NO176170B - Fremgangsmåte ved fjerning av vannlöselige organiske materialer fra oljeprosessvann - Google Patents

Fremgangsmåte ved fjerning av vannlöselige organiske materialer fra oljeprosessvann Download PDF

Info

Publication number
NO176170B
NO176170B NO885038A NO885038A NO176170B NO 176170 B NO176170 B NO 176170B NO 885038 A NO885038 A NO 885038A NO 885038 A NO885038 A NO 885038A NO 176170 B NO176170 B NO 176170B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
water
oil
organic materials
soluble organic
acid
Prior art date
Application number
NO885038A
Other languages
English (en)
Other versions
NO176170C (no
NO885038L (no
NO885038D0 (no
Inventor
Thomas J Bellos
Roy W Greenlee
Frederick T Welge
Original Assignee
Petrolite Corp
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 Petrolite Corp filed Critical Petrolite Corp
Publication of NO885038D0 publication Critical patent/NO885038D0/no
Publication of NO885038L publication Critical patent/NO885038L/no
Publication of NO176170B publication Critical patent/NO176170B/no
Publication of NO176170C publication Critical patent/NO176170C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0205Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/047Breaking emulsions with separation aids
    • 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
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/902Materials removed
    • Y10S210/908Organic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjerning av vannløselige organiske materialer, som kan omfatte petroleumkarboksylat-anioner, fra olje-prosessvann som kan være vann som fjernes fra en oljebrønn sammen med råoljen eller vann som anvendes for ekstraksjon av korrosive uorganiske forbindelser fra brenselolje for å gjøre brenseloljen egnet for forbrenning i gassturbinkraftanlegg. Fremgangsmåten omfatter de i krav 1
angitte trinn.
Ved fjerning av råolje eller produksjonsfluid fra jord-formas joner fjernes det svært ofte betydelige mengder vann sammen med oljen. I Midtøsten kan produksjonsfluidet være praktisk talt ren olje. Det er imidlertid ikke uvanlig at oljebrønnproduksjonsfluider består av 90% eller mer av vann og bare 10% eller mindre av råolje. Slikt vann omtales som adhe-sjonsvann eller formasjonsvann (engelsk: connate water) og dannes sammen med oljen. Ett av de første trinn etter fjerning av oljebrønnproduksjonsfluidet er å skille oljen fra vannet ved faseseparasjonsteknikker. Separasjonen utføres konvensjonelt ved anvendelse av en masseseparator eller et fritt vann-utskillelsessystem (engelsk: free water knock out system) . Praktisk talt alt hydrokarbonet gjenvinnes passende på denne måte. Dessverre er visse organiske forbindelser såvel som uorganiske salter og syrer, løselige i vann, og bare fase-separas jon vil ikke fjerne de vannløselige forbindelser fra den vandige fase. Vannløselige organiske materialer innbefatter blant annet visse naftenater, fenoler, lavere fettsyrer o.s.v. Vannløselige uorganiske salter innbefatter natriumklorid, natriumsulfat, kalsiumklorid, bariumklorid o.s.v. Skjønt mengden av vannløselige organiske materialer kan være forholdsvis liten, opp til 1 ppm (deler pr. million), gir de ikke desto mindre opphav til miljøproblemer, når den vandige fase tømmes ut i omgivelsene uten fjerning av de vannløselige organiske
materialer. Videre kan de vannløselige organiske materialer være verdifulle substanser. For å oppfylle de någjeldende
strenge miljømessige standarder, trenges det en fremgangsmåte til å redusere nivået av de vannløselige organiske materialer i de uttømte strømmer til 50 ppm eller mindre. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer eii enkel økonomisk fremgangsmåte for oppfyllelse av dette formål. Skjønt kjente fremgangsmåter
kan redusere innholdet av vannløselige organiske materialer til det ønskede lave nivå, er de forholdsvis komplekse og/eller kostbare sammenliknet med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Man kunne for eksempel skille vannet og de vannløselige organiske materialer ved destilla-sjon eller anvendelse av biologiske behandlingsdammer.
Anvendelsen av visse petroleumbrenseloljer for spesifikke formål fordrer at slike oljer behandles for fjerning av uønskede korrosive forurensninger fra dem. For eksempel må brenseloljer anvendt i de nyere, høyeffektive gassturbin-kraftverk oppfylle visse strenge krav når det gjelder tilstedeværelse av uorganiske forurensninger i oljen. Tilstedeværelse av natriumklorid og andre liknende uorganiske salter gjør oljen uegnet som brennstoff for anvendelse i gassturbin-kraftverk. For forbedring av brenselolje slik at den er tilfredsstillende for anvendelse i turbinene, bearbeides brenseloljen vanligvis under anvendelse av en elektrostatisk flertrinns-avsaltingsinnretning. Ved slik drift utføres det hovedsakelig fullstendig fjerning av vannløselige uorganiske salter fra brenselolje ved en motstrøms-vannvaskingsprosess hvor det anvendes en høy elektrostatisk gradient for å bryte den midlertidige vann-i-olje-emulsjon. Selektive spesia-liserte kjemiske demulgeringsmidler anvendes normalt ved slike saltfjerningsfremgangsmåter. Mens fremgangsmåten fjerner de uorganiske salter fra brenseloljen, fjerner dessverre vaskevannet de vannløselige organiske materialer fra brenseloljen. I betraktning av strenge miljømessige standarder er det av stor betydning å fjerne disse vann-løselige organiske materialer som er tilstede i vaskevannet ved fjerningsprosessene for uorganiske salter for å gjøre brennstoffet tilfredsstillende for brenning i turbiner.
