专利名称：破坏含烃乳液的方法和由该方法制备的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备和破坏含浙青质的烃乳液的化合物。
背景技术：
目前精炼的趋势包括利用重质原油和替代烃源，如浙青和浙青砂。这些重质材料包含的浙青质的量增加，导致了因粘度、结垢和乳液问题等引起的加工难度。由于并不总是可能控制原油性质或有用于精炼物流以防止结垢的组合物，因此对其它可以控制和/或管理浙青质、尤其是关于乳液的材料或工艺存在需求和期望。在一些情况下，形成乳液是有利的，在其它情况下，破乳是有利的。作为对该需求的响应，石油精炼工业展开了努力和资源来开发新方法以解决与含浙青质物流乳液相关的问题。然而，在提供用来控制乳液的实用方法和组合物方面，这些努力仅获得部分成功。Durrieu等人的美国专利5，154，857公开了四烷基季铵盐卤化物和至少一种用于原油脱盐和脱水的聚烷氧基化亚烷基二胺(polyalkyloxylated alkylenediamine)或其硫酸盐的水溶性破乳和防垢剂。Durrieu等人没有公开既形成又破坏乳液的化合物和方法。Watkins等人的美国专利4，775，489公开了用于刺激因结蜡而堵塞的孔的自破乳式泡沫状水包油型乳液。该组合物需要1)有机溶剂，幻含水液体，幻惰性气体，和4)表面活性剂。Huang等人的美国专利6，262, 168公开了添加亲液剂(kosmotropes)和离液剂的水溶性阳离子聚合物的水分散体，作为降粘剂用于水处理工业。在生物学领域，Knowles等人的美国专利4，658，022公开了离液剂使(未折叠)蛋白质变性的应用。但是，Knowles未能教示或建议将离液剂与烃或浙青质一起使用。尽管前述公开内容提供了技术进步，但是，对于破坏和形成含有浙青质的烃物流的乳液的方法仍旧存在需求。发明概述本发明的这些和其它方面至少部分涉及用亲液剂(kosmotropes)和/或离液剂控制浙青质以形成和/或破坏乳液的方法和化合物。根据一个实施方案，本发明涉及包含超过一个液相的物质组合物，其中该组合物包括包含浙青质的烃相和包含亲液(kosmotropic)溶质和/或离液溶质的含水相。根据另一实施方案，本发明还涉及在烃的应用中破坏或形成乳液的方法，该方法包括使包含浙青质的烃相与包含亲液溶质和/或离液溶质的含水相合并。根据另一实施方案，本发明涉及通过使烃物流与水物流合并，在烃的应用中破坏油包水型乳液的方法。所述烃物流包含油包水型乳液和浙青质，所述水物流包含至少一种改变至少一部分水的性质的溶质。所述合并形成连续水相和连续油相。该方法进一步包括使连续水相与连续油相分离。根据另一实施方案，本发明涉及从烃物流中除去和/或减少至少一部分浙青质的方法，该方法包括使烃物流与水物流合并。所述烃物流包含浙青质，所述水物流包含至少一种使一部分水改性的溶质。所述合并形成至少一种乳液、至少一个含水层、和至少一个烃层。理想地，所述乳液包括油包水型乳液或水包油型乳液。该方法进一步包括使含水层与烃层和乳液分离。根据另一实施方案，本发明涉及通过使包含浙青质的烃相与包含亲液溶质和/或离液溶质的含水相合并，加快含有烃和含水溶液的乳液的分析测试的方法。该方法进一步包括形成或分解乳液，以产生一个层或多个层，和测量该一个层或多个层的一个或多个特征。根据另一实施方案，本发明涉及形成乳液的方法，其包括使烃与水合并，和使浙青质聚集，以形成聚结屏障。或者，本发明涉及破乳方法，所述方法包括使浙青质解聚集，以至少部分地除去聚结屏障，和使水滴聚结。
