Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ выделения поверхностно-активных аминов из эмульсий

Классы МПК:B01F17/46 аминоспиртов 
B01F17/16 амины и полиамины 
C07C209/86 разделение
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ЭКССОН РИСЁРЧ ЭНД ЭНДЖИНИРИНГ КОМПАНИ (US)
Приоритеты:
подача заявки:
1999-03-19
публикация патента:

Изобретение относится к способу выделения поверхностно-активных аминов из эмульсий, содержащих соль амина и нафтеновой кислоты, причем указанную соль получают путем эмульсионного фракционирования с указанным поверхностно-активным амином, включающий: (а) контактирование эмульсионного слоя или фазы, содержащей соль поверхностно-активного амина с кислотой, выбранной из группы, включающей минеральные кислоты, или с диоксидом углерода в количествах и при условиях, достаточных для получения соли амина и указанной минеральной кислоты или бикарбоната амина, (б) отделение нижнего водного слоя от верхнего слоя, (в) добавление к водному слою неорганического основания, если на операции (а) применяют минеральную кислоту, или нагревание до необходимой температуры и в течение необходимого времени, если на операции (а) применяют диоксид углерода, чтобы довести рН водного слоя до значений, больших или равных 8; (г) продувание газа через указанный водный слой для получения пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин; (д) выделение указанной пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин. Настоящий способ может применяться при эмульсионном фракционировании нефтяного сырья с целью удаления органических кислот. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2203131

Рисунок 1

Изобретение направлено на выделение поверхностно-активных аминов из эмульсий типа воды в масле или масло в воде, в которые входят поверхностно-активные амины.

Способы эмульсионного фракционирования известны в данной области техники. Например, известны способы обработки нефтяного сырья с использованием эмульсионного фракционирования путем образования из эмульсий типа воды в масле или масло в воде. В особенности кислое нефтяное сырье можно подвергать эмульсионному фракционированию для удаления, например, органических кислот, присутствующих в нефтяном сырье.

Что необходимо в данной области техники, - это найти способ выделения поверхностно-активных аминов из эмульсий, получающихся при таких способах эмульсионного фракционирования.

Настоящее изобретение направлено на создание способа выделения поверхностно-активных аминов из эмульсии, содержащей соль амина и нафтеновой кислоты, включающего (а) контактирование эмульсионного слоя или фазы, содержащего соль поверхностно-активного амина с кислотой, выбранной из группы, включающей минеральные кислоты, или с диоксидом углерода при условиях и в количествах, достаточных для получения соли амина и указанной минеральной кислоты или бикарбоната амина, причем указанную соль поверхностно-активного амина получают путем эмульсионного фракционирования с указанным поверхностно-активным амином, (б) разделение верхнего слоя и нижнего водного слоя; (в) добавление к нижнему водному слою неорганического основания, если на операции (а) применяют минеральную кислоту, или нагревание до необходимой температуры и в течение необходимого времени, если на операции (а) применяют диоксид углерода, чтобы довести рН водного слоя до значений больших или равных 8; (г) продувание газа через указанный водный слой для получения пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин; (д) выделение указанной пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин.

На чертеже показан аппарат, который можно применять для выделения этоксилированных аминов и который был использован для отделения нафтеновых кислот от исходного сырья: (1) - слой или фаза, содержащая поверхностно-активный амин, (2) - термометр, (3) - отводная трубка, (4) -градуированная колонка для измерения высоты пены, (5) - газовый распределитель, (6) - газ, (7) - емкость, где разбивается пена и (8) - сбор выделенного поверхностно-активного амина.

Настоящее изобретение можно применять для выделения любого поверхностно-активного амина, используемого в способе эмульсионного фракционирования. В особенности настоящее изобретение может применяться при выделении поверхностно-активных аминов, используемых в эмульсионном фракционировании водных потоков, содержащих углеводороды, и в особенности в эмульсионном фракционировании нефтяного сырья с целью удаления органических кислот.

Изобретение применимо как в производственных процессах, так и в процессах переработки нефтяного сырья, где можно применять эмульсионное фракционирование с использованием поверхностно-активных аминов.

