø-remidler, kosmetikk, næringsmidler, farmasøytiske produkter, landbruk og lignende. Selv om anvendelsesfeltet er bredt er antall mulige anvendelser av mikroemulsjoner be-grenset til tilfeller hvor pH er nær nøytral. Opp til nå har det ikke vært mulig å oppnå heterogene fasedispersjoner hvorav den ene fase er sur, annet enn ved konvensjonell emulgering av reaksjonsmediet, hvilket krever kraftige om-røringsanordninger og er belemret med dårlig stabilitet når dispersjonen lagres. Mikroemulsjoner har inntil nå ikke vært anvendt for disse reaksjonstyper, spesielt som følge av vanskeligheten med å danne en mikroemulsjon mellom sur vandig fase (eller ren syre) og et hydrokarbon.
I US-patent nr. 3.754.599 beskrives micellulære dispersjoner bestående av saltsyre, fosforsyre og flussyre, i hvilke konsentrasjonen av syre i vann ligger i området 0,001 - 10 vekt%, fortrinnsvis i området 0,01 - 5 vekt%. De anvendte overflateaktive midler er petroleumsulfonater. De kjente micellulære dispersjoner har de følgende egenskaper:
- hydrokarbon : 2 - 70 %
- vandig oppløsning : 5 - 95 %
overflateaktivt middel : 4 - 20 %
- kooverflateaktivt middel : 0,01 - 20 % elektrolytt : 0,001 - 10 % i forhold til vann
US-patent nr. 3.831.679 beskriver under tilsvarende betingelser micellulære dispersjoner tilpasset for injeksjon i oljeproduserende brønner. Disse blandinger utgjøres av hydrokarbon, konsentrert saltsyre eller flussyre, et overflateaktivt middel av sulfonattypen og et kooverflateaktivt middel:
- hydrokarbon : 25 - 75 %
- konsentrert syre : 5 - 10 %
- overflateaktivt middel : 10 - 40 %
- kooverflateaktivt middel : 5 - 40 %.
De ovenfor nevnte blandinger har to hovedulemper. For det første blir ikke syren innført i blandingen fullstendig be-vart fordi de reagerermed noe av det overflateaktive middel av sulfonattypen, og ytterligere vil fremstillingen.: 7 av disse generelt medfølges av presipitering av en fast-stoffase som gjør dem uegnet for mange av de påtenkte anvendelser .
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å til-veiebringe termodynamisk stabile mikroemulsjoner av sterke syrer, i hvilke det overflateaktive middel og kooverflateaktive middel ikke vil reagere med syren, slik at blandingen av utgangsreaksjonsmediet ikke modifiseres ved reak-sjonen mellom syren og det overflateaktive.middel.
Mikroemulsjonen er særpreget ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-6.
Foreliggende mikroemulsjon kan fremstilles ved å blande én eller flere hydrofobe forbin- deiser med syre, et overflateaktivt middel, et kooverflateaktivt middel og eventuelt andre hjelpemidler og er særpreget ved at det overflateaktive middel er en kationisk : forbindelse som er inert med hensyn til syre.
Blant de kationiske overfld:eaktive midler som er inerte med hensyn til syrer, er de følgende forbindelser egnete som emulgatorer for erholdelse av mikroemulsjoner av sterke syrer: kvarternære ammoniumer, aminoforbindelser fra hvilke kvarternære ammoniumer dannes, samt sulfoniumer. Blant de kvarternære ammoniumer kan de følgende nevnes: monoalkyltrimetylammoniumsalter, dialkyldimetylammonium-salter, trialkylmetylammoniumsalter, alkylbenzyldimetyl-ammoniumsalter, benzylalkylammoniumhalogenider, alkylpyri-diniumhalogenider, hvori alkylgruppen inneholder 6-24 karbonatomer. De sistnevnte alkylgrupper kan særlig være: en kapryl-, dodecyl-, tetradecyl-, heksadecyl-, oktadecyl-, cetyl-, stearyl-, kokoyl-, dodecyl-benzyl-, dodecyl-fenyl-, isoheksadecyl-, oleyl- eller palmitoylgruppe, eller det kan være avledet fra talg (hydrogenert eller ikke), soya eller kopra.
De kvarternære ammoniu m salter kan være halogenider, (klo-rid, bromid), sulfater, perklorater, fosfater og andre salter. Blant aminoforbindelsene som er egnet som kationiske overflateaktive midler kan de følgende nevnes: salter av primære, sekundære, tertiære aminer hvori alkylgruppen er identisk til de for de ovenfor nevnte kvarternære ammoniumer: oksyetylerte aminer så som aminer, oksyetylerte diami-ner inneholdende 2-20 etylenoksydgrupper, hvor alkylgruppene er de samme som nevnt ovenfor.
