NO180673B - Bimodal emulsjon av olje i vann og fremgangsmåte for dens fremstilling - Google Patents
Bimodal emulsjon av olje i vann og fremgangsmåte for dens fremstilling Download PDFInfo
- Publication number
- NO180673B NO180673B NO924514A NO924514A NO180673B NO 180673 B NO180673 B NO 180673B NO 924514 A NO924514 A NO 924514A NO 924514 A NO924514 A NO 924514A NO 180673 B NO180673 B NO 180673B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oil
- emulsion
- water
- viscosity
- equal
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims description 131
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 77
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 94
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 55
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 55
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 42
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/4105—Methods of emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/414—Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
- B01F23/4141—High internal phase ratio [HIPR] emulsions, e.g. having high percentage of internal phase, e.g. higher than 60-90 % of water in oil [W/O]
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
- Y10S516/922—Colloid systems having specified particle size, range, or distribution, e.g. bimodal particle distribution
- Y10S516/923—Emulsion
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en stabil, bimodal, lawiskøs emulsjon av olje i vann og en fremgangsmåte for fremstilling av denne. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en bimodal emulsjon av olje i vann, som har en diskontinuerlig fase kjennetegnet ved to klart adskilte dråpestørrelser med ulike diametere. Foreliggende oppfinnelse angår videre en fremgangsmåte for fremstilling av en stabil, bimodal emulsjon av olje i vann med lav viskositet som ikke endres med tiden.
Reservene av viskøse hydrokarboner er rikelige. Vis-køse hydrokarboner med lav API-tetthet funnet i Venezuela, Kanada, Sovjetunionen og USA har viskositeter i området fra 10.000 til over 500.000 cP ved værelsestemperatur, og API-tettheter under 15. Disse oljereserver er vanligvis lokalisert på fjerne steder langt fra de store oljeforbrukende sentra i verden.
Viskøse hydrokarboner av den nevnte type blir for tiden utvunnet enten ved dampinnsprøytning i kombinasjon med mekanisk pumping, ved bare mekanisk pumping eller ved gruve-driftteknikker. På grunn av de viskøse hydrokarboners høye viskositet er det umulig å håndtere dem med konvensjonelt utstyr. De alternative metoder som er utviklet for å håndtere viskøse hydrokarboner, er gjerne svært kostbare.
Dannelse av emulsjoner av viskøse hydrokarboner i vann muliggjør en forbedret håndtering av de viskøse hydrokarboner ettersom de viskøse emulsjoner av olje i vann under visse betingelser har lavere viskositeter enn de viskøse hydrokarboner selv. Det er i faget vel kjent å transportere viskøse hydrokarboner ved først å danne en viskøs emulsjon av hydrokarbon i vann og deretter pumpe emulsjonen, som har en lavere viskositet, gjennom konvensjonelle rørledninger. Generelt omfatter de viskøse emulsjoner av hydrokarboner i vann, som er fremstilt for transport på den måte som er beskrevet over, emulsjoner hvor innholdet av viskøs olje i den dispergerte fase av emulsjonen av olje i vann, er lik eller mindre enn, 70 vekt%. Oljeinnholdet er historisk begrenset til en maksimumsverdi på 70 vekt% som et resultat av det faktum at emulsjonens viskositet øker eksponentielt når den dispergerte oljefase øker ut over 70 vekt%. For viskøse emulsjoner av hydrokarbon i vann med konsentrasjoner av den dispergerte oljefase på over 70 vekt% og med en monomodal størrelsesfor-deling av dråpenes midlere diameter, vil dessuten konvensjonelle anordninger for transport av emulsjonene ikke virke på grunn av emulsjonenes høye viskositet og på grunn av komplek-siteten ved emulsjonenes reologiske oppførsel som et resultat av disse emulsjoners viskoelastiske natur. Det er vel kjent i faget at de reologiske egenskaper hos emulsjoner av olje i vann er betydelig påvirket av oljedråpenes midlere diameter og fordeling. For ethvert kjent forhold mellom viskøst hydrokarbon og vann i en emulsjon av olje i vann, og for enhver gitt fordeling av oljedråpenes gjennomsnittsdiametere, vil således viskositeten hos den resulterende emulsjon av olje i vann avta når størrelsesfordelingen av oljedråpene får en større spred-ning. Med andre ord har en monodispers emulsjon en høyere viskositet enn den samme emulsjon med en polydispers fordeling av dråpestørrelsene.