В настоящем изобретении под выделяемыми поверхностно-активными аминами подразумевают любые поверхностно-активные амины. В частности, выделяют оксиалкилированные алкиламины. Предпочтительно, чтобы выделяемыми аминами были этоксилированные или пропоксилированные алкиламины, более предпочтительно этоксилированные алкиламины.

Минеральные кислоты, используемые в настоящем изобретении могут быть выбраны из серной, соляной, фосфорной кислот и их смесей. Кроме того, к эмульсии соли амина под давлением может быть добавлен диоксид углерода. В любом случае кислоту продолжают добавлять, пока не будет достигнут рН 6 или менее, предпочтительнее примерно от 4 до примерно 6. Добавление кислоты приводит к образованию верхнего слоя и нижнего водного слоя. Слои затем разделяют и, если используют минеральную кислоту, к водному слою добавляют неорганическое основание, такое как гидроксид аммония, гидроксид натрия, гидроксид калия или их смеси, для достижения рН 8 или более. В альтернативном случае, если использовали диоксид углерода, водный слой нагревают при температуре и в течение времени, достаточных для получения рН 8 или более. Обычно слой нагревают до температуры от примерно 40 до примерно 85oС, предпочтительно примерно до 80oС. Затем через раствор продувают газ, например воздух, метан или этан, со скоростью, необходимой для создания пены, содержащей поверхностно-активные амины. Скорость может быть легко определена опытным специалистом. Пену затем выделяют для получения амина. Пена может быть разрушена искусственно или с течением времени. Для получения пены можно использовать любой газ, нереакционноспособный в настоящем процессе. Способ выделения можно использовать либо при переработке либо в устье скважины перед повторным закачиванием.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые не являются ограничительными.

Пример 1

Соль этоксилированного алкиламина и нафтеновой кислоты готовили нейтрализацией образца технической нафтеновой кислоты эквимолекулярным количеством додецилпентаэтаноламина. Был приготовлен 30 мас.% раствор этой соли в воде для создания модельной эмульсии, содержащей соль этоксилированного алкиламина и нафтеновой кислоты.

100 мл раствора органической соли поместили в делительную воронку и туда добавили серной кислоты для создания рН 6. Наблюдалось мгновенное выделение нафтеновой кислоты в виде нерастворимого в воде масла. Нижний водный слой отделяли от масляной фазы и добавляли гидроксид аммония для достижения рН 9.

Водный раствор вводили в устройство для образования пены, как показано на чертеже. Воздух пропускали через впускную трубку в нижней части аппарата. Получали обильную пену, которую собирали в сборнике. Пена разрушалась при стоянии, образуя желтую жидкость, охарактеризованную как концентрат додецилпентаэтаноламина.

Пример 2

Нефтяное сырье Грифон из Северного моря, имеющее ОКЧ 4,6, подвергали способу эмульсионного фракционирования следующим образом: нефтяное сырье обрабатывали 2,5-молярными эквивалентами трет-бутил-диэтаноламина и 10 мас. % воды в течение времени, необходимого для образования эмульсии соли амина типа воды в масле. Эмульсию разделяли на несколько слоев, и слой, содержащий эмульсию соли амина, извлекали и использовали следующим образом:

100 мл эмульсии поместили в делительную воронку и туда добавили серной кислоты для создания рН 6. Наблюдали мгновенное выделение нафтеновой кислоты в виде нерастворимого в воде масла. Нижний водный слой отделяли от масляной фазы. Масляную фазу анализировали с помощью ИК спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и 13С-ЯМР для подтверждения присутствия нафтеновых кислот. Анализ жидкостной хроматографии высокого разрешения (HPLC) показал, что молекулярный вес извлеченных нафтеновых кислот находится в диапазоне 250-750. Для достижения рН 9 к водной фазе добавляли гидроксид аммония. Водный раствор вводили в устройство для образования пены, показанное на чертеже. Воздух пропускали через впускную трубку в нижней части аппарата для образования стабильной устойчивой пены. которую собирали в сборнике. Пена разрушалась при стоянии, образуя желтую жидкость, охарактеризованную как концентрат трет-бутил-диэтаноламина.