从以下基于附图的详细描述可以更好地理解本发明的以上及其它特征和方面，其中图1显示了根据一个实施方案，溶质浓度对从乳液分解出的水的表格；图2显示了根据一个实施方案，稳定乳液的第一样品和被溶质分解成两层的第二样品；图3A显示了在水滴界面处的吸收的浙青质；图;3B显示了根据一个实施方案，用溶质处理后在水滴界面处的减少的浙青质；图4显示了根据一个实施方案，溶质浓度对从乳液分解出的水的表格；图5A显示了无溶质时的聚集的浙青质；图5B显示了根据一个实施方案，有一些溶质时的聚集的浙青质；图5C显示了根据一个实施方案，有比图5B多的溶质时的聚集的浙青质；图6显示了根据一个实施方案，含有分离的乳液的刻度离心管；和图7显示了根据一个实施方案的原油脱水的流程图。发明详述本文所用术语“浙青质”泛指见于原油，浙青，浙青砂，煤，中间精炼物流和/或类似材料的分子物质。浙青质一般指进一步包含氢，硫，氮，和/或金属的聚芳碳材料。通常， 浙青质在作业上被定义为碳质材料的不溶于正庚烷(C7H16)但溶于甲苯(C6H5CH3)的组分。 浙青质可以包括至少一个极性段和/或部分。各个浙青质常常聚集成更大和/或更复杂的结构。浙青质可以表现为烃中的悬浮固体，但可与其它悬浮物质如矿物沉积物区分开。浙青质聚集体在油水界面集合时可以稳定油包水型乳液。浙青质聚集体可以在水滴之间形成屏障并阻止聚结。根据一个实施方案，通过阻止在油水界面处形成浙青质聚集体，水可以更容易地聚结，并且改善水与油的分离。本文所用术语“烃”泛指主要和/或基本上包含碳和/或氢原子的物质。烃进一步可以包含其它原子，如氮，氧，硫，金属和/或类似原子。烃材料源包括但不限于化石燃料， 原油，浙青砂，浙青，煤，泥炭，生物质，合成反应物，和/或任何其它适宜的材料供给。根据一个实施方案，本发明的烃排除了由氨基酸形成的分子，如蛋白质。
本文所用术语“BS&W”泛指通过 ASTM D1796、ASTM D9570、API 2548, API 2560 和任何其它适宜的试验确定的碱性沉积物与水，底部沉积物与水，和/或底部固体与水。以上被提及试验的文本以引入本文作为参考。BS&W通常包括从烃材料如原油贮槽底部提取和/ 或分离的的固体、水和乳液。本文所用术语“合并”是指将两种或以上的物品、材料和/或物流混合，紧密混合， 接触，和/或放在一起。本文所用术语“含水”泛指主要和/或基本上包含水(H2O)的物质。含水材料和/ 或溶液进一步可以包含一种或多种其它物质，如在溶液和/或悬浮液中。水包含至少稍有极性，以致可以影响浙青质向油水界面的吸附。例如，水还包含氢键和/或其它弱分子力。本文所用术语“乳液”和“分散体”泛指两种不混溶物质的混合物，其中一种物质分布和/或混合在第二种物质中。例示性乳液包括原油包水型，烃包水型，水包烃型和/或类似乳液。乳液还包括油包水型，水包油型和/或其组合，如油包水包油型或水包油包水型。 后者有时可以被称为复杂和/或复合乳液。本文所用术语“稳定乳液”泛指在例如约IG力和环境(室内)温度条件下，在小于约30天内不显著分解成两个或以上层的乳液。本文所用术语“不稳定乳液”泛指在例如约IG力和环境(室内)温度条件下，在约Mh内显著分解成两个或以上层的乳液。本文所用术语“相”泛指物质的物理区别性形态。相可以是连续的，不连续的和/ 或非连续的。本文所用术语“层”泛指材料的离散展开、通常为水平展开和/或层。本文所用术语“聚结屏障”泛指浙青质、聚集的浙青质、无机固体、金属和/或金属络合物的屏障，壁，阻碍物，和/或障碍物。