專(zhuān)利名稱(chēng)：油水乳液的破乳化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于油水乳液破乳化的組合物及方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及石油的油水乳液的破乳化。
背景技術(shù)：
油水乳液常常形成和/或存在于油田生產(chǎn)工業(yè)、煉油工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、與這些工業(yè)相關(guān)的活動(dòng)(如油和油品的運(yùn)輸)以及能夠產(chǎn)生油水乳液的其它工業(yè)如食品制造業(yè)中。
例如，在油田生產(chǎn)中，可以通過(guò)油井注水從巖層中采出更多的原油。這種采油技術(shù)包括在二次或三次注水中向成油巖層中注入水從而替代油。注水操作的成功依賴于水取代巖層或沙層的孔中的油的效力。一種用于實(shí)現(xiàn)這種取代的技術(shù)是降低油相和水相之間的界面張力。向注射流體中加入表面活性劑降低了油相和水相之間的界面張力，最終結(jié)果是改善了來(lái)自巖層孔中的油的取代。
然而，使用表面活性劑降低界面張力導(dǎo)致形成穩(wěn)定的油水乳液。
在煉油工業(yè)中的乳液可以包括在受控條件下由原油和相對(duì)較軟的水或稀鹽水(粗脫鹽)制備的乳液。受控乳化和隨后的破乳化在從原油中去除雜質(zhì)尤其是無(wú)機(jī)鹽中具有重要價(jià)值。
煉油和石油化學(xué)工業(yè)中，可以在廢油回收體系中形成其它乳液。
乳液還可能由于在溢出的油和水之間的界面處，油浮于水上而形成。
使用通常的破乳劑和處理技術(shù)使這些乳液破乳化是困難和昂貴的。另外，乳液的破乳化不僅可用于油的回收，并且，在很多情況下，為了從這種工藝中排出廢水必須進(jìn)行乳液的破乳化。實(shí)際上，處理這種廢水到可接受的油含量以進(jìn)行排放的成本會(huì)非常高并且可能包括使用處理設(shè)備如澄清器。
因此，期望開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)迅速地使乳液破乳化并且提供低油含量的水的組合物和方法。
發(fā)明概述期望提供使油水乳液有效破乳化的新型組合物。
還期望提供用于使油水乳液破乳化的改進(jìn)方法。
進(jìn)一步期望提供用于油水乳液破乳化以生成低油含量的水相的方法。
更進(jìn)一步期望提供迅速經(jīng)濟(jì)地使油水乳液破乳化的方法。
本發(fā)明包括用于油水乳液破乳化的新型組合物。該新型組合物包含烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分。本發(fā)明方法用于油水乳液的破乳化，包括向乳液中加入烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分從而形成混合物，然后通過(guò)公知方法如沉降法使混合物發(fā)生相分離從而生成烴相和水相。
從發(fā)明詳述和所附的權(quán)利要求書(shū)中可以更明顯地看到本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明詳述本發(fā)明的組合物包含至少一種烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分，或本發(fā)明的組合物由或基本上由至少一種烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分組成。
對(duì)于油水乳液破乳化有效的任何烷氧基化酚醛樹(shù)脂均可以用于本發(fā)明。
更具體地說(shuō)，用于本發(fā)明的烷氧基化酚醛樹(shù)脂包括那些描述于M.De Groote等人的美國(guó)專(zhuān)利2,499,365和Bessler的美國(guó)專(zhuān)利4,446,054中(全部公開(kāi)內(nèi)容均清楚地引入本文作為參考)。這些專(zhuān)利(美國(guó)專(zhuān)利2,499,365和美國(guó)專(zhuān)利4,446,054)進(jìn)一步詳細(xì)描述了這種烷氧基化酚醛樹(shù)脂的制備。
烷氧基化酚醛樹(shù)脂的酚基可以是取代酚。合適的取代基可以是不會(huì)妨礙形成烷氧基化酚醛樹(shù)脂的任何取代基。合適的取代基的例子包括但不限于烷基和芳基。烷基可以具有1-15，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-6個(gè)碳原子。
丙烯酸組分包含選自丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、正丁基丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚丁基丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、聚丙烯酸酯、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、丙烯酸共聚物及其任意兩種或更多種組合的至少一種組分。
本發(fā)明組合物或方法中的烷氧基化酚醛樹(shù)脂與丙烯酸組分的重量比可以是對(duì)于油水乳液破乳化有效的任何比例。更具體地說(shuō)，烷氧基化酚醛樹(shù)脂與丙烯酸組分的重量比為約0.2∶1-約4∶1，優(yōu)選約0.5∶1-約2∶1，最優(yōu)選0.8∶1-1.5∶1。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以向油水乳液中加入至少一種烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分從而形成混合物。將該混合物分成主要含有烴類(lèi)的烴相以及主要含有水的水相。烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分可以作為獨(dú)立的組分或作為上述本發(fā)明組合物的一部分加入到油水乳液中。