Пример 3

Нефтяное сырье Грифон из Северного моря подвергали способу эмульсионного фракционирования, описанному в примере 2. Эмульсию соли амина извлекали и использовали следующим образом.

100 мл эмульсии помещали в автоклав, добавляли твердый СО2, и эмульсию перемешивали при 300 об/мин при 80oС и 100 фунт/кв. дюйм (690 кПа) в течение 2 ч. Продукт центрифугировали 20 мин при 1800 об/мин для отделения нерастворимых в воде нафтеновых кислот от водной фазы. Масляную фазу анализировали с помощью ИК спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и 13С-ЯМР для подтверждения присутствия нафтеновых кислот. Анализ жидкостной хроматографии высокого разрешения (HPLC) показал, что молекулярный вес извлеченных нафтеновых кислот находится в диапазоне 250-750.

Нижняя водная фаза находилась при рН 9, что указывало на регенерацию органического амина. Водный раствор вводили в устройство для образования пены, показанное на чертеже. Воздух пропускали через впускную трубку в нижней части аппарата для образования стабильной устойчивой пены, которую собирали в сборнике. Пена разрушалась при стоянии, образуя желтую жидкость, охарактеризованную как концентрат трет-бутил-диэтаноламина.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ выделения поверхностно-активных аминов из эмульсий, содержащих соль амина и нафтеновой кислоты, причем указанную соль получают путем эмульсионного фракционирования с указанным поверхностно-активным амином, включающий: (а) контактирование эмульсионного слоя или фазы, содержащей соль поверхностно-активного амина с кислотой, выбранной из группы, включающей минеральные кислоты, или с диоксидом углерода в количествах и при условиях, достаточных для получения соли амина и указанной минеральной кислоты или бикарбоната амина; (б) отделение нижнего водного слоя от верхнего слоя; (в) добавление к водному слою неорганического основания, если на операции (а) применяют минеральную кислоту, или нагревание до необходимой температуры и в течение необходимого времени, если на операции (а) применяют диоксид углерода, чтобы довести рН водного слоя до значений, больших или равных 8; (г) продувание газа через указанный водный слой для получения пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин; (д) выделение указанной пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин.

2. Способ по п.1, в котором указанную эмульсию выбирают из группы эмульсий типа вода в масле и масло в воде.

3. Способ по п.1, в котором указанную минеральную кислоту выбирают из группы, состоящей из серной кислоты, соляной кислоты, фосфорной кислоты и их смесей.

4. Способ по п.1, в котором указанные поверхностно-активные амины являются оксиалкилированными алкиламинами.

5. Способ по п.4, в котором указанные амины выбирают из группы, состоящей из этоксилированных и пропоксилированных алкиламинов.

6. Способ по п.4, в котором указанные оксиалкилированные алкиламины выбирают из группы, состоящей из этоксилированных и пропоксилированных аминов.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01F17/46 аминоспиртов 

Класс B01F17/16 амины и полиамины 

Патенты РФ в классе B01F17/16:
тонкодисперсная органическая суспензия углеродных металлсодержащих наноструктур и способ ее изготовления -  патент 2515858 (20.05.2014)
способ получения эмульгатора для производства эмульсионных взрывчатых веществ -  патент 2377228 (27.12.2009)
эмульсионная фаза, обладающая повышенной стабильностью -  патент 2326725 (20.06.2008)
эмульгирующий состав для производства эмульсионных взрывчатых веществ и способ его получения -  патент 2277965 (20.06.2006)
способ получения эмульгатора для производства взрывчатого вещества и эмульгатор для производства взрывчатого вещества -  патент 2263096 (27.10.2005)
эмульгирующий состав для приготовления эмульсии взрывчатых веществ и способ его получения -  патент 2224587 (27.02.2004)
эмульгатор для приготовления инвертных эмульсий -  патент 2203130 (27.04.2003)
катионоактивная битумная эмульсия и эмульгирующая добавка в эмульсию -  патент 2200173 (10.03.2003)
эмульгатор инвертных эмульсий -  патент 2200056 (10.03.2003)
эмульгатор инвертных эмульсий -  патент 2166988 (20.05.2001)

Класс C07C209/86 разделение


Наверх