RU2186828C2

RU2186828C2 - Method for demulsification of petroleum products with dispersed water phase

Info

Publication number: RU2186828C2
Application number: RU2000115090A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Бикчентаева; В.В. Репин
Original assignee: Бикчентаева Анна Григорьевна
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: petroleum processing. SUBSTANCE: insoluble solid-phase hemicellulose and lignin compounds, in particular sawdust, are added to petroleum products, which are then agitated, and settled. Additionally can be added reagent based on agricultural products containing 50-75% polysaccharides and 7-20% protein, which collects oil phase into floating single aggregate. EFFECT: improved economical characteristics of process. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к обезвоживанию нефтепродуктов, представляющих собой эмульсию типа "вода в масле" для их последующего практического использования. The invention relates to dehydration of petroleum products, which are an emulsion of the type "water in oil" for their subsequent practical use.

Существующие способы разрушения эмульсий типа "вода в масле" заключаются в том, что в систему добавляют жидкие поверхностно-активные компоненты, растворимые в масляной среде. Различие лишь в типе добавляемых компонентов. Патентная литература по данной тематике предлагает разнообразные специально синтезированные высокомолекулярные активные компоненты, разрушающие эмульсию. Деэмульгирование предполагает традиционный способ растворения этих компонентов в масляной фазе. Existing methods of breaking emulsions of the type "water in oil" are that liquid surfactant components soluble in an oil medium are added to the system. The difference is only in the type of components added. Patent literature on this subject offers a variety of specially synthesized high molecular weight active components that destroy the emulsion. Demulsification involves the traditional method of dissolving these components in the oil phase.

Известны способы деэмульгирования с применением жидких маслорастворимых деэмульгаторов и фильтрующих устройств, способствующих задержке и отделению дисперсных частиц воды. Например, для обезвоживания шлама применяется коагулянт со специальным фильтром-транспортером [Патент JP 6053202 В 4, кл. В 01 D 33/04, 1997] или листовой волокнистый материал [Патент JP 6067445 В 4, кл. В 01 D 17/04, 1997]. Known methods of demulsification using liquid oil-soluble demulsifiers and filtering devices that help delay and separate dispersed particles of water. For example, a coagulant with a special filter-conveyor is used for dewatering sludge [JP patent 6053202 B 4, cl. B 01 D 33/04, 1997] or sheet fibrous material [Patent JP 6067445 B 4, cl. B 01 D 17/04, 1997].

Недостатком данного способа является применение специальной технологии деэмульгирования с фильтрующими системами, требующими непрерывного обновления, особенно при пропускании большого количества нефтепродуктов. The disadvantage of this method is the use of special technology of demulsification with filter systems that require continuous updating, especially when passing a large amount of oil products.

Наиболее близким аналогом является способ деэмульгирования с растворением в дисперсионной масляной среде активных высокомолекулярных соединений, способствующих укрупнению капелек воды с последующим отделением водной фазы [Патент US 5505878 А, кл. В 01 D 17/04, 1997]. The closest analogue is a method of demulsification with dissolution in a dispersive oil medium of active macromolecular compounds that contribute to the enlargement of water droplets with subsequent separation of the aqueous phase [Patent US 5505878 A, cl. B 01 D 17/04, 1997].

Недостатком данного способа является использование в качестве коагулянтов малодоступных, достаточно дорогостоящих специально синтезированных жидких маслорастворимых поверхностно-активных веществ. The disadvantage of this method is the use as coagulants of inaccessible, quite expensive specially synthesized liquid oil-soluble surfactants.