聚结屏障通常但不一定在水滴周围形成和/或环绕水滴，以防止、阻断和/或减少与其它水滴的聚结和/或合并。实质上，作为分离过程的一部分，浙青质阻碍和/或抑制了水滴聚在一起。聚结屏障的一部分可以任选地包含无机固体。本文所用术语“聚结界面”泛指相和/或层的交汇处，在那里水滴可以合并而不穿越浙青质屏障和/或其它类似阻碍物。本文所用术语“溶液”泛指可混溶物质的混合物，其中一种物质溶解在第二种物质中。本文所用术语“溶剂”泛指溶液中的溶解溶质的物质。溶液中存在的溶剂的量通常但不一定大于其它物质。本文所用术语“溶质”泛指溶液中的被溶剂溶解的物质。溶质可以包括固体，液体， 和/或气体。理想地，本发明的溶质包括相对简单的分子，并且可以排除例如聚合物材料。 溶质可以理想地由单一化合物组成，和/或替代地，包括例如多种化合物。本文所用术语“亲液”或“亲液剂”泛指在不受理论限制的条件下，被认为有助于水-水相互作用的稳定性和结构的物质。亲液剂通常使水分子有利地相互作用，这也稳定了大分子如浙青质的分子间相互作用。亲液剂可以是离子的和/或非离子的。理想地，亲液剂增加水分子的秩序。亲液剂通常但不一定倾向于是小的和/或具有高电荷密度的。例示性离子亲液剂包括硫酸盐，磷酸盐，镁(2+)，锂(1+)，和/或任何其它适宜物质。例如，根据盐的水合自由能(Δ、」，负AGhyto的逐渐增加导致该盐更具亲液性。其它适宜的亲液剂可以包括硫酸盐，磷酸盐，磷酸氢盐，硫酸铵，硫酸钠，柠檬酸盐，草酸盐，和/或任何其它增加秩序的物质。反离子可以包括IA族金属离子，IIA族金属离子，铵离子，和/或其它适宜离子。非离子亲液剂通常但不一定没有净电荷，但易于溶解，并且变得容易水合。本文所用术语“离液的”或“离液剂”泛指在不受理论限制的条件下，被认为破坏水的三维结构的物质。离液剂通常干扰由非共价力如氢键、范德华力和/或疏水作用介导的分子内相互作用的稳定。例示性离液剂包括脲，盐酸胍，高氯酸锂和/或任何其它适宜物质。理想地，离液剂减少水分子的秩序。在一些实施方案中，水溶性氯化物被排除在可能的离液剂之外。一些无机、有机和/或混合盐可以通过例如屏蔽电荷和阻止盐桥的稳定来具备离液性质。通常，氢键在非极性介质中更强，因此，增大溶剂的偶极矩的盐也可以使氢键不稳定。或者，大离子或电荷密度低的离子充当离液剂，如溴化物，碘化物，钾(1+)，铯(1+)，和 /或任何其它适宜物质。其它适宜的离液剂可以包括硫氰酸盐，高氯酸盐，氯酸盐，硝酸盐， 溴化物，碘化物，阴离子表面活性剂和阴离子向水性盐，烷基及取代烷基磺酸盐，二烷基磺基琥珀酸盐，二芳基磺基琥珀酸盐，苯磺酸盐，苯二磺酸盐，萘磺酸盐，萘二磺酸盐和/或任何其它破坏秩序的物质。本文所用术语“霍夫迈斯特盐(Hofmeister salts)，，或“霍夫迈斯特序 (Hofmeister series) ”泛指按照离子的改变水结构的能力的顺序进行的离子分类。为了调节水，可以选择阴离子与阳离子的配对，其中每种离子不同程度地改变水的性质。阴离子通常但不一定比阳离子具有更大作用。以下按相对顺序和/或等级列出了例示性离子。阴离子S04> HPO4 > 乙酸根> Cl > NO3阳离子Mg > Li > Na > K > NH4在不受理论限制的条件下，我们认为，霍夫迈斯特盐的机制包括水结构和/或性质的改变，如离子、浙青质和/或水分子间的相互作用的改变。该序的一些盐溶解于水时增大了溶剂的表面张力，并且改变了浙青质在油水界面处的溶解度，从而导致浙青质从油/ 水界面处的油中沉淀和/或“盐析”出来，例如，通过加强亲水相互作用。