NO317645B1 - Demulgering av vann-i-olje emulsjoner - Google Patents
Demulgering av vann-i-olje emulsjoner Download PDFInfo
- Publication number
- NO317645B1 NO317645B1 NO20000234A NO20000234A NO317645B1 NO 317645 B1 NO317645 B1 NO 317645B1 NO 20000234 A NO20000234 A NO 20000234A NO 20000234 A NO20000234 A NO 20000234A NO 317645 B1 NO317645 B1 NO 317645B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- demulsifier
- water
- formula
- molecular weight
- oil
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims description 24
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 claims description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims description 19
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000006367 bivalent amino carbonyl group Chemical group [H]N([*:1])C([*:2])=O 0.000 claims description 4
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical class CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IIGAAOXXRKTFAM-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.CC1=C(C)C(C)=C(C)C(C)=C1C Chemical compound N=C=O.N=C=O.CC1=C(C)C(C)=C(C)C(C)=C1C IIGAAOXXRKTFAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- AZYRZNIYJDKRHO-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzene Chemical compound O=C=NC(C)(C)C1=CC=CC(C(C)(C)N=C=O)=C1 AZYRZNIYJDKRHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 4
- -1 polyoxypropylene Polymers 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical class O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241000173371 Garcinia indica Species 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical class CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical group [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 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
- B01D17/04—Breaking emulsions
- B01D17/047—Breaking emulsions with separation aids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
- C08G18/4841—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing oxyethylene end groups
-
- 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
Description
DEMULGERING AV VANN-I-OLJE EMULSJONER
Oppfinnelsen vedrører generelt en sammensetning og en fremgangsmåte for demulgering av vann-i-olje emulsjoner ved anvendelse av addukter av derivater av polyalkylenglykol (PAG).
Oppfinnelsen består av trekk som angitt i følgende beskrivelse og i etterfølgende patentkrav. I ett aspekt vedrører fremgangsmåten demulgering av fluider som er produsert fra olje felt, ved anvendelse av addukter av PAG og etylenoksid og diisocyanter.
Ved produksjon av olje fra oljebrønner inneholder de produserte fluider ofte vann i form av fritt vann eller emulsjon. For å oppnå olje med rørledningskvalitet, er det nødvendig å redusere vanninneholdet til under en spesifisert mengde (f. eks under 1,0%).
Forskjellige mekaniske, elektriske og kjemiske fremgangsmåter blir anvendt for dehydrering av produserte fluider. Den foreliggende oppfinnelse vedrører spesielt en kjemisk behandling ved anvendelse av kjemikalier, her referert til som demuleringsmidler. Et demulgeringsmiddel er definert som en enkeltforbindelse eller en blanding av overflateaktive forbindelser i et anvendelig løsningsmiddel som formuleres til å behandle en spesiell emulsjon på et optimalt kostnads/utførelses basis. Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse tar i bruk demulgeringsmidler for behandling av vann-i-olje emulsjoner, den mest vanlige type av emulsjoner som forekommer ved oljefelt produksjon. Den ekskluderer spesielt behandlingen av olje-i-vann type emulsjoner (dvs. revers emulsjoner).
Forskjellige former av demulgeringsmidler er kjent, inkludert slike som er avledet fra alkoholer, fettsyrer, fettaminer, glykoler og alkylfenol-formaldehyd-kondensasjonsprodukter. Som anført ovenfor, omfatter fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvendelsen av bestemte derivater av polyalkylenglykoler, spesielt addukter av høymolekylære vekt-polyalkylenglykoler (PAG'er) og etylenoksider og diisocyanater.
Som illustrert ved de følgende referanser, har PAG'er og deres derivater lenge blitt anvendt for demulgering av fluider produsert fra oljefelt: (a) US-patent 4 374 734 beskriver anvendelsen av polyoksypropylen ( molekylvekt fra 2000 til 4500) for bryting av vann-i-olje emulsjoner, hvorved emulsjonen blir produsert ved overflate-oversvømmelse (surfactant flooding). (b) US-patent 3 835 060 lærer at konvensjonelle demulgeringsmidler inkluderer polyoksyalkylen-glykol og blokkpolymerer av polyoksyetylen-polyoksypropylen. (c) US patent 2 754 271 beskriver behandlingsmidler omfattende et addisjonsprodukt av en alkylenoksid med en alifarisk to-verdig alkohol og beskriver videre den to-verdige alkohol (polyoksypropylen dioler) som er kjent å ha en molekylvekt så høy som rundt 3000. (d) US patent 3 557 017 beskriver vann-i-olje-demulgeringsmidler omfattende ultra høy molekylvekt-polymerer (molekylvekt på i det minste 100 000). Polymerene er valgt fra en gruppe som omfatter polyoksyalkylen polymerer og kopolymerer av en-verdige alkylenoksider som har en enkel vicinal ekspoksygruppe. (e) Andre referanser som beskriver lavmolekylære vektpolyalkylenpolyalkoholer omsatt med andre forbindelser, omfatter US-patent 3 383 326, US-patent 3 511 882 og US-patent 3 676 501. (f) Andre referanser som beskriver flerverdige alkoholer, men ikke glykoler, omfatter
US-patent 2 996 551, US-patent 3 078 271 og US-patent 4 305 835.
(g) US patent 5 407 585 beskriver et vann-i-olje-demulgeringsmiddel ved anvendelse av addukter fremstilt ved omsetning av polyalkylenglykol med etylenoksid eller diglycidyl-eter. (h) US patent 5 609 794 beskriver et vann-i-olje-demulgeringsmiddel ved anvendelse av et addukt av polyalkylenglykol og etylenglykol som har blitt forestret og videre omsatt med en vinylmonomer og et flerverdig materiale.
Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter behandling av vann-i-olje-emulsjoner ved petroleumoperasjoner med et nytt emulgeringsmiddel for å bryte emulsjoner og separering av oljen og vannet fra hverandre. Demulgeringsmidlet er et derivat eller addukt av en høymolekulær vekt-polyalkylenglykol (PAG) og etylenoksid (EO) og diisocyanat (DI). PAG'en er et diol og er enten et polypropylenglykol eller en polybutylenglykol og har en molekylvekt større enn 6000 og opp til 60 000, fortrinnsvis mellom 7000 og 26 000.
Det foretrukne demulgeirnsmiddel som er anvendelig ved foreliggende oppfinnelse, er et addukt av PAG, EO og DI med følgende formel (T):
m er et helt tall varierende fra 0 til 100,
n er et helt tall varierende fra 50 til 1000
q er et helt tall varierende fra 1 til 20, fortrinnsvis 5 til 15
RerCH3ellerC2H5
Ri er CH3 når R2 er -(NHCO) - eller Ri er H når R2 er -(C(CH3>2NHCO)-
R3erH
Demulgeringsmidlet med formel I er utledet fra metaformene av tetrametylxylendiisocyanat (m-TMXDI) og toluendiisocyanat (m-TDI). Andre anvendelige demulgeringsmidler inkluderer addukter utledet fra p-TMXDI og p-TDI med den følgende formel (II).
hvor m, n, q, R, Ri, Ra og R3 er som definert i formel I.
Ennå andre former av demulgeringsmidler som er anvendelig ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer slike utledet fra 2,6 toluendiisocyanater (2,6-TDI) med den følgende formel (HI):
hvor m, n, q, R, Ri og R3 er som definert i formel I og "R: er -(NHCO) -
Demulgeringsmidlene i henhold til foreliggende oppfinnelse er slike som er addukter av DI valgt fra gruppen bestående av m-TMXDI, m-TDI, p-TMXDL p-TDI og 2,6-TDI. De foretrukne addukter inkluderer slike av høymolekylære vekt-PAG'er, og de mest foretrukne demulgeringsmidler omfatter PAG/EO/DI addukter.
Som indikert ovenfor, er derivat av polyalkylenglykolen tenkt på til bruk av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse et addukt av høymolekulær vekt-PAG og EO og DI.
Forløperen PAG i en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse har følgende formel
(TV):
hvor R er CHb eller C2H5 og
n varierer fra 50 til 1000, foretrukket fra 120 til 350 og mest foretrukket fra 135 til 260, og forbindelsen har en molekylvekt større enn 6000 og opp til 60 000. Fortrinnsvis er R CH3 og molekylvekten av polyalkylenglykolen er mellom 6000 og 60 000, fortrinnsvis mellom 7 000 og 26 000 og mest foretrukket mellom 8 000 og
20 000. (Betegnelsen molekylvekt som anvendt her, referer seg til den som er beregnet fra bestemmelse av hydroksyltallet.)
Forløperen PAG med den riktige molekylvekt for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved anvendelse av en katalysator valgt fra gruppen bestående av barium, strontium og deres oksider, hydroksider, hydrerte hydroksider eller monohydroksyd-salt eller blandinger derav eller en dobbelrmetall-cyanidkompleks-forbindelse hvori ett av metallene i komplekset er valgt fra gruppen bestående av Zn(II), Fe(D), Fe(in), Co(II), Ni(H), Mo(TV), Mo(VI), Al(ffl), V(IV), V(V), SrQI), W(IV), W(VI), Mn(H) og Cr(III) og blandinger derav. Fremgangsmåtene for fremstilling av høymolekylære vekt-PAG' er beskrevet i detail i US-patenter 5 010187 og 3 278 457, hvis beskrivelser er inkorporert her som referanser.
Som indikert ovenfor, tenkes det ved foreliggende oppfinnelse på anvendelse av to addukter:
(a) addukter av PAG, EO og Di og
(b) addukter av PAG og DI.
Addukter av FAG. EO og DI
Addisjonsreaksjonen av PAG'en med formel IV med etylenoksid danner et produkt med følgende formel (V):
hvor
RerCH3ellerC2H3;
m er et helt tall varierende fra 1 til 100, fortrinnsvis 5 til 80,
og mest foretrukket 5 til 50;
n er et helt tall varierende fra 50 til 1000, foretrukket 120 til 350, og mest foretrukket 135 til 260.
Denne reaksjonen kan utføres under de følgende betingelser: polyalkylenglycol blir oppløst i et hydrokarbonløsningsmiddel og katalysen med et alkalisk hydroksid eller et jordalkalihydroksid. Det partielle alkoksidet av polyalkylenglykolen blir omsatt ved 150°C ved 50 psi med etylenoksid i omtrent to timer.
PAG/EO adduktet med formel V blir omsatt med DI for å danne formel I som illustrert nedenfor:
hvor R, Ri, R2, R3j ni, n og q er som angitt ovenfor.
Hydrogenionet kan fremskaffes ved hjelp av en hvilken som helst hydrogendonor, slik som eddiksyre.
Forbindelsen med formel I blir utledet fra metaformen av DL Det vil kunne erkjennes av fagfolk på området at formlene II og HI kan oppnås ved den ovennevnte reaksjon utgående fra para eller 2,6 isomerer av DL
Ved en foretrukket utførelse, R er CH3, Ri er CH3 og R3 er -(NHCO)-, i hvilket tilfelle formel I blir formel IA:
Ved en annen foretrukket utførelse er R og R3 de samme som i formel IA, men RL er H og R3 er - (C(CH3)3NHCO) - i hvilket tilfelle formel I blir formel B.
Demulgeringsmidlene med formlene II og III som anvender para og 2,6 isomerer, vil gi de samme formlene som avbildet i IA og IB med unntak for stillingene til isocyantgruppene på toluenringene.
Addisjonsreaksjonene og reaksjonsbetingelser for fremstilling av demulgeringsmidlene med formel IA og IB er beskrevet mer detaljert nedenfor.
Molforholdet av de tre komponenter i PAG/EO/DI-adduktene kan være som følgende:
Addukter av PAG og DI
Omsetningen av PAG, hvori R2 er -NCO og Rj er CH3, Og DI i nærvær av H+ gir det følgende produkt (formel VI). hvor R, R3s n og q er definert i formel I. Hvor R2 er -NCO, R er CH3 og Ri er CH3l gir omsetningen av PAG og DI i nærvær av H<*> det følgende produkt (formel VIA).
Hvor R: er -C(CH3)2NCO, R = CH3 og Ri = H, gir omsetningen det følgende produkt (formel VIB).
Som i tilfelle ved fremstilling av demulgeringsmidlet av IA og IB, kan adduktene av PAG og DI fremstilles ved anvendelse av meta, para eller 2,6 isomerer av DI, og formelene til disse produkter vil være lignende til VIA og. VIB, med unntak av stillingene av isocyanatgruppene på toluenringen.
Molforholdet til PAG/DI adduktene kan være som følgende:
Ved anvendelse av demulgeringsmidlet (dvs. addukter PAG/ECMDI eller PAG/DI som beskrevet ovenfor) ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse blir fremstilt en sammensetning omfattende adduktene oppløst i et egnet løsningsmiddel. Sammensetningen kan omfatte andre additiver som tilveiebringer ytterligere funksjoner eller økning av virkningene til emulgeringsmidlet. Løsningsmidler omfatter aromatiske hydrokarbon-løsningsmidler slik som xylen etc. Ytterligere additiver inkluderer kommersielle demulgeringsmidler slik som polyalkylenglykolestrer og oksyalkylerte fenolformaldehyd-harpikser. Prosentdelen av aktiv addukt i sammensetningen kan variere innen vide grenser, men 5 til 90 vekt-% er foretrukket, og 25 til 75 vekt-% er mest foretrukket.
Sammensetningen og konsentrasjonen av de aktive deler i sammensetningen vil bli tilpasset en spesifikk behandling på sammen måte som konvensjonelle demulgeringsmidler blir anvendt. Denne tilpassing ("fine tuning") av sammensetningen blir ofte basert på flasketester. For råoljebehandling kan vann-i-råolje emulsjonen variere fra 1 til 99 volum-% vann. Behandlingskonsentrasjoner til addukt demulgeringsmidlet (aktive bestanddeler) som beskrevet her, kan variere fra 10 til 1000 ppm av aktive bestanddeler i emulsjonen, og kan sprøytes inn i systemet ved konvensjonell prosedyre og utmstning: nedhulls innsprøtning, brønnhode innsprøytning eller batchbehandlhig.
Ved behandling av raffinerte petroleumsprodukter (f.eks. smørolje, motorbensin, brenselolje, kerosen, etc.) er inneholdet av suspendert vann naturligvis mye lavere, generelt mindre enn 1%.
Skjønt sammensetningen for disse behandlinger sannsynligvis vil være forskjellig fra råolje-behandlinger, vil adduktene være en nødvendig komponent.
Ved tilpassing av demulgerings-sammensetningen for en spesiell behandling, kan det være foretrukket ved mange slike operasjoner å kombinere demulgeringsmidlene som beskevet ovenfor, med andre demulgeringsmidler. De kommersielt tilgjengelige demulgeringsmidler som kan anvendes i blanding med adduktene som beskrevet ovenfor, omfatter de følgende:
(a) polyfunksjonelle polyalkylenglykoler
(b) oksyalkylerte fenolformaldehydharpikser med en molekylvekt mellom 1000 og 20 000, (c) derivater av de ovenfomevnte.
Disse kommersielt tilgjengelige demulgeringsmidler er oksyalkylerte produkter av etylen av propylenoksider med fettsyrer, fettaminer, glykoler eller fenol-formaldehyd-kondensasjon-forbindelser.
Når blandinger blir anvendt, skal adduktene som beskrevet her, utgjøre fra 5 til 95 volum-% av blandingen i et løsningsmiddel.
EKSPERIMENTER
Flasketester ble utført ved å anbringe en vann-i-olje-emulsjonsprøve (100 ml) i en gradert (prescription) flaske og tilsetning av en målt mengde av et kjemisk demulgeringsmiddel. Hver flaske ble lukket og deretter rystet i en bestemt tid (typisk 5 minutter) for å blande innholdet. Flaskene ble hensatt i et varmt vannbad, og vannfallet ble observert. Dette er tiden for separasjon av vannfasen til emulsjonen fra oljefasen.
Etterfulgt av vannfall tester ble hver emulsjonsprøve (fritt for fritt vann) underkastet en sentrifugerings (grindout) prosedyre: (a) API sentrifugerør ble fylt med 50 % xylen og 50 % av emulsjonen (ikke
fritt vann)
(b) prøvene ble anbrakt i en varmt vannbad i en tid som ble notert (c) prøvene ble deretter sentrifugert ved 1800 opm i 3 minutter (d) vannmengden i hvert rør ble opptegnet og %-andelen av vann holdt tilbake i oljen ble bestemt.
Mange av demulgeringsmidlene som ble testet, var de følgende:
Prøvene ble fremstilt som følgende: Hver prøve var et EO ende-kappet polypropylenglykol omsatt med TDI eller TMXDI. TDI var et toluendiisocyanat innkjøpt fra Arco Chemical Company og TMXDI ble innkjøpt fra Cytec.
100 deler av polyalkylenglykol (PAG) med den generelle formel IV ble oppløst i et likt volum av et tørt aromatisk løsningsmiddel under nitrogen. Til dette ble tilsatt mellom 0,005 og 0,1 deler av en tinn IV forbindelse slik som dialkyltinnsalt av en langkjedet fettkarboksylsyre. Til dette ble tilsatt mellom 0,1 og 20 deler av TMXDI (1,3 bis(l-isocyanato-l-metyletyl>benzen eller tetrametylxylendiisocyanat) dråpevis ved værelsestemperatur. Løsningen ble ornrørt i seks timer ved værelsestemperatur, og reaksjonen ble fastslått å være fullstendig ved bortfall av 1733 cm"<1> båndet i IR-spektrumet.
100 deler polyalkylenglykol (PAG) med den generelle formel IV ble oppløst i et likt volum av et tørt aromatisk løsningsmiddel under nitrogen. Mellom 0,15 deler og 30 deler av TDI og 1 del av iseddiksyre ble tilsatt til den ovenfor angitte løsning, og reaksjonsløsningen ble omrørt ved værelsestemperatur i seks timer, og reaksjonen ble fastslått å være fullstendig ved bortfall av 1733 cm"<1> båndet i IR-spektrumet.
Flasketestene ble utført ved to konsentrasjoner (300 ppm og 600 ppm av det aktive demulgeringsmiddel i testprøvene), og %-delen av separert fritt vann ble bestemt etter en på forhand bestemt tid (5 min. og 30 min. eller 420 min.).
Resultatene blir presentert i tabell I på den følgende side.
Fra de ovennevte tester kan det ses at demulgeringsmidlene forårsaket at vannet separerte hurtig (5 min.). Det initiale vannfall ("water drop") (15 og 30 min.) har størst betydning for demulgeringsmidler, og C er overlegent i forhold til D i dette henseende. Denne forbedring er forårsaket av økningen av molekylvekten fra 3620 til 13 074 av PAG. TMXDI gir en forbedring i forhold til TDI som vist ved forbedringen av F i forhold til C.
Flasketester ble utført på en emulsjon fra et oljefelt ved anvendelse av prøver C og G. Testene blir sammenfattet i tabell n.
Dataene presentert i tabell II viser effektivteten av både TDIfen (prøve C) og TMXDI (prøve G) ved rask fjerning av vann ved en relativt lav konsentrasjon (100 ppm).
Datane i tabell I og II indikerer at det foretrukne behandlingsområde er mellom omkring 50 til 1000 ppm, mest foretrukket mellom omkring 100 ppm til 1000 ppm.
Claims (15)
1. Demulgeringsmiddel for demulgering av vann-i-olje-emulsjoner, karakterisert v e d at det omfatter reaksjonsproduktet av (a) et diisocyanat og (b) en forbindelse bestående av enten (i) et polyalkylenglykol med en molekylvekt større enn 6 000 og opp til 60 000, og hvori alkylengruppen omfatter fra 3 til 4 karbonatomer; eller (ii) et addukt av etylenoksid og et polyalkylenglykol med en molekylvekt større enn 6 000 og opp til 60 000, og hvori alkylengruppen omfatter fra 3 til 4 karbonatomer.
2. Demulgeringsmiddel i henhold til krav 1, karakterisert ved at forbindelsen (b) er et addukt med den følgende formel:
hvor n er et helt tall varierende fra 50 til 1000,
m er et helt tall varierende fra 1 til 100 og R er CH3 eller C2H5
3. Demulgeringsmiddel i henhold ril krav 1 eller 2, karakterisert ved at diisocyanatet er ett av meta- eller para-formene av tetrametylxylendiisocyanat, meta- eller para-formen av toluendiisocyanater eller 2,6 toluendiisocyanat
4. Demulgeringsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at demulgeringsmidlet har formelen:
hvor m er et helt tall varierende fra 0 til 100,
n er et helt tall varierende fra 50 til 1000,
q er et helt tall varierende fra 1 til 20,
R er CH3 eller C2H5,
Ri er CH3 når R2 er - (NHCO) - og Rj er H når R: er - (C(CH3)2NHCO>, R2 er - (NHCO) - eller - (C(CH3)2NHCO) -, og R3 er H.
5. Demulgeringsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at polyalkylenglykolen er polpropylenglykol med en molekylvekt på 8 000 til 20 000.
6. Demulgeringsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at R er CH3j Ri er CH3 og R? er - (NHCO) -.
7. Demulgerinsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1- 5, karakterisert ved atRerCH3,Ri erHogR2er -(C(CH3)2NHCO)-.
8. Demulgerinsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at reaksjonsproduktet har formelen (II):
hvor m, n, q, R,Ri, R2 og R3 er som definert i krav 4.
9. Demulgerinsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at reaksjonsproduktet har formelen VIA:
10. Demulgeirnsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at reaksjonsproduktet har formelen VIB:
11. Demulgeringsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 2 til 10, karakterisert ved at n er i området 120 til 350.
12. Demulgeirnsmiddel i henhold til hvilket som helst av kravene 2 til 11, karakterisert ved at m er i området 5 til 50.
13. Demulgerinsmiddel i henhold til krav 2, karakterisert ved atRerCH3.
14. Fremgangsmåte til demulgering av vann-i-olje-emulsjoner, hvorved en effektiv mengde av et demulgeringsmiddel innføres i emulsjonen for å separere emulsjonen i en vannfase og en oljefase, karakterisert ved at demulgeringsmidlet er i henhold til hvilket som helst av de forangående krav.
15. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, karakterisert ved at mengden av demulgeringsmidlet i emulsjonen er i området 10 til 1 000 ppm.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/243,972 US6638983B1 (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Demulsification of water-in-oil emulsions |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20000234D0 NO20000234D0 (no) | 2000-01-17 |
| NO20000234L NO20000234L (no) | 2000-08-07 |
| NO317645B1 true NO317645B1 (no) | 2004-11-29 |
Family
ID=22920858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20000234A NO317645B1 (no) | 1999-02-04 | 2000-01-17 | Demulgering av vann-i-olje emulsjoner |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6638983B1 (no) |
| CA (1) | CA2293196C (no) |
| GB (1) | GB2346378B (no) |
| NO (1) | NO317645B1 (no) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102071052B (zh) * | 2011-01-17 | 2013-09-25 | 克拉玛依市紫光技术有限公司 | 冰乙酸作为破乳制品的应用 |
| US10429858B2 (en) | 2011-07-21 | 2019-10-01 | Bl Technologies, Inc. | Advisory controls of desalter system |
| US20130024026A1 (en) | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Vijaysai Prasad | Advisory controls of desalter system |
| US11414626B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-08-16 | Ecolab Usa Inc. | Surfactant compositions and use thereof |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2754271A (en) | 1951-04-11 | 1956-07-10 | Visco Products Co | Method of breaking water-in-oil emulsions |
| GB731071A (en) * | 1951-07-19 | 1955-06-01 | Du Pont | Preparation of elastomers from polyalkylene ether glycols and diisocyanates |
| US3078271A (en) | 1953-08-26 | 1963-02-19 | Petrolite Corp | Certain oxyalkylation products derived in turn from reactive nitrogen-containing compounds and polyepoxides, and process for making same |
| US2996551A (en) | 1953-09-24 | 1961-08-15 | Petrolite Corp | Certain polyepoxide-modified oxyalkylation derivatives being obtained in turn by oxyalkylation of certain polyols having at least three hydroxyls |
| US3676501A (en) | 1964-03-06 | 1972-07-11 | Nalco Chemical Co | Products of reaction of polyoxyalkylene alcohols and di-glycidyl ethers of bis-phenol compounds |
| US3383326A (en) | 1964-03-06 | 1968-05-14 | Nalco Chemical Co | Compositions and processes for breaking petroleum emulsions |
| US3511882A (en) | 1964-03-06 | 1970-05-12 | Nalco Chemical Co | Products of reaction of polyoxyalkylene alcohols and di-glycidyl ethers of bis-phenol compounds |
| DE1495827A1 (de) | 1964-08-06 | 1969-06-12 | Hoechst Ag | Verfahren zum Spalten von Emulsionen |
| US3557017A (en) | 1966-08-08 | 1971-01-19 | Petrolite Corp | Use of ultra high molecular weight polymers as demulsifiers |
| US3594393A (en) | 1968-12-18 | 1971-07-20 | Petrolite Corp | Use of polyurethanes as demulsifiers |
| DE2059707A1 (de) * | 1970-12-04 | 1972-06-08 | Basf Ag | Erdoelemulsionsspalter |
| US3835060A (en) | 1972-08-21 | 1974-09-10 | Texaco Inc | Demulsification compositions containing alkyl ether sulfates |
| US3798200A (en) * | 1972-12-13 | 1974-03-19 | Bridgestone Tire Co Ltd | Polyether urethane elastomer having an improved cut growth and flex crack resistance and the process for preparation thereof |
| US4071492A (en) * | 1976-04-07 | 1978-01-31 | The Firestone Tire & Rubber Company | Polyurethane-urea elastomers based on propylene oxide-tetrahydrofuran copolymers |
| GB2065148A (en) | 1979-12-14 | 1981-06-24 | Cooper & Co Ltd Edwin | Lubricating composition |
| US4481367A (en) * | 1979-12-26 | 1984-11-06 | Union Carbide Corporation | High viscosity polyoxyalkylene glycol block copolymers and method of making the same |
| US4374734A (en) | 1981-06-19 | 1983-02-22 | Cities Service Co. | Emulsion breaking of surfactant stabilized crude oil in water emulsions |
| DE3706151A1 (de) * | 1987-02-26 | 1988-09-08 | Bayer Ag | Polyharnstoff-modifizierte polyetherurethane und ihre verwendung als emulsionsspalter fuer wasser-in-oel-emulsionen |
| US5407585A (en) | 1993-08-16 | 1995-04-18 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method of demulsifying water-in-oil emulsions |
| US5609794A (en) | 1994-08-05 | 1997-03-11 | Exxon Chemical Patents, Inc. | Demulsifier for water-in-oil emulsions, and method of use |
| JPH0967563A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Asahi Denka Kogyo Kk | 粘性調整剤 |
-
1999
- 1999-02-04 US US09/243,972 patent/US6638983B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-24 CA CA002293196A patent/CA2293196C/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-17 NO NO20000234A patent/NO317645B1/no not_active IP Right Cessation
- 2000-01-20 GB GB0001329A patent/GB2346378B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2293196A1 (en) | 2000-08-04 |
| US6638983B1 (en) | 2003-10-28 |
| CA2293196C (en) | 2008-08-26 |
| GB2346378B (en) | 2003-02-12 |
| NO20000234D0 (no) | 2000-01-17 |
| GB0001329D0 (en) | 2000-03-08 |
| NO20000234L (no) | 2000-08-07 |
| GB2346378A (en) | 2000-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0751203B1 (en) | Polymer compositions for demulsifying crude oil | |
| EP0696631B1 (en) | Demulsifier for water-in-oil emulsions and method of use | |
| US2615853A (en) | Method of breaking water-in-oil emulsions | |
| GB1597097A (en) | Demulsifiers for breaking crude-oil emulsions | |
| EA014161B1 (ru) | Деэмульгатор (варианты) и способ разрушения эмульсии, содержащей нефть и воду | |
| US4502977A (en) | Demulsifier composition and method of use thereof | |
| AU708271B2 (en) | Method of demulsifying water-in-oil emulsions | |
| NO317645B1 (no) | Demulgering av vann-i-olje emulsjoner | |
| EP0641853B1 (en) | Method of demulsifying water-in-oil emulsions | |
| CA2541296C (en) | Alkoxylated alkylphenol-formaldehyde-diamine polymer | |
| US20130231418A1 (en) | Incorporation of Lactones Into Crosslinked-Modified Polyols for Demulsification | |
| US20120232171A1 (en) | Alkoxylated Cyclic Diamines And Use Thereof As Emulsion Breakers | |
| US11124712B2 (en) | Method of using high molecular weight aromatic polyol polyesters as demulsifiers for crude oil treatment | |
| US3676501A (en) | Products of reaction of polyoxyalkylene alcohols and di-glycidyl ethers of bis-phenol compounds | |
| CN116814294A (zh) | 一种针对高盐低水原油的聚醚类破乳剂及其应用 | |
| US2552533A (en) | Process for breaking petroleum emulsions | |
| US3699051A (en) | Compositions and processes for breaking petroleum emulsions | |
| CA2059387A1 (en) | Demulsifier compositions and demulsifying use thereof | |
| CN104140846A (zh) | 一种原油破乳剂及其制备方法 | |
| US20040266973A1 (en) | Alkoxylated alkylphenol-arylaldehyde polymer | |
| WO2013165701A1 (en) | Incorporation of lactones into crosslinked-modified polyols for demulsification | |
| NO864793L (no) | Demulgeringsmiddel. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK1K | Patent expired |