Предложен способ деэмульгирования нефтепродуктов с дисперсной водной фазой, заключающийся в использовании активных высокомолекулярных соединений, отличающийся тем, что в нефтепродукты добавляют твердофазные, нерастворимые соединения гемицеллюлозы и лигнина с последующим перемешиванием и отстаиванием смеси. В частности, в нефтепродукты могут добавляться древесные опилки (естественная древесная целлюлоза, связанная в растениях с гемицеллюлозой и лигнином). Кроме того, для лучшего отслаивания системы в некоторых случаях возможно добавление реагента на основе естественных сельсхозпродуктов, содержащего 50-80% мас. полисахаридов и 7-20% мас. белка и 3-5% примесей, нерастворимых в водной фазе. A method for the demulsification of oil products with a dispersed aqueous phase is proposed, which consists in the use of active macromolecular compounds, characterized in that solid-phase, insoluble compounds of hemicellulose and lignin are added to the oil products, followed by mixing and settling of the mixture. In particular, sawdust (natural wood pulp bound in plants with hemicellulose and lignin) can be added to petroleum products. In addition, in order to better exfoliate the system, in some cases it is possible to add a reagent based on natural agricultural products containing 50-80% wt. polysaccharides and 7-20% wt. protein and 3-5% of impurities insoluble in the aqueous phase.

Предлагаемый способ позволяет использовать в качестве деэмульгатора достаточно дешевые легкодоступные естественные твердофазные высокомолекулярные соединения, не требующие специального синтезирования, которые после деэмульгирования выпадают в осадок. При отсутствии четкой границы раздела фаз воды и нефтепродукта в некоторых случаях возможно добавление реагента на основе естественных сельсхозпродуктов. The proposed method allows the use of a fairly cheap readily available natural solid-phase high molecular weight compounds that do not require special synthesis, which precipitate after demulsification. In the absence of a clear interface between the phases of water and the oil product, in some cases it is possible to add a reagent based on natural agricultural products.

Предложенный способ осуществляется следующим образом: нефтепродукты с добавленными реагентами перемешиваются (30-60 мин), после чего отстаиваются (4-24 часа) до окончательного разделения водной и масляной фаз. Подача реагентов может быть осуществлена любым способом - добавлением их в предварительно залитые в резервуар нефтепродукты или добавлением нефтепродуктов к реагентам. После разделения смесь представляет собой трехфазную систему: органический слой - вверху, водный слой - внизу, твердая фаза реагентов с примесью выделенных из нефтепродуктов твердых компонентов (2-3% мас.) - на дне сосуда. The proposed method is as follows: the petroleum products with added reagents are mixed (30-60 minutes), and then settled (4-24 hours) until the final separation of the aqueous and oil phases. The supply of reagents can be carried out in any way - by adding them to pre-filled oil products in the tank or by adding oil products to the reagents. After separation, the mixture is a three-phase system: the organic layer is at the top, the aqueous layer is at the bottom, the solid phase of the reagents with an admixture of solid components (2-3% wt.) Extracted from oil products is at the bottom of the vessel.

Проведенные исследования показали, что степень обезвоживания зависит от количества добавляемых реагентов, длительности перемешивания и отстаивания. Например, для нефтешламов из пруда-накопителя УКПН - 4 НГДУ Туймазанефть, содержащих 50-55% мас. воды в виде дисперсной фазы, при добавлении реагента (гемицеллюлоза с лигнином в соотношении 5/3 мас.) в количестве 5-7% мас. от нефтепродукта, дальнейшем перемешивании 30 минут и отстаивании 24 часа происходит снижение содержания воды до 10%. Большее добавление реагентов, заключающееся в повторной обработке эмульсии по той же технологии и с тем же количественным соотношением реагентов, приводит к почти полному обезвоживанию нефтешламов. После разрушения эмульсии водная фаза опускается в нижнюю часть сосуда, обезвоженный нефтешлам - в верхнюю. При этом наблюдается четкая граница раздела. Studies have shown that the degree of dehydration depends on the amount of added reagents, the duration of mixing and settling. For example, for oil sludge from the storage pond UKPN - 4 NGDU Tuimazaneft containing 50-55% wt. water in the form of a dispersed phase, with the addition of a reagent (hemicellulose with lignin in a ratio of 5/3 wt.) in an amount of 5-7% wt. from an oil product, further stirring for 30 minutes and settling for 24 hours, the water content decreases to 10%. A greater addition of reagents, which consists in reprocessing the emulsion using the same technology and with the same proportion of reagents, leads to an almost complete dehydration of oil sludge. After the destruction of the emulsion, the aqueous phase falls into the lower part of the vessel, and the dehydrated oil sludge falls into the upper one. In this case, a clear interface is observed.

