Разделяющие композиции и способы их применения

Номер патента: 15626

Опубликовано: 31.10.2011

Авторы: Алтавилла Вито Дж., Йегги Роберт С.

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Композиция для отделения углеводородов от содержащих углеводород материалов, включающая

смачивающий агент в количестве от 0,001 до 2,5 вес.% композиции,

гидротропный агент и

диспергатор, обладающий свойствами флокулировать,

где композиция имеет рН больше 7,5.

2. Композиция по п.1, где содержащие углеводород материалы выбирают из группы, состоящей из нефтяных песков, хвостовых погонов, шлама или их комбинации.

3. Композиция по п.1, где гидротропный агент присутствует в количестве от 0,1 до 4,0 вес.% композиции и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, присутствует в количестве от 0,25 до 4,5 вес.% композиции.

4. Композиция по п.1, где смачивающий агент включает поверхностно-активное вещество алкоксилированного спирта.

5. Композиция по п.1, где смачивающий агент включает этоксилат 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин-5,8-диола.

6. Композиция по п.1, где гидротропный агент включает фосфорилированное неионное поверхностно-активное вещество.

7. Композиция по п.1, где гидротропный агент включает ароматический фосфатный сложный эфир формулы

Рисунок 1

где R1представляет собой C1-C5линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8.

8. Композиция по п.1, где диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, включает соль пирофосфата.

9. Композиция по п.1, где диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, включает один или более из пирофосфорнокислого натрия и пирофосфата тетракалия.

10. Композиция по п.1, где рН композиции составляет от 7,6 до 8,5.

11. Композиция по п.1, дополнительно включающая сильное основание, где сильное основание присутствует в количестве от 2 до 9,5 вес.% композиции.

12. Композиция по п.1, где композиция практически не содержит органического растворителя.

13. Композиция по п.1, дополнительно включающая содержащие углеводород материалы, где отношение композиции к содержащим углеводород материалам составляет от 2:3 до 3:2.

14. Композиция для отделения углеводородов от содержащих углеводород материалов, включающая от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать.

15. Композиция по п.14, где композиция имеет рН от 7,0 до 8,5.

16. Композиция по п.14, дополнительно включающая тяжелую кислоту, где тяжелая кислота присутствует в количестве от 1,7 до 8,6 вес.%.

17. Композиция для отделения битума от нефтяных песков или хвостовых погонов, включающая от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, представляющего собой этоксилат 2,5,8,11-тетраметил-6-додецил-5,8-диол, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента, представляющего собой ароматический фосфатный сложный эфир формулы

Рисунок 2

где R1представляет собой C1-C5линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8;

вплоть до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать, представляющего собой пирофосфат натрия, вплоть до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать, представляющего собой пирофосфат тетракалия, от 2 до 9,5 вес.% сильного основания, представляющего собой гидроксид натрия и от 1,7 до 8,6 вес.% тяжелой кислоты, представляющей собой фосфорную кислоту.

18. Композиция по п.17, где композиция практически не содержит органического растворителя.

19. Способ отделения битума от нефтяных песков, включающий

приведение в контакт композиции по любому из пп.1-18, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с нефтяными песками, включающими битум и песок;

нагревание композиции и нефтяных песков;

перемешивание композиции и нефтяных песков и

выделение битума и песка в качестве разделенных продуктов.

20. Способ по п.19, где композиция состоит из от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать.

21. Способ по п.19, где композиция состоит из от 0,001 до 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11-тетраметил-6-додецил-5,8-диола, от 0,1 до 4,0 вес.% ароматического фосфатного сложного эфира формулы

Рисунок 3

где R1означает C1-C5линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8;

вплоть до 4,5 вес.% пирофосфата натрия, вплоть до 4,5 вес.% пирофосфата тетракалия, от 2 до 9,5 вес.% гидроксида натрия и от 1,7 до 8,6 вес.% фосфорной кислоты.

22. Способ по п.19, где нагревание включает нагревание композиции и нефтяных песков до температуры от 32 до 72°С.

23. Способ по п.19, где контакт включает контакт композиции и нефтяных песков в соотношении от 2:3 до 3:2.

24. Способ по п.19, где способ осуществляется без добавления органического растворителя.

25. Способ отделения битума от хвостовых погонов, включающий

приведение в контакт композиции по любому из пп.1-18, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с хвостовыми погонами, включающими битум и песок;

нагревание композиции и хвостовых погонов;

перемешивание композиции и хвостовых погонов и

выделение битума и песка в качестве разделенных продуктов.

26. Способ по п.25, где композиция включает от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать.


Текст

Смотреть все

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента Описаны композиции и способы отделения битума от нефтяных песков эффективным и приемлемым для окружающей среды способом и для извлечения остаточного битума из имеющихся хвостохранилищ. 015626 Данные о родственной заявке США Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки США 60/828501, поданной 6 октября 2006 года. Полное описание более ранней заявки включено в настоящее описание в качестве ссылки. Уровень техники Нефтяные пески, также известные как "гудронные пески" и "битуминозные пески", являются смесью битума (смолы), песка и воды. Битум представляет собой тяжелую, вязкую сырую нефть, имеющую относительно высокое содержание серы. Битум, когда он должным образом отделен от нефтяного песка,может быть переработан в синтетическую сырую нефть, которая подходит для использования в качестве исходного сырья для получения жидких моторных топлив, печных топлив и нефтепродуктов. Залежи нефтяного песка существуют практически по всему миру. Особенно существенные залежи существуют в Канаде, включая нефтяные пески Атабаски в Альберте, в Соединенных Штатах, включая нефтяные пески Юты в Южной Америке, включая нефтяные пески Ориноко в Венесуэле, и в Африке, включая нефтяные пески Нигерии. Большинство из всех известных в мире нефтей представляет собой нефтяные пески. Битум очень трудно эффективно и приемлемо для окружающей среды отделяется от нефтяных песков. Существующие на сегодняшний день работы по отделению битума от нефтяных песков обычно дают только приблизительно 85-92% доступного битума. Более того, существующие на сегодняшний день работы по отделению битума от нефтяных песков включают создание эмульсий, или "пены", в процессе обработки, что требует использования органических растворителей, вредных для окружающей среды,таких как нафта, для того, чтобы "разбить" эмульсии и сделать возможной дальнейшую обработку. Кроме того, битум, который остается в песочном компоненте нефтяных песков (и другие твердые частицы,такие как глина), способствует образованию тяжелого шлама, часто называемого "хвостовые погоны". Существующая на сегодняшний день практика удаления хвостовых погонов, которые включают оставшийся битум, песок (и другие твердые частицы) и воду, заключается в откачивании хвостовых погонов в большие хвостохранилища, где песок и другие твердые частицы медленно оседают и расслаиваются в течение нескольких лет. Сущность изобретения Настоящие примерные варианты осуществления описывают композиции и способы для эффективного и приемлемого для окружающей среды отделения битума от нефтяных песков и для получения оставшегося битума из существующих хвостохранилищ. В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения описана композиция, включающая разделяющую композицию, включающую смачивающий агент в количестве от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% от веса разделяющей композиции, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, где разделяющая композиция имеет рН больше 7,5. В соответствии с другим аспектом настоящих вариантов осуществления описана разделяющая композиция