Oppfinnelsen er rettet mot en enkel, likefrem fremgangsmåte for fjerning av vannløselige organiske materialer fra oljebrønnproduksjonsfluider såvel som fra vandige strømmer som anvendes for å gjøre brenselolje tilfredsstillende for anvendelse som brennstoff for gassturbin-kraftverk, ved fjerning av uorganiske salter fra disse.
US-"reissue"-patent 29 908 beskriver gjenvinning av oljeavfall i vann ved anvendelse av en demulgerings-flokkule-rings-separasjonsfremgangsmåte hvor det anvendes en kombina-sjons-syre-alun-behandling. Denne fremgangsmåte har ingen effekt ved fjerning av vannløselige oljer.
US-patent 3 687 845 beskriver fjerning av trampoljer fra olje-i-vann-emulsjoner ved tilsetning av en vannløselig anionisk polymer med høy molekylvekt og varmebehandling av emulsjonene slik at oljene flyter sammen og flyter til væskens overflate. Vannløselige oljer er upåvirket av denne behandling.
US-patent 3 707 464 beskriver tilsetning av etsalkali eller syre for justering av væskens pH til ca. 8,0 for akselerering av gravitasjons-separasjon av oljer og fast-stoffer og anvendelse av forhøyede temperaturer for akselerering av separasjonsprosessen. Vannløselige organiske materialer i oppløsningen vil snarere stabiliseres enn fjernes ved denne behandling.
US-patent 4 035 289 beskriver anvendelse av mikro-organismer for reduksjon av tilstedeværelsen av organisk materiale i mineralolje-borefluider. Dette er et eksempel på de langsomme, kostbare kjente fremgangsmåter som innebærer biologiske behandlinger eller anvendelse av absorpsjons-midler, såsom trekull og/eller ionebytterharpikser.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebrakt en fremgangsmåte for fjerning av vannløselige organiske materialer, som kan omfatte petroleumkarboksylat-anioner, fra olje-prosessvann som kan være vann som fjernes fra en oljebrønn sammen med råoljen eller vann som anvendes for ekstraksjon av korrosive uorganiske forbindelser fra . brenselolje for å gjøre brenseloljen egnet for forbrenning i gassturbinkraftanlegg eller bearbeidelse i annet utstyr hvor tilstedeværelse av de uorganiske salter er uønsket. Oljeprosessvannet som den foreliggende oppfinnelse kan brukes for, kan inneholde en liten mengde, f.eks. 100-1000 ppm eller mer, oppløste organiske petroleummaterialer. Først justeres pH i oljeprosessvannet til området fra 2 til 6, fortrinnsvis området 3-5, ved inkorporering av en sterk syre, for eksempel saltsyre eller svovelsyre. Andre sterke syrer, enten
organiske eller uorganiske, kan anvendes. pH-justeringen kan gjøres for en passende olje/vann-blanding eller en tidligere
surgjort vandig strøm. Deretter bringes oljeprosessvannet i intim kontakt med olje under eller etter pH-reguleringen, med det resultat at innholdet av vannløselige organiske materialer i oljeprosessvannet reduseres betydelig ved at de overføres fra vannet til oljen. Til slutt skilles oljen fra olj eprosessvannet.
Ved utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse kan man med fordel gjenvinne betydelige mengder verdifullt materiale og unngå eller minimalisere behovet for å forbedre olje-prosessvann før uttømming til omgivelsene ved anvendelse av avfallsbehandlings-fremgangsmåter med høye omkostninger.
For eksempel kan en operatør typisk behandle 143 x IO<6 >liter (900 000 barrels) vann pr. dag i forbindelse med dets råoljeproduksjon. Vannet som på denne måte er gjort til-gjengelig for en tredje vannbehandling, inneholder 1 000 ppm fri olje pluss vannløselig olje. Fordeling mellom disse to oljeformer kan være 50/50. Ved slik drift bæres derfor 143 000 liter vannløselige organiske materialer med som en meget liten tilstedeværende bestanddel i det enorme vannvolum som behandles.