Ved transport av disse høydisperse, fasekonsentrerte, viskøse emulsjoner av hydrokarbon i vann gjennom rørledning eller med tankskip over store avstander er det svært ønskelig å øke den indre disperse viskøse hydrokarbonfase til en størst mulig verdi. Ved å maksimere det viskøse hydrokarboninnhold i emulsjonen vil transportkostnadene pr. enhet viskøst hydrokarbon avta. Når disse viskøse emulsjoner av hydrokarbon i vann anvendes direkte som brennstoff i kraftverk, vil videre den større viskøse hydrokarbonkonsentrasjon i emulsjonen resultere i et tilsvarende større energiutbytte pr. volumenhet emulsjon.
Følgelig er det et hovedmål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en viskøs emulsjon av hydrokarbon i vann, som er kjennetegnet ved en høy indre fasekonsentrasjon av viskøst hydrokarbon, en forholdsvis lav viskositet og en viskositet som er stabil over tid.
Det er videre et mål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann som beskrevet over, og som er kjennetegnet ved en tydelig bimodal dispergert oljefase av viskøst hydrokarbon.
Det er ytterligere et mål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann som beskrevet over, hvor emulsjonens viskositet lett kan justeres og modifiseres uten ytterligere skjærpåkjenning på
emulsjonsproduktet.
Det er ytterligere et hovedmål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av en stabil, lawiskøs, bimodal emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann, som motstår aldring over tid og hvor viskositeten kan modifiseres til enhver ønsket verdi for å oppfylle kravene til sluttanvendelsene.
Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således en stabil, lawiskøs, bimodal emulsjon av olje i vann, omfattende en emulgator, en kontinuerlig vannfase og en diskontinuerlig oljefase kjennetegnet ved to klart adskilte olje-dråpestørrelser, kjennetegnet ved at den har et vektforhold olje:vann på fra 70:30 til 85:15 og at den diskontinuerlige olj ef ase omfatter dråpestørrelser DL og Ds hvor DL er fra 10 til 40 pm, Ds er lik eller mindre enn 5 pm og forholdet DL/DS er lik eller større enn 4, og fra 45 til 85 vekt% av oljen er i form av oljedråper med størrelse DL.
Med oppfinnelsen tilveiebringes også en fremgangsmåte for fremstilling av en stabil, lawiskøs, bimodal emulsjon av olje i vann med en viskositet som ikke endres med tiden, hvor den diskontinuerlige fase omfatter et viskøst hydrokarbon, så som tung eller ekstra tung råolje, bitumen eller raffinerirest, med en viskositet på over 5000 eps ved 30°C og s"<1>, kjennetegnet ved at det fremstilles en emulsjon med et vektforhold olje:vann på fra 70:30 til 85:15 ved at: (a) det tilveiebringes et råstoff av vannfritt, vis-køst hydrokarbon med et saltinnhold lik eller mindre enn 40 ppm, (b) det fremstilles adskilt to emulsjoner av olje i vann, hvor én emulsjon av olje i vann har en dispergert fase av oljedråper med størrelse mindre enn 5 pm (Ds) og den andre emulsjon av olje i vann har en dispergert fase av oljedråper med størrelse fra 10 til 40 pm (DL) og hvor forholdet olje:vann i emulsjonene er i området fra 70:30 til 85:15, og (c) de to emulsjoner blandes i et slikt forhold at det oppnås en sluttemulsjon av olje i vann med en dispergert viskøs materialfase som foreligger som to identifiserbare og klart adskilte dråpestørrelsesfordelinger DL og Ds, og emulsjonen har en viskositet som er mindre enn 1500 eps ved 30 °C
og s"<1>.
I henhold til en foretrukket utførelsesform av emulsjonen ifølge foreliggende oppfinnelse er oljedråpenes midlere diameter Ds lik eller mindre enn 3 pm, og emulsjonen er videre kjennetegnet ved at forholdet DL/DS er lik eller større enn 5, og fortrinnsvis lik eller større enn 10, og 45 til 85 vekt%, fortrinnsvis 70 til 80 vekt%, av det viskøse hydrokarbon har en oljedråpestørrelse med midlere diameter DL.
I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved foreliggende oppfinnelse, viser den stabile lawiskøse bimodale emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann overlegne aldringsegenskaper over tid når det største saltinnhold i emulsjonen av hydrokarbon i vann holdes under 30 ppm.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse resul-terer i en stabil lawiskøs bimodal emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann, som er kjennetegnet ved en høy indre oljefase-konsentrasjon, en forholdsvis lav viskositet og en viskositet som er stabil over tid. Emulsjonen av viskøst hydrokarbon i vann ifølge foreliggende oppfinnelse kan enkelt transporteres med konvensjonelt utstyr, enten i rørledning og/eller på tankskip, og viser utmerkede aldringsegenskaper. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å justere viskositeten av emulsjonen av viskøst hydrokarbon i vann uten å utsette emulsjonen for ytterligere skjærpåkjenning.