混合物中烷氧基化酚醛樹(shù)脂的濃度和丙烯酸組分的濃度可以是足以有效地對(duì)油水乳液進(jìn)行破乳化的任何濃度。
更具體地講，混合物中烷氧基化酚醛樹(shù)脂的含量可以是足以提供約8-約30ppmw(重量百萬(wàn)分?jǐn)?shù))，優(yōu)選約10-約20ppmw，最優(yōu)選13-15ppmw的濃度(以混合物中油的總重量計(jì))的量。
混合物中丙烯酸組分的含量可以是足以提供約8-約30ppmw，優(yōu)選約10-約20ppmw，最優(yōu)選11-15ppmw的濃度(以混合物中水的總重量計(jì))的量。
可以回收至少一部分烴相并送到下游進(jìn)行進(jìn)一步加工，并且可以將至少一部分水相排出并作為直接點(diǎn)源排放而進(jìn)行處理(如果水質(zhì)足以這樣做的話)或送至下游廢水處理系統(tǒng)。當(dāng)在近海處理油水乳液時(shí)，還可以將至少一部分水相直接處理到海里(如果水質(zhì)允許)。
可以通過(guò)本發(fā)明組合物或方法破乳化的油水乳液可以是任何油水乳液(無(wú)論是有意還是無(wú)意形成的)。這種油水乳液的非限制性例子包括前面“發(fā)明背景”部分描述的在油田生產(chǎn)工業(yè)、石油煉制工業(yè)、石油化工工業(yè)、與這些工業(yè)相關(guān)的活動(dòng)如石油和石油產(chǎn)品的運(yùn)輸、以及其它能夠產(chǎn)生油水乳液的工業(yè)例如食品制造業(yè)中形成的那些油水乳液。
本發(fā)明最適合于在油田生產(chǎn)工業(yè)中形成的油水乳液的破乳化。尤其是，這種油水乳液包括但不限于從地下原油開(kāi)采層得到原油時(shí)形成的乳液。這些油田乳液包括采出油和采出水，采出油主要包含原油。
在地下原油開(kāi)采層位于近海時(shí)，由于在可得空間極為有限的近海開(kāi)采單元上安裝適用于惡劣的近海環(huán)境的水處理設(shè)備(如澄清器)的費(fèi)用高昂，采出水的處理費(fèi)用可能極其昂貴。此外，處理通常的油水乳液所需的化學(xué)品的成本可能相當(dāng)高。本發(fā)明組合物和/或方法顯著降低了破乳化成本，特別是降低了與將水處理至足以排放的質(zhì)量相關(guān)的成本。這些成本節(jié)約包括化學(xué)品成本的降低，在某些情況下，還省去了在其它方面需要的水處理設(shè)備成本。
下面的實(shí)施例是為了進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例本實(shí)施例說(shuō)明了使用本發(fā)明組合物和/或方法對(duì)墨西哥灣的若干個(gè)近海平臺(tái)處形成的油水乳液進(jìn)行破乳化。
所有的化學(xué)品都是采用電子或氣壓泵連續(xù)加入的。

1、DMO8204是Baker-Petrolite出售的產(chǎn)品的產(chǎn)品名稱(chēng)，包含30％(體積)烷氧基化酚醛樹(shù)脂。
2、SCW4013是Baker-Petrolite出售的產(chǎn)品的產(chǎn)品名稱(chēng)，包含45％(體積)聚丙烯酸。
3、DMO8215是Baker-Petrolite出售的產(chǎn)品的產(chǎn)品名稱(chēng)，包含24％(體積)烷氧基化酚醛樹(shù)脂。
4、DMO2532是Baker-Petrolite出售的產(chǎn)品的產(chǎn)品名稱(chēng)，包含43％(體積)烷氧基化酚醛樹(shù)脂。
5、DMO8204和DMO8215的處理劑濃度以罐中油(烴類(lèi))的總重量為基礎(chǔ)；SCW4013的處理劑濃度以罐中水的總重量為基礎(chǔ)。
6、用ASTM D3921-96測(cè)試測(cè)定油脂濃度。
從表中結(jié)果可以十分明顯地看出，本發(fā)明組合物在使油水乳液破乳化方面是高效的。還可以明顯地看出，采用烷氧基化酚醛樹(shù)脂和聚丙烯酸組分的本發(fā)明方法與只采用烷氧基化酚醛樹(shù)脂的參照方法相比從采出水中除去了更多的油脂。
可以在本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，進(jìn)行不偏離本發(fā)明范圍的合理的變化、改進(jìn)和調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種組合物，包含烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂與所述丙烯酸組分的重量比為約0.2∶1-約4∶1，并且其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂的酚基非必要性地是取代的。
2.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂與所述丙烯酸組分的重量比為約0.5∶1-約2∶1。
3.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂與所述丙烯酸組分的重量比為0.8∶1-約1.5∶1。
4.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述丙烯酸組分包含選自丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、正丁基丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚丁基丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、聚丙烯酸酯、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、丙烯酸共聚物及其任意兩種或更多種組合的至少一種組分。