Ca. 71500 liter (450 barrels) av den frie olje pr. dag som er tilstede som en fortynnet dispersjon av fine olje-dråper, kan fjernes fra denne strøm ved etablerte fremgangsmåter, innbefattende anvendelse av bevirket luftfIotasjon med eller uten demulgeringsmidler og flokkuleringsmidler. Således kan 71 500 liter verdifull olje gjenvinnes rutine-messig. Imidlertid forblir ytterligere 71 500 liter (450 barrels) vannløselige organiske materialer pr. dag med om-trent lik verdi oppløst i vannet, som kan injiseres på nytt i borehullet. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en formålstjenlig fremgangsmåte for gjenvinning også av den vannløselige olje. Dessuten kan den foreliggende oppfinnelse med fordel anvendes ved bearbeidelsen på stedet av visse petroleumsprodukter som brennstoff.
Ofte kan operatøren bli kvitt det forurensede vann som inneholder løselige organiske materialer ved gjen-injeksjon.
I andre tilfeller hvor denne mulighet ikke finnes, vil mangel på en praktisk fremgangsmåte for fjerning av den vannløselige organiske bestanddel frembringe en annen enda større straff - ut fra miljøbestemmelser. For fjerning av den vannløselige organiske betanddel i det forurensede vann for å muliggjøre fjerning av det i strømmer eller i vann, kan langsom bio-logisk siling i en serie av behandlingsdammer, med følgende høye omkostninger, være operatørens eneste mulighet. Fig. 1 er et skjematisk blokkdiagram som viser en apparatur for utførelse av den foreliggende oppfinnelse med en olje/vannstrøm, hvor en mineralsyre innføres for tilveiebringelse av overføring av vannløselig olje i oljefasen. Et luftfIotasjonssystem (AFS) anvendes for fjerning av mindre partikler av uløselig olje. Fig. 2 er et skjematisk blokkdiagram som viser en annen apparatur for utførelse av den foreliggende oppfinnelse med en olje/vann-produksjonsstrøm på kontinuerlig måte. Fig. 3 er et skjematisk blokkdiagram som viser enda en annen apparatur for utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvor surgjort vaskevann renner motstrøms til oljestrømmen i en elektrostatisk brenselolje-avsaltnings-anordning. Ved drift holdes den løselige olje tilbake av den avsaltede brenselolje, og avløpsvannet har en redusert mengde av vannløselig olje.
Det er vanlig å betegne de vannløselige organiske materialer som finnes i, og gjenvinnes fra, petroleum generelt som "petroleumsyrer" og mer spesifikt som "naftensyrer". Kjemisk er petroleumsyrene hovedsakelig monokarboksylsyrer som er beslektet med naftenserien (alisykliske) av hydrokarboner. Imidlertid er andre sure petroleumssubstanser innbefattet. For eksempel kan substituerte fenoler, mer-kaptaner, langkjedede ketoner o.s.v. funksjonere som petroleumsyrer når det gjelder denne fremgangsmåte. Petroleumsyrer er naturlige bestanddeler i råolje og dannes ikke ved raffinering. En typisk formel for syrene kan skrives som R(CH2)nCOOH, hvor R kan være en syklisk del som består av 1, 2, 3 eller flere ringer innbefattende slike syrer som cyklopentaneddiksyre og trans-2,2,6-trimetyl-cyklo-heksyleddiksyre og n er vanligvis 1 eller høyere. Aromatiske ringer, mettede ringer og kondenserte ringer er normalt tilstede. Det er funnet at så mange som 12 0 eller flere forskjellige petroleumsyrer kan være tilstede i en gitt råolje. De fleste er egnet i alle forhold i hydrokarboner, men de fleste syrer i serien har bare liten løselighet i vann. Som deres natriumsalter eller andre alkalimetallsalter er imidlertid disse naftenater fortrinnsvis vannløselige. Det er disse vannløselige organiske materialer den foreliggende oppfinnelse dreier seg om. Det må være klart at ved det pH som finnes i de naturlig forekommende vandige blandinger, kan syrene eksistere som anioner i forbindelse med mot-ioner av natrium, kalsium o.s.v. For eksempel kan naftensyrer anses å være tilstede som naftenatsalter. Ofte er derfor petroleumsyrer i den vandige fase i oljeproduksjonsfluider i anionisk form og kan riktigere betegnes som petroleumkarboksylat-salter, fenater og andre salter.