Foreliggende oppfinnelse er rettet på en stabil, lav-viskøs, bimodal emulsjon av viskøst hydrokarbon i vann, som er kjennetegnet ved lav viskositet og overlegne aldringsegenskaper. Foreliggende oppfinnelse er videre rettet på en fremgangsmåte for fremstilling av en slik bimodal emulsjon av viskøst
hydrokarbon i vann.
Ved håndtering av viskøse hydrokarboner, spesielt tunge og ekstra tunge viskøse råoljer, naturlige bitumener eller raffinerirester, kan det fremstilles en emulsjon av vis-køst hydrokarbon i vann med minimale viskositetsverdier ved å tilberede en emulsjon med to klart adskilte, dispergerte olje-faser hvor hver oljefase har oljedråper med en vel definert midlere diameter for partiklene, og hvor alle størrelser eksi-sterer i et bestemt innbyrdes forhold. Det er funnet at for å oppnå en stabil, lawiskøs, bimodal emulsjon av hydrokarbon i vann, hvor den diskontinuerlige oljefase foreligger i den kon-tinuerlige vannfase i et forhold mellom olje og vann på fra 70:30 til 80:15 basert på vekt, må den diskontinuerlige oljefase være til stede som to klart adskilte og definerbare olje-dråpestørrelser, én med en dråpestørrelse med stor midlere diameter (DL) og én med en dråpestørrelse med liten midlere diameter (Ds). I henhold til foreliggende oppfinnelse har oljedråpene med liten midlere diameter en størrelsesfordeling hvor (Ds) er lik eller mindre enn 5 um og fortrinnsvis lik eller mindre enn 3 um, og oljedråpene med stor midlere diameter har en størrelsesfordeling hvor (DL) er fra 10 til 40 um, og fortrinnsvis fra 15 til 30 um. For å oppnå svært lave viskositeter i det endelige emulsjonsprodukt av hydrokarbon i vann er det funnet at forholdet mellom oljedråpepartiklene med stor diameter, DL, og oljedråpepartiklene med liten diameter, Ds, må være lik eller større enn 5, og fortrinnsvis lik eller større enn 10. For å oppnå den lavest mulige viskositet i den resulterende emulsjon av hydrokarbon i vann, må i tillegg 45 til 85 vekt%, og fortrinnsvis 70 til 80 vekt%, av det viskøse hydrokarbon i emulsjonen av hydrokarbon i vann ha dråpestørrelse DL, dvs. fra 15 til 30 um. For å fremstille en emulsjon av hydrokarbon i vann som er motstandsdyktig mot aldring, dvs. at emulsjonens viskositet ikke øker med tiden, bør det største saltinnhold i emulsjonsproduktet være lik eller mindre enn 15 ppm.
Det stabile emulsjonsprodukt av hydrokarbon i vann ifølge foreliggende oppfinnelse tilberedes ved å fremstille to klart adskilte emulsjonsprodukter av viskøst hydrokarbon i vann, med de foretrukne oljedråpestørrelser DL/DS angitt over, og deretter blande foretrukne mengder av emulsjonene slik at det oppnås et sluttprodukt med den påkrevede vektprosent av olje med stor dråpestørrelse DL. Forholdet mellom olje og vann i hver av de fremstilte emulsjoner av hydrokarbon i vann bør være i området fra 70:30 til 85:15. Emulsjonene fremstilles ved anvendelse av en HIPR-teknikk beskrevet i US patentskrift nr. 4.934.398. Hydrokarbonene anvendt ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er viskøse hydrokarboner kjennetegnet ved API-tettheter under 15 og viskositeter ved 30°C opp til 100.000 cP eller større. Det resulterende emulsjonsprodukt av viskøst hydrokarbon i vann er kjennetegnet ved en viskositet som ikke er over 1500 cP ved 30°C.
For å sikre egnede aldringsegenskaper hos det resulterende emulsjonsprodukt av hydrokarbon i vann, bør det vis-køse hydrokarbon som anvendes ved fremstillingen av emulsjonen ifølge foreliggende oppfinnelse avvannes og avsaltes til et saltinnhold på under 40 ppm. Ved å regulere saltinnholdet i det endelige emulsjonsprodukt er det mulig å oppnå stabilitet og overlegne aldringsegenskaper for emulsjonen.
