RU2091444C1 - Способ получения стабильной бимодальной эмульсии - Google Patents

Способ получения стабильной бимодальной эмульсии Download PDF

Info

Publication number
RU2091444C1
RU2091444C1 RU95120899A RU95120899A RU2091444C1 RU 2091444 C1 RU2091444 C1 RU 2091444C1 RU 95120899 A RU95120899 A RU 95120899A RU 95120899 A RU95120899 A RU 95120899A RU 2091444 C1 RU2091444 C1 RU 2091444C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emulsion
mixing
buffer solution
viscous hydrocarbon
additive
Prior art date
Application number
RU95120899A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95120899A (ru
Inventor
Сильва Феликс
Ринас Эрсилио
Нуньес Густаво
Пасос Долорес
Original Assignee
Интевеп, С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Интевеп, С.А. filed Critical Интевеп, С.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2091444C1 publication Critical patent/RU2091444C1/ru
Publication of RU95120899A publication Critical patent/RU95120899A/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/4105—Methods of emulsifying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/414—Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
    • B01F23/4141—High internal phase ratio [HIPR] emulsions, e.g. having high percentage of internal phase, e.g. higher than 60-90 % of water in oil [W/O]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C08L95/005—Aqueous compositions, e.g. emulsions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/922—Colloid systems having specified particle size, range, or distribution, e.g. bimodal particle distribution
    • Y10S516/923—Emulsion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/924—Significant dispersive or manipulative operation or step in making or stabilizing colloid system
    • Y10S516/927—Significant dispersive or manipulative operation or step in making or stabilizing colloid system in situ formation of a colloid system making or stabilizing agent which chemical reaction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/924—Significant dispersive or manipulative operation or step in making or stabilizing colloid system
    • Y10S516/929—Specified combination of agitation steps, e.g. mixing to make subcombination composition followed by homogenization
    • Y10S516/93—Low shear followed by high shear
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Способ получения стабильной бимодальной эмульсии предусматривает смешивание вязкого углеводорода с водным буферным раствором при регулируемых условиях для образования первой мономодальной эмульсии, имеющей средний размер углеводородных капелек меньше чем 5 мкм. Мономодальную эмульсию затем разбавляют водой и дополнительный вязкий углеводород смешивают с разбавленной мономодальной эмульсией при энергии второго смешивания, достаточной для получения бимодальной эмульсии, в которой средний размер маленьких углеводородных капелек меньше чем или равен 5 мкм и средний размер больших углеводородных капелек меньше чем или равен 30 мкм. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил, 4 табл.

Description

Изобретение относится к способу образования эмульсий вязкого углеводорода в водном буферном растворе, более конкретно, способу получения бимодальных эмульсий вязкого углеводорода в водном буферном растворе, которые применяют в качестве воспламеняющихся топлив.
Вязкие углеводороды с низкой плотностью обнаруживают в виде больших запасов в Канаде, России, Соединенных штатах, Китае и Венесуэле, они являются обычно жидкостями с вязкостью в пределах от 10000 СПз до более чем 500000 СПз при температуре окружающей среды. Эти углеводороды обычно получают различными способами, включая закачку водяного пара, механическую перекачку, шахтные техники и комбинации этих способов.
В свое время полученные, такие углеводороды применяют в качестве воспламеняемых топлив, если только их обессоливают и дегидратируют и обрабатывают для удаления других нежелательных компонентов. Однако, для практического применения в качестве жидкого топлива эти углеводороды слишком вязкие. Поэтому из таких вязких углеводородов образуют водные эмульсии, которые имеют улучшенную вязкость и соответственно улучшенные характеристики текучести. Когда эти эмульсии получают с высоким отношением углеводородного материала к воде, они являются превосходным воспламеняющимся топливом. Однако, эта эмульсия нестабильна и быстро разрушается, если не стабилизирована поверхностно-активными веществами или эмульгаторами. К сожалению, коммерческие эмульгаторы дорогие и цены эмульсии поэтому возрастает. Эта увеличенная цена явно неблагоприятно действует на возможность применения вязких углеводородов для образования воспламеняющихся топливных эмульсий.