Blant sulfonsaltene kan de følgende nevnes: salter av tri-alkylsulfoniumer, hvorav minst én av alkylgruppene inneholder 12 - 20 karbonatomer, slik som dimetylsulfoniummeto-sulfonat og metyldioktadecylsulfoniumhydrogensulfat.
Det i henhold til oppfinnelsen anvendte kooverflateaktive middel kan vélges fra de tidligere kjente og særlig fra
klassen alkoholer, ketoner, etere, dioler, etere av glyce-
rol, organiske sure salter (sulfonater, sulfater, karbok-sylater), glyceryletersulfonater, alkoamider, fosforsyre,
mono- og diestere, sulfoksyder, aminsalter, kvarternære organiske basesalter.
De overflateaktive midler i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for forskjellige kjente hydrokarboner, så som parafiner, olefiner, arylnaftener og andre hydrokarboner, såvel som de som utgjør råoljer eller destillatfraksjoner av disse. De er også anvendbare for hydrokarboner som er-
holdes ved destillasjon av kull.
Syrene som er innbefattet i blandingen er mikroemulsjoner
av sterke syrer, og i henhold til oppfinnelsen er uorgani-
ske syrer så som: saltsyre, perklorsyre, svovelsyre, oleum, fosforsyre, salpetersyre, hydrobromsyre, hydrojodsyre, hy-drofluorsyre, eller komplekser av syrer så som H-^PO^—BP^; BF ^ H20.
Eksempelvis kan foreliggende .emulsjon anvendes innen
de følgende felter: væske-væske-ekstraksjon av metallkat-
ioner i hydrometallurgi: en slik prosess kan eksempelvis anvendes for ekstraksjon av uran i konsentrert fosforsyre, eller oppløsningene kan anvendes for svovelsyre eller salt-syreutlutning. Mikroemulsjonsprosessen muliggjør en betyde-
lig forøkelse av grensefasen for de to faser, hvilket fører til en forøket ekstraksjonshastighet for metallene. Emulsjoner ifølge oppfinnelsen fremmer også forskjellige kjemiske synteser, eksempelvis slike som katalyseres ved protoniske syrer: reaksjon av alkylering (f.eks. alkylering av benzen til etylbenzen), hydrolyse (av fettsyreestere f.eks.) forestring, transforestring, polymerisering, isomerisering (eksempelvis n-butan til isobutan), karboksylering (f.eks.
av isobuten til pivalinsyre). Foreliggende emulsjon kan også anvendes for flerfasekatalyse, for dispersjon av syrer i organiske oppløsningsmidler (f.eks. stimulering av oljeproduserende brønner, særlig i kalkstensreservoir). Oppfinnelsen kan også anvendes til kjemiske reaksjoner
mellom syrer og organiske produkter, slik som sulfonering og sulfatering.
I motsetning til hva som er foreslått i US-patentene nr. 3.467.188 og 3.474.865 og 3.756.599 vil sterke syrer ikke oppføre seg, sett ut fra erholdelse av mikroemulsjoner, som enkle elektrolytter, som f.eks. natriumklorid. I realiteten når ionerstyrken stiger, og i nærvær av en utilstrekkelig mengde .:koo ver f lateaktive midler for erholdelse av en en-kelt mikroemulsjonsfase, så går man i rekkefølge gjennom for mineralsalter: et system bestående av en mikroemulsjon i den vandige fase i likevekt med den hydrofobe forbindelse (system I i henhold til terminologien introdusert av WINSOR og beskrevet eksempelvis i "Solvent properties of amphiphi-lic compounds" (Butterworths, London, 1954),til et system som består av en mikroemulsjon i samtidig likevekt med den hydrofobe forbindelse og den vandige fase (system III i henhold til WINSOR). For høye saltkonsentrasjoner, til et system bestående av en olje-i-vann-mikroemulsjon i likevekt med den vandige fase (system II i henhold til WINSOR).
For tilfellet av systemene foreslått i henhold til oppfinnelsen er en fullstendig motsatt oppførsel observert, nemlig, utover en konsentrasjon av syre i størrelsesordenen 1%, erholdes syre-i-olje-type mikroemulsjoner i likevekt med syresysternet (system II), og deretter når syrekonsentra-sjonen tiltar, mikroemulsjoner av syre i samtidig likevekt med den hydrofobe forbindelse og den vandige fase, og deretter erholdes ved høyere konsentrasjoner av syre olje-i-syre-type mikroemulsjoner i likevekt med den oljeaktige fase.