Mens fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i korthet og generelt, henvises det nå til tegningene som skjematisk illustrerer spesifikke utførelses-former av den foreliggende oppfinnelse. Under henvisning til prosessdiagrammet på Fig. 1, skal det bemerkes at under drift beveges oljeproduksjonsfluid fra en egnet kilde gjennom ledningsrør 1 inn i en tank 2 som er utstyrt med en røre-anordning 3. En vandig oppløsning av sterk syre, fortrinnsvis en sterk mineralsyre, tilsettes også i tanken gjennom ledningsrør 4 før, etter eller under pumpingen av oljeproduk-sjons-tilførselsesstrømmen inn i tank 2. Hydrokarbonet, f.eks. et brennstoff, og syren kan blandes før det kommer inn i tanken, hvis ønskelig. Mengden av syre valgt for tilsetning er tilstrekkelig til å senke pH i innholdet i tanken eller strømningsproduksjonsledningen til 2-6. Når tanken er passende fylt, roteres røreren ved hjelp av en motor 5 eller andre drivanordninger ved forholdsvis lav skjærkraft under tilveiebringelse av intim kontakt mellom de to faser uten at det gir opphav til noen betydelig^emulgering av oljefasen og væskefasen. Kjemiske olje-i-vann-demulgeringsmidler og/eller spesielle flokkuleringsmidler kan, hvis nød-vendig, tilsettes atskilt eller sammen med utgangsmateriale-eller syreoppløsningen. Hvis høyskjærkrafts-betingelser unn-gås, vil det vanligvis ikke være nødvendig med noe kjemisk demulgeringsmiddel.
Deretter stoppes røreren og den vandige fase får atskilles ved tyngdekraften fra oljefasen. Den fraskilte olje som inneholder petroleumkarboksylatsaltene o.s.v. som er tatt opp fra den vandige fase, fjernes fra tank 2 gjennom et ledningsrør 6.
Den vandige fase overføres fra tank 2 gjennom et ledningsrør 7 til et luftfIotasjonssystem (AFS) generelt angitt ved henvisningstall 8 med konvensjonell konstruksjon for ytterligere separasjon av oljen fra vannet, hvis nød-vendig. Andre fIotasjonssystemer, såsom oppløst-luftfIotasjon, kan likeledes anvendes for separasjon av olje fra vannet. Følgelig er ikke oppfinnelsen begrenset til anvendelsen av noen spesiell separasjonsteknikk. En gass såsom luft, eller mer foretrukket oljefeltgass, d.v.s. metan, etan o.s.v. opprettholdes i hulrommet 9 i beholderen 10. En rører 11 med passende skovl som drives av motor 12, roteres under dannelse av en virvelbevegelse 13 hvorved gassen blandes med væske i beholderen 10. Etter hvert som gassen drives inn i væsken, frembringer gassen de ørsmå oljepartikler som kan blandes i væsken under oppflyting til toppen av beholderen 10. En porøs sikt 14 omgir røreren og hjelper på den gass-frembrakte fIotasjon av oljepartiklene. Oljen skummes av og fjernes fra systemet gjennom ledningsrør 15. En delvis re-sirkulering av vannet kan utføres ved at en del av vannet ledes bort gjennom resirkuleringsledning 16, hvis nødvendig. Vannet, hvis petroleumsyreinnhold er blitt vesentlig redusert, uttas fra ledningsrør 17. Vannet har et lavt nivå av vannløselige organiske materialer, nemlig 50 ppm eller mindre.
Et standard-luftfIotasjonssystem omfatter i alminnelig-het et stort antall indusert-gass-fIotasjonskamre, anordnet i serie og/eller parallelt, i stedet for ett som illustrert i aet foreliggende. Hvert kammer kan anvende en vertikalt rettet roterende drivenhet for dispergering av luft eller annen gass inn i den vandige strøm ved hjelp av virvel-dannelse og justerbare porter for avskumming av oljen. En uttakscelle (ikke vist) kan inkorporeres for tilveiebringelse av en stillestående sone for sluttseparasjon av innblandet gass og eventuelle partikkelformige materialer.
Et konvensjonelt AFS-system innbefatter derfor anordninger for innblanding av en egnet gass i prosessvannet, anordninger for blanding'av væsken og gassen, og resirkula-sjonssløyfer. Ofte er flere trinn av slikt utstyr tilveie-brakt i serie for mer fullstendig å skille fri olje fra vannet. Under vanlige forhold ville slikt utstyr selv ved optimal drift slippe ut en avløpsstrøm hvorfra hovedsakelig ingen av de vannløselige organiske materialer var blitt fjernet. Ved utøvelse av den foreliggende oppfinnelse vil avløpsvannet være nesten fritt for både vannløselig olje og vannuløselig olje.
Under henvisning til Fig. 2 hvor det anvendes et kontinuerlig system for fjerning og gjenvinning av vannløselige organiske materialer, bringes oljeproduksjonsfluid eller - utgangsmateriale fra en egnet kilde inn i tank 20 gjennom et ledningsrør 21, og en vandig oppløsning av en sterk syre, fortrinnsvis en sterk mineralsyre, bringes inn i tank 19 gjennom et ledningsrør 21 for senkning av pH til det ønskede område 2-6. Utgangsmaterialstrømmen kommer inn i tanken gjennom ledningsrør 20 og støter mot en avbøyningsplate 23. Dette resulterer i en intim men lav skjærkraftblanding av de to utgangsmaterialstrømmer under slike betingelser at emulgeringen ikke blir noe vesentlig problem. Oljefasen beveges gjennom et ledningsrør 24 inn i en tank 25. Den vandige fase fjernes fra tank 2 0 og pumpes gjennom et ledningsrør 26 og tømmes i oljefasen i tank 25 i form av smådråper eller som ørsmå partikler. Smådråpene beveges gjennom oljefasen og avsettes i den vandige fase i bunnen av tank 25. Etter hvert som smådråpene beveges gjennom oljefasen, ekstraheres de vannløselige organiske materialer fra den vandige fase og tas opp av oljefasen.