Известно, что вязкие углеводороды в природе содержат материалы, которые являются потенциальными поверхностно-активными веществами. Было бы, конечно, желательно активировать такие материалы, чтобы обеспечить природные поверхностно-активные вещества для стабилизации эмульсии без дополнительного расхода на коммерческие эмульгаторы, посредством этого обеспечивая более практичную альтернативу применения вязких углеводородов в получении воспламеняющихся топливных эмульсий. Эти материалы, содержащиеся в природе в вязких углеводородах и являющиеся потенциальными поверхностно-активными веществами, включают различные карбоновые кислоты, сложные эфиры и фенолы, которые при значениях основного характера pH среды могут активироваться как природные поверхностно-активные вещества. Для обеспечивания подходящего pH в качестве добавки применяют гидроксид натрия. Однако, гидроксид натрия не способен поддерживать pH водной фазы постоянным, так что подходящее значение pH, активированное поверхностно-активное вещество и сама эмульсия существуют короткое время.
Естественно, что очень желательно предложить способ получения стабильных эмульсий, которые используют природные поверхностно-активные вещества, присутствующие в вязких углеводородах, обсужденных выше.
В соответствии с этим основной целью изобретения является создание способа получения эмульсий вязких углеводородов в воде с использованием природных поверхностно-активных веществ, присутствующих в вязких углеводородах, чтобы придать стабильность эмульсии.
Еще одной целью изобретения является создание указанного выше способа, который, в частности, пригоден для получения бимодальных эмульсий.
Еще одной целью изобретения является создание указанного выше способа, при помощи которого полученная эмульсия пригодна для применения в качестве воспламеняющегося топлива.
Другие цели и преимущества изобретения будут показаны ниже.
В соответствии с изобретением указанные выше цели и преимущества легко достигаются.
Изобретение содержит способ образования стабильных мономодальных и бимодальных эмульсий, предпочтительно бимодальных эмульсий, вязких углеводородов в водных буферных растворах. В соответствии с изобретением вязкий углеводород, содержащий неактивное поверхностно-активное вещество, смешивают с водным буферным раствором в регулируемых условиях, чтобы получить мономодальную эмульсию. Водный буферный раствор содержит воду, щелочную добавку в количестве, превышающем или равном около 30 ч/млн, и буферную добавку в количестве, превышающем или равном около 4000 ч/млн, и имеет значение pH, превышающее или равное около 11. Вязких углеводород смешивают с водным буферным раствором при энергии смешивания, достаточной для образования мономодальной эмульсии вязкого углеводорода в водном буферном растворе, в которой средний размер капелек углеводорода меньше или равен 5 мкм. Буферная добавка в водном буферном растворе экстрагирует неактивное природное поверхностно-активное вещество из вязкого углеводорода, чтобы стабилизировать мономодальную эмульсию. Можно затем получить бимодальную эмульсию в соответствии с изобретением разбавлением мономодальной эмульсии и последующим смешиванием дополнительного вязкого углеводорода с разбавленной мономодальной эмульсий при предпочтительной скорости перемешивания, достаточной для образования стабильной бимодальной эмульсии вязкого углеводорода в водном буферном растворе. В соответствии с изобретением полученная бимодальная эмульсия является стабильной эмульсией, имеющей отношение углеводорода к водному буферному раствору между около 60 40 и 80 20, средний размер маленьких углеводородных капелек (DS), меньший чем или равный около 5 мкм, и средний размер больших углеводородных капелек (DI), меньший чем или равный около 30 мкм.
В соответствии с изобретением буферной добавкой, применяемой в водном буферном растворе, является растворимый в воде амин, присутствующий в концентрации между около предпочтительно 4000 ч/млн и около 15000 ч/млн.
Способ изобретения позволяет получить стабильные бимодальные эмульсии путем способа достаточной энергии, который предпочтительнее известных способов.
Изобретение поясняется фиг. 1 6.
Фиг. 1 является технологической схемой, иллюстрирующей способ получения бимодальной эмульсии в соответствии с изобретением.
Фиг. 2 является графическим изображением, иллюстрирующим распределение размера капелек при получен и мономодальной эмульсии и бимодальной эмульсии в соответствии со способом изобретения.
Фиг. 3 является графическим изображением, иллюстрирующим влияние энергии смешивания на размер капелек в мономодальной эмульсии, образованной в соответствии с изобретением, по сравнению с известным способом.