Avhengig av anvendelsesområdet, reaksjonstid og ønsket re-sultat, så er det fordelaktig enten å anvende en mikroemul sjon av syre dispergert i olje i likevekt med en syrefase (WINSOR II), en mikroemulsjon av olje i syre i likevekt med en organisk fase (WINSOR I) eller en mikroemulsjon i samtidig likevekt med den organiske fase og syrefasen
(WINSOR III).
Erholdelsen av disse forskjellige mikroemulsjonstyper er avhengig av naturen og egenskapene for dens bestanddeler. Egenskapene og mengdene av olje, syre, overflateaktive midler og kooverflateaktive midler nødvendig for erholdelse av mikroemulsjoner av syrer er kritiske. For gitte betingelser (egenskapene for hydrokarbonet, det overflateaktive middel og det kooverflateaktive middel, temperatur, ...), så finnes det en optimal syrekonsentrasjon for erholdelse av mikroemulsjoner med minimale mengder overflateaktivt middel. Tilsvarende, for en syre med gitte egenskaper og konsentrasjon er det mulig å velge type av overflateaktivt middel og/eller koo-verflateaktivt middel, eller type hydrokarbon for å oppnå en mikroemulsjon under anvendelse av en minimal mengde av overflateaktivt middel.
Hydrokarbonet er en organisk forbindelse uoppløselig i vann som skal dispergeres med syren, og er særpreget ved antall karbonatomer eller alkanekvivalenten (NCAE).
Den optimale syrestyrke som muliggjør erholdelse av mikror-emulsjoner er avhengig av de følgende parametre: hydro-karbonets natur og særpreget ved dens alkanekvivalent, type og konsentrasjon av overflateaktivt middel, syretype, type og konsentrasjon av kationisk overflateaktivt middel, temperatur og de relative andeler mellom syre og hydrofob forbindelse.
Det er ikke mulig a priori å indikere mengden av det over-; flateaktive middel som skal anvendes i hvert tilfelle/ og mikroemulsjonene i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles innen en vid grense av mer eller mindre syrevann/hydrokar-bonforhold.
Oppfinnelsen muliggjør erholdelse av mikroemulsjoner inneholdende små mengder overflateaktive midler og kooverflateaktive midler i et vidt område av surheter fra 1 vekt% av en sterk uorganisk syre til ren syre og også syre anriket med syreanhydrider, slik som oleumer eller fosforsyrer anriket med E^^S"
For en syre av gitt natur og konsentrasjon kan det finnes et overflateaktivt middel-kooverflateaktivt middel- par for hver hydrofob forbindelsekarakterisert vedantall karbonatomer eller alkanekvivalent (NCAE), hvilket par mulig-gjør erholdelse av mikroemulsjoner under anvendelse av minimale mengder overflateaktive midler.
Det er funnet innen området av foreliggende oppfinnelse at det eksisterer et liniært forhold mellom logaritmen for konsentrasjonen av den optimale surhet og antall karbonatomer eller alkanekvivalenten (NCAE), og natur og konsentrasjon av det overf late aktive middel, natur og konsentrasjon av alkoholen som anvendes som overflateaktivt middel.
For den samme familie kationiske overflateaktive midler spiller molekylvekten en stor rolle. Denne ligger mellom 250 - 800 og fortrinnsvis i området 350-600 for ikke-etoksylerte overflateaktive midler. Den kan være større enn disse verdier i tilfellet for etoksylerte eller propoksylerte overflateaktive midler.
De etterfølgende eksempler illustrerer den letthet med hvilken mikroemulsjoner av sterke syrer innen vide konsen-trasjonsgrenser erholdes ved å følge disse regler.
Disse eksempler utgjør en serie fremstillinger av mikroemuls joner, hvori naturen for det overflateaktive middel, for det kooverflateaktive middel, for den hydrofobe forbindelse og syren varieres. De viser at en konsentrert syre krever, for erholdelse av en mikroemulsjon, anvendelsen av et overflateaktivt middel som er lipofilt eller med en høyere molekylvekt av den samme struktur, eller et mere hydrofobt kooverflateaktivt middel enn en syre for lavere konsentrasjon. For erholdelse av en mikroemulsjon med en tynn syre må det anvendes et hydrokarbon hvis alkanekvivalent er større enn den som anvendes for erholdelse av mikroemuls jon med mindre fortynnet syre.
EKSEMPEL 1
4,2 g fosforsyre inneholdende 43 % H3P04 og 4,1 g heptan blandes ved 20°C under noen omrøring hvoretter tilsettes 0,52 g tetradecylmetylammoniumbromid som overflateaktivt middel og 1 g 2-etylheksanol som kooverflateaktivt middel og en mikroemulsjon erholdes.
