本发明涉及用于油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物。
特别地，本发明涉及用于由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，更特别是用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物。
甚至更特别地，本发明涉及用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，其中所述破乳添加剂组合物至少包含以下物质的组合：
(a)一种或多种破乳剂；
(b)选自乙二醛、中和的乙二醛及其混合物的化合物；并且
(c)进一步包括磷酸。
在一个实施例中，本发明涉及通过采用本发明的破乳添加剂组合物对油包水乳状液进行破乳的方法，特别是对由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液进行破乳的方法，更特别是对由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液进行破乳的方法。
在另一个实施例中，本发明涉及本发明的破乳添加剂组合物的使用方法，所述破乳添加剂组合物用于油包水乳状液的破乳，特别是用于由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳，更特别是用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳。
背景技术：
油包水乳状液形成于各种工业操作中，且会导致各种工业成分的大量损失，包括难以分离油。因此，在油加工过程中破坏油包水乳状液是工业要求，特别是洗涤水与原油在精炼厂的脱盐设备单元中混合并形成油包水乳状液的原油精炼工业的要求。
目前，通过在洗涤水中添加破乳剂来破坏由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液。
使用破乳剂的主要问题是使用较大量的破乳剂并且在原油加工过程中不断需要，这导致原油加工成本大幅增加。
使用破乳剂的另一个问题是价格昂贵，这也导致原油加工成本大幅增加。
更重要的是，目前使用的破乳剂是壬基酚的缩合产物，鉴于壬基酚的成本和对环境的不利影响，目前有必要降低壬基酚的消耗。
技术实现要素：
本发明的需要：
因此，有必要降低(若不可能完全消除)对破乳剂的需求，以便可以在不损失或牺牲原油加工单元的工业产量的情况下使上述使用破乳剂的问题至少最小化。
本发明要解决的问题：
因此，本发明旨在通过提供以下内容来提供对上述现有工业问题的解决方案：
i)用于油包水乳状液的破乳的改善的且有效的破乳添加剂组合物，
ii)用于油包水乳状液的破乳的本发明的破乳添加剂组合物的使用方法，以及
iii)通过采用本发明的破乳添加剂组合物对油包水乳状液进行破乳的方法。
本发明的目的
因此，本发明的主要目的是提供：
i)用于油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，特别是用于由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，更特别是用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物。
因此，本发明的另一个目的是提供：
ii)通过采用本发明的破乳添加剂组合物对油包水乳状液进行破乳的方法，特别是对由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液进行破乳的方法，更特别是对由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液进行破乳的方法。
因此，本发明的又一个目的是提供：
iii)本发明的破乳添加剂组合物的使用方法，所述破乳添加剂组合物用于油包水乳状液的破乳，特别是用于由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳，更特别是用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳。
因此，本发明的目的是提供用于优选由洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，更优选用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，以减少目前使用的破乳剂(目前使用的破乳剂是壬基酚的缩合产物)的量，因而减少壬基酚或壬基酚的缩合产物的消耗，从而降低加工成本以及相关的对环境的不利影响。