Oljefasen i tank 25 beveger seg gjennom et ledningsrør 27 inn i en tank 28. Den vandige fase fjernes fra bunnen av tank 25 og pumpes gjennom et ledningsrør 29 og tømmes i oljefasen i tank 28 i form av smådråper eller som ørsmå partikler. Smådråpene beveger seg gjennom oljefasen og inn i den vandige fase i bunnen av tank 28. Etter hvert som smådråpene beveger seg gjennom oljefasen, ekstraheres igjen de vann-løselige organiske materialer fra syrefasen og tas opp av oljefasen. Oljefasen går ut av systemet gjennom et lednings-rør 31, og den vandige fase går ut av systemet gjennom et ledningsrør 32. Hvis nødvendig kan ytterligere ekstraksjons-tanker inkorporeres i serie i systemet for ytterligere reduksjon av mengden av vannløselige organiske materialer i den vandige fase.
Under henvisning til Fig. 3 ledes brenselolje med et innhold av uorganiske salter som er for høyt til å oppfylle kravene om passende brenning i høyeffektivitetsanlegg for generering av elektrisk kraft, kontinuerlig via en ledning 3 3 inn i en første elektrostatisk brenseloljevaskeenhet 34. Vann av tilfredsstillende kvalitet ledes kontinuerlig til en andre elektrostatisk brenselvaskeenhet 35 via en ledning 36. Vaskevannet fra enhet 35 ledes til enhet 34 via en ledning 37. En vandig oppløsning av en sterk syre, fortrinnsvis en sterk mineralsyre, injiseres kontinuerlig inn i ledning 36 via en ledning 38 i mengder som er tilstrekkelige til å senke pH i vaskevannet til 6 eller lavere. I enheter 34 og 35 opprettholdes det en høyspennings-, lavampere-gradient mellom elektrodene 40 under drift. Skjønt det ikke er spesifikt beskrevet, kan systemet forsynes med en injeksjonsinnretning som regulerer mengden av syre som injiseres i vaskevannet automatisk som svar på den bestemte strømningshastighet og pH i vaskevannet.
Oljen som vaskes i enhet 34, ledes via en ledning 41 til toppseksjonen på enhet 35, hvor de vannløselige organiske materialer i vaskevannet overføres fullstendig eller delvis tilbake til brenseloljen. Oljemengden i ekstraksjonsenheten bør normalt være minst 5% av den totale mengde væske i enheten. Den vaskede brenselolje som inneholder de vann-løselige organiske materialer, føres til en brenner eller for ytterligere bearbeidelse via en ledning 42. Vaskevannet som de vannløselige organiske materialer er blitt fjernet fra, føres via en ledning 4 3 til et punkt for videre bearbeidelse eller for uttømming fra systemet.
De følgende eksempler beskriver forskjellige utførelses-former for oppfinnelsen. Dersom ikke annet er angitt, er alle prosentandeler i det foreliggende på vektprosent-basis.
Eksempel 1
Produksjonsoljebrønnfluid med en temperatur på 54°C fra et oljefelt i California, ble analysert og funnet å bestå av ca. 90% vann og 10% råolje. Vannet hadde en pH på 7,0 og ble analysert og funnet å inneholde 480 ppm (deler pr. million) vannløselige organiske materialer. Ved dette nivå av organisk materiale anses vannet for å være utilfredsstillende for tilbakeføring til omgivelsene. 18,9 liter av produksjonsoljebrønnfluidet ble anbrakt i en første beholder med passende størrelse forsynt med en delt-skive-rører, og beholderen ble anbrakt i et varmebad for opprettholdelse av temperaturen på 54°C. Til den omrørte blanding ble det tilsatt 15 ml 15% saltsyreoppløsning, som senket pH i blandingen til 3,0. Det ble også tilsatt et ditiokarbamat-demulgeringsmiddel (et fritt-vann-utskillelseskjemikalie) i en mengde på 10 ppm for å hjelpe på atskillelse av fasene. Under forholdsvis lave skjærkraftbetingelser ble blandingen omrørt i 30 minutter ved en hastighet på 300 rpm (omdreininger pr. minutt).
Omrøringen ble stoppet og lagdelingen av oljen og vannet ble bevirket ved tyngdekraften ved masseseparasjon. Vannet ble dekantert fra den første beholder og pumpet inn i en AFS-enhet. I ASF-enheten ble det tilsatt en kationisk invers emulsjonspolymer med høy molekylvekt for tilveiebringelse av en konsentrasjon på 3 ppm av polymeren i vannet. Vannet ble bearbeidet under anvendelse av en konvensjonell AFS-fremgangsmåte som gjør at oljen flyter til overflaten og skummes deretter av som beskrevet ovenfor. Vann ble fjernet fra AFS-enheten og ble analysert ved en infrarød fremgangsmåte med hensyn til total mengde vannløselige organiske materialer og olje. Det ble funnet at det behandlede vann bare inneholdt 50 ppm vannløselige organiske materialer og fri olje og ble ansett for å være egnet for uttømming til omgivelsene.
Eksempel 2
Eksempel 1 ble gjentatt, bortsett fra at i dette eksempel ble oljebrønnfluid fra det samme oljefelt, men som inneholdt 2 0% olje, omrørt i 2 0 minutter ved en hastighet på 245 rpm. Tretten ml 37% saltsyre ble anvendt. Vannets pH ble målt etter tilsetning av syren og ble funnet å være 4,2. Det ble bestemt at den behandlede olje bare inneholdt 41 ppm av vannløselige organiske materialer og fri olje. Til-førselsfluidets temperatur var 61°C, som ble opprettholdt gjennom hele behandlingen.
Eksempel 3
I dette eksempel ble Eksempel 1 gjentatt, bortsett fra at produksjonsoljefelt-brønnfluidet fra det samme oljefelt som inneholdt 10% olje, ble omrørt i 10 minutter ved en hastighet på 245 rpm. Tolv ml konsentrert svovelsyre ble anvendt. Vannets pH ble målt til 2,5. Det ble funnet at det behandlede vann inneholdt bare 52 ppm vannløselige organiske materialer og fri olje. Utgangsmaterialstrømmens temperatur var 63°C, som ble holdt gjennom hele behandlingen.
Eksempel 4
I dette eksempel ble Eksempel 1 gjentatt, bortsett fra at det ikke ble anvendt noen syre. Det ble funnet at vannet før og etter behandling inneholdt praktisk talt det samme høye nivå av vannløselige organiske materialer. Med andre ord ble hovedsakelig ingen av de vannløselige organiske materialer som opprinnelig var oppløst i den vandige fase, overført til oljefasen slik som det skjedde i de andre eksempler hvor det ble anvendt lavere pH-verdier. Det ble således ikke oppnådd noen forbedring av vannet slik som i eksemplene utført i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
Eksempel 5
I dette eksempel ble det anvendt den vandige strøm fra en gassturbinbrennstoff-vaskeenhet som var anbrakt i et kraftverk i den sydøstre del av U.S.A. Enheten var spesielt utformet utstyr for brennstoffvasking for fjerning av uorganiske salter, spesielt natriumklorid, for å gjøre brennstoff tilfredsstillende for brenning i kraftdannende turbiner, og hadde evnen til hovedsakelig fullstendig fjerning av vannløselige uorganiske salter fra turbin-brennstoff nr. 6 som strømmer med 1968 liter pr. minutt ved en motstrøms-vannvaskingsfremgangsmåte hvor det anvendes en høy elektrostatisk gradient for å bryte den midlertidige vann-i-olje-emulsjon. Skjønt det behandlede brennstoff ble forbedret ved at dets alkalimetall og jordalkalimetall ble betydelig redusert, var mengden av petroleumkarboksylater oppløst i vaskevannet for høyt til å tilfredsstille etablerte vannuttømmingsstandarder. Det ble injisert tilstrekkelig svovelsyreoppløsning i en strøm av brennstoffvaskevannet som var i bevegelse, til at vaskevannets pH ble senket fra 8,35 til området 4,5-6,0. Det surgjorte vaskevann var i motstrøm i forhold til strømmen av den innkommende råbrenselolje. Det ble observert at den totale mengde oppløste organiske materialer i utløpsvannet var større enn 100 ppm i gjennom-snitt før surgjøringen av det innkommende vaskevannet hadde startet, men var mindre enn gjennomsnittlig ca. 5 ppm etter at surgjøringsprosessen var satt i gang. Mengden av svovelsyre som ble injisert i det strømmende brennstoffvaskevannet, ble redusert for å senke dets pH til ca. 4,5. Ved denne pH og ved pH-verdier på opp til 6,0, minket nivået av vann-løselige organiske materialer i utløpsstrømbrennstoff-vaskevannet til mindre enn 10 ppm. Når svovelsyreinjeksjonen hadde opphørt, ble det observert at nivået av vannløselige organiske materialer i brennstoff-vaskevannet gikk tilbake til det tidligere høyere nivå som oversteg 100 ppm.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for fjerning av vannløselige organiske materialer, som kan omfatte petroleumkarboksylat-anioner, fra oljeprosessvann som kan være vann som fjernes fra en olje-brønn sammen med råoljen eller vann som anvendes for ekstraksjon av korrosive uorganiske forbindelser fra brenselolje for å gjøre brenseloljen egnet for forbrenning i gassturbinkraftanlegg, karakterisert ved at den omfatter trinnene a) en sterk syre innføres i vannet for justering av pH i vannet til innenfor området 2-6, b) deretter eller samtidig sørges det for intim kontakt mellom det surgjorte vann og olje med det resultat at innholdet av vannløselige organiske materialer i vannet reduseres vesentlig ved at de overføres fra vannet til oljen, og c) oljen og vannet atskilles.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som syre anvendes en sterk mineralsyre.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes pH innenfor området 3-6.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som sterk mineralsyre anvendes saltsyre.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som sterk mineralsyre anvendes svovelsyre.