EKSEMPEL 2
2 g fosforsyre inneholdende 22 % H-^PO^og 2 g tetradekan blandes ved 20° under noe omrøring, hvoretter tilsettes 2,25 g oksyetylenmonoamin inneholdende 11 etylenoksydgrupper (markedsført under handelsnavnet "NORAMOX Sil" (CECA)) og 2,25 g isopentanol, hvorved erholdes eh mikroemulsjon.
EKSEMPEL 3
10 g P2°5 oppløses i 100 g konsentrert fosforsyre. 2 g av dette syreprodukt og 2 g dekan dispergeres i form av mikroemuls joner etter tilsetningen av 1,1 g dimetyldistearyl-ammoniumklorid anvendt som overflateaktivt middel og 1,1 g 2-etylheksanol anvendt som kooverflateaktivt middel.
EKSEMPEL 4
En mikroemulsjon erholdes ved å blande, ved 20°C under noe omrøring, en 18,3 %<?>ig vandig oppløsning av flussyre, som titrerer 17,5 vekt%, 46,9 % av gassolje, 17,4 % tetradecyl-trimetylammoniumklorid og 17,4 % 2^etylheksanol.
EKSEMPLENE 5 - 10
Resultatene i den. etterfølgende tabell ble erholdt ved å blande ved 20°C under noe omrøring en vandig oppløsning av saltsyre, som titrerer 0,15 vekt%, dodekan, cetyltrimetylammoniumbromid som overflateaktivt middel og en blanding av 2-etylheksanol og isobutanol som kooverflateaktivt middel. Vektforholdet av surgjort vann/dodekan er lik 1:4, vektforholdet kooverflateaktivt middel/ overflateaktivt middel er lik 1:1. Forholdet mellom de kooverflateaktive midler 2-etylheksanol/isobutanol ble variert og tabellen viser mengden i vekt% av overflateaktivt middel (derav den for kooverflateaktivt middel) for erholdelse av en stabil mi kroemulsjon under de beste driftsbetingelser.
Fra denne tabell kan det sees at valget av konsentrasjoner og relative forhold mellom de kooverflateaktive midler har en betydelig innvirkning på andelene av de overflateaktive midler som må innføres for erholdelse av stabile mikroemulsjoner.
EKSEMPEL 11
5,5 g saltsyre inneholdende 15 vekt% HC1 blandes med 15 g gassolje i nærvær av 2,8 g tetradecyltrimetylammoniumbromid, 0,94 g 2-etylheksanol og 3,3 g dodekanol. En mikroemulsjon erholdes som er stabil i. temperaturområdet 0 - 100°C.
EKSEMPEL 12
Driftsbetingelsene var de samme som de i de foregående eksempler, og det ble anvendt:
5 g saltsyre inneholdende 15 % HC1
15 g gassolje
20 g tetradecyltrimetylammoniumbromid
2,35 g 2-etylheksanol og
1,06 g dekahol
Den erholdte emulsjon er stabil ved 50 - 60°C.
EKSEMPEL 13
2 g 18 N svovelsyre og 2 g dekan ble blandet med 3,85 g 2-etylheksanol og 3,8 g distearyldimetylammoniumklorid. Det ble erholdt et produkt i form av en stabil emulsjon.
EKSEMPEL 14
3,2 g oleum inneholdende 25 % SO^, 3,2 g dekan, 2,1 g distearyldimetylammoniumklorid anvendt som overflateaktivt middel og 2,1 g 2-etylheksanol anvendt som overflateaktivt middel ble blandet under svak omrøring. En stabil mikroemuls jon erholdes.
EKSEMPEL 15
Dette eksempel viser at paret H2PO4-BF2H2O som er en Lewis-syre-katalysator anvendt i reaksjoner slik som alkylering, isomerisering, karbonylering, etc kan omdannes til mikroemuls joner.
1,6 g av en blanding bestående av 21 vekt% H^PO^, 55 % BF^ og 24 % vann tilsettes til 1,6 g heptan. Denne blanding omformes til en mikroemulsjon ved tilsetning under svak om-røring av 2,7 g dialkyldimetylammoniumklorid (markedsført under handelsnavnet "NORAMIUM M 14" (CECA), som overflateaktivt middel, og 1,3 g isobutanol som kooverflateaktivt middel. Det gjennomsnittlige antall karbonatomer i dialkyl-gruppene var 14.
EKSEMPLENE 16 - 22 - Virkning av surheten
Disse eksempler indikerer mengdene av overflateaktivt middel som anvendes som funksjon av syreinnholdet av mediet. Resultatene viser at denne mengde ikke er proporsjonal med syreinnholdet, men at det finnes en optimal surhet.