当结合实施例阅读时，本发明的其他目的和优点将从以下描述中变得更加明显，这些实施例不意在限制本发明的范围。
具体实施方式
为了克服现有技术的上述工业问题以及为了实现本发明的上述目的，发明人发现，包含：
(a)一种或多种破乳剂(可称为组分(a))，
(b)选自乙二醛、中和的乙二醛、乙二醛衍生物及其混合物的化合物(可称为组分(b))，以及
(c)进一步包含磷酸(可称为组分(c))
的组合物令人惊讶且出乎意料地大幅改善了破乳剂(组分(a))的破乳效率，从而导致对破乳剂的量的需求大幅降低，这导致原油加工成本以及相关的对环境的不利影响大幅降低。
发明人还发现，包含组分(a)、组分(b)和组分(c)的组合的本发明的组合物令人惊讶且出乎意料地大幅改善了由组分(a)和组分(b)的组合组成的组合物以及由组分(a)和组分(c)的组合组成的组合物的破乳效率。
此外，由于乙二醛和中和的乙二醛比破乳剂更便宜，因此进一步导致原油加工成本大幅降低。
因此，本发明涉及用于由于原油中的洗涤水导致的油包水乳状液的破乳的破乳添加剂组合物，其中该组合物包含：
(a)一种或多种破乳剂(组分(a))；
(b)选自乙二醛、乙二醛衍生物、中和的乙二醛及其混合物的化合物(组分(b))；以及
(c)进一步包含磷酸(组分(c))。
发明人进一步发现，包含组分(a)和组分(b)的组合或包含组分(a)、组分(b)和组分(c)的组合的组合物没有显示出对由本发明的组分(a)组成的组合物的破乳效率的改善，其中，
组分(b)包含以下物质中的一种或多种：
乙醇酸；
乙醛酸；
柠檬酸；或
马来酸酐，且
组分(c)包含磷酸。
因此，根据本发明的一个实施例，本发明的组合物不包含以下物质中的一种或多种：
乙醇酸；
乙醛酸；
柠檬酸；或
马来酸酐。
根据本发明，中和的乙二醛是ph为中性至碱性的乙二醛。发明人观察到乙二醛是非常酸性的，因此可能引起腐蚀。因此，将乙二醛中和至其ph为中性至碱性避免了原油加工单元的腐蚀，同时改善了破乳剂的破乳效率。
根据本发明，通过用胺或碱性介质中和乙二醛来获得中和的乙二醛。
根据本发明，胺可包括(或包含)三乙醇胺(tea)。
根据本发明，碱性介质可包括(或包含)氢氧化钠水溶液。
根据本发明，中和的乙二醛还可包括(或包含)中和的乙二醛衍生物。因此，除非另有明确说明，在本发明中，术语“中和的乙二醛”或术语“中和的乙二醛衍生物”具有一个相同的含义。
根据本发明，中性至碱性ph包括约7至约12的ph。
根据本发明，乙二醛衍生物可包含(或包括)乙二醛的甲醇、乙醇、丁醇或乙二醇衍生物或其混合物。
根据本发明的一个优选实施例，破乳剂选自包括以下物质的烷氧基化缩合产物的组：
i)壬基酚、戊基酚和甲醛；
ii)壬基酚、丁基酚和甲醛；
iii)壬基酚和甲醛；
iv)戊基酚和甲醛；
v)丁基酚和甲醛；
vi)烷基酚和甲醛；以及
vii)其混合物。
根据本发明的另一个优选实施例，破乳剂选自包括以下物质的烷氧基化缩合产物的组：
i)腰果酚、壬基酚、戊基酚和甲醛；
ii)腰果酚、壬基酚、丁基酚和甲醛；
iii)腰果酚、壬基酚和甲醛；
iv)腰果酚、戊基酚和甲醛；
v)腰果酚、丁基酚和甲醛；
vi)腰果酚、烷基酚和甲醛；以及
vii)其混合物。
根据本发明的一个优选实施例，破乳剂选自：
i)烷氧基化的壬基酚和戊基酚甲醛共聚物；
ii)烷氧基化的壬基酚和丁基酚甲醛共聚物；
iii)烷氧基化的壬基酚甲醛聚合物；
iv)烷氧基化的戊基酚甲醛聚合物；
v)烷氧基化的丁基酚甲醛聚合物；
vi)烷氧基化的烷基酚甲醛聚合物；以及
vii)其混合物。
根据本发明的一个优选实施例，破乳剂可选自包括以下物种的组：
i)烷氧基化的腰果酚、壬基酚、戊基酚和甲醛共聚物；
ii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚、丁基酚和甲醛共聚物；
iii)烷氧基化的腰果酚、壬基酚和甲醛聚合物；
iv)烷氧基化的腰果酚、戊基酚和甲醛聚合物；
v)烷氧基化的腰果酚、丁基酚和甲醛聚合物；
vi)烷氧基化的腰果酚、烷基酚和甲醛聚合物；以及
vii)其混合物。
根据本发明的一个优选实施例，烷氧基化产物为环氧乙烷衍生物、环氧丙烷衍生物、环氧丁烷衍生物或其混合物。根据本发明的一个优选实施例，烷氧基化产物为烷氧基化共聚物或烷氧基化聚合物或烷氧基化树脂。根据本发明的一个优选实施例，烷氧基化产物为所述酚类化合物(即，腰果酚、壬基酚、丁基酚、戊基酚、烷基酚)中的一种或多种与甲醛的碱催化的烷氧基化共聚物或碱催化的烷氧基化聚合物或碱催化的烷氧基化树脂。根据本发明的一个优选实施例，烷氧基化产物为烷氧基化酚甲醛树脂、烷氧基化酚甲醛聚合物或烷氧基化酚甲醛共聚物。