Фиг. 4 является графическим изображением, иллюстрирующим влияние энергии смешивания на размер капелек в бимодальной эмульсии, образованной в соответствии с изобретением, по сравнению с известным способом.
Фиг. 5 является графическим изображением, иллюстрирующим влияние энергии смешивания на размер капелек масла в мономодальной эмульсии, образованной в соответствии со способом изобретения.
Фиг. 6 является графическим изображением, иллюстрирующим влияние энергии смешивания на размер капелек масла в бимодальной эмульсии, образованной в соответствии со способом изобретения.
Изобретение относится к способу образования эмульсий вязкого углеводорода в водном буферном растворе и, более конкретно, способу получения бимодальных эмульсий вязкого углеводорода в водном буферном растворе, которые применяются в качестве воспламеняющихся топлив.
Природные вязкие углеводородные материалы, полезно применяемые в способе изобретения, характеризуются следующими химическими и физическими свойствами.
Эти природные вязкие углеводородные материалы содержат неактивные поверхностно-активные вещества, включающие карбоновые кислоты, фенолы и сложные эфиры, которые при подходящих условиях могут активироваться как поверхностно-активные вещества.
В соответствии с изобретением буферную добавку в водном буферном растворе применяют для экстракции неактивного природного поверхностно-активного вещества в вязком углеводороде, чтобы образовать стабилизированную эмульсию. В соответствии с изобретением водный буферный раствор содержит воду, щелочную добавку и буферную добавку и значение pH его регулируют так, чтобы оно было выше или равнялось около 11. Буферной добавкой, применяемой в водном растворе, является растворимый в воде амин. Найдено, что при образовании мономодальной эмульсии буферная добавка должна присутствовать в количестве, превышающем или равном 1000 ч/млн. Однако, когда получают бимодальную эмульсию в соответствии со способом изобретения, буферная добавка должна присутствовать в количестве, превышающем или равном 4000 ч/млн. Концентрация буферной добавки предпочтительна между 4000 ч/млн и 15000 ч/млн, идеально между 4000 ч/млн и 10000 ч/млн. Растворимый в воде амин может иметь одну алкильную группу или, по меньшей мере, две алкильные группы. Конкретно, пригодные растворимые в воде амины для применения в способе изобретения включают этиламин, диэтиламин, триэтиламин, н-бутиламин, триизобутиламин, диметиламин, метиламин, пропиламин, дипропиламин, втор-пропиламин, бутиламин, втор-бутиламин и их смеси.
Кроме буферной добавки водный буферный раствор включает щелочную добавку в количестве, превышающем или равном 30 ч/млн, предпочтительно от 30 ч/млн до 500 ч/млн, идеально от 30 ч/млн до 100 ч/млн. Применение щелочной добавки в комбинации с буферной добавкой в способе изобретения приводит к появлению синергического эффекта. Когда применяют вместе щелочную добавку и буферную добавку, энергия смешивания, требуемая для образования эмульсий, имеющих желаемый размер капелек, значительно снижается. Конкретно, пригодные щелочные добавки для применения в водном буферном растворе, применяемом в способе изобретения, включают растворимые в воде соли щелочных металлов, соли щелочноземельных металлов, гидроксиды щелочных металлов, гидроксиды щелочноземельных металлов, аммониевые соли, гидроксиды алкиламмония и их смеси. Конкретно пригодные щелочные добавки включают хлорид натрия, хлорид калия, нитрата натрия, нитрата калия, гидроксид натрия, гидроксид калия, нитрат кальция, хлорид кальция, хлорид магния, нитрат магния, хлорид аммония, гидроксид аммония, гидроксид тетрааммония, гидроксид тетрапропиламмония и их смеси.
Вязкий углеводород затем смешивают с водным буферным раствором при скорости перемешивания, достаточной для образования мономодальной эмульсии вязкого углеводорода в водном буферном растворе, в которой средний размер углеводородных капелек меньше чем или равен около 5 мкм. Буферная добавка в водном буферном растворе экстрагирует неактивное природное поверхностно-активное вещество из вязкого углеводорода, стабилизируя эмульсию. В соответствии с настоящим изобретением найдено, что для образования мономодальной эмульсии, имеющей желаемый размер масляных капелек, требуется энергия смешивания между около 60000 и 200000 Дж/м3, предпочтительно между 60000 и 150000 Дж/м3.