Disse forsøk ble utført under de følgende betingelser: svovelsyre blandes ved en temperatur på 20°C med heptan, og dialkyldimetylammoniumklorid "NORAMIUM M 14" (CECA) ble anvendt som overflateaktivt middel og isobutanol som kooverflateaktivt middel. Vektforholdet H2S04/heptan var lik 1, og forholdet kooverflateaktivt middel/overflateaktivt middel er lik 5. Svovelsyreinnholdet ble variert.
EKSEMPLENE 23- 27 - Innvirkning av HC/ syre- forholdet Hensikten med disse eksempler var å studere innvirkningen av hydrokarbon/syre-forholdet på mengden av overflateaktivt middel som må tilsettes for å erholde en mikroemulsjon. Det ble observert at olje-i-syre-mikroemulsjoner kontinuerlig omformes til syre-i-olje-mikroemulsjoner.
Forsøkene ble utført under de følgende betingelser: saltsyre med 0,15 vekt% HC1 og dodekan ble blandet ved en temperatur på 20°C, cetyltrimetylammoniumbromid som overflateaktivt middel og en blanding av 2-etylheksanol og isobutanol som kooverflateaktivt middel ble tilsatt. Vektforholdet overflateaktivt middel/kooverflateaktivt middel er lik 1, og vektforholdet isobutanol/2-etylheksanol var lik 1/3. Sy-re/dodekan-forholdet ble variert, og de erholdte resultater er vist i den etterfølgende tabell:
E KSEMPLENE 28 - 32
Hensikten med disse eksempler er å vise at hvis et overflateaktivt system (overflateaktivt middel og kooverflateaktivt middel) og en syrekonsentrasjon velges, så finnes det et foretrukket hydrokarbon som muliggjør erholdelse av mikroemuls joner med en minimal mengde overflateaktivt middel. Ved 20°C ble alifatiske hydrokarboner emulgert med fosforsyre som titrerer til 38,5 % fosforsyreanhydrid i forholdet 1/1 av syren med en 1/1 blanding av isobutanol og "NORAMIUM M 14" (CECA) og den minimale mengde nødvendig for erholdelse av en mikroemulsjon.
EKSEMPLENE 33 - 36
De følgende eksempler viser at mikroemulsjonene av syrer kan erholdes med kvarternære ammoniumer bestående av én eller flere fettkjeder.
Ved 20°C ble 1/1 blanding av tetradekan og fosforsyre inneholdende 46,2 % P2°5emulgert med hjelp av en 1/1 blanding av isopentanol og kvarternært ammonium, og den minimale mengde overflateaktivt middel for erholdelse for en mikroemulsjon notert.
EKSEMPLENE 37- 40
Disse eksempler beskriver betingelsene for erholdelse av systemer av type II i henhold til WINSOR, i hvilke en mikroemulsjon av syre i den hydrofobe forbindelse er i likevekt med den sure fase.
EKSEMPEL 37
55 g fosforsyre inneholdende 34,5 % P2°5blandes med 10 g dodekan i nærvær av 17,5 g isobutanol og 17,5 g kationisk overflateaktivt middel "NORAMIUM M2C" (CECA).
Ved likevekt erholdes en øvre fase (80 g) bestående av en mikroemulsjon av fosforsyre i dodekan, og en nedre fase (20 g) som er en oppløsning av syre i vann.
EKSEMPEL 38
200 g fosforsyre inneholdende 3<1><%><P>2°5blandes med 40 g paraffin i nærvær av 1,2 g dietyl-2-heksyl-fosforsyreeester, 5 g dekanol og 5 g dimetyllaurylbenzylammoniumbromid som overflateaktivt middel. Det erholdes et to-fasesystem ved 50°C bestående av 81 ml mikroemulsjon i likevekt med 124
ml av en vandige fase.
EKSEMPEL 39
200 g fosforsyre inneholdende 31 % P20^blandes med en opp-løsning av 0,2 g oktyl (OPPA) pyrofosforsyreester i 40 g paraffin i nærvær av 5 g trikaprylmetylammoniumklorid og 5
g 2-étylheksanol.
Ved 50°C ble det erholdt to faser i likevekt. Det nedre sure lag opptok et volum på 138 ml mens mikroemulsjonen i den øvre del utgjorde 66 ml.
EKSEMPEL 40
Ved å blande 3 g fosforsyre inneholdende 50,6 % P20^med
3 g dekan i nærvær av 1,35 g 2-etylheksanol og 0,65 g cetyltrimetylammoniumbromid, ble det erholdt en mikroemulsjon i den øvre fase (8,2 ml) i likevekt med den nedre fa-se (0,1 ml).
EKSEMPLENE 41 - 4, 3
Mikroemuls jon i likevekt med en organisk fase (system I i i>-henhold til WINSOR's terminologi).