理想地，本发明的溶质和/或盐调节水的性质，以致使浙青质优先地与其它烃或水分子相互作用(聚集或分散)。理想地，霍夫迈斯特序中的其它盐溶解于水时增加非极性分子的溶解度，从而导致浙青质溶解和/或“盐溶”到油中；例如，通过减弱亲水作用。这些盐也可以直接与浙青质相互作用。具有强“盐溶”作用的例示性离子可以包括Γ和SCN_，并且可以影响浙青质的集合或聚集、二级结构和/或三级结构。本发明有许多种应用，其包括但不限于烃加工，原油提取，油田设施，浙青去除，浙青砂开采，煤系统，精练操作，脱水装置，脱盐装置，原油蒸馏装置，焦化装置，氢化裂解装置，脱浙青装置，燃料油乳液，烃运输，溢油清理，废水处理和/或任何其它适宜应用。根据一个实施方案，可以在脱盐装置的洗涤用水中加入亲液和/或离液溶质，其中理想的是，溶质更迅速地使油水乳液分解，以便防止水被带至烃层和/或改善原油的脱水。或者，本发明的溶质也可以更迅速地分解乳液，以防止油的移动被向下带至水层和/或减少来自脱盐装置的水物流中的载油量。根据另一实施方案，本发明的溶质使至少一部分浙青质从界面和/或间断(rag) 层、例如烃层与水层之间的原油中浓缩。理想地，间断层形成油、水、溶质和浙青质的乳液， 以致可以从脱盐器中以连续和/或间断的方式取出。根据一个实施方案，本发明的亲液和/或离液溶质也可以加入焦化过程。通常，一些水同焦化装置的原料如减压渣油一起添加。在进入焦化炉之前，使添加的水中含有溶质可以通过例如使浙青质保留在乳液中来减少炉垢。或者，本发明可以实施通过向任何其它适宜的含浙青质物流中加入溶质来实施。例如，根据一个实施方案，干燥盐形式的溶质与油包水型乳液或水包油型乳液混合以分解乳液。溶质的其它适宜形式，包括丸粒、粉末、晶体、糊、浆、浓缩物等，都是可能的。Orimulsion 是htev印的注册商标，用在重油和/或浙青的运输和燃烧过程中用于降低粘度的乳液上。Intev印是南美委内瑞拉石油公司的研究开发分部(Research and Development Affiliate of Petroleos de Venezuela SA)，也称作 PDVSA。根据一个实施方案，可以向水中添加本发明的离液溶质，以进一步使乳液在例如管线和/或海洋油轮中运输时稳定。然后，在达到适宜的目的地时，可以加入本发明的亲液溶质来例如破乳和减少被送至例如燃料燃烧器的水。大量热量和/或热能通常被用来使Orimulsion⑧中的水蒸发和/或加热至浙青充分且有效燃烧的温度。在燃烧前除去乳液中的水可以更有效地利用燃料。根据一个实施方案，本发明的亲液和/或离液溶质被用来增加如油田、废油精炼系统和/或任何其它适宜应用中油的回收率。或者，溶质可以用于任何在通过例如管线、有轨车、驳船、船、油轮、卡车等运输的过程中水和/或水分与烃共存的情况下。一种有用的应用是从船上卸载之前除去压舱水中的烃的处理。理想地，溶质也可以用于帮助清理烃溢出物和/或释放物。根据一个实施方案，本发明的亲液和/或离液溶质可以用来帮助原油脱水，如通过在精炼加工之前从贮槽底部抽水。根据一个实施方案，本发明的亲液和/或离液溶质帮助实验室方法，如通过比无溶质情况下更迅速地分解乳液，这样适宜使得结果更快且准确。或者，溶质使乳液稳定，并且使结果更快且准确。根据一个实施方案，使用本发明的亲液和/或离液溶质的方法包括调节乳液、分散体、水和/或溶液的PH(中性，酸性和/或苛性)。例如，溶质可以是酸性的，如在防止环烷酸盐形成时。