Med foreliggende oppfinnelse er det mulig å skredder-sy den resulterende emulsjons viskositet ved å regulere den mengde olje i emulsjonen som enten har den distinkte olje-dråpestørrelse DL eller Ds. Viskositetsforandringer kan derfor gjennomføres uten å endre forholdet mellom hydrokarbon og vann og uten å ofre emulsjonsstabiliteten gjennom skjærpåkjenninger og spenningsenergier slik det normalt kreves for å forandre en emulsjons viskositet. For å modifisere viskositeten av den bimodale emulsjon ifølge foreliggende oppfinnelse trenger man bare å variere forholdet mellom de store dråpestørrelser DL og de små dråpestørrelser Ds i den dispergerte viskøse hydrokarbonfase.
Eksempel 1
Emulsjoner ble fremstilt ved å benytte HIPR-teknikk som vist i US patentskrift 4.934.398 ved anvendelse av Cerro Negro naturlig bitumen fra et venezuelisk oljefelt kalt Cerro Negro. Emulsjonene ble fremstilt som vist i tabell 1 ved anvendelse av en vandig løsning av et overflateaktivt stoff basert på en formulering kalt "Intan-100", et varemerke registrert av Intevep, S.A., og som er en alkyl-fenol-etoksy-lert emulgator. Vektforholdet mellom olje og vann var til å begynne med 93/7, 90/10, 85/15 og 80/20. Blandingen ble opp-varmet til 60°C og omrørt, idet blandehastigheten og blande-tiden ble forandret slik at det ble oppnådd gjennomsnittlige dråpestørrelser på 2, 4, 4, 20 og 30 um, og en monomodal størrelsesfordeling for dråpene. Så snart de var fremstilt ble slike emulsjoner med den ønskede dråpestørrelse fortynnet med vann slik at det ble oppnådd et vektforhold mellom olje og vann på 70/30, 75/25 og 80/20.
Alle emulsjoner ble stabilisert med 3000 mg/l av "Intan-100" med hensyn på oljen, unntatt emulsjoner med dråpe-størrelse under 3 um som krevde ca. 5000 mg/l av "Intan-100"-emulgator.
Emulsjonsegenskapene er vist i tabell I.
Emulsjoner 2 og 3 som hadde olje/vann-forholdet 70:30 og en midlere dråpestørrelsesfordeling på 4,3 og 20,7 pm, ble blandet sammen i ulike forhold og viskositetene i de resulterende bimodale emulsjoner ble målt. Resultatene er vist i tabell II nedenfor.
Tabell II viser at det er en sammenheng mellom andelen i emulsjonens oljefase av store dråper (20,7 pm) og små dråper (4,3 pm). For å oppnå den laveste viskositetsverdi må begge dråpefraksjoner kunne klart defineres som to identifiserbare og klart adskilte størrelsesfordelinger. Vektforholdet mellom dråper med stor diameter og dråper med liten diameter i den bimodale emulsjon som hadde lavest viskositet ble funnet å være ca. 25 vekt% små dråper og 75 vekt% store dråper.
Eksempel 2
Bimodale emulsjoner inneholdende 75 vekt% av en emulsjon med store dråper DL og 25 vekt% av en emulsjon med små dråper Ds i et totalt olje:vann-forhold i det endelige emulsjonsprodukt på 70:30, ble fremstilt av emulsjonene i tabell I, som beskrevet i tabell III nedenfor.
Tabell III viser sammenhengen mellom viskositeten i en bimodal emulsjon og effekten av forholdet mellom stor midlere dråpestørrelse og liten midlere dråpestørrelse (DL/DS) for emulsjoner med et vektforhold olje:vann på 70:30. Det kan ses at den bimodale emulsjons viskositet øker når det er en økning i andelen av dråper med liten midlere diameter. Imidlertid er alle viskositetsverdier rapportert for emulsjoner F, G og H langt under viskositeten for de monomodale emulsjoner som har 70 vekt% olje som den dispergerte fase. (Se tabell I).
Eksempel 3
Med en emulsjon fremstilt som i eksempel 1 og med kjennetegn som vist i tabell I, ble bimodale emulsjoner inneholdende 75 vekt% av en emulsjon med stor dråpestørrelse DL og 25 vekt% av en emulsjon med liten størrelse Ds i et totalt olje:vann-forhold i det endelige emulsjonsprodukt på 75:25, fremstilt som vist i tabell IV.
Tabell IV viser sammenhengen mellom viskositeten og forholdet mellom dråper med stor midlere størrelse og dråper med liten midlere størrelse (DL/DS) for bimodale emulsjoner med et vektforhold olje:vann på 75:25.