Для образования бимодальной эмульсии мономодальную эмульсию разбавляют добавлением воды и затем дополнительный вязкий углеводород смешивают с разбавленной мономодальной эмульсией при скорости смешивания, достаточной для образования стабильной бимодальной эмульсии, имеющей следующие физические и химические свойства. Отношение углеводорода к водному буферному раствору между 60 40 и 80 40, средний размер маленьких углеводородных капелек (DS), меньший чем или равный около 5 мкм, средний размер больших углеводородных капелек (D1), меньший чем или равный около 30 мкм, отношение (D1), к (DS) большее чем или равное около 4, предпочтительно большее чем или равное около 10, в капельках большего размера содержится 70 90% вязкого углеводорода. В соответствии с изобретением найдено, что энергия смешивания, требуемая для получения бимодальной эмульсии, определенной выше, находится между около 80000 и 1000000 Дж/м3, предпочтительно между около 80000 и около 800000 Дж/м3. Вязкость полученной бимодальной эмульсии меньше чем или равна около 500 сП при 30oC и 1 с-1.
Фиг. 1 является схематической диаграммой, иллюстрирующей способ изобретения. Со ссылкой на фиг. 1, воду и буферную добавку смешивают, чтобы получить водный буферный раствор. Затем в водный буферный раствор добавляют битум и смешивают в смесителе первой стадии для образования мономодальной эмульсии. Мономодальную эмульсию первой стадии затем разбавляют водой и в разбавленную мономодальную эмульсию добавляют дополнительный битум. Смесь затем направляют на вторую стадию, где применяют энергию смешивания для образования бимодальной эмульсии в соответствии с изобретением.
Пример 1. Этот пример демонстрирует получение стабильной бимодальной эмульсии буферном растворе в соответствии с изобретением.
Получали водный буферный раствор, содержащий 7000 ч/млн этилендиамина и 400 ч/млн NaOH и имеющий pH около 11. Вязкий углеводородный битум, имеющий характеристики, приведенный в табл. 1, нагревали до около 70oC и смешивали с буферным раствором в статическом (неподвижном) смесителе в соответствии с технологической схемой, показанной на фиг. 1.
Отношение битума к водному буферному раствору, устанавливали как 60 40. Применяли статический смеситель SMX 40c достаточными перемешивающими элементами для обеспечивания энергии смешивания около 80000 Дж/м3. Полученная мономодальная эмульсия из первой стадии имела распределение размера частиц, как показано на фиг. 2. Средний размер частиц был менее 2 мкм при отношении битума к водному буферному раствору как 60 40. Мономодальную эмульсию разбавляли водой, чтобы достичь отношение битума к разбавленному водному буферному раствору около 40 60. Разбавленную эмульсию смешивали с дополнительным битумом при 70oC во втором статическом смесителе при таком отношении битума к разбавленной эмульсии, чтобы получить эмульсию 80 20. Применяли статический смеситель с достаточными смешивающими элементами для обеспечивания энергии смешивания около 300000 Дж/м3. Эмульсия, которая выходила из второго статического смесителя имела распределение размера бимодальных капелек, указанное на фиг. 2. Средний диаметр совокупности больших капелек имел величину около 20 мкм, тогда как средний диаметр совокупности маленьких капель имел величину около 2 мкм. Вязкость этой эмульсии была около 450 сП при 30oC и 1 с-1.
Пример 2. Этот пример демонстрирует синергический эффект щелочной добавки и буферной добавки в энергии смешивания, необходимой для получения желаемого среднего диаметра капелек.
Эмульсии получали с применением различных количеств щелочных и буферных добавок для активирования природных пверхностно-активных веществ в битуме. Битум и буферный раствор смешивали при соотношении битума и буферного раствора 60 40, применяя смеситель с энергией смешивания 120000 Дж/м3. Размеры капелек полученных мономодальных эмульсий приводятся в табл. 2.