NO885038A 1988-01-14 1988-11-11 Fremgangsmåte ved fjerning av vannlöselige organiske materialer fra oljeprosessvann NO176170C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07143438 US4818410B1 (en) 1988-01-14 1988-01-14 Method of removing water soluble organics from oil process water

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO885038D0 NO885038D0 (no) 1988-11-11
NO885038L NO885038L (no) 1989-07-17
NO176170B true NO176170B (no) 1994-11-07
NO176170C NO176170C (no) 1995-02-15

Family

ID=22504081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO885038A NO176170C (no) 1988-01-14 1988-11-11 Fremgangsmåte ved fjerning av vannlöselige organiske materialer fra oljeprosessvann

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4818410B1 (no)
CA (1) CA1330462C (no)
GB (1) GB2214503B (no)
NO (1) NO176170C (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354477A (en) * 1992-04-07 1994-10-11 Champion Technologies Low molecular weight amines and amine quaternaries for the removal of soluble organics in oil field produced water
US5853592A (en) * 1992-09-03 1998-12-29 Baker Hughes Incorporated Method of removing water soluble organics from oil process water with an organic acid and a mineral acid having a plurality of pKa's
US5364532A (en) * 1992-09-03 1994-11-15 Petrolite Corporation Method of removing water soluble organics from oil process water
US5637223A (en) * 1992-09-03 1997-06-10 Petrolite Corporation Method of removing water soluble organics from oil process water
DK0590769T3 (da) * 1992-09-30 1999-01-18 Baker Hughes Inc Fremgangsmåde til fjernelse af vandopløselige organiske materialer fra olieprocesvand
US5395536A (en) * 1993-05-07 1995-03-07 Baker Hughes, Inc. Wastewater organic acid removal process
US5433863A (en) * 1993-11-17 1995-07-18 Nalco Chemical Company Method for clarifying wastewater containing surfactants
US5614476A (en) * 1994-12-21 1997-03-25 Entek Corporation Method for reducing the crystallization temperature of a carbon disulfide precursor-containing solution and resulting compositions
US5593955A (en) * 1994-12-21 1997-01-14 Entek Corporation Method for reducing the pour point of an oil and compositions for use therein
US5804078A (en) * 1996-03-14 1998-09-08 Texaco Inc. Method of removing water soluble organics from oil process water
US6132619A (en) * 1996-12-05 2000-10-17 Bj Services Company Resolution of sludge/emulsion formed by acidizing wells
US6491824B1 (en) 1996-12-05 2002-12-10 Bj Services Company Method for processing returns from oil and gas wells that have been treated with introduced fluids
US6077976A (en) * 1998-12-17 2000-06-20 Basf Corporation Process for recovery of aminoalcohols from aqueous solutions containing inorganic salts
US6113790A (en) * 1998-12-18 2000-09-05 Basf Corporation Process for removing water-soluble organics from waste streams
US6159379A (en) * 1999-05-04 2000-12-12 Baker Hughes Incorporated Organic ammonium salts for the removal of water soluble organics in produced water
US6695968B2 (en) * 2001-09-10 2004-02-24 Baker Hughes Incorporated Removal of water solubilized organics
US7497943B2 (en) * 2002-08-30 2009-03-03 Baker Hughes Incorporated Additives to enhance metal and amine removal in refinery desalting processes
US8425765B2 (en) 2002-08-30 2013-04-23 Baker Hughes Incorporated Method of injecting solid organic acids into crude oil
US7416661B2 (en) * 2005-04-01 2008-08-26 Petreco International Inc. Mechanical flotation device for reduction of oil, alkalinity and undesirable gases
US8173016B2 (en) 2005-04-01 2012-05-08 Cameron International Corporation Mechanical flotation device for reduction of oil, alkalinity and undesirable gases
US7520993B1 (en) * 2007-12-06 2009-04-21 Water & Power Technologies, Inc. Water treatment process for oilfield produced water
US7947182B2 (en) * 2008-08-29 2011-05-24 Conocophillips Company Naphthenic acid removal process
US20110000861A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-06 Bear Creek Services, LLC. Portable and Scalable Water Reclamation System and Method
US9790438B2 (en) 2009-09-21 2017-10-17 Ecolab Usa Inc. Method for removing metals and amines from crude oil
WO2014150911A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Gpm Pumping Services Llc Dba Gpm Environmental Services Potable water substantially free of trihalomethanes
US9718712B2 (en) * 2013-07-12 2017-08-01 Uop Llc Methods and systems for treating caustic materials
EP3207971B1 (en) * 2016-02-18 2020-03-25 Alfa Laval Corporate AB Method and system for cleaning oily waste
US10968402B1 (en) 2019-10-08 2021-04-06 Saudi Arabian Oil Company Method and system for the control of water concentration in crude oil entering the dehydrators
US11008521B1 (en) * 2019-10-08 2021-05-18 Saudi Arabian Oil Company Control of demulsifier injection into crude oil entering separators
US11548784B1 (en) 2021-10-26 2023-01-10 Saudi Arabian Oil Company Treating sulfur dioxide containing stream by acid aqueous absorption
US11926799B2 (en) 2021-12-14 2024-03-12 Saudi Arabian Oil Company 2-iso-alkyl-2-(4-hydroxyphenyl)propane derivatives used as emulsion breakers for crude oil

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US29908A (en) * 1860-09-04 Homer paemelee
US3108059A (en) * 1961-02-03 1963-10-22 Rohm & Haas Recovery of oil by strip-mining
NL277548A (no) * 1961-04-26 1900-01-01
GB961869A (en) * 1961-09-06 1964-06-24 Universal Oil Prod Co Method of removing phenolic contaminants from water
US3687845A (en) * 1970-05-15 1972-08-29 Dow Chemical Co Separating tramp oils from oil-in-water emulsions
BE771329A (fr) * 1971-05-14 1971-12-16 Daikyo Oil Co Ltd Procede de traitement d'eaux residuelles malodorantes
US3707464A (en) * 1971-07-15 1972-12-26 Petrolite Corp Process for clarifying an oil-solids contaminated aqueous stream
FR2252990B1 (no) * 1973-11-30 1978-09-29 Commissariat Energie Atomique
FR2292677A1 (fr) * 1974-11-26 1976-06-25 Aquitaine Petrole Traitement d'assainissement des effluents de forages petroliers
US4198294A (en) * 1975-06-16 1980-04-15 The Redux Corporation, Inc. Water purification system
US4058453A (en) * 1976-08-11 1977-11-15 Texaco Exploration Canada Ltd. Demulsification of oil emulsions with a mixture of polymers and alkaline earth metal halide
US4283290A (en) * 1977-07-06 1981-08-11 Davy International (Oil & Chemicals) Ltd. Purification utilizing liquid membrane with electrostatic coalescence
US4317487A (en) * 1978-08-17 1982-03-02 Molecular Energy Research Company, Inc. Method of recovering oil and other hydrocarbon values from subterranean formations
US4311596A (en) * 1980-05-14 1982-01-19 Energy Modification Inc. Extraction of reusable water from a mineral mining process

Also Published As

Publication number Publication date
US4818410A (en) 1989-04-04
NO176170C (no) 1995-02-15
CA1330462C (en) 1994-06-28
NO885038L (no) 1989-07-17
GB8825092D0 (en) 1988-11-30
GB2214503B (en) 1992-02-12
GB2214503A (en) 1989-09-06
NO885038D0 (no) 1988-11-11
US4818410B1 (en) 1998-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO176170B (no) Fremgangsmåte ved fjerning av vannlöselige organiske materialer fra oljeprosessvann
US7497954B2 (en) Apparatus for separation of water from oil-based drilling fluid and advanced water treatment
US6132630A (en) Methods for wastewater treatment
US3884803A (en) Process for separating low api gravity oil from water
US20070102359A1 (en) Treating produced waters
US2759607A (en) Flotation of hydrocarbon impurities
US10913013B2 (en) System and method to process effluent brine and interface rag from an oil dehydration/desalting system
US4198300A (en) Apparatus for removing suspended oil droplets from water
US10927309B2 (en) Conserving fresh wash water usage in desalting crude oil
EP0142278A2 (en) Method for desalting crude oil
US5364532A (en) Method of removing water soluble organics from oil process water
EP2802538A1 (en) Method and system for purification of produced water
RU2386663C1 (ru) Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды
GB2447941A (en) A process for treating slop mud
US5853592A (en) Method of removing water soluble organics from oil process water with an organic acid and a mineral acid having a plurality of pKa&#39;s
US5637223A (en) Method of removing water soluble organics from oil process water
US4173533A (en) Method for removing suspended oil droplets from water
Ellis et al. Clarifying oilfield and refinery waste waters by gas flotation
US11104595B2 (en) Processing of aqueous waste streams to remove naphthenic acids
Ebrahiem et al. Produced water treatment design methods in the gas plant: optimization and controlling
US1920565A (en) Separation of mixtures of water with oil
US20160097005A1 (en) Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream
US3625882A (en) Clarifying oil-contaminated water by flotation in a closed system
Alhammo Comparison between Four Chamber Flotation Unit and Dissolved Flotation Unit for the Treatment of Back-Produced Polymer Water
Sport Design and operation of gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced brines

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN MAY 2001