Det kan ses at en viskositet under 1500 eps ved s"<1 >og 30 °C kan oppnås når forholdet mellom dråper med stor midlere størrelse og dråper med liten midlere størrelse (DL/DS) er lik eller større enn 5.
Eksempel 4
Med emulsjoner fremstilt som i eksempel 1 og med kjennetegn som vist i tabell I, ble ytterligere bimodale emulsjoner med ulike forhold for (DL/DS) og inneholdende 75 vekt% av en emulsjon med stor dråpestørrelse DL og 25 vekt% av en emulsjon med liten dråpestørrelse Ds i et totalt olje:vann-forhold i det endelige emulsjonsprodukt på 80:20, fremstilt som vist i tabell V hvor olje:vann-forholdet i emulsjonene var 80:20.
Tabell V viser sammenhengen mellom viskositeten og forholdet mellom dråper med stor midlere størrelse og dråper med liten midlere størrelse (DL/DS) for bimodale emulsjoner med et vektforhold olje:vann på 80:20. Det kan ses at med en bimodal emulsjon med et forhold olje:vann på 80:20, med andre ord 80% dispergert oljefase, er det nødvendig at forholdet mellom dråper med store midlere størrelse og dråper med liten midlere størrelse (DL/DS) er lik eller større enn 10 for å oppnå en ønsket lav viskositet under 1500 eps ved 1 s"<1> og 30°C.
Eksempel 5
Med emulsjoner fremstilt som i eksempel 1 og med kjennetegn som vist i tabell I, ble det fremstilt ytterligere bimodale emulsjoner med ulike vektforhold mellom emulsjoner med stor midlere dråpestørrelse DL og emulsjoner med liten midlere dråpestørrelse Ds, som vist i tabell VI.
Tabell VI viser sammenhengen mellom viskositet og vektandelen av små midlere dråpestørrelser i forhold til store midlere dråpestørrelser (DL/DS) for bimodale emulsjoner med et vektforhold olje:vann på 80:20. Det kan ses at viskositeten i en bimodal emulsjon med et forhold olje:vann på 80:20, med andre ord 80% dispergert oljefase i 20% kontinuerlig vannfase, kan modifiseres ved kun å endre vektandelen olje med små midlere dråpestørrelser og med store midlere dråpestørrelser. Når det er en økning i andelen av små midlere dråpestørrelser vil viskositeten avta og deretter øke.
Claims (6)
1. Stabil, lawiskøs, bimodal emulsjon av olje i vann, omfattende en emulgator, en kontinuerlig vannfase og en diskontinuerlig oljefase kjennetegnet ved to klart adskilte olje-dråpestørrelser,
karakterisert ved at den har et vektforhold olje:vann på fra 70:30 til 85:15 og at den diskontinuerlige oljefase omfatter dråpestørrelser DL og Ds hvor DL er fra 10 til 40 um, Ds er lik eller mindre enn 5 um og forholdet DL/DS er lik eller større enn 4, og fra 45 til 85 vekt% av oljen er i form av oljedråper med størrelse DL.
2. Emulsjon ifølge krav 1,
karakterisert ved atDLer fra 15 til 30 pm, Ds er lik eller mindre enn 3 pm, forholdet DL/DS er lik eller større enn 10, og fra 70 til 80 vekt% av oljen er i form av oljedråper med størrelse DL.
3. Emulsjon ifølge 1 eller 2, karakterisert ved at den endelige bimodale emulsjon har et saltinnhold lik eller mindre enn 30 ppm.