5.一種用于油水乳液破乳化的方法，包括向所述油水乳液中加入烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分從而形成混合物，然后使所述混合物發(fā)生相分離從而生成烴相和水相，條件是所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂的酚基非必要性地是取代的。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供約8ppmv-約30ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供約8ppmv-約30ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
7.如權(quán)利要求5的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供約10ppmv-約20ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供約10ppmv-約20ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
8.如權(quán)利要求5的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供13ppmv-15ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供11ppmv-15ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
9.如權(quán)利要求5的方法，其中所述油水乳液包括采自地下原油開(kāi)采層的采出油和采出水。
10.如權(quán)利要求5的方法，其中所述丙烯酸組分包含選自丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、正丁基丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚丁基丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、聚丙烯酸酯、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、丙烯酸共聚物及其任意兩種或更多種組合的至少一種組分。
11.如權(quán)利要求5的方法，其中回收至少一部分所述烴相，并處理至少一部分所述水相。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中所述油水乳液包括采自地下原油開(kāi)采層的采出油和采出水。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中所述油水乳液在近海破乳化并且所述至少一部分所述水相在近海進(jìn)行處理。
14.一種用于油水乳液破乳化的方法，包括向所述油水乳液中加入前述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的組合物，從而形成混合物，進(jìn)行相分離從而生成烴相和水相。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供約8ppmv-約30ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供約8ppmv-約30ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
16.如權(quán)利要求14的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供約10ppmv-約20ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供約10ppmv-約20ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
17.如權(quán)利要求14的方法，其中所述烷氧基化酚醛樹(shù)脂在所述混合物中的含量足以提供13ppmv-15ppmw的濃度，以所述混合物中油的總重量計(jì)；所述丙烯酸組分在所述混合物中的含量足以提供11ppmv-15ppmv的濃度，以所述混合物中水的總重量計(jì)。
全文摘要
公開(kāi)了包含烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分的組合物,其中烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分的重量比為約0.2∶1～約4∶1。由此得到的組合物用于油水乳液的破乳化方法中,該方法包括向油水乳液加入該組合物以形成混合物,然后通過(guò)公知方法如沉降法進(jìn)行相分離以生成烴相和水相。在另一種實(shí)施方案中,油水乳液的破乳化方法包括向油水乳液加入烷氧基化酚醛樹(shù)脂和丙烯酸組分以形成混合物,然后進(jìn)行相分離以生成烴相和水相。
文檔編號(hào)B01D17/04GK1339981SQ00803579
公開(kāi)日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2000年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月26日
發(fā)明者D·F·布格 申請(qǐng)人:菲利浦石油公司