Капельки меньшего размера получают с применением той же энергии смешивания, используя буферный раствор, содержащий как буферную добавку, таки щелочную добавку, чем те, которые получают, применяя буферный раствор, который содержит только одну из добавок.
Пример 3. Этот пример демонстрирует влияние энергии смешивания на образование бимодальной эмульсии в соответствии со способом изобретения.
Эмульсии получали, как описано в примере 1, за исключением того, что для обеспечивания желаемой энергии смешивания на стадиях 1 и 2 применяли динамический смеситель, как показано на фиг. 1. Для контроля получали также бимодальную эмульсию в соответствии с патентом США 4776977 с применением того же смесителя. Результаты приводятся на фиг. 3 и 4.
Как можно увидеть на фиг. 3 и 4, способ изобретения требует значительно меньшую энергию для образования эмульсии с подобным размером частиц. Для получения эмульсии с частицами малого размера новый способ требовал в 60 раз меньше энергии, чем требуется ее в способе патента США 4776977. Аналогичный результат получали при образовании эмульсии с капельками большого диаметра с применением известного способа и способа изобретения. Более чем в 10 раз больше энергии требовалось для получения эмульсии с подобным средним размером капелек при применении поверхностно-активного вещества известным способом, чем способом изобретения.
Пример 4. Этот пример демонстрирует влияние энергии смешивания на средний диаметр капелек на стадии 1 и стадии 2 получения бимодальной эмульсии способом изобретения.
Эмульсии получали как в примере 1, применяя статический смеситель Sulzer Model SMX40, который можно модифицировать изменением числа смешивающих элементов. Число смешивающих элементов в статическом смесителе определяет прилагаемую энергию смешивания. Результаты можно увидеть на фиг. 5 и 6. Можно увидеть, что в стадии 1 статический смеситель, способный обеспечивать энергию смешивания около 60000 Дж/м2, был необходим для получения частиц со средним размером ниже 3 мкм. Во второй стадии для получения второй совокупности частиц со средним диаметром ниже 30 мкм требовалась энергия смешивания менее 300000 Дж/м3.
Пример 5. Этот пример включен для демонстрации получения мономодальной эмульсии битума в водном буферном растворе с применением различных аминов.
Мономодальные эмульсии получали как в примере 2. Концентрацию амина устанавливали 9000 ч/млн, в буферный раствор добавляли 400 ч/млн NaOH. Буферный раствор имел pH 11. Ниже, в табл.3, приведены результаты для различных буферных добавок.
Результаты показывают, что эмульсию с размером частиц, меньшим чем или равным 5, можно получить способом изобретения с использованием различных растворимых в воде буферных добавок.
Пример 6. Этот пример демонстрирует влияние различных щелочных добавок на образование мономодальной эмульсии.
Применяли методику, описанную в примере 5. Различные буферные растворы получали с применением 9000 ч/млн этилендиамина, pH 11 и различных щелочных добавок. Результаты приводятся в табл. 4.
Результаты что эмульсии с размером частиц, меньшим или равным 5, можно получить способом настоящего изобретения с применением различных растворимых в воде щелочных добавок вместе с буферным раствором.