4. Emulsjon ifølge krav 1-3,
karakterisert ved at oljen i den dispergerte fase er et viskøst hydrokarbon med en API-tetthet som er lik eller mindre enn 15 og med en viskositet ved s"<1> og 30 °C som er større enn 5000 eps.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av en stabil, lawis-køs, bimodal emulsjon av olje i vann med en viskositet som ikke endres med tiden, hvor den diskontinuerlige fase omfatter et viskøst hydrokarbon, så som tung eller ekstra tung råolje, bitumen eller raffinerirest, med en viskositet på over 5000 eps ved 30 °C og s"<1>,
karakterisert ved at det fremstilles en emulsjon med et vektforhold olje:vann på fra 70:30 til 85:15 ved at: (a) det tilveiebringes et råstoff av vannfritt, vis-køst hydrokarbon med et saltinnhold lik eller mindre enn 40 ppm, (b) det fremstilles adskilt to emulsjoner av olje i vann, hvor én emulsjon av olje i vann har en dispergert fase av oljedråper med størrelse mindre enn 5 pm (Ds) og den andre emulsjon av olje i vann har en dispergert fase av oljedråper med størrelse fra 10 til 40 pm (DL) og hvor forholdet olje:vann i emulsjonene er i området fra 70:30 til 85:15, og (c) de to emulsjoner blandes i et slikt forhold at det oppnås en sluttemulsjon av olje i vann med en dispergert viskøs materialfase som foreligger som to identifiserbare og klart adskilte dråpestørrelsesfordelinger DL og Ds, og emulsjonen har en viskositet som er mindre enn 1500 eps ved 30°C og s"<1.>
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved atDLer fra 15 til 30 pm, Ds er lik eller mindre enn 3 um, forholdet DL/DS er lik eller større enn 10, og fra 70 til 80 vekt% av oljen er i form av oljedråper med størrelse DL.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/801,472 US5419852A (en) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Bimodal emulsion and its method of preparation |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO924514D0 NO924514D0 (no) | 1992-11-24 |
| NO924514L NO924514L (no) | 1993-06-03 |
| NO180673B true NO180673B (no) | 1997-02-17 |
| NO180673C NO180673C (no) | 1997-05-28 |
Family
ID=25181189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO924514A NO180673C (no) | 1991-12-02 | 1992-11-24 | Bimodal emulsjon av olje i vann og fremgangsmåte for dens fremstilling |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5419852A (no) |
| KR (1) | KR960010988B1 (no) |
| BE (1) | BE1005868A3 (no) |
| BR (1) | BR9204632A (no) |
| CA (1) | CA2083803C (no) |
| DE (1) | DE4240396C2 (no) |
| DK (1) | DK175905B1 (no) |
| ES (1) | ES2048685B1 (no) |
| FR (1) | FR2684897B1 (no) |
| GB (1) | GB2262054B (no) |
| IT (1) | IT1257930B (no) |
| NL (1) | NL194363C (no) |
| NO (1) | NO180673C (no) |
| SE (1) | SE505950C2 (no) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480583A (en) * | 1991-12-02 | 1996-01-02 | Intevep, S.A. | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same |
| US5603864A (en) * | 1991-12-02 | 1997-02-18 | Intevep, S.A. | Method for the preparation of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution emulsions |
| GB9517646D0 (en) | 1995-08-30 | 1995-11-01 | Quadrise Ltd | Emulsion fuels and their use in gas turbines |
| US5725609A (en) * | 1996-02-09 | 1998-03-10 | Intevep, S.A. | Water in viscous hydrocarbon emulsion combustible fuel for diesel engines and process for making same |
| US5800576A (en) * | 1996-11-13 | 1998-09-01 | Quantum Energy Technologies Corporation | Water clusters and uses therefor |
| US5997590A (en) * | 1996-11-13 | 1999-12-07 | Quantum Energy Technologies Corp. | Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry |
| US20010016699A1 (en) | 1997-02-14 | 2001-08-23 | Jeffrey H. Burbank | Hemofiltration system |
| US5792223A (en) * | 1997-03-21 | 1998-08-11 | Intevep, S.A. | Natural surfactant with amines and ethoxylated alcohol |
| US6010544A (en) * | 1997-12-18 | 2000-01-04 | Quantum Energy Technologies | Supercritical water fuel composition and combustion system |
| US6447556B1 (en) | 1998-02-17 | 2002-09-10 | Clean Fuel Technology, Inc. | Fuel emulsion blending system |
| US5873916A (en) * | 1998-02-17 | 1999-02-23 | Caterpillar Inc. | Fuel emulsion blending system |
| US6069178A (en) * | 1998-04-09 | 2000-05-30 | Intevep, S.A. | Emulsion with coke additive in hydrocarbon phase and process for preparing same |
| US6187063B1 (en) | 1998-04-22 | 2001-02-13 | Rudolf W. Gunnerman | Aqueous emulsion fuels from petroleum residuum-based fuel oils |