EKSEMPEL 41
3 g ren fosforsyre og 3 g dekan ble blandet med 13,5 g 2-etylheksanol og 0,65 g "NORAMIUM M2C" (CECA). Den øvre organiske fase (2 ml) og mikroemulsjonen som utgjør den nedre fase (6,6 ml) er i likevekt.
EKSEMPEL 4 2
8,5 g 80,7 % svovelsyre, 8,5 g oktan, 0,75 g isopentanol og 0,75 g "NORAMIUM M2C" (CECA) ble blandet. En øvre organisk fase (11,5 ml) og mikroemulsjonen som utgjør den nedre fase (7,5 g ml) er i likevekt.
EKSEMPEL 43
3 g fosforsyre inneholdende 36 % P2°5'3 g dekan blandes med 1,35 g 2-etylheksanol og 0,65 g cetyltrimetylbromid.
Det ble observert to faser:
- øvre : organisk 1,3 ml
nedre: mikroemulsjon 7,6 ml
EKSEMPEL 44 - 46
Mikroemulsjoner som er i samtidig likevekt med en sur fase og en organisk fase (system II i henhold til WINSOR's terminologi) .
EKSEMPEL 44
De følgende bestanddeler ble blandet:
200 g H3P04med 31 % P205
40 g paraffin
1,2 g di-etyl-2-heksylfosforsyreester 3,0 g dekanol
2,0 g 2-etylheksanol
5,0 g "BR 1244" (SEPPIC)
ved 50°C ble det erholdt følgende i likevekt:
et nedre surt lag.11° ml et mellomliggende lag (mikroemulsjon) 49 ml
et øvre organiske lag 52 ml
EKSEMPEL 45
5 g 12 vekt%-ig saltsyre ble blandet med 5 g oktan og 0,30
g isopentanol samt 0,30 g "NORAMIUM M2C" (CECA).
En mellomliggende fase (mikroemulsjon) på 1,2 ml ble observert.
EKSEMPEL 46
5 g 78,4 vekt%'ig svovelsyre ble blandet med 5 g oktan og 0,25 g isopentanol og 0,25 g "NORAMIUM M2C" (CECA). En mellomliggende fase (mikroemulsjon på 1,1 ml ble observert.
De overflateaktive midler i henhold til oppfinnelsen kan også anvendes for alle organiske hydrofobe forbindelser og petrokjemiske produkter, eksempelvis klorerte paraffiner.
De kan også anvendes som hydrofobe forbindelser for oljer av vegetabilsk eller animalsk opprinnelse.
EKSEMPEL 47
En syreemulsjon som effektivt angriper kalkholdige sedimen-ter impregnert med hydrokarboner erholdes ved å blande 10 deler 38%'ig saltsyre
20 deler 1,1,1-triklor-etan
3,8 deler tertiært amin ("NORAMIUM,DMC" (CECA)
2,85 deler 2-etylheksanol
2,85 deler isobutanol
EKSEMPEL 48
En sur. mikroemulsjon som effektivt angriper avsetninger av kalksedimenter impregnert med hydrokarboner erholdes ved å blande:
20 % 28%'ig saltsyre
40 % 1,1,1-trikloretan
16 % "NORAMIUM 0,85" (CECA)
12 % 2-etylheksanol
12 % isobutanol.

Claims (6)

1. Termodynamisk stabil mikroemulsjon omfattende en sterk sur fase, en hydrofob hydrokarbonfase, et overflateaktivt middel og en alkohol som ko-overflateaktivt middel,karakterisert vedat det overflateaktive middel er et kationisk kvartært ammoniumsalt, og at den sterke sure fase er en sterk syre eller vandig oppløsning av en sterk syre med en syrekonsentrasjon på minst 15 %, og hvor konsentrasjonen av den sterke syre i mikroemulsjonen er 3 - 32,2. vekt%, og vektforholdet mellom det ko-overflateaktive middel og det overflateaktive middel er 0,48 - 2, og hvor enten den sterke sure fase eller hydrokarbon-fasen har en dråpestørrelse i området 0,005 - 0,2^im.
2. Termodynamisk stabil mikroemulsjon ifølge krav 1,karakterisert vedat den sterke syre er saltsyre, svovelsyre eller fosforsyre.
3. Termodynamisk stabil mikroemulsjon ifølge krav 1,karakterisert vedat den sterke sure fase er en vannfri sterk syre.
4. Termodynamisk stabil mikroemulsjon ifølge krav 1,karakterisert vedat mengden av det overflateaktive middel utgjør 4,9 - 37,5 vekt%.
5. Termodynamisk stabil mikroemulsjon ifølge krav 1,karakterisert vedat den sterke sure fase er en vandig sterk syre og har en syrekonsentrasjon på 15 - 76 vekt%.