根据本发明的一个实施例，酚类反应物包括含有烷基基团的烷基酚。根据本发明的一个实施例，烷基基团包含约1至约20个碳原子。根据本发明的一个实施例，取代基可以是丁基、戊基、壬基、己基、辛基、异辛基、癸基或十二烷基基团。
可以注意到，术语“共聚物”是指由两种不同的酚形成的聚合物，术语“聚合物”是指由一种酚形成的聚合物，树脂意在包括聚合物和共聚物。
根据本发明的一个实施例，烷基酚甲醛树脂与环氧烷烃的反应形成高分子量的烷氧基化的烷基酚甲醛树脂。
根据本发明的一个实施例，环氧烷烃包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物，优选地，环氧烷烃包括环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物。
根据本发明的一个优选实施例，如使用四氢呋喃(thf)作为溶剂的凝胶渗透色谱法(gelpermeationchromatography，gpc)所测得，本发明的破乳剂的分子量可以为约1000至约20000道尔顿，优选为约2000至约15000道尔顿，更优选为约2000至约10000道尔顿。
根据本发明的一个实施例，如使用四氢呋喃(thf)作为溶剂的凝胶渗透色谱法(gelpermeationchromatography，gpc)所测得，本发明的破乳剂的平均分子量可以为约1000至约20000道尔顿，优选为约2000至约15000道尔顿，更优选为约2000至约10000道尔顿。
根据本发明，所述组合物包括：
a)量占总组合物约99.1％至约0.1％(重量)的组分(a)；
b)量占总组合物约0.1％至约99.1％(重量)的组分(b)；以及
c)量占总组合物约0.1％至约99.1％(重量)的组分(c)；
这取决于待处理的油包水乳状液的性质。
可以注意到，根据本发明，可以将添加剂组合物添加到原油相或脱盐设备中，洗涤水与原油在其中混合并形成油包水乳状液。
还应注意的是，本发明的范围不受原油或洗涤水的限制。
因此，在另一个实施例中，本发明涉及对油包水乳状液进行破乳的方法，特别是对由洗涤水和原油的混合形成的油包水乳状液进行破乳的方法，更特别地是对由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合形成的油包水乳状液进行破乳的方法，其中，用目前提供的破乳添加剂组合物对由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳状液进行处理。
因此，在另一个实施例中，本发明还涉及目前提供的破乳添加剂组合物的使用方法，所述破乳添加剂组合物用于油包水乳状液的破乳，特别是用于由洗涤水和原油的混合形成的油包水乳状液的破乳，更特别地是用于由在精炼厂的脱盐设备单元中洗涤水和原油的混合形成的油包水乳状液的破乳，其中，将目前提供的破乳添加剂组合物添加到由于洗涤水混合在原油中而形成的油包水乳状液中。可以注意到，本发明的范围不受本发明的添加剂组合物的量的限制，该组合物必须以足以对油包水乳状液进行破乳的量添加。
现在借助于以下实施例描述本发明，这些实施例不是为了限制本发明的范围，而是为了说明本发明相对于现有技术的优点而引入的。
实施例：
以下实施例是在以下条件下进行的:
pedno1315
原油：原始原油
api：28.1
洗涤水：5％(hmel，id443)，ph-8.1
混合温度：55℃
混合时间：2分钟
温度：130℃
电压：3kv，8分钟
在以下实施例中，测试了以下组合物的破乳效率。
1.组分(a)为破乳剂，其为50％活性壬基酚甲醛乙氧基化物树脂(或可为碱催化的壬基酚甲醛树脂)；
2.本发明的组分(b)为乙二醛或中和的乙二醛，其中乙二醛已与三乙醇胺(tea)中和；
3.本发明的组分(c)为磷酸；
4.对比组分可选自乙醇酸、乙醛酸、柠檬酸和马来酸酐。在接下来的实验中，这些物质被鉴定如下，并按占dm(脱矿质水)的14％(重量)取得:
对比组分(b1)为乙醇酸(40％)；
对比组分(b2)为乙醛酸(40％)；
对比组分(b3)为柠檬酸(40％)；
对比组分(b4)为马来酸酐(40％)。
5.对比组合物不包括本发明的组分(b)和组分(c)的组合。
“空白”表示无任何添加剂。
表i
在上表i中，剂量“10+3”表示添加剂包含10ppm的组分(a)和3ppm的对比组分(b1)，等等。
然而，在上表i中，“本组合物”包含10ppm的组分(a)和3ppm的[组分(b)+组分(c)]，其中[组分(b)+组分(c)]包含组分(b)(为乙二醛(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm(脱矿质水)水溶液，重量比为14/0.43/85.57。