| US6368366B1 (en) | 1999-07-07 | 2002-04-09 | The Lubrizol Corporation | Process and apparatus for making aqueous hydrocarbon fuel compositions, and aqueous hydrocarbon fuel composition |
| US6648929B1 (en) | 1998-09-14 | 2003-11-18 | The Lubrizol Corporation | Emulsified water-blended fuel compositions |
| US20060048443A1 (en) * | 1998-09-14 | 2006-03-09 | Filippini Brian B | Emulsified water-blended fuel compositions |
| US6368367B1 (en) | 1999-07-07 | 2002-04-09 | The Lubrizol Corporation | Process and apparatus for making aqueous hydrocarbon fuel compositions, and aqueous hydrocarbon fuel composition |
| US6827749B2 (en) | 1999-07-07 | 2004-12-07 | The Lubrizol Corporation | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsions |
| US6419714B2 (en) | 1999-07-07 | 2002-07-16 | The Lubrizol Corporation | Emulsifier for an acqueous hydrocarbon fuel |
| US6530964B2 (en) | 1999-07-07 | 2003-03-11 | The Lubrizol Corporation | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel |
| US6913630B2 (en) | 1999-07-07 | 2005-07-05 | The Lubrizol Corporation | Amino alkylphenol emulsifiers for an aqueous hydrocarbon fuel |
| US6652607B2 (en) | 1999-07-07 | 2003-11-25 | The Lubrizol Corporation | Concentrated emulsion for making an aqueous hydrocarbon fuel |
| US20040111956A1 (en) * | 1999-07-07 | 2004-06-17 | Westfall David L. | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsion |
| US6487994B2 (en) | 1999-07-23 | 2002-12-03 | Supercritical Combustion Corporation | Sub-critical water-fuel composition and combustion system |
| US6240883B1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-06-05 | Quantum Energy Technologies | Sub-critical water-fuel composition and combustion system |
| US6606856B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-08-19 | The Lubrizol Corporation | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine |
| US20030084658A1 (en) | 2000-06-20 | 2003-05-08 | Brown Kevin F | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine using a water diesel fuel in combination with exhaust after-treatments |
| US7279017B2 (en) * | 2001-04-27 | 2007-10-09 | Colt Engineering Corporation | Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel |
| US6919381B2 (en) * | 2002-06-03 | 2005-07-19 | Intevep, S.A. | Process for preparing solutions with additives and surfactants |
| US6903138B2 (en) * | 2002-06-03 | 2005-06-07 | Intevep, S.A. | Manufacture of stable bimodal emulsions using dynamic mixing |
| US6677387B2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-01-13 | Intevep, S.A. | Preparation of stable emulsion using dynamic or static mixers |
| US7413583B2 (en) * | 2003-08-22 | 2008-08-19 | The Lubrizol Corporation | Emulsified fuels and engine oil synergy |
| DE602007011124D1 (de) | 2006-02-07 | 2011-01-27 | Colt Engineering Corp | Mit Kohlendioxid angereicherte Rauchgaseinspritzung zur Kohlenwasserstoffgewinnung |
| EP1935969A1 (en) * | 2006-12-18 | 2008-06-25 | Diamond QC Technologies Inc. | Multiple polydispersed fuel emulsion |
| US20080148626A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Diamond Qc Technologies Inc. | Multiple polydispersed fuel emulsion |
| US7818969B1 (en) | 2009-12-18 | 2010-10-26 | Energyield, Llc | Enhanced efficiency turbine |
| WO2018206904A2 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Quadrise International Ltd | Oil-in-water emulsions |
| EP3508562A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-10 | Castrol Limited | Micellar emulsions |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4099537A (en) * | 1976-03-08 | 1978-07-11 | Texaco Inc. | Method for transportation of viscous hydrocarbons by pipeline |
| US4155873A (en) * | 1977-07-15 | 1979-05-22 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Dispersing of dry organic solids in a high viscosity emulsion of organic liquid in water, and product |
| US4246920A (en) * | 1979-02-22 | 1981-01-27 | Conoco, Inc. | Method of transporting viscous hydrocarbons |
| DE3262808D1 (en) * | 1981-10-07 | 1985-05-02 | Unilever Nv | Process for producing a spread starting from a bimodal dispersed phase |
| FR2538407A1 (fr) * | 1982-12-27 | 1984-06-29 | Raffinage Cie Francaise | Combustible liquide a base de combustible solide pulverise, de residus petroliers et d'eau, son procede de preparation et son application dans des chaudieres ou des fours industriels |
| GB8404347D0 (en) * | 1984-02-18 | 1984-03-21 | British Petroleum Co Plc | Preparation of emulsions |