Для вышеуказанного нефтешлама применение в качестве деэмульгатора порошка древесных опилок в количестве 3% мас. от нефтешлама с таким же временем перемешивания и отстаивания показало снижение дисперсной воды с 55% мас. до 10% мас. Отслоившаяся вода и нефтешлам также имеют четкую границу. For the above oil sludge, the use of sawdust powder in an amount of 3% wt. As a demulsifier from oil sludge with the same time of mixing and settling showed a decrease in dispersed water from 55% wt. up to 10% wt. Exfoliated water and oil sludge also have a clear boundary.

В опытах с другими нефтешламами, являющимися отходами нефтеперерабатывающих заводов, предлагаемые реагенты также разрушают дисперсную систему. Однако после разрушения эмульсии указанными реагентами не наблюдается четкая граница раздела между водной и масляной фазой. В связи с этим в систему добавлялся водорастворимый реагент, способствующий отслаиванию. Это естественные полисахариды и белки на основе сельхозпродуктов. Нами использовалась смесь из 50-80% мас. неочищенного сахара-сырца и 7-20% мас. казеина. Добавленная смесь составила 0,1% мас. от нефтешлама. In experiments with other oil sludge, which is the waste of oil refineries, the proposed reagents also destroy the disperse system. However, after the destruction of the emulsion by the indicated reagents, a clear interface between the aqueous and oil phases is not observed. In this regard, a water-soluble reagent was added to the system, which facilitates exfoliation. These are natural polysaccharides and proteins based on agricultural products. We used a mixture of 50-80% wt. crude sugar and 7-20% wt. casein. The added mixture was 0.1% wt. from oil sludge.

В табл. 1 приведены опытные данные в присутствии отслаивающего реагента. Эти данные для нефтешламов, являющихся отходами нефтеперерабатывающих заводов. Применение в качестве деэмульгатора порошка опилок в количестве 3% мас. от нефтешлама показало снижение дисперсной воды в шламе с 55% мас. до 10% мас. Количество отслаивающего реагента составило 0,1% мас. от исходного нефтешлама. Повторное деэмульгирование для тех же количественных характеристик деэмульгатора и отслаивающего реагента может уменьшить количество дисперсной воды до 1% мас. (табл. 2). In the table. 1 shows the experimental data in the presence of a peeling reagent. This data is for oil sludge, which is the waste of oil refineries. The use as a demulsifier of sawdust powder in an amount of 3% wt. from sludge showed a decrease in dispersed water in the sludge from 55% wt. up to 10% wt. The amount of exfoliating reagent was 0.1% wt. from the original oil sludge. Re-demulsification for the same quantitative characteristics of the demulsifier and exfoliating agent can reduce the amount of dispersed water to 1% wt. (tab. 2).

Таким образом, предлагаемый способ деэмульгирования позволяет путем доступного, широко распространенного, безвредного, дешевого реагента, не требующего синтезирования и специальных фильтрующих систем, добиться обезвоживания эмульсии нефтешламов типа "вода в масле" с применением простейшей технологии отделения водной фазы от органического слоя, основанной только на перемешивании твердой фазы реагентов с нефтепродуктами с последующим отстаиванием. Thus, the proposed method of demulsification allows, using an affordable, widespread, harmless, cheap reagent that does not require synthesis and special filter systems, to dehydrate the emulsion of oil sludge of the type "water in oil" using the simplest technology of separating the aqueous phase from the organic layer, based only on mixing the solid phase of the reagents with petroleum products, followed by sedimentation.

Claims

1. The method of demulsification of petroleum products with a dispersed aqueous phase, which consists in the use of active macromolecular compounds, characterized in that solid-state insoluble hemicellulose and lignin compounds are added to the petroleum products, followed by mixing and settling of the mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that sawdust is added to the oil products.

3. The method according to PP.1 and 2, characterized in that the oil products additionally add a peeling agent based on natural agricultural products containing 50-75% polysaccharides and 7-20% protein.