Claims (12)

1. Способ получения стабильной бимодальной эмульсии вязкого углеводородного топлива, включающий смешивание вязкого углеводородного сырья, содержащего природные поверхностно-активные вещества, с добавками, отличающийся тем, что в качестве добавки используют водный буферный раствор, содержащий воду, щелочную добавку в количестве по крайней мере около 0,3 мас. буферную добавку в количестве по крайней мере около 0,4 мас. с pH более или равно 11, и смешивание вязкого углеводородного сырья с водным буферным раствором ведут путем предварительного их смешивания в массовом соотношении от 50 50 до 80 20 с энергией смешивания, достаточной для образования мономодальной эмульсии вязкого углеводородного сырья в водном буферном растворе со средним размером углеводородных капель менее или равно 5 мкм, с последующим добавлением воды в полученную мономодальную эмульсию и смешиванием дополнительного количества вязкого углеводородного сырья с разбавленной мономодальной эмульсией с энергией смешивания, достаточной для образования стабильной бимодальной эмульсии вязкого углеводородного сырья в водном буферном растворе при их массовом соотношении от 60 40 до 80 20 со средним размером мелких углеводородных капель менее или равно 5 мкм и средним размером крупных углеводородных капель менее или равно 30 мкм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве буферной добавки используют водорастворимые амины, выбранные из группы: этиламин, диэтиламин, триэтиламин, н-бутиламин, триизобутиламин, диметиламин, метиламин, пропиламин, дипропиламин, втор-пропиламин, бутиламин, втор-бутиламин, их смеси.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочную добавку выбирают из группы: хлорид натрия, хлорид калия, нитрат натрия, нитрат калия, гидроксид натрия, гидроксид калия, нитрат кальция, хлорид кальция, хлорид магния, нитрат магния, хлорид аммония, гидроксид аммония, гидроксид тетрапропиламмония, их смеси.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение размеров крупных капель к мелким составляет 4 10.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что 70 90 мас. углеводородного сырья содержатся в крупных каплях.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительное смешивание ведут с энергией 60 200 КДж/м3.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание дополнительного количества вязкого углеводородного сырья с разбавленной мономодальной эмульсией ведут при энергии 80 1000 КДж/м3.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что вязкое углеводородное сырье в качестве природных поверхностно-активных веществ содержит вместе или отдельно карбоновые кислоты, фенолы, сложные эфиры.
9. Способ получения стабильной мономодальной эмульсии вязкого углеводородного топлива, включающий смешивание вязкого углеводородного сырья, содержащего природные поверхностно-активные вещества, с добавками, отличающийся тем, что в качестве добавки используют водный буферный раствор, содержащий воду, щелочную добавку в количестве по крайней мере около 0,003 мас. и буферную добавку в количестве по крайней мере около 0,1 мас. с pH более или равно 11, и смешивание вязкого углеводородного сырья с водным буферным раствором ведут в их массовом соотношении от 50 50 до 95 5 с энергией смешивания, достаточной для образования эмульсии вязкого углеводородного сырья в водном буферном растворе со средним размером углеводородных капель менее или равно 5 мкм.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве буферной добавки используют водорастворимые амины, выбранные из группы: этиламин, диэтиламин, триэтиламин, н-бутиламин, триизобутиламин, диметиламин, метиламин, пропиламин, дипропиламин, втор-пропиламин, бутиламин, втор-бутиламин, их смеси.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что щелочную добавку выбирают из группы: хлорид натрия, хлорид калия, нитрат натрия, нитрат калия, гидроксид натрия, гидроксид калия, нитрат кальция, хлорид кальция, хлорид магния, нитрат магния, хлорид аммония, гидроксид аммония, гидроксид тетрааммония, гидроксид тетрапропиламмония, их смеси.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что смешивание вязкого углеводородного сырья с водным буферным раствором ведут с энергией 80 1000 КДж/м3 до получения эмульсии вязкого углеводородного топлива с вязкостью менее или равно 1500 СП3 при 30oС.
RU95120899A 1994-12-13 1995-12-08 Способ получения стабильной бимодальной эмульсии RU2091444C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/355,440 US5603864A (en) 1991-12-02 1994-12-13 Method for the preparation of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution emulsions
US08/355.440 1994-12-13
US08/355,440 1994-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2091444C1 true RU2091444C1 (ru) 1997-09-27
RU95120899A RU95120899A (ru) 1997-11-27

Family

ID=23397449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95120899A RU2091444C1 (ru) 1994-12-13 1995-12-08 Способ получения стабильной бимодальной эмульсии

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5603864A (ru)
JP (1) JP2749544B2 (ru)
KR (1) KR0152718B1 (ru)
CN (1) CN1065780C (ru)
BR (1) BR9505716A (ru)
CA (1) CA2164902C (ru)
DE (1) DE19546515C2 (ru)
DK (1) DK175954B1 (ru)
ES (1) ES2121674B1 (ru)
FR (1) FR2727874B1 (ru)
GB (1) GB2295972B (ru)
IT (1) IT1281042B1 (ru)
NL (1) NL1001869C2 (ru)
RU (1) RU2091444C1 (ru)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2205294A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-23 Kao Corporation Method for producing superheavy oil emulsion fuel and fuel produced thereby
US5997590A (en) * 1996-11-13 1999-12-07 Quantum Energy Technologies Corp. Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry
US5800576A (en) * 1996-11-13 1998-09-01 Quantum Energy Technologies Corporation Water clusters and uses therefor
US5792223A (en) * 1997-03-21 1998-08-11 Intevep, S.A. Natural surfactant with amines and ethoxylated alcohol
US5902227A (en) * 1997-07-17 1999-05-11 Intevep, S.A. Multiple emulsion and method for preparing same
JP3236249B2 (ja) 1997-09-03 2001-12-10 廣次 野原 油水エマルジョン燃料
US6656236B1 (en) 1997-12-12 2003-12-02 Clean Fuel Technology, Inc. Constant heating value aqueous fuel mixture and method for formulating the same
US6010544A (en) * 1997-12-18 2000-01-04 Quantum Energy Technologies Supercritical water fuel composition and combustion system
US6447556B1 (en) * 1998-02-17 2002-09-10 Clean Fuel Technology, Inc. Fuel emulsion blending system
US5873916A (en) * 1998-02-17 1999-02-23 Caterpillar Inc. Fuel emulsion blending system
US6069178A (en) * 1998-04-09 2000-05-30 Intevep, S.A. Emulsion with coke additive in hydrocarbon phase and process for preparing same
US7279017B2 (en) * 2001-04-27 2007-10-09 Colt Engineering Corporation Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel
FR2827271B1 (fr) * 2001-07-11 2003-09-05 Mexel Procede de traitement d'eau et des surfaces en contact avec ladite eau en vue d'empecher et/ou d'eliminer et/ou de controler la fixation de macro-organismes et composition pour la mise en oeuvre dudit procede
WO2003016439A1 (en) * 2001-08-13 2003-02-27 Clean Fuels Technology, Inc. Water-in-oil emulsion fuel
US7344570B2 (en) * 2001-08-24 2008-03-18 Clean Fuels Technology, Inc. Method for manufacturing an emulsified fuel
MY140444A (en) * 2002-04-25 2009-12-31 Shell Int Research Diesel fuel compositions
CN1856562B (zh) * 2003-09-03 2010-06-23 国际壳牌研究有限公司 燃料组合物及其制备方法和用途
AU2004269169B2 (en) * 2003-09-03 2008-11-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Fuel compositions comprising Fischer-Tropsch derived fuel
US7341102B2 (en) * 2005-04-28 2008-03-11 Diamond Qc Technologies Inc. Flue gas injection for heavy oil recovery
ATE491861T1 (de) * 2006-02-07 2011-01-15 Diamond Qc Technologies Inc Mit kohlendioxid angereicherte rauchgaseinspritzung zur kohlenwasserstoffgewinnung
KR100804574B1 (ko) * 2006-06-20 2008-02-20 박수환 산업 보일러용 대체연료유의 제조장치 및 산업 보일러용 대체연료유의 제조방법
FR2903991B1 (fr) * 2006-07-19 2012-05-04 Eurovia Composition bitumineuse, son procede de fabrication et son utilisation en technique routiere.