| FR2589160B1 (fr) * | 1985-10-29 | 1988-01-08 | Elf France | Composition d'hydrocarbures lourds a viscosite abaissee sous forme d'emulsion multiple, et procede pour sa preparation |
| US4923483A (en) * | 1986-06-17 | 1990-05-08 | Intevep, S.A. | Viscous hydrocarbon-in-water emulsions |
| US4795478A (en) * | 1986-06-17 | 1989-01-03 | Intevep, S.A. | Viscous hydrocarbon-in-water emulsions |
| US4983319A (en) * | 1986-11-24 | 1991-01-08 | Canadian Occidental Petroleum Ltd. | Preparation of low-viscosity improved stable crude oil transport emulsions |
| GB8717836D0 (en) * | 1987-07-28 | 1987-09-03 | British Petroleum Co Plc | Preparation & combustion of fuel oil emulsions |
| US5399293A (en) * | 1992-11-19 | 1995-03-21 | Intevep, S.A. | Emulsion formation system and mixing device |
-
1991
- 1991-12-02 US US07/801,472 patent/US5419852A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-11-24 NO NO924514A patent/NO180673C/no not_active IP Right Cessation
- 1992-11-24 DK DK199201414A patent/DK175905B1/da not_active IP Right Cessation
- 1992-11-24 SE SE9203534A patent/SE505950C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1992-11-25 CA CA 2083803 patent/CA2083803C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-30 KR KR1019920022839A patent/KR960010988B1/ko active IP Right Grant
- 1992-11-30 BR BR9204632A patent/BR9204632A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-11-30 NL NL9202077A patent/NL194363C/nl not_active IP Right Cessation
- 1992-12-01 ES ES9202435A patent/ES2048685B1/es not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 GB GB9225124A patent/GB2262054B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 FR FR9214440A patent/FR2684897B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 DE DE19924240396 patent/DE4240396C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-02 BE BE9201059A patent/BE1005868A3/fr not_active IP Right Cessation
- 1992-12-02 IT IT92TO976 patent/IT1257930B/it active IP Right Grant
-
1995
- 1995-03-01 US US08/396,751 patent/US5503772A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK141492A (da) | 1993-06-03 |
| BE1005868A3 (fr) | 1994-02-22 |
| US5503772A (en) | 1996-04-02 |
| NO180673C (no) | 1997-05-28 |
| DE4240396A1 (no) | 1993-06-03 |
| NL194363C (nl) | 2002-02-04 |
| ITTO920976A1 (it) | 1994-06-02 |
| NL194363B (nl) | 2001-10-01 |
| DK175905B1 (da) | 2005-06-06 |
| US5419852A (en) | 1995-05-30 |
| SE9203534L (sv) | 1993-06-03 |
| NL9202077A (nl) | 1993-07-01 |
| KR930013075A (ko) | 1993-07-21 |
| DK141492D0 (da) | 1992-11-24 |
| KR960010988B1 (ko) | 1996-08-14 |
| CA2083803C (en) | 1999-08-31 |
| SE505950C2 (sv) | 1997-10-27 |
| ES2048685A1 (es) | 1994-03-16 |
| CA2083803A1 (en) | 1993-06-03 |
| FR2684897B1 (fr) | 1994-10-21 |
| ES2048685B1 (es) | 1994-10-01 |
| NO924514L (no) | 1993-06-03 |
| BR9204632A (pt) | 1993-06-08 |
| GB9225124D0 (en) | 1993-01-20 |
| IT1257930B (it) | 1996-02-19 |
| DE4240396C2 (de) | 1997-09-11 |
| SE9203534D0 (sv) | 1992-11-24 |
| NO924514D0 (no) | 1992-11-24 |
| GB2262054A (en) | 1993-06-09 |
| FR2684897A1 (fr) | 1993-06-18 |
| ITTO920976A0 (it) | 1992-12-02 |
| GB2262054B (en) | 1995-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO180673B (no) | Bimodal emulsjon av olje i vann og fremgangsmåte for dens fremstilling | |
| US5556574A (en) | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same | |
| CA1272934A (en) | Preparation of emulsions | |
| EP0214843B1 (en) | Preparation of emulsions | |
| RU2091444C1 (ru) | Способ получения стабильной бимодальной эмульсии | |
| US2689009A (en) | Acidizing wells | |
| US5445179A (en) | Process for recovering and causing highly viscous petroleum products to flow | |
| US5641433A (en) | Preparation of HIPR emulsions | |
| NO164078B (no) | Fremgangsm te for fremstilling av emulsjoner. | |
| US6069178A (en) | Emulsion with coke additive in hydrocarbon phase and process for preparing same | |
| JP2682941B2 (ja) | 複形式エマルジョン及びその生成方法 | |
| RU2205332C2 (ru) | Способ перемещения высоковязких остатков, получаемых при переработке нефти | |
| EP0732144B1 (en) | An emulsion formation system and mixing device | |
| EP0855493A1 (en) | Process for moving heavy crude oils with water having a high content of salts | |
| RU2319539C1 (ru) | Облегченная инвертная дисперсия для бурения, глушения и ремонта скважин | |
| CA2159942A1 (en) | Stable heavy oil-in-water emulsions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |