NO20140832A1 - Selektiv gassavdriving av en flyktig fase som befinner seg i en emulsjon, idet den kontinuerlige fase i denne er mindre flyktig - Google Patents
Selektiv gassavdriving av en flyktig fase som befinner seg i en emulsjon, idet den kontinuerlige fase i denne er mindre flyktig Download PDFInfo
- Publication number
- NO20140832A1 NO20140832A1 NO20140832A NO20140832A NO20140832A1 NO 20140832 A1 NO20140832 A1 NO 20140832A1 NO 20140832 A NO20140832 A NO 20140832A NO 20140832 A NO20140832 A NO 20140832A NO 20140832 A1 NO20140832 A1 NO 20140832A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- emulsion
- phase
- gas
- stripping
- stated
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 134
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 54
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 36
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 31
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 14
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 113
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 20
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 3
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000001159 Fisher's combined probability test Methods 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0205—Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/04—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with chemical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fjerning av en dispergert fase i emulsjon, karakterisert ved at den omfatter et trinn som er rettet mot å utsette nevnte emulsjon for en gassavdrivning som utføres under temperatur- og trykkbetingelser som er lavere enn betingelsene for koking av væsken i den dispergerte fase, og hvor nevnte gass er valgt slik at den dispergerte fase har en flyktighet og affinitet med denne gassen større enn for den kontinuerlige fase i nevnte emulsjon.
Description
SELEKTIV GASSAVD RIVING AV EN FLYKTIG FASE SOM BEFINNER SEG I EN EMULSJON, IDET DEN KONTINUERLIGE FASE I DENNE ER MINDRE FLYKTIG
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte eller prosess for fjerning av en dispergert fase av en emulsjon.
En emulsjon er en blanding av minst to ikke-blandbare væskefaser, i det minste én første fase er dispergert i den andre fase, generelt i form av dråper. Den første fase danner en såkalt dispergert eller diskontinuerlig fase, og den andre fase danner en såkalt kontinuerlig fase. Hver fase kan åpenbart være en væskefase eller et produkt eller blanding av produkter.
I den foreliggende søknad skal uttrykket emulsjon fortolkes i sin bredt aksepterte betydning, uten å ta dispersjonskarakteristika, så som dråpestørrelse, osv., i betraktning.
Emulsjoner kan dannes og være tilstede i tallrike anledninger, uansett om de er ønsket eller ikke.
Det skal særlig nevnes sektoren for behandling av avløpsvann, hvor partikler av oljeaktig type kan finnes i suspensjon i vann.
Det skal også nevnes petroleumsindustrien, hvor behandlede strømmer ofte kan inneholde produkter som ikke er blandbare med hverandre, og er tilbøyelige til å danne separate faser. Fra utvinningen og raffineringen av råolje og naturgass inntil de omdannes til forskjellige kjemikalske produkter, er det således mulig å oppnå emulsjoner uansett om dette er tilsiktet eller ikke.
Det er særlig under utvinning av råolje vanlig samtidig å utvinne vann blandet med hydrokarbonene, særlig under oljeboring til havs. Vann har også høy salinitet, hvilket er skadelig for de fleste etterfølgende operasjoner. Pumpekraft kan føre til dispersjon av vann i hydrokarbonfasen. I slike tilfeller er den dannede emulsjonen åpenbart ufrivillig og ikke ønsket, og denne vandige fasen må reduseres så mye som mulig. Det er også vanlig å vaske hydrokarbonfasene med en vandig fase, særlig for å trekke ut en bestanddel som er i det minste delvis blandbar med denne, eksempelvis lette hydrokarboner eller alkoholer, særlig metanol. Vasking kan da forårsake dannelse av en emulsjon av vann-i-hydrokarbonfase, eller omvendt. I dette tilfellet er emulsjonen som dannes tilsiktet, men kun midlertidig, og det kan være nødvendig å redusere denne dispergerte fasen for å oppnå en renset kontinuerlig fase og/eller for å gjenvinne den dispergerte fase.
Det kan også nevnes kjemiske industrier som bruker produkter fremskaffet ved emulsjonsreaksjoner, og særlig emulsjonspolymerisasjon, hvor det kan være påkrevet samtidig å redusere en av emulsjonsfasene for å gjenvinne det syntetiserte produkt.
Det er tallrike prosesser som tillater forskjellige forbindelser å bli separert fra hverandre, særlig for slike formål som rensing, anriking eller fraksjonering av produkter etler blandinger av produkter.
Disse separasjonsprosessene omfatter blant annet destillasjon, synking, adsorpsjon på faste adsorbentsjikt, uttrekking, avdrivingsprosesser, osv.
En separasjonsprosess er generelt basert på en forskjell i én eller flere fysikalsk-kjemiske egenskaper for forbindelsene som skal separeres, og gjør bruk av denne forskjellen til å bevirke separeringen av disse. Forskjellene kan for eksempel være forskjeller i kokepunkt, relativ tetthet, affinitet for et materiale, størrelse, form, vekt, osv. Jo større forskjellen i egenskapen er, jo enklere og mer selektiv vil separasjonen bli.
Hver av disse prosessene har derfor sine spesifisiteter og grenser, og brukes generelt i relasjon til de fysikalsk-kjemiske egenskaper som er involvert, dens selektivitet for disse egenskapene, de påkrevde driftsbetingelser og den ønskede grad av separasjon fra delvis separasjon opptil så langt som tilnærmet total rensing av et produkt.
Separasjonsprosesser kan tilknyttes hverandre, oftest i rekkefølge, og/eller kan gjentas under forskjellige driftsbetingelser for å oppnå den ønskede separasjon eller de ønskede separasjoner. Dette gjelder fremfor alt for behandlingen av komplekse blandinger og/eller de som har bestanddeler med forskjell i fysikalsk-kjemiske egenskaper som er liten eller utilstrekkelig, hvilken nødvendiggjør bruken av flere separeringsprosesser som involverer flere forskjellige fysikalsk-kjemiske egenskaper. Dette kan også være nødvendig i rensemetoder som er ment for å oppnå en svært høy grad av renhet for et produkt.
For ikke-bland bare produkter, særlig emulsjoner, kan det brukes flere prosesser.
Det er første mulig å se for seg synking av produktet før begynnende separering av fasene.
For en emulsjon, og særlig i relasjon til dens stabilitet og dråpestørrelse, kan imidlertid den tiden som er nødvendig for synking snart bli for lang.
I tillegg, hvis en emulsjon ikke koaleserer vil det kun være mulig å gjenvinne en del av den kontinuerlige fase, og en ikke-neglisjerbar del av den vil ikke kunne separeres. Omvendt vil gjenvinning av den dispergerte fase alene ikke enkelt være mulig. Koalesens av emulsjonen må derfor fremkalles hvis den ikke koaleserer naturlig, og hvis koalesenstiden er for lang.
Selv etter koalesens av emulsjonen og gjenvinning av de separate fasene, er det alltid igjen en grenseflate hvor det er vanskelig å oppnå presis fasese pa rasjon, og det er ofte igjen en restmengde av én fase i den andre. Grenseflateområdet må ofte fjernes eller behandles igjen.
Man vil også ta ad notam at metoder med synking ikke gir adgang til å redusere produktet som befinner seg i en fase i oppløst form hvis produktene ikke er fullstendig ublandbare. Det er derfor generelt ekstremt vanskelig å oppnå høy renhet ved bruk av en metode med synking alene, og særlig å nå under metningsterskelen for forbindelsen som skal reduseres i fasen som skal beholdes.
En annen mulig løsning er å gripe til destillasjon av emulsjonen. Denne løsningen er imidlertid ikke egnet for alle produktet. For det første er dette er forholdsvis kompleks operasjon å implementere, og krever tungt utstyr. For det andre blir den generelt gjennomført ved høy temperatur, hvilket er svært energiforbrukende, og som i det verste tilfellet kan føre til forringelse av et eller flere produkter i blandingen i emulsjonen.
Det skal også tas ad notam at i det bestemte tilfellet med fjerning av vann som befinner seg i et rå oljeprodukt, har dette vannet et svært høyt saltinnhold. Når vannet varmes opp og fordampes, er disse saltene tilbøyelige til å avsette seg i destillasjons-kolonnen, hvilket fører tii korrosjonsfenomener.
Tilslutt, destillasjon krever en forskjell i kokepunkt mellom produktene som skal separeres, og jo mindre temperaturdifferansen er, jo vanskeligere vil destillasjonen bli, og jo større høyde av kolonnen er påkrevet. For å optimere destillasjon blir den ofte utført under redusert trykk. Hvis blandingen som skal separeres kommer fra en trykksatt mateledning (f.eks. oljepumping), må trykket i blandingen reduseres. Frem-skaffelse av et trykkfall er en kostbar, kompleks operasjon som krever installasjon av trykkreduseringsventiler og andre systemer. I tillegg må trykket ofte gjenopprettes for disse produktene, slik at de kan mates til en annen installasjon.
Destillasjon kan også i tallrike tilfeller være begrenset av fenomener med azeotrop dannelse.
En tredje separasjonsteknikk som kan brukes er adsorpsjon på faste adsorbentsjikt, så som molekylsiler, silika-geler, osv. Disse typer av adsorbenter er generelt ikke egnet for blandinger av væskedråper og tunge hydrokarboner. I tillegg krever regenereringen av disse adsorbentene en høy temperatur, og dette er svært energiforbrukende.
For ikke-blandbare komponenter har man også sett for seg å gripe til en avdrivings-teknikk.
Avdrivingsteknikken er en separeringsprosess hvor en væskestrøm bringes i kontakt med en gass-strøm for å bevirke selektiv overføring av stoff mellom nevnte væske-strøm og gass-strøm i relasjon til de relative affiniteter av de forskjellige produkter mellom de to gass- og væskefaser, idet affiniteten for en bestanddel for gass- eller væskefasen essensielt er basert på dens flyktighet under driftsbetingelsene og på termodynamiske likevektsbetingelser for bestanddelene i damp- og væskefasene.
Avdrivingsprosesser er separasjonsprosesser av høy interesse, på grunn av at de er forholdsvis enkle, og siden de kan utføres under forholdsvis enkle betingelser og har lave energikrav.
En bestanddel kan derfor reduseres fra væskefasen for å anrike gassfasen som den har større affinitet til (avdrevet bestanddel i væskefasen avdrevet av en avd rivings-gassfase mot denne gassfasen).
Det skal påpekes at den omvendte operasjon bestående av å redusere en bestanddel av gassfasen for å anrike væskefasen som den har større affinitet til (bestanddel i gassfase avdrevet av en avd rivende væskefase og mot denne væskefasen) generelt anses for å være en fysisk eller kjemisk adsorpsjonsoperasjon og ikke en gass-avdrivingsoperasjon i den strengeste forstand.
Det skal derfor her spesifiseres at uttrykket "gassavdriving" i den foreliggende oppfinnelse skal fortolkes som utelukkende å bety den første variant, nemlig avd riving av væskefasen med gassfasen. Uttrykket gassavdriving skal forstås som strengt å betegne avdriving med en gass, dvs. at gassen er avdrivingsmiddelet som brukes, som gir adgang til avdrivingen av bestanddelen som skal fjernes fra væskefasen.
For eksempel blir avdrivingsteknikken ofte brukt til å redusere forurensende stoffer av VOC (volatile organic compounds (flyktige organiske forbindelser))-typen og gasser oppløst i en strøm av vann for å behandle dette vannet. I denne typen av prosess skjer overføringen fra væskefasen, og VOC-ene føres bort av gassfasen. Det er derfor visselig en gassavdrivingsprosess i betydningen ifølge den foreliggende oppfinnelse.
Som et motsatt eksempel er det kjent naturgass-dehydratiseringsenheter som opereres ved avdriving med trietylenglykol (TEG). I disse enhetene blir vannet som befinner seg i gassfasen overført til væskefasen (TEG). Som forklart i det foregående er denne prosessen ikke en gassavdrivingsprosess i betydningen av den foreliggende oppfinnelse, siden gassfasen er den fase som en bestanddel fjernes fra og overføres til væskefasen. Denne prosessen er faktisk en prosess hvor gassen vaskes ved fysisk adsorpsjon av vannet med glykol.
Prinsippet for en gassavdrivingsprosess er derfor å fremme overføringen av bestanddelene som skal reduseres fra væskefasen mot gassfasen. For å gjøre dette må bestanddelen som skal fjernes di ff undere i den kontinuerlige fase mot en væske/gass-grenseflate som den passerer gjennom, og hvor den avdamper.
Mer spesifikt, overføringen av stoff skjer via et fenomen med diffusjon og desorpsjon av den flyktige forbindelse ved denne grenseflaten, og forårsakes av gass-strøm men. Den er basert på den termodynamiske likevekt som skal nås av den flyktige forbindelse mellom de to fasene.
på grunn av sin høyere relative flyktighet, har forbindelsen som skal fjernes en større naturlig tendens til å være tilstede i en gassfase inntil den når sitt metningsdamptrykk under de anvendte temperaturbetingelser. Siden gass-strømmen sørger for permanent fornying av gassfasen, kan dette metningsdamptrykket ikke nås av den flyktige forbindelse, som derfor kontinuerlig desorberer fra væskefasen, hvilket forårsaker at den gradvis fjernes fra væskefasen. Desorberingen og den gradvise fjerning av den flyktige forbindelse styres av diffusjonen av den nevnte flyktige forbindelse innenfor væskefasen.
Det skal tas ad notam at å gjøre bestanddelen flyktig ikke må forveksles med koking av denne, i hvilket tilfelle det ikke vil være noen kryssing av grenseflaten væske/gass, og det ikke ville være desorpsjonsfenomen for bestanddelen. Dette ville være hovedsakelig ekvivalent til destillasjon.
Gassavdrivingsteknikker vedrører derfor først og fremst fjerning av de oppløste bestanddeler, og utføres under betingelser som fremmer både diffusjon av nevnte bestanddeler mot grenseflaten væske/gass og å gjøre denne bestanddelen flyktig med grenseflaten. Gassavdrivingsprosesser blir derfor generelt hjulpet av forholdsvis høye temperaturer (fortsetter imidlertid å være lavere enn kokepunktet) og redusert trykk.
De ulemper som er nevnt for destillasjon, dvs. energiforbruk for å varme blandingen og trykk reduksjon i nettverket som mater prosessen, gjelder derfor også for gassavdriving, selv om dette er i en mindre utstrekning.
Flere dokumenter kan anføres vedrørende separasjonen av bestanddeler som muligens er ikke-blandbare med hverandre.
Dokument US 5 256 258 vedrører fjerning av vann og andre flyktige forbindelser som trolig vil være tilstede i varmeoverføirngsfluidet. For dette formål utsettes varme-overføringsfluidet for en strøm av nitrogen som sirkulerer i motstrøm, og som fører bort de flyktige forbindelser. Det skal tas ad notam at varmeoverføringsfluidet har en temperatur på mellom 150°C og 400°C. Som et resultat er. vannet og forbindelsene som skal reduseres ikke ti I strede i fluidet i væskeform og danner en separat fase, men er allerede i oppløst gassform. Dette dokumentet beskriver derfor en gassavdrivingsprosess etter koking og inngang i oppløst fase av komponentene som skal avdrives.
Dokument US 5 259 931 vedrører rensing av vann inneholdende oppløste hydrokarboner via Iuftavdriving. Dette dokumentet refererer til innledning til dokument US 4 764 272, og nevner muligheten for å behandle hydrokarboner som ikke bare er oppløst i, men blandet med vann, dvs. i form av emulsjon-i-vann. Det skal imidlertid tas ad notam at US 4 764 272 spesifiserer at vannet første gjennomgår et synketrinn og at kun den gjenvunnede vandige fase, dvs. kun inneholdende oppløste hydrokarboner, utsettes for avdriving.
Uttrykket avdriving kan til og med noen ganger bli brukt feil.
For eksempel vedrører dokument WO 2011/059843 dehydratisering av en oljefase ved aspirasjon som genererer en strøm av avdrivingsluft. For å oppnå dette blir imidlertid oljefasen oppvarmet til en temperatur som er høyere enn kokepunktet for vann. Det følger at vannet ikke lenger er i væskeform i oljefasen, og ikke lenger danner en emulsjon. Denne prosessen korresponderer heller ikke til en avd rivi ngsprosess som tidligere definert, og vedrører med destillasjon under kontrollert atmosfære og redusert trykk, og har de samme ulempene.
Det er derfor et stort behov for en separasjonsprosess som kan anvendes på en emulsjon, og som ikke har de ovennevnte ulemper, eller kun i en begrenset utstrekning.
Dokument EP 1 586 620 beskriver en prosess for rensing av råolje omfattende et vasketrinn for en emulgert væskefraksjon før et avdrivingstrinn for nevnte væskefraksjon, hvor en gass injiseres i motstrøm. Det skal imidlertid tas ad notam at denne gassen første og fremst brukes til å gjøre emulsjonen sur. Prosessen vedrører derfor overføring av stoff fra gassfasen mot væskefasen, hvilket ikke innebærer gassavdriving i betydningen ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det skal også tas ad notam at det er nødvendig å gripe til en avsluttende synkebeholder for å separere fasene i emulsjonen.
Dokument US 5 240 617 vedrører også spesifikt separasjon av fasene i en emulsjon, og mer bestemt en emulsjon av vann og olje, ved injisering av luftbobler i emulsjonen, idet operasjonen gjennomføres ved en temperatur som er lavere enn kokepunktet for vann.
Det skal tas ad notam at beskrivelsen i dette dokumentet mangler detaljer, og ikke klart identifiserer hvilken fase av emulsjonen som avdrives av luftboblene.
Det spesifiseres at luftboblene injiseres på findispergert måte, og at den resulterende agitasjonen simpelthen gir adgang til termisk homogenisering. Tilstedeværelsen av en agitator i oppvarmingskretsen for emulsjonen er rettet mot den samme temperaturhomogenisering.
Det synes derfor som om gassen i prosessen i henhold til US 5 240 617 ikke er i stand til å avdrive bestanddeler i den dispergerte fase, idet de fjernede bestanddelene faktisk tilhører den kontinuerlige væskefase.
Hvis det avdrevne elementet er vann, skal det forstås at den beskrevne prosessen derfor overveiende gjelder for en emulsjon av typen olje-i-y.ann.
Den kontinuerlige fase er i sin natur mye større uttrykt ved volum, og fjerningen av denne krever en mye lengre tid hvis det er ønskelig å gjenvinne en maksimum mengde av den kontinuerlige fase eller å gjenvinne den dispergerte fase.
Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å overvinne de ovennevnte ulemper, og vedrører for dette formål en fremgangsmåte eller prosess for fjerning av en dispergert fase av en emulsjon,karakterisert vedat den omfatter et trinn med å utsette nevnte emulsjon for gassavdriving utført under betingelser med temperatur og trykk som er lavere enn kokebetingelsene for væsken i den dispergerte fase, og hvor sammensetningen av nevnte gass er valgt slik at den dispergerte fase har flyktighet og affinitet med denne gassen som er større enn for den kontinuerlige fase av nevnte emulsjon.
I det bestemte tilfellet med en emulsjon hvor det er ønskelig å redusere den dispergerte fase, ligger grenseflaten gass/væske naturlig mellom gassfasen og den kontinuerlige fase av emulsjonen, og ikke mellom gassfasen og væskefasen som skal avdrives. I tillegg er den dispergerte fase per definisjon ikke oppløst i den kontinuerlige fase, og utsettes ikke for diffusjon mot grenseflaten hvor den kan gjøres flyktig. Som et resultat av dette er avdriving per definisjon vanskelig å anvende på en emulsjon.
Det ble derfor overraskende funnet at avdrivingsteknikken kan anvendes direkte på en emulsjon for å redusere dens dispergerte fase uten på forhånd å måtte fordampe den sistnevnte, særlig ved koking.
Uten å ønske å være bundet av noen teori, gir den injiserte gassen mekanisk adgang til å overvinne den umulige diffusjonen gjennom den kontinuerlige fase. Det er derfor især mulig å forårsake direkte kontakt mellom dråpene av en flyktig forbindelse og gassen.
I tillegg gir avdrivingsteknikken også adgang til fjerning av bestanddelen av den dispergerte fase som finnes i oppløst form i den kontinuerlige fase. Med prosessen er det derfor mulig å oppnå ekstremt høy renhet av den kontinuerlige fase, og særlig med en restkonsentrasjon av bestanddelen av den dispergerte fase som er mye lavere enn metningsnivået for den kontinuerlige fase for nevnte bestanddel. For anvendelse på de hyd ra tise ring av en hydrokarbonfase, er det således mulig å nå en restkonsentrasjon av vann så lav som 1 ppm.
Gassavdrivingsprosessen utføres med fordel ved tilstedeværelse av midler for å bringe gassfasen i kontakt med den dispergerte væskefase. Nevnte midler gir adgang til å øke kontaktoverflaten mellom gassfasen og den dispergerte væskefase.
Det er videre foretrukket at avdrivingsprosessen utføres ved tilstedeværelse av
emulsjons-oppbrytingsmidler. oppbryting av emulsjonen fremmer første kontakt med gassfasen, men fremmer også at bestanddelen eller bestanddelene av den dispergerte væskefasen går over i oppløst form i den kontinuerlige væskefase. I oppløst form blir bestanddelen(e) deretter utsatt for den vanlige avdrivingsprosessen.
I henhold til en variant av utførelsesform omfatter kontaktmidlene og/eller emulsjons-oppbrytingsmidlene midler for turbulent gass-strøm.
Det er en fordel at gassavdrivingsprosessen utføres med en strøm av emulsjon. Prosessen kan da være en kontinuerlig prosess.
Det er ytterligere foretrukket at strømmen av emulsjonen under avdrivingstrinnet er i det minste delvis turbulent.
Emulsjonen av avdrivingsgassen strømmer fortrinnsvis i motsatt retning.
Emulsjonen av avdrivingsgassen kan alternativt strømme i samme retning.
Alternativt eller i tillegg blir emulsjonen under avdriving injisert gjennom sprøyte-midler.
Det er foretrukket at emulsjonen under avdriving passerer gjennom minst ett fyll-materiate. Nevnte fyllmateriale bidrar til å øke kontaktove rf låtene mellom forskjellige faser ved generering av lokal strømningsturbulens. I tillegg kan det bidra til oppbryting av emulsjonen.
Det er videre foretrukket at fyl I materia I et er en strukturert foring. Nevnte fyl I-materialer kan gi adgang til å oppnå et særlig stort spesifikt overflateareal.
Det er en fordel at fyllmaterialet er et tråd/fiber-fyllmateriale eller tynnfilm-fyllmateriale. Tråd/fiber- eller tynnfilm-fyllmaterialer gir adgang til bedre oppbryting av emulsjonen.
Det er videre foretrukket at tynnfilm-fyllmaterialet har en karakteristisk filmtykkelse som er mindre enn 0,25 mm.
Emulsjonen passerer fortrinnsvis gjennom flere fyllmaterialer, idet det første fyllmaterialet er tynnfilm-fyllmaterialet.
Temperaturen i avdrivingsgassen er fortrinnsvis nær, men lavere enn, kokepunktet for emulsjonen under avdrivings-trykkbetingelsene.
Med kokepunkt for emulsjonen menes det åpenbart at det er det laveste kokepunktet for dens bestanddeler.
I tillegg er temperaturen i emulsjonen fortrinnsvis nær, men lavere enn, dens kokepunkt under avdrivings-trykkbetingelsene.
Avd rivi ngstrin net gjennomføres fortrinnsvis ved omgivelsestemperatur.
Det er også foretrukket at avdrivingstrinnet gjennomføres under trykkbetingelser som hovedsakelig er lik atmosfærisk trykk.
I henhold til én foretrukket utførelsesform er den kontinuerlige fase av emulsjonen en hydrokarbonfase.
I tillegg til dette er den dispergerte fase en vandig fase.
Den vandige fase omfatter fortrinnsvis metanol eller andre alkoholer, særlig alifatiske alkoholer.
Prosessen ifølge oppfinnelsen kan i tillegg følges av et kondensasjonstrinn for i det minste delvis kondensasjon av bestanddelen eller bestanddelene av den dispergerte fase som er revet med av avdrivingsgassen.
I tillegg er emulsjonen videre et kondensat fremskaffet fra et forutgående separasjonstrinn.
I henhold til én fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen omfatter sammensetningen av avdrivingsgassen som brukes én eller flere sekundære komponenter som er tilstede i den kontinuerlige fase, og som er forskjellig fra bestanddelene i den dispergerte fase som skal fjernes. Nevnte utførelsesform kan være særlig nyttig hvis det er ønskelig å øke selektiviteten til prosessen og hvis emulsjonen omfatter flere flyktige forbindelser som trolig vil bli avdrevet indifferent av gassfasen.
Dette kan særlig være tilfelle i en anvendelse for å fjerne metanol, til og med andre alkoholer (alifatiske, særlig så som metanol, etanol, propan, butanol og pentanol...) fra et lett kondensat som for eksempel omfatter propan eller butan, som det ikke er særlig ønsket å fjerne.
I et slikt tilfelle kan avdrivingsgassen være anriket med propan eller butan på tids-punktet for dens injeksjon. Mengden av disse forbindelsene som er tilstede i avdrivingsgassen vil begrense deres uttrekking fra den kontinuerlige fase av emulsjonen og deres medriving av gassfasen.
De sekundære forbindelser er fortrinnsvis tilstede i avdrivingsgassen som brukes i en proporsjon nær deres gassfasemetning. Avdrivingsgassen er derfor allerede mettet, og den vil ikke være i stand til å drive med mere av disse forbindelsene.
Det er ytterligere foretrukket at prosessen omfatter minst ett trinn med å resirkulere avdrivingsgassen for å justere dens sekundære komponentsammensetning i den kontinuerlige fase.
Nevnte resirkuleringssløyfe har mer bestemt to fordeler. For det første gir den adgang til raskere å fremskaffe en avdrivingsgass mettet med flyktige komponenter etter noen få sykluser uten ytre tilveiebringelse av bestanddelene som betraktes. For det andre omfatter resirkuleringssløyfen med fordel et trinn med å separere bestanddelene som er revet med av gassen: bestanddelene i den diskontinuerlige fase av emulsjonen trekkes ut fra kretsen og fjernes, bestanddelene i den kontinuerlige fase som det er ønskelig å beholde blir igjen injisert inn i avdrivingsgassen for å holde denne gassen i en tilstand av metning med disse sekundære forbindelsene, eller resirkuleres direkte i den behandlede væskefase. Separasjon kan omfatte et trinn med svak kjøling for å rekondensere en del av de flyktige produktene.
Den foreliggende oppfinnelse vil bedre forstås i lys av den følgende detaljerte beskrivelse med henvisning tii de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 skjematisk illustrerer trinnene i en prosess i henhold til oppfinnelsen anvendt etter en trefase-separasjon; Figur 2 er en skjematisk illustrasjon av en piloten het for implementering av en prosess ifølge oppfinnelsen, og hvis resultater er gitt i fig. 3 i grafisk form; Figur 4 skjematisk illustrerer en bestemt utførelsesform av prosessen ifølge oppfinnelsen; Figur 5 skjematisk illustrerer en bestemt utførelsesform av oppfinnelsen omfattende en resirkulasjonssløyfe og anriking av avdrivingsgassen med sekundære forbindelser.
Selv om den foreliggende oppfinnelse er illustrert med en bestemt anvendelse relatert til oljesektoren, er den åpenbart på ingen måte begrenset til dette, verken angående området for anvendelse eller de produkter som brukes.
Ved utvinning av naturgass kan den utvunnede gassen inneholde kondenserbare hydrokarboner.
På lignende vis, for petroleumsolje som gjennomgår behandling i et raffineri, fører de forskjellige prosesser og behandlinger som anvendes ofte til dannelsen av en gassfase inneholdende kondenserbare hydrokarboner.
Hvis denne gassen må transporteres eller håndteres, bør tilstedeværelsen av slike kondenserbare hydrokarboner unngås for å hindre dannelsen av en væskefase som er uønsket i en behandlings- eller transportmetode som er designet for en gassformet utstrømning. Foreksempel vil kondensasjonen av disse hydrokarbonene i en gassrør-ledning trolig føre til væsketilstopping.
For å forebygge disse problemene gjennomgår gassene som inneholder slike kondenserbare hydrokarboner kondensatavdriving for å justere duggpunktet til disse hydrokarbonene og forhindre kondensasjon av en fraksjon av hydrokarbonene. Dette trinnet kan utføres på flere måter, særlig ved kjøling, hvilket fremtvinger kondensasjon av disse hydrokarbonene.
Siden gass også trolig vil inneholde vanndamp, er det en fare for hydratdannelse. Denne faren kan forhindres ved tilsetting av en hydratinhibitor, idet denne inhibitoren ofte er metanol (eller andre alkoholer, særlig alifatiske alkoholer som tidligere nevnte).
Hydrokarbonene som gjenvinnes kan deretter brukes særlig i GPL-drivstoffer.
Figur 1 illustrerer skjematisk en prosess ifølge oppfinnelsen anvendt på slik separasjon.
For dette formål gjennomgår kondensatet 1 første et trefase separasjonstrinn (gass 11 - hydrokarboner 12 - vann 13) for å separere den vandige fase 13 og hydrokarbonfasen 12.
Til tross for den omhu som gis til separasjon (oppholdstid; osv.), er det ekstremt vanskelig å oppnå effektiv separasjon av væskefasene, og separasjonen er aldri perfekt-
Den vandige fase 13 omfatter derfor noe oppløste og/eller dispergerte hydrokarboner. Den vandige fase 13 omfatter også en ikke-neglisjerbar mengde av den tilsatte metanolen som er delvis løsbar i de to fasene 12, 13.
På lignende vis er den utvunnede hydrokarbonfasen 12 ikke ren. Den inneholder gjenværende oppløst vann og dispergert vann. Hver fase inneholder også metanol.
For at den kan oppgraderes, må denne hydrokarbonfasen 12 renses og særlig dehydratiseres. Videre, for oppgraderingen av dette, kan det være at den må gjennomgå flere omdannelser, særlig via katalytiske prosesser. Metanol er generelt en gift for disse katalysatorene, og må derfor fjernes før behandling av disse hydrokarbonene.
For å gjøre dette passerer den gjenvunnede hydrokarbonfasen 12 gjennom en pumpe 14, og ledes mot en kolonne 15 hvor den gjennomgår et første vasketrinn med vann som vil fjerne mesteparten av metanolen som befinner seg i hydrokarbonfasen.
Hydrokarbonfasen 12 injiseres i en nedre del av kolonnen 15, mens vann 16 injiseres i den øvre del av kolonnen 15.
Et midt plassert fyllmateriale 17 sørger for å skape kontakt mellom hydrokarbonfasen 12 og vannet 16 for å optimere vasking og overføring av metanolfase.
Selv om dette vasketrinnet, lik de forutgående pumpe-, blande- og agitasjonstrinn trolig vil generere en større mengde av vann dispergert i hydrokarbonfasen 12, hvilket fører til dannelsen av en emulsjon, gir det også adgang til med riving av en stor del av metanolen og eliminering av denne.
Det metanol-holdige vannet 16' fjernes ved den nedre enden av kolonnen 15.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' samles opp ved den øvre ende av kolonnen 15 og ledes mot et avdrivingstrinn i henhold til oppfinnelsen.
For dette trinnet blir den vaskede hydrokarbonfasen 12' injisert i toppen av en avdrivingskolonnne 18.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' blir fortrinnsvis fordelt ved bruk av en høyeffektiv væskefordeler som er kompatibel med de fyllmaterialer som brukes i avdrivingskolonnen.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' blir alternativt sprøytet.
Avdriving utføres ved bruk av en varm, tørr gass, eksempelvis tørket luft 19, som injiseres ved den nedre enden av kolonnen.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' inneholdende en emulsjon av typen vann-i-olje strømmer derfor ned kolonnen 18 mens avdrivingsgassen 19 stiger i kolonnen 18. Sirkulasjon finner derfor sted i motstrøm.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' og avdrivingsgassen 19 passerer begge gjennom et sett av fyllmaterialer 20, 21.
Det første fyllmaterialet 20, dvs. det som den vaskede hydrokarbonfasen 12' først passerer gjennom, fulgt av avdrivingsgassen 19, er mer bestemt et tynnfilm-fyll-materiaie 20 som gir adgang til initial oppbryting av emulsjonen som befinner seg i den vaskede hydrokarbonfasen 12'.
Det første fyllmaterialet 20 er fortrinnsvis et strukturert fyllmateriale eller trå d/f i be r-fy II materiale.
Det andre fyllmaterialet 21 er også fortrinnsvis et strukturert fyllmateriale, men det kan også være et tynnfilm-fyllmateriale.
Når avdrivingsgassen 19 passerer gjennom den vaskede hydrokarbonfasen 12', har den dispergerte metanolholdige vandige fase mye høyere affinitet for avdrivingsgassen enn den kontinuerlige hydrokarbonfase.
Den varme tørre gassen 19 blir derfor lastet med vann og metanol idet den passerer i kolonnen 18.
Avdrivingsgassen gjenvinnes ved den øvre ende av kolonnen 19 i form av en strøm av våt luft 22 inneholdende metanol og "lette" hydrokarbondamper.
Avdrivingsgassen 19 har blitt anriket med vann og metanol, den vaskede hydrokarbonfasen 12' er omvendt tømt for dette.
En dehydratisert hydrokarbonfase 23 utarmet med hensyn på metanol gjenvinnes ved den nedre ende av kolonnen 18.
Det er åpenbart at ytelsesnivåene kan justeres som en funksjon av oppholdstid og forskjellige strømningstider, restvanninnhold for den tørre avdrivingsgassen,
fy 11 mater i a le- ka ra kte risti ka.
Figur 2 illustrerer skjematisk en pilottestenhet for å implementere en prosess ifølge oppfinnelsen.
Denne installasjonen omfatter en avdrivingskolonne 200 som ligner kolonne 18, ment for å tillate motstrøms kontaktbehandling av en strøm av væske som skal renses med en strøm av avd rivi ngsgass.
For eksempel har kolonnen 200 som brukes i pilbttestinstaltasjonen en innvendig diameter på 457,2 mm, og er utstyrt med seks strukturerte fyllmaterialeelementer med et spesifikt overflateareal på 250 m<2>per m<3>.
Væsken tilsettes til kolonnen 200 via et innløp 201 lokalisert ved den øvre del av nevnte kolonne 200, og evakueres via et utløp 202 ved den nedre enden av kolonnen.
Gassen tilsettes til kolonnen 200 via et innløp 211 lokalisert i bunndelen av nevnte kolonne 200, og evakueres via et utløp 212 lokalisert ved toppen av kolonnen 200.
Væskeinngangen til kolonnen 200 kommer fra tanker 101, 102 som er ment til å lagre en mengde av hydrokarbonkondensat før og/eller etter passering gjennom kolonnen 200.
Disse tankene 101, 102 er montert i parallell, og hver av dem har en fylleledning 103, 104 og en tømmeledning 105, 106.
Tømmeledningene 105, 106 går sammen ved en kondensatinjeksjonspumpe 107.
Før kondensatet injiseres inn i kolonnen 200 via innløpet 201, blir det første varmet opp ved å passere gjennom en veksler 108 som er ment til å bringe dets temperatur nær den som er for gassen som vil bli brukt til avdriving, før blanding med vann som injiseres i kondensatet av injeksjonspumpen 109, og passering gjennom en blander.
Den turbulente blandingen (injeksjon av vann fulgt av blanding) av hydrokarbon-kondensatet og vann forårsaker dannelse av en emulsjon som injiseres i kolonnen 200 via innløpet 201.
Emulsjonen gjennomgår derfor et avdrivingstrinn inne i kolonnen 200 i motstrøm med avdrivingsgassen.
Avdrivingsgassen som brukes er en strøm av nitrogen oppvarmet til 50°C, og som er under et trykk på 50 bar.
Som angitt ovenfor blir avdrivingsgassen gjenvunnet ved den øvre enden av kolonnen ved utløpet 212, og passerer gjennom en forurensningsfjerningsenhet 213 som benevnes en gass-skrubber, før den avgis.
Opprettholdelse av trykket i kolonnen 200 sørges for av en reguleringsventil 214 som tillater retur av gassen mot den øvre enden av kolonnen i tilfelle av utilstrekkelig trykk.
Etter avdriving av den emulgerte væsken i overensstemmelse med prosessen ifølge oppfinnelsen, blir væsken trukket ut fra kolonnen via utløpet 202 ved den nedre enden av kolonnen via en evakueringstedning 110.
Evakueringsledningen møter fylleledningene 103, 104 for tankene 101, 102, hvor det rensede kondensatet kan lagres for analyse og for en fremtidig testsyklus.
Prøvetakingspunkter er åpenbart anordnet langs mate- og evakueringsledningene.
Særlig kan et prøvetakingspunkt være anordnet før tilsettingen av emulsjonen til kolonnen 200, og en prøvetakingspunkt langs evakueringsledningen 110.
Vannmilingstester utføres på disse prøvene, særlig ved bruk av Karl Fisher-metoden.
Det er også mulig å sørge for prøvetaking av avdrivingsgassen ved forskjellige punkter av kolonnen 200 for å overvåke dens vannopptak.
Figur 3 er en grafisk illustrasjon av trenden i mengde vann i ppm, regnet som vekt, som en funksjon av tid (prøvetakingstid).
Ved hver prøvetaking sti me representerer den øvre svarte prikken mengden av vann-t-olje i ppm, som vekt, i en emulsjon injisert ved toppen kolonnen. Den nedre kryss-skraverte prikken representerer mengden av vann-i-olje i ppm, som vekt, i væsken som gjenvinnes ved utløpet av kolonnen. Den mellomliggende skraverte prikken korresponderer til et mellomliggende prøvetakingspunkt hovedsakelig midt påkolonnens høyde.
Det skal tas ad notam at kurven for de øvre svarte prikkene åpenbart er forskjøvet fra kurven for de nedre kryss-skraverte prikkene, som hovedsakelig korresponderer til gjennomløpstiden i kolonnen og har sin årsak i initier i ngeivav prosessen.
Resultatene avhenger åpenbart på driftsbetingelsene. Tabell 1 nedenfor gir noen resultater av de forskjellige eksperimenter som gjennomføres på en oljefase dannet av testkondensater med de følgende karakteristika: ASTM-destillasjon (destillerings-område): 183°C - 203°C; flammepunkt: 63°C; tetthet 776 kg/m<3>.
Man forvisser seg særlig om at for å oppnå mindre enn 1 ppm som volum av restvann i kondensatet som forlater kolonnen, er det nyttig å øke strømningsmengden av avdrivingsgassen og/elier temperaturen.
Tabell 2 nedenfor gir noen resultater av simuleringen med modell som var basert på likevektsmålinger for metanol-vann-hydrokarbon registrert i en metanolfjernings-anvendelse, så som tidligere beskrevet, idet hydrokarbonfasen er dannet av testkondensater som tidligere beskrevet.
Figur 4 illustrerer skjematisk en bestemt utførelsesform av en prosess i henhold til oppfinnelsen hvor strømmen av avdrivingsgass og strømmen av væske som skal behandles injiseres strømmende i samme retning.
Nevnte installasjon omfatter en avdrivingskolonne 300 som danner en blander, og som ved den nedre enden av kolonnen omfatter en innløpsmating 301 for væske som skal behandles og en innløpsmating 302 for avdrivingsgass.
Alle fluidene evakueres ved den øvre enden av kolonnen via et utløp 303.
De utgående fluidene 303 injiseres i en gass/væskeseparator 304 som har et væske-utløp 305 ved den nedre enden av separatoren og et gassutløp 306 ved den øvre enden av separatoren.
Bruken av dette medstrøms strømningssystemet gir adgang til å oppnå en ekstremt kompakt installasjon som kan installeres direkte på et flytende system eller land-system når tilgjengelig plass er utilstrekkelig. Sammenstillingen av blander/seperator danner et rensetrinn. Det er åpenbart mulig å sørge for flere rensetrinn i serie, idet væskestrømmen som forlater separatoren fra et første trinn mater blanderen i et andre trinn.
Tabell 3 nedenfor gir noen resultater av simuleringer med modell som var basert på likevektsmålinger av metanol-vann-hydrokarbon, så som tidligere beskrevet, ved bruk av en prosess ifølge oppfinnelsen som opererer medstrøms. Hydrokarbonfasen er dannet av testkondensater med tidligere angitte karakteristika.
Figur 5 illustrerer implementeringen av en prosess i henhold til oppfinnelsen omfattende en resirkuleringssløyfe ment for å forebygge fjerning av flyktige forbindelser som befinner seg i den kontinuerlige fase, Idet fjerning av disse ikke er ønsket.
Emulsjonen som skal renses befinner seg i en tank 400. Den kan for eksempel være en emulsjon av vann/lett hydrokarbon, så som tidligere presentert, og inneholde metanol som det er ønskelig å fjerne.
Denne emulsjonen sirkulerer gjennom en veksler 401 for å bringe den opp til den ønskede temperatur for implementering av prosessen før den injiseres inn i en kolonne 500 via et sprøytehode 501 ved toppen av denne kolonnen 500.
Kolonnen 500 er forsynt med et fyllmateriale 502 som ligner de tidligere beskrevne fyl I materia ler.
Emulsjonen passerer gjennom kolonnen 500, og væsken gjenvinnes ved den nedre ende av kolonnen ved et uttrekkingspunkt 503.
Avdrivingsgassen brukes i en lukket krets og resirkuleres gjennom en sløyfe, idet en beskrivelse av denne vil bli gitt.
I overensstemmelse med oppfinnelsen blir avdrivingsgassen injisert inn i kolonnen 500. Gassen injiseres inn i den nedre ende av kolonnen etter å ha blitt resirkulert gjennom en veksler 410 for å bringe den til den ønskede temperatur.
Avdrivingsgassen sirkulerer gjennom kolonnen 500 og går ut ved den øvre ende av kolonnen via en utløpsåpning 505.
Som angitt for et kondensat av lette hydrokarboner, vil avdrivingsgassen ikke kun rive med metanolen, men også en del av disse lette hydrokarbonene som er de mest flyktige under de driftsbetingelser som betraktes.
De må derfor separeres fra strømmen av avdrivingsgass som gjenvinnes ved utløpet fra kolonnen 500.
For å gjøre dette passerer gassen gjennom en kjøler 411 før injeksjonen av vaskevann 412. Disse passerer deretter gjennom en blander 413.
Kjølingen av gassen tillater rekondensasjon av de flyktige lette hydrokarbonene, uten rekondensering av metanolen. Med vaskingen blir metanolen igjen oppløst og satt tilbake i vandig væskefase. En del av metanolen forblir oppløst i hydrokarbonfasen.
Det gjenvunnede fluidet passerer deretter gjennom en trefase-separator 414.
Den våte gassfasen passerer gjennom en dehydratiseringsenhet 415, eksempelvis ved bruk av trietylenglykolavdriving og/eller molekylsil, og den blir deretter igjen kompri- mett 416 og reinjisert inn i avdrivingskolonnen 500. En tilførsel av gass 417 kan kompensere for eventuelle tap.
Den lette hydrokarbonfasen resirkuleres og reinjiseres inn i kolonnen for en ny rensesyklus.
Den vandige fase inneholdende mesteparten av den utskilte metanolen ledes mot en behandlingsenhet 418 for å behandle denne utstrømningen.
En annen valgmulighet som kan være tenkelig er å bruke avdrivingsgassen som forlater den øvre ende av avdrivingskolonnen som brenngass (når det er mulig). Denne valgmuligheten gir adgang til forenkling av behandlinger etter avdriving, hvilket er skjematisk illustrert på fig. 5.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med et bestemt eksempel på utførelsesform, er den åpenbart på ingen måte begrenset til denne, og omfatter alle tekniske ekviva-lenter av de beskrevne midler og kombinasjoner av disse, forutsatt at de kommer innenfor omfanget av oppfinnelsen.
Claims (28)
1. Fremgangsmåte for fjerning av en dispergert fase i en emulsjon,karakterisert vedat den omfatter et trinn med å utsette nevnte emulsjon for gassavdriving utført under betingelser med temperatur og trykk som er lavere enn kokebetingelsene for væsken i den dispergerte fase, og hvor sammensetningen av nevnte gass er valgt slik at den dispergerte fase har flyktighet og affinitet med denne gassen større enn for den kontinuerlige fase i nevnte emulsjon.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten for gassavdriving utføres ved tilstedeværelsen av midler for å bringe gassfasen i kontakt med den dispergerte væskefase.
3. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 eller 2,karakterisert vedat fremgangsmåten for avdriving utføres ved tilstedeværelsen av midler for å bryte opp emulsjonen.
4. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 2 eller 3,karakterisert vedat midlene for å bringe i kontakt og/eller oppbryting av emulsjonen omfatter midler for turbulent gasstrøm.
5. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat fremgangsmåten for gassavdriving gjennomføres med en strøm av emulsjon.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat strømmen av emulsjon under avdrivingstrinnet er i det minste delvis turbulent.
7. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 eller 6,karakterisert vedat emulsjonen og avdrivingsgassen strømmer i motsatt retning.
8. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 eller 6,karakterisert vedat emulsjonen av avdrivingsgassen strømmer i samme retning.
9. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 til 8,karakterisert vedat emulsjonen under avdriving injiseres gjennom sprøytemidler.
10. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 til 8,karakterisert vedat emulsjonen under avdriving injiseres gjennom høyeffektiv væskefordeler som er kompatibel med avdrivingskolonnen, og fyllmaterialet i denne når det er relevant.
11. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 til 10,karakterisert vedat emulsjonen under avdriving passerer gjennom minst ett fyllmateriale.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,karakterisert vedat fyllmaterialet er et strukturert fyllmateriale.
13. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 11 eller 12,karakterisert vedat fyllmaterialet er et tråd/fiber-fyltmateriale.
14. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 11 til 13,karakterisert vedat fyllmaterialet er et tynnfilm-fytlmateriale.
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 14,karakterisert vedat tynnfilm-fyllmaterialet har en karakteristisk filmtykkelse mindre enn 0,25 mm.
16. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 11 til 15,karakterisert vedat emulsjonen passerer gjennom flere fyl I materia ler, det første fyllmaterialet er tynnfilm-fyllmaterialet eller det strukturerte fyllmaterialet eller tråd/fiber-fylfmaterialet.
17. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 tit 16,karakterisert vedat avdrivingsgassen har en temperatur nær, men lavere enn, kokepunktet for emulsjonen under a vd ri vi ngstry kkbeti ngel sen e.
18. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 17,karakterisert vedat temperaturen i emulsjonen er nær, men lavere enn, dens kokepunkt under avdrivingstrykkbetingetsene.
19. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 17 eller 18,karakterisert vedat avd rivi ngstrin net gjennomføres ved omg i velsestem peratu r.
20. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 19,karakterisert vedat avdrivingstrinnet gjennomføres under trykkbetingelser som i hovedsak er lik atmosfærisk trykk.
21. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 20,karakterisert vedat den kontinuerlige fase i emulsjonen er en hydrokarbonfase.
22. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 21,karakterisert vedat den dispergerte fase er en vandig fase.
23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert veda t den vandige fase omfatter minst én alifatisk alkohol, særlig metanol.
24. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 23,karakterisert vedat den følges av et i det minste delvis kondensasjonstrinn for bestanddelen(e) i den dispergerte fase medrevet av avdrivingsgassen.
25. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 24,karakterisert vedat emulsjonen er et kondensat fremskaffet fra et forutgående separasjonstrinn.
26. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 25,karakterisert vedat sammensetningen av avdrivingsgassen som brukes omfatter én eller flere sekundære komponenter som befinner seg i den kontinuerlige fase, og som er forskjellige fra bestanddelene i den dispergerte fase som skal fjernes.
27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26,karakterisert vedat de sekundære komponenter er tilstede i avdrivingsgassen som brukes i en proporsjon nær deres gassfasemetning.
28. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 25 og 26,karakterisert vedat den omfatter minst ett trinn med å resirkulere avdrivingsgassen, ment for å justere dens sammensetning av sekundære komponenter i kontinuerlig fase.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1161455A FR2983738B1 (fr) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Stripage selectif au gaz d'une phase volatile contenue dans une emulsion dont la phase continue est moins volatile |
PCT/IB2012/057178 WO2013088339A2 (fr) | 2011-12-12 | 2012-12-11 | Stripage sélectif au gaz d'une phase volatile contenue dans une émulsion dont la phase continue est moins volatile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20140832A1 true NO20140832A1 (no) | 2014-09-03 |
Family
ID=47603876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20140832A NO20140832A1 (no) | 2011-12-12 | 2014-06-30 | Selektiv gassavdriving av en flyktig fase som befinner seg i en emulsjon, idet den kontinuerlige fase i denne er mindre flyktig |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA201491150A1 (no) |
FR (1) | FR2983738B1 (no) |
GB (1) | GB2510781B (no) |
NO (1) | NO20140832A1 (no) |
WO (1) | WO2013088339A2 (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117654216B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-04-23 | 四川凌耘建科技有限公司 | 一种三甘醇脱水装置及脱水工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2730240A (en) * | 1952-02-08 | 1956-01-10 | Union Oil Co | Dehydration of oils |
US3448038A (en) * | 1966-03-15 | 1969-06-03 | Pall Corp | Method and apparatus for the dehydration of oil |
US5211856A (en) * | 1992-03-06 | 1993-05-18 | Hanshi Shen | Method of oil/water separation and device for purification of oil |
WO1999065588A1 (no) * | 1998-05-28 | 1999-12-23 | Nor Instruments As | Method and apparatus for separating water from oil |
US20080105622A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-05-08 | Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project | Coated gas bubbles for recovery of hydrocarbon |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4764272A (en) | 1987-07-31 | 1988-08-16 | Fox Sr James R | Apparatus for recovery of hydrocarbons from hydrocarbon/water mixtures |
DE8914167U1 (de) | 1989-12-07 | 1990-02-15 | Hopf, Karl-Heinz, 8580 Bayreuth | Phasentrennanlage zur thermischen Trennung einer Emulsion, insbesondere einer Wasser/Ölemulsion |
US5256258A (en) | 1991-11-27 | 1993-10-26 | The Dow Chemical Company | Removal of low-boiling fractions from high temperature heat transfer systems |
US5259931A (en) | 1992-02-03 | 1993-11-09 | Fox James R | Stripping tower system for removing volatile components from water containing the same |
EP1586620A1 (fr) | 2004-04-15 | 2005-10-19 | Total S.A. | Procede de purification de brut de forage, procede de separation d'une emulsion hydrocarbonee eau-dans-l'huile et dispositifs pour leur mise en oeuvre |
US8343316B2 (en) | 2009-11-10 | 2013-01-01 | Siemens Industry, Inc. | Vacuum dehydrator |
-
2011
- 2011-12-12 FR FR1161455A patent/FR2983738B1/fr active Active
-
2012
- 2012-12-11 GB GB1410251.1A patent/GB2510781B/en active Active
- 2012-12-11 EA EA201491150A patent/EA201491150A1/ru unknown
- 2012-12-11 WO PCT/IB2012/057178 patent/WO2013088339A2/fr active Application Filing
-
2014
- 2014-06-30 NO NO20140832A patent/NO20140832A1/no unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2730240A (en) * | 1952-02-08 | 1956-01-10 | Union Oil Co | Dehydration of oils |
US3448038A (en) * | 1966-03-15 | 1969-06-03 | Pall Corp | Method and apparatus for the dehydration of oil |
US5211856A (en) * | 1992-03-06 | 1993-05-18 | Hanshi Shen | Method of oil/water separation and device for purification of oil |
WO1999065588A1 (no) * | 1998-05-28 | 1999-12-23 | Nor Instruments As | Method and apparatus for separating water from oil |
US20080105622A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-05-08 | Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project | Coated gas bubbles for recovery of hydrocarbon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201410251D0 (en) | 2014-07-23 |
GB2510781A (en) | 2014-08-13 |
FR2983738A1 (fr) | 2013-06-14 |
WO2013088339A3 (fr) | 2013-08-15 |
GB2510781B (en) | 2020-04-08 |
EA201491150A1 (ru) | 2014-11-28 |
WO2013088339A2 (fr) | 2013-06-20 |
FR2983738B1 (fr) | 2015-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11193071B2 (en) | Simultaneous crude oil dehydration, desalting, sweetening, and stabilization | |
US20100147022A1 (en) | Process and apparatus for removal of sour species from a natural gas stream | |
WO2012065243A1 (en) | Process and apparatus for removal of oxygen from seawater | |
US7097761B2 (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
CA2864044C (en) | Recovery method and system for delivering extracted btx from gas streams | |
BRPI0618266A2 (pt) | método de separação de uma mistura, e uma unidade industrial para separar uma mistura compreendendo água, óleo e gás | |
US20170130143A1 (en) | Method and Apparatus for Recovering Synthetic Oils from Composite Oil Streams | |
NO20140832A1 (no) | Selektiv gassavdriving av en flyktig fase som befinner seg i en emulsjon, idet den kontinuerlige fase i denne er mindre flyktig | |
WO2022051561A1 (en) | Simultaneous crude oil dehydration, desalting, sweetening, and stabilization with compression | |
EP3003531B1 (en) | Systems and methods for recovering dimethyl ether from gas mixtures and liquid mixtures | |
CN108473391A (zh) | 用于改进fcc回收单元的丙烯回收率的方法 | |
GB2501261A (en) | A method of cleaning water to remove hydrocarbon | |
Soliman et al. | Innovative Integrated and Compact Gas Oil Separation Plant for Upstream Surface Facilities | |
RU2193443C1 (ru) | Способ очистки от углеводородов парогазовой смеси, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта и при заполнении ими емкостей, и насосно-эжекторная установка для его осуществления | |
CA2364831C (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
WO2013156535A1 (en) | Method of cleaning water to remove hydrocarbon therefrom | |
CA3073593A1 (en) | Apparatus and method for a remediation plant | |
RU2470001C1 (ru) | Установка осушки и очистки углеводородной фракции от метанола | |
Kadijani et al. | Adsorptive desulfurization of liquefied petroleum gas for carbonyl sulfide removal | |
Putrawan | Aqueous liquid membrane process for recovery of BTX aromatics | |
EP2167210A2 (en) | Three phase extractive distillation with multiple columns connected in series | |
RU2621030C1 (ru) | Способ очистки бензина от серосодержащих примесных компонентов | |
RU2470002C1 (ru) | Способ очистки и осушки пропановой фракции от метанола | |
RU2182266C1 (ru) | Способ сжатия и разделения газообразной углеводородосодержащей среды и насосно-эжекторная установка для осуществления способа | |
CN103748317B (zh) | 由烃井物流生产烃产品物流的系统和方法及烃井物流分离罐 |