从上表i中可以观察到，本发明的组合物显示出84％的效率，而对比组合物的效率为56％或74％。
表ii
在上表ii中，剂量“10+3”表示添加剂包含10ppm的组分(a)和3ppm的第二组分，即，对比组分(b1)，对比组合物(b)，对比组分(b2)，对比组合物(c)，对比组分(b3)，对比组合物(d)，对比组分(b4)，对比组合物(e)。
在上表i和ii中，各组分具有如下组成:
组分(a)为50％活性壬基酚甲醛乙氧基化物树脂(烷氧基化缩合产物)；
组分(b)包含乙二醛(40％)的14％dm水溶液；
组分(c)包含h3po4(85％)的0.43％dm水溶液；
本组合物除了包含组分(a)之外，还包含组分(b)(为乙二醛(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm水溶液，重量比为14/0.43/85.57；
对比组分(b1)为乙醇酸(40％)的14％dm水溶液；
对比组合物(b)包含对比组分(b1)(为乙二醛(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm水溶液，重量比为14/0.43/85.57；
对比组分(b2)为乙醛酸(40％)的14％(重量)dm水溶液；
对比组合物(c)包含对比组分(b2)(为乙醛酸(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm水溶液，重量比为14/0.43/85.57；
对比组分(b3)为柠檬酸(40％)的14％(重量)dm水溶液；
对比组合物(d)包含对比组分(b3)(为柠檬酸(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm水溶液，重量比为14/0.43/85.57；
对比组分(b4)为马来酸酐(40％)的14％(重量)dm水溶液；
对比组合物(e)包含对比组分(b4)(为马来酸酐(40％))和组分(c)(为h3po4(85％))的dm水溶液，重量比为14/0.43/85.57；
从上表ii可以观察到，所有的对比组合物仅显示出56％或60％的效率。
表iii
在表iii中，混合时间为2分钟，混合温度为55℃，组分(b)为0.9ppm的乙二醛(40％)的dm水溶液，0.9ppm的组分(c)包含0.87ppm的乙二醛(40％)和0.03ppm的h3po4(85％)的dm水溶液[即，97％(重量)乙二醛(40％)和3％(重量)h3po4(85％)的dm溶液]；组分(a)为50％活性乙氧基化的壬基酚腰果酚甲醛树脂，其为90％(重量)壬基酚和10％(重量)腰果酚的乙氧基化缩合产物。
从表iii中可以观察到，本发明的组合物显示出90％的效率，而对比组合物的效率为56％或74％。
表iv
在表iv中，混合时间还为2分钟，混合温度还为55℃，组分(b)为0.9ppm的乙二醛(40％)的dm水溶液，0.9ppm的组分(c)包含0.846ppm的乙二醛(40％)和0.054ppm的h3po4(85％)的dm水溶液[即，在94％(重量)乙二醛(40％)和6％(重量)h3po4(85％))的dm溶液]；组分(a)为50％活性乙氧基化的壬基酚对叔戊基酚甲醛树脂，其为50％(重量)壬基酚和50％(重量)对叔戊基酚的乙氧基化缩合产物。
从表iv中可以观察到，本发明的组合物显示出84％的效率，而对比组合物的效率为60％或74％。
表v
在表v中，混合时间还为2分钟，混合温度还为55℃，组分(b)为1.2ppm的乙二醛(40％)的dm水溶液，1.2ppm的组分(c)包含1.164ppm的乙二醛(40％)和0.036ppm的h3po4(85％)的dm溶液[即，97％(重量)乙二醛(40％)和3％(重量)h3po4(85％)的dm溶液]；组分(a)为50％活性乙氧基化的壬基酚对叔丁基酚甲醛树脂，其为90％(重量)壬基酚和10％(重量)对叔丁基酚的乙氧基化缩合产物。
从表iv中可以观察到，本发明的组合物显示出84％的效率，而对比组合物的效率为56％或74％。
在前述实施例中，将本发明的添加剂组合物和现有技术或对比添加剂组合物加入到水和原油混合后形成的水和原油的油包水乳状液中。
上述实验结果证实了上述本发明的令人惊讶且出乎意料的技术优点。特别地，这些实验证实了包含本发明的组分(a)、组分(b)和本发明的组分(c)的本添加剂组合物表现出令人惊讶且出乎意料的技术优点。
可以注意到，这里使用的术语“约”并不意在扩大要求保护的发明的范围，引入该术语仅是为了包括本发明领域的可允许的实验误差。