6. Termodynamisk stabil mikroemulsjon ifølge krav 1,karakterisert vedat vektforholdet mellom det overflateaktive middel og syren i mikroemulsjonen ligger i området 7,5 / syrekonsentrasjon i den vandige fase i vekt/6 til 37,5 / syrekonsentras jon i den vandige fase i vekt%.
NO811330A 1980-04-18 1981-04-15 Termodynamisk stabil mikroemulsjon. NO158170C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8008750A FR2480620A1 (fr) 1980-04-18 1980-04-18 Procede de preparation de microemulsions entre une phase acide et une phase hydrophobe

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO811330L NO811330L (no) 1981-10-19
NO158170B true NO158170B (no) 1988-04-18
NO158170C NO158170C (no) 1988-07-27

Family

ID=9241084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO811330A NO158170C (no) 1980-04-18 1981-04-15 Termodynamisk stabil mikroemulsjon.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4595512A (no)
CA (1) CA1184470A (no)
DK (1) DK172381A (no)
FR (1) FR2480620A1 (no)
GB (1) GB2074043B (no)
NL (1) NL8101909A (no)
NO (1) NO158170C (no)
OA (1) OA06789A (no)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2514364B1 (fr) * 1981-10-13 1987-12-24 Jones Loyd Composition et adjuvant d'acidification et procede de traitement de formations petroliferes
FR2543016B1 (fr) * 1983-03-24 1986-05-30 Elf Aquitaine Composition acide a base de microemulsion, et ses applications, notamment pour des nettoyages
CA1243582A (en) * 1984-03-30 1988-10-25 First Brands Corporation Oil-in-alcohol microemulsion
NO173146C (no) * 1984-11-07 1993-11-10 Berol Kemi Ab Fremgangsmaate ved syrebehandling av en underjordisk formasjon
GB8625103D0 (en) * 1986-10-20 1986-11-26 Unilever Plc Disinfectant compositions
IT1227185B (it) * 1988-10-19 1991-03-21 Eniricerche Spa Procedimento per la preparazione di un precursore del biossido di zirconio
US5034140A (en) * 1989-11-27 1991-07-23 Halliburton Company Well acidizing compositions and method
US5556629A (en) * 1991-09-13 1996-09-17 General Electric Company Method of preparing microemulsions
US5244598A (en) * 1991-09-13 1993-09-14 General Electric Company Method of preparing amine functional silicone microemulsions
WO1993014022A1 (en) * 1992-01-15 1993-07-22 Battelle Memorial Institute Process of forming metal compounds using reverse micelle or reverse microemulsion systems
US5596047A (en) * 1994-11-16 1997-01-21 Cytec Technology Corp. Water-dispersible and curable waterborne compositions containing 1,3,5-triazine carbamates
US5895347A (en) * 1997-03-17 1999-04-20 Vinzoyl Technical Services, L.L.C. Chemically stabilized organic emulsions
GB2325478A (en) 1997-05-24 1998-11-25 Sofitech Nv Emulsion for well and formation treatment
WO2006111712A2 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 The Queen's University Of Belfast Ionic liquids and uses thereof
US8567504B2 (en) 2006-08-04 2013-10-29 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and method relating to the prevention and remediation of surfactant gel damage
US9127194B2 (en) 2006-08-04 2015-09-08 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a boron trifluoride complex and methods for use thereof
US8567503B2 (en) * 2006-08-04 2013-10-29 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and method relating to the prevention and remediation of surfactant gel damage
US9120964B2 (en) 2006-08-04 2015-09-01 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing biodegradable chelating agents and methods for use thereof
US9027647B2 (en) 2006-08-04 2015-05-12 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a biodegradable chelating agent and methods for use thereof
EP2017009B1 (en) * 2007-07-20 2013-07-03 Clariant (Brazil) S.A. Reverse iron ore flotation by collectors in aqueous nanoemulsion
US20110220364A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Basf Se Process for mineral oil production using cationic surfactants having a hydrophobic block with a chain length of 6 to 10 carbon atoms
US8881823B2 (en) 2011-05-03 2014-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Environmentally friendly low temperature breaker systems and related methods
WO2013115981A1 (en) * 2012-01-20 2013-08-08 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a boron trifluoride complex and methods for use thereof
US9334716B2 (en) 2012-04-12 2016-05-10 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids comprising a hydroxypyridinecarboxylic acid and methods for use thereof
EP2738235A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Composition and process for demulsifying oil/water emulsions
US9670399B2 (en) 2013-03-15 2017-06-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for acidizing a subterranean formation using a stabilized microemulsion carrier fluid
CN104109527B (zh) * 2013-10-18 2017-03-22 中国石油化工股份有限公司 一种微乳化酸液及其制备方法
US11104622B2 (en) 2019-01-28 2021-08-31 Uop Llc Liquid acid catalyzed alkylation process
US11639322B2 (en) * 2021-09-09 2023-05-02 Uop Llc Sulfuric acid catalyzed alkylation process

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2356205A (en) * 1942-10-21 1944-08-22 Petrolite Corp Process for increasing productivity of subterranean oil-bearing strata
US2713033A (en) * 1952-09-15 1955-07-12 Dow Chemical Co Acidizing oil-bearing formations
US3254714A (en) * 1965-11-05 1966-06-07 Marathon Oil Co Use of microemulsions in miscible-type oil recovery procedure
GB1202081A (en) * 1967-09-15 1970-08-12 Byron Jackson Inc Method of preparing emulsions useful in the treatment of petroleum bearing formations
US3493048A (en) * 1968-07-22 1970-02-03 Marathon Oil Co Cosurfactant influencing the thermostability of micellar dispersions
DE2063986C3 (de) * 1970-12-28 1973-09-27 Farbwerke Hoechst Ag, Vormals Meister Lucius & Buening, 6000 Frankfurt Alkylbenzol sulfomumsalze und deren Verwendung
US3754599A (en) * 1971-12-15 1973-08-28 Marathon Oil Co Use of micellar solutions to improve perforating process
US3799266A (en) * 1972-08-18 1974-03-26 Exxon Production Research Co Fracturing method using acid external emulsions
US3794117A (en) * 1972-09-05 1974-02-26 Halliburton Co Treatment of sandstone formations
US3831679A (en) * 1973-07-05 1974-08-27 Marathon Oil Co Stimulation with inhibited acidizing fluids
US3962102A (en) * 1973-10-01 1976-06-08 The Dow Chemical Company Composition and method for acidizing earthen formations
US4255270A (en) * 1978-09-29 1981-03-10 Phillips Petroleum Company Characterizing petroleum sulfonates by phase behavior

Also Published As

Publication number Publication date
GB2074043B (en) 1984-01-18
OA06789A (fr) 1982-12-31
NL8101909A (nl) 1981-11-16
FR2480620A1 (fr) 1981-10-23
NO811330L (no) 1981-10-19
FR2480620B1 (no) 1984-10-26
GB2074043A (en) 1981-10-28
CA1184470A (fr) 1985-03-26
NO158170C (no) 1988-07-27
DK172381A (da) 1981-10-19
US4595512A (en) 1986-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO158170B (no) Termodynamisk stabil mikroemulsjon.
Bisal et al. Conductivity study of microemulsions: dependence of structural behavior of water/oil systems on surfactant, cosurfactant, oil, and temperature
US3945437A (en) Process for displacing oil using aqueous anionic surfactant systems containing aromatic ether polysulfonates
Martino et al. Phase behavior and microstructure of nonaqueous microemulsions
US4502538A (en) Polyalkoxy sulfonate, CO2 and brine drive process for oil recovery
US9366387B2 (en) Process of preparing improved heavy and extra heavy crude oil emulsions by use of biosurfactants in water and product thereof
US4329236A (en) Technique for tertiary oil recovery
Antón et al. A correlation for three-phase behavior of cation1C surfactant-oil-water systems
NO150106B (no) Anvendelse av en n-acyl-alfa-aminosyre som emulgeringsmiddel for fremstilling av emulsjoner
NO172142B (no) Overflateaktive preparater for anvendelse ved oljeproduksjon
Bellocq et al. Three-dimensional phase diagrams and interfacial tensions of the water—dodecane—pentanol—sodium octylbenzene sulfonate system
Tosch et al. Distribution equilibria in a micellar solution system
US4370238A (en) Process for drying surfactant-containing crude oil
AU2008331576B2 (en) Emulsifier blend
US4686053A (en) Micellar systems containing N-acyl N-alkyl α-amino-carboxylic compounds, particularly useful in enhanced hydrocarbon recovery
Holmberg et al. Microemulsions as reaction medium for a substitution reaction
Sjöblom et al. Phase equilibria of nonionic surfactants and the formation of microemulsions
US3753904A (en) Soluble oil additive concentrate
Baviere Phase diagram optimization in micellar systems
Martin et al. Design of microemulsions based on “destructible” surfactants for use in organic synthesis
CA1124259A (en) Petroleum sulfonates
Chiu The Possibility of Using Disulfonated Cosurfactant for Enhanced Oil Recovery
US4248301A (en) Micellar crude oil displacement with partitioned hydrocarbon sulfonates
DE2365210C3 (de) Wasseraußen-mizellare Lösung für die Sekundär- und Tertiärgewinnung von Erdöl
Salager et al. Multivariable Formulation of Surfactant-Oil-Water Systems