或者，例如，碱性溶质可以与原油中的金属反应。根据一个实施方案，本发明包括含超过一个液相的物质组合物，其中该组合物包括含浙青质的烃相和含亲液溶质和/或离液溶质的含水相。溶质可以包括上文所述霍夫迈斯特盐，非离子型分子和/或离子盐。该超过一个液相可以是例如连续的或不连续的。理想地，溶质改变含水相中的至少一部分水的性质，如改变氢键，增强极性，降低极性，增大电导率，减小电导率，增加表面张力，减少表面张力，增加水分子的秩序，减少水分子的秩序，增强水-浙青质在油-水界面的稳定性，降低水-浙青质在油-水界面的稳定性，和/或水的任何其它适宜性质。本发明的溶质可以包括任何适宜化合物。理想地，溶质不包括表面活性剂和/或去污剂。或者，溶质可以包括表面活性剂和/或去污剂。理想地，溶质可以包括与下游精炼加工相容的组分，以致使例如腐蚀、结垢和/或催化剂中毒最小化。水中溶质的量可以任何适宜的量存在。溶质的适宜量可以在形成饱和溶液的量的约0. 1重量％至形成饱和或过饱和溶液的量之间，理想地，在形成饱和溶液的量的约1. 0重量％至形成饱和溶液的量的约90重量％之间，更理想地，在形成饱和溶液的量的约1. 0重量％至形成饱和溶液的量的约70重量％之间。物质组合物可以包括浙青质和/或聚集的浙青质的聚结屏障。聚结屏障通常但不一定在水滴周围形成和/或环绕水滴，以防止和/或减少与其它水滴的聚结和/或合并。实质上，作为分离过程的一部分，浙青质阻碍和/或抑制了水滴聚在一起。或者，物质组合物可以包括聚结界面，如在水滴周围通常没有或有减少量的浙青质和/或聚集的浙青质，以允许和/或不减少与其它水滴的聚结和/或合并。实质上，作为分离过程的一部分，浙青质分散在烃中，以不妨碍和/或不抑制水滴聚在一起。根据一个实施方案，本发明包括在烃的应用中破坏或形成乳液的方法。破坏和/ 或分解乳液包括使至少相当部分乳液分离成两个或以上离散的连续相，更理想的是分离成两个或以上离散的层。形成和/或制备乳液包括产生来自水和/或油源的水和/或油的混合物的至少一个相，更理想的是离散的层。该方法包括使含有浙青质的烃相与含有亲液溶质和/或离液溶质的含水相合并。烃相和含水相理想地但不一定形成油包水型乳液，水包油型乳液，至少一个烃层连同至少一个含水层，和/或所产生的任何其它适宜系统。油包水型乳液可以包含一定量的分散在油的连续相和/或层中的水。水包油型乳液可以包含一定量的分散在水的连续相和/或层中的油。根据一个实施方案，该方法进一步包括用亲液溶质使乳液分解，形成连续烃层和连续含水层。或者，该方法进一步包括用离液溶质使乳液稳定，形成一个或多个液相，其包括不连续油相、连续油相、不连续含水相、连续含水相和/或所产生的任何其它适宜系统。根据一个实施方案，该方法进一步包括用原油和洗涤用水形成乳液，其中原油的至少一部分形成烃相，洗涤用水的至少一部分形成含水相。乳液的形成理想地但不一定发生在脱盐装置中，如在例如混合阀、静态混合器和/或任何其它混合设备之中和/或之后。 该方法可以进一步包括运用静电场来协助破乳，如通过使水滴从油中聚结。脱盐器的电极可以包括用于在容器内操作的一个或多个水平和/或高度。本发明的溶质可以改善脱盐器操作，如通过允许较高电压和较低电流强度通过电极。根据一个实施方案，该方法进一步包括形成和/或除去浙青质的聚结屏障。形成和/或制备聚结屏障可以包括使烃水界面的浙青质聚集和/或增加烃水界面的浙青质的量。除去和/或减少聚结屏障可以包括使烃水界面的浙青质解聚集和/或减少烃水界面的浙青质的量。例如，聚结屏障可以是稳定的乳液系统的一部分。或者，例如，当除去聚结屏障时， 水滴合并使乳液分解，并且可以形成分离的相和/或层。根据一个实施方案，本发明包括在烃的应用中破坏油包水型乳液的方法，其包括使含有油包水型乳液和浙青质的烃物流与含有至少一种改变至少一部分水的性质的溶质的水物流合并。理想地，该合并形成了连续水相和连续油相。该方法进一步包括使连续水相与连续油相分离。合并和分离可以发生在槽、容器、盆、分离器和/或脱盐装置中，并且进一步包括例如运用静电场来协助破乳。或者，合并和分离进一步包括从烃相除去金属，如镍和/或钒。被除去的金属可以为卟啉(porphyn)和/或其它络合分子的形式。溶质可以包括亲液溶质，离液溶质和/或霍夫迈斯特盐。根据一个实施方案，溶质包括硫酸铵(破乳)，盐酸胍(使乳液稳定)，氯化铵(破乳)，和/或柠檬酸钠(破乳)。其它适宜的盐都是可能的。理想地，溶质与水在水和烃的边缘形成聚结界面，以致浙青质远离聚结界面而分散在烃中。或者，溶质与水导致在水和烃的边缘形成聚结屏障，以致浙青质从烃中聚集并浓缩作为聚结屏障。根据一个实施方案，本发明包括从烃物流中除去至少一部分浙青质的方法。该方法可以包括使包含浙青质的烃物流与包含至少一种改性部分水的溶质的水物流合并，使得合并形成了至少一种乳液、至少一个含水层和/或至少一个烃层。理想地，乳液包括油包水型乳液和/或水包油型乳液。该方法进一步包括使含水层与烃层和乳液分离。该方法可以进一步包括使烃层与含水层分离。该方法可以包括使两个、三个和/或更多个离散的层如烃层、间断层和水层分离。该方法可以在脱盐装置中发生。该方法可以进一步包括向乳液中加入至少一种破乳盐，其中破乳盐包括亲液溶质和/或离液溶质。至少一种破乳盐的添加可以发生在脱盐装置之外，如在废水处理装置中。根据一个实施方案，本发明包括加快乳液、烃和/或含水溶液的分析测试的方法。 该方法包括使含有浙青质的烃相与含有亲液溶质和/或离液溶质的含水相合并。该方法进一步包括形成或分解乳液，以产生一个或多个层，和测量该一个或多个层的一个或多个特征。理想地，特征包括体积分数，质量分数，摩尔分数，组成，密度，比重，光学性质，沸点，冰点，和/或任何其它适宜的可测量属性。根据一个实施方案，本发明包括形成乳液的方法，其包括使烃与水合并，和使浙青质聚集，以形成聚结屏障和/或阻碍聚结界面。理想地，该聚集包括添加至少一种选自亲液剂、离液剂及其组合的溶质。根据一个实施方案，本发明包括破乳的方法，其包括使浙青质解聚集和/或分散， 以至少部分地除去聚结屏障和/或形成聚结界面；和使水滴聚结。理想地，解聚集包括添加至少一种选自亲液剂、离液剂及其组合的溶质。
实施例实施例1将相对重质原油样品与水混合，产生了甚至数周后还不分离的稳定乳液。这个结果与水和原油中的浙青质相互作用，形成稳定的乳液一致。将同样类型的原油与25重量％ 饱和度、50重量％饱和度、75重量％饱和度和100重量％饱和度的含水硫酸铵混合。如图1 所示，在15min内，分解出的水的百分比0重量％增加至55重量％。这个结果是令人惊讶和意想不到的，因为盐的加入使稳定的乳液迅速分解。本实施例显示，本发明的盐能破坏和 /或分解稳定的乳液。实施例2如图2所示，制备两份等量水和原油的混合物。第一份混合物产生了水和油在单
10一不透明相中的稳定乳液。第二份混合物包含硫酸铵，这是一种霍夫迈斯特盐。第二份混合物在黑色油层上方产生了澄清的水层，证明硫酸铵改善了油-水的分离。实施例3从操作装置抽取脱盐器中的油包水型乳液样品。图3A显示了吸附在水滴界面的浙青质，其在典型的脱盐器操作条件下无限期地稳定。图3B显示了用本发明的亲液溶质处理后的相同乳液。该乳液被破坏，并且油-水界面上的浙青质减少。溶质是饱和溶液的硫酸铵。实施例4将不同原油的样品与水混合，均未形成明显的乳液(90重量％的水在分离的层中保持分离)。以25重量％的饱和度、50重量％的饱和度、75重量％的饱和度和100重量％ 的饱和度加入盐酸胍。如图4所示，分解出的水的百分比从90重量％减少至50重量％。本实施例显示，本发明的溶质可以在通常不会形成乳液的情况下使乳液形成。令人惊讶和出乎意料的是，如图4所示，本发明的相同溶质根据浓度的不同还包含形成和破坏乳液的双重能力。如没有盐酸胍的图5A所示，水滴界面有很少的浙青质。如有一些盐酸胍的图5B所示，浙青质吸附在水滴界面。然而，盐酸胍的量增加的图5C显示， 水滴界面处的浙青质量减少。实施例5使原油和水的稳定乳液与破坏该乳液的柠檬酸钠合并。图6显示的刻度管包含在底部的水层和在上部的油层。实施例6某些原油不容易脱水。如图7所示，将原油置于贮槽中，并从该贮槽底部抽取水相。然后水相与溶质合并，形成饱和溶液，并送回至贮槽入口。所加入的溶质通过破乳帮助原油脱水。来自原油的净余或过量水可以从系统除去。实施例7原油的实验室脱盐试验通常限于那些与水混合时不形成广泛性乳液的原油。形成稳定乳液的原油样品在实验室的分析失败是由于当实验室洗涤用水与原油合并时形成了稳定乳液。令人惊讶和出乎意料的是，实验室洗涤用水中加入本发明的亲液盐使得油与水彻底分离，并且允许在不改变油的组成的条件下对油与水的混合物进行实验室测试。尽管在上述说明书中就某些优选实施方案描述了本发明，并且为了说明的目的阐述了许多细节，然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明允许有其它实施方案，并且本说明书和权利要求中所描述的某些细节可以在不背离本发明的基本原则的条件下进行相当大的改变。
权利要求
1.包含超过一个液相的物质组合物，该组合物包括 包含浙青质的烃相；和包含溶质的含水相，其中溶质选自亲液溶质、离液溶质及其组合。
2.权利要求1的组合物，其中溶质选自非离子分子、离子盐、霍夫迈斯特盐及其组合。
3.权利要求1的组合物，其进一步包括浙青质的聚结屏障。
4.权利要求1的组合物，其进一步包括聚结界面。
5.权利要求1的组合物，其中溶质改变含水相中至少一部分水的性质。
6.权利要求1的组合物，其中溶质不包括表面活性剂或去污剂。
7.权利要求1的组合物，其中溶质的量在形成饱和溶液的量的约0.1重量％至形成饱和或过饱和溶液的量之间。
8.权利要求1的组合物，其中溶质包括亲液溶质。
9.权利要求1的组合物，其中溶质包括离液溶质。
10.在烃的应用中破坏或形成乳液的方法，该方法包括使包含浙青质的烃相与包含溶质的含水相合并，其中溶质选自亲液溶质、离液溶质及其组合。
11.权利要求10的方法，其中烃相和含水相选自油包水型乳液、水包油型乳液、至少一个烃层连同至少一个含水层，及其组合。
12.权利要求10的方法，其进一步包括用亲液溶质使乳液分解，以形成连续的烃层和连续的含水层。
13.权利要求10的方法，其进一步包括用离液溶质使乳液稳定，以形成一个或多个液相，其中所述一个或多个液相选自不连续油相、连续油相、不连续含水相、连续含水相及其组合。
14.权利要求10的方法，其中溶质的量在形成饱和溶液的量的约0.1重量％至形成饱和或过饱和溶液的量之间。