EP1935969A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-25 Diamond QC Technologies Inc. Multiple polydispersed fuel emulsion
US20080148626A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Diamond Qc Technologies Inc. Multiple polydispersed fuel emulsion
US20110077311A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Chevron U.S.A. Inc. Method for handling viscous liquid crude hydrocarbons
US7818969B1 (en) 2009-12-18 2010-10-26 Energyield, Llc Enhanced efficiency turbine
FR3033795B1 (fr) * 2015-03-20 2017-03-17 Eurovia Preparation en continu d'emulsions cationiques de bitumes
LT3365415T (lt) 2015-11-06 2020-01-27 Quadrise International Ltd Alyvos vandenyje emulsijos
WO2018206904A2 (en) 2017-05-10 2018-11-15 Quadrise International Ltd Oil-in-water emulsions
CN107858178A (zh) * 2017-11-22 2018-03-30 深圳市国能环保科技有限公司 一种高效无公害的乳化油及其制备方法
DE102018205817A1 (de) * 2018-04-17 2019-10-17 Benninghoven Gmbh & Co. Kg Anlage zum Herstellen von Bitumengemisch sowie Verfahren zum Herstellen von Bitumengemisch
CA3104333A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-09 Heritage Research Group Composition and method for treating an asphalt pavement with a void-filling asphalt emulsion

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3487844A (en) * 1966-01-03 1970-01-06 Chevron Res Pipelining crude oil
US3526839A (en) * 1967-03-03 1970-09-01 Fischer & Porter Co Electronic controller for process control system
US3380531A (en) * 1967-05-18 1968-04-30 Chevron Res Method of pumping viscous crude
JPS53111306A (en) * 1977-03-10 1978-09-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Spray combustion of high-viscosity emulsion fuel
JPS57102991A (en) * 1980-12-17 1982-06-26 Nippon Kaihatsu Consultant:Kk Method of heating and dissolving high-viscosity heavy oil
US4801304A (en) * 1986-06-17 1989-01-31 Intevep, S.A. Process for the production and burning of a natural-emulsified liquid fuel
US5283001A (en) * 1986-11-24 1994-02-01 Canadian Occidental Petroleum Ltd. Process for preparing a water continuous emulsion from heavy crude fraction
US5354504A (en) * 1991-08-19 1994-10-11 Intevep, S.A. Method of preparation of emulsions of viscous hydrocarbon in water which inhibits aging
US5480583A (en) * 1991-12-02 1996-01-02 Intevep, S.A. Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same
US5419852A (en) * 1991-12-02 1995-05-30 Intevep, S.A. Bimodal emulsion and its method of preparation
JPH0770574A (ja) * 1993-09-03 1995-03-14 Kao Corp 重質油エマルジョン燃料組成物およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4923483, кл. C 10 L 1/32, 1990. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1132110A (zh) 1996-10-02
ITTO950937A1 (it) 1997-05-22
US5603864A (en) 1997-02-18
DK175954B1 (da) 2005-08-22
ES2121674B1 (es) 1999-07-01
DK135295A (da) 1996-06-14
NL1001869A1 (nl) 1996-06-13
GB2295972A (en) 1996-06-19
DE19546515C2 (de) 2000-07-27
JP2749544B2 (ja) 1998-05-13
CN1065780C (zh) 2001-05-16
JPH08225744A (ja) 1996-09-03
IT1281042B1 (it) 1998-02-11
CA2164902C (en) 2000-06-27
DE19546515A1 (de) 1996-06-27
FR2727874A1 (fr) 1996-06-14
NL1001869C2 (nl) 1998-02-20
GB2295972B (en) 1998-03-11
GB9523195D0 (en) 1996-01-17
BR9505716A (pt) 1997-11-11
KR960022959A (ko) 1996-07-18
ES2121674A1 (es) 1998-12-01
FR2727874B1 (fr) 1999-01-29
ITTO950937A0 (ru) 1995-11-22
KR0152718B1 (ko) 1998-10-01
CA2164902A1 (en) 1996-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2091444C1 (ru) Способ получения стабильной бимодальной эмульсии
US5556574A (en) Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same
KR960010988B1 (ko) 바이모달 에멀젼 및 그 제조방법
CA2232490C (en) Natural surfactant with amines and ethoxylated alcohol
CA1272934A (en) Preparation of emulsions
RU2003116155A (ru) Способ приготовления стабильных эмульсий с использованием динамических или статических смесителей
PH26789A (en) Explosive emulsification method
US5641433A (en) Preparation of HIPR emulsions
JPS61149238A (ja) エマルジヨンの製造方法
Al-Sakkaf et al. Effects of emulsification factors on the characteristics of crude oil emulsions stabilized by chemical and Biosurfactants: A review
GB2304601A (en) Method for the preparation of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution emulsions
Reis et al. Evaluation of w/o emulsion stability in function of oil polarity: a study using asphaltenes C3I in kerosene
RU2125647C1 (ru) Состав для добычи нефти и способ его приготовления
RU2196164C2 (ru) Эмульсионный раствор
US1596589A (en) Process for treating petroleum emulsions
US2955082A (en) Method of drilling a well with an oil base drilling fluid containing an alcohol-wet resinate
JPH0688082A (ja) 重質油エマルジョン燃料
KR900004919A (ko) 점성 수중(水中) 탄화수소 에멀젼
Board Emulsion Properties of Mixed Tween20-Span20 in Non-Aqueous System

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091209