15.权利要求10的方法，其进一步包括用原油和洗涤用水形成乳液，其中原油的至少一部分形成烃相，且洗涤用水的至少一部分形成含水相。
16.权利要求10的方法，其进一步包括形成浙青质的聚结屏障。
17.权利要求10的方法，其进一步包括除去浙青质的聚结屏障。
18.在烃的应用中破坏油包水型乳液的方法，该方法包括使烃物流与水物流合并，所述烃物流包含油包水型乳液和浙青质，所述水物流包含至少一种改变至少一部分水的性质的溶质，其中所述合并形成连续水相和连续油相；和使连续水相与连续油相分离。
19.权利要求18的方法，其中溶质选自亲液溶质、离液溶质、霍夫迈斯特盐及其组合。
20.权利要求18的方法，其中溶质包括亲液溶质。
21.权利要求18的方法，其中合并和分离发生在脱盐装置中，并且进一步包括运用静电场来协助破乳。
22.权利要求18的方法，其中溶质导致聚结界面没有浙青质。
23.权利要求18的方法，其中溶质选自硫酸铵、柠檬酸钠及其组合。
24.权利要求18的方法，其中合并和分离进一步包括从烃相除去金属。
25.从烃物流除去至少一部分浙青质的方法，该方法包括使烃物流与水物流合并，所述烃物流包含浙青质，所述水物流包含至少一种使一部分水改性的溶质，其中合并形成至少一种乳液、至少一个含水层、和至少一个烃层，所述乳液包括油包水型乳液或水包油型乳液； 使含水层与烃层和乳液分离；和使烃层与含水层和乳液分离。
26.权利要求25的方法，其中分离发生在脱盐器装置中。
27.权利要求25的方法，其中溶质包括离液溶质。
28.权利要求25的方法，该方法进一步包括向乳液中添加至少一种破乳盐，其中破乳盐选自亲液溶质、离液溶质及其组合。
29.权利要求观的方法，其中破乳盐包括亲液溶质。
30.权利要求观的方法，其中所述添加至少一种破乳盐发生在脱盐器装置之外。
31.加快乳液、烃和含水溶液的分析测试的方法，该方法包括使包含浙青质的烃相与包含溶质的含水相合并，其中溶质选自亲液溶质、离液溶质及其组合；形成或分解乳液，以产生一个或多个层；和测量该一个或多个层中的一个或多个特征。
32.形成乳液的方法，该方法包括 使烃与水合并；和使浙青质聚集，以形成聚结屏障。
33.权利要求32的方法，其中聚集包括添加至少一种溶质，其中所述至少一种溶质选自亲液剂、离液剂及其组合。
34.权利要求32的方法，其中聚集包括添加离液剂。
35.权利要求32的方法，其中聚集包括添加盐酸胍。
36.破乳方法，该方法包括使浙青质解聚集，以至少部分地除去聚结屏障；和使水滴聚结。
37.权利要求36的方法，其中解聚集包括添加至少一种溶质，其中所述至少一种溶质选自亲液剂、离液剂及其组合。
38.权利要求36的方法，其中解聚集包括添加亲液剂。
39.权利要求36的方法，其中解聚集包括添加柠檬酸钠。
全文摘要
本发明涉及用于制备和破坏水与含有沥青质的烃的乳液的化合物和方法。本发明的溶质包括分别减少或增加水分子秩序的离液剂和亲液剂。聚集的沥青质在油-水界面处形成聚结屏障，以产生稳定的乳液，并阻止水滴合并。相反地，分散的沥青质允许在油-水界面处形成聚结界面，以使乳液分解，并允许水滴合并。本发明的一些应用包括原油加工，精炼厂应用和水处理方法。
文档编号C10G33/04GK102159677SQ200980136181
公开日2011年8月17日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月30日
发明者丹尼尔·科伊, 塞兰德拉·尼玛纳 申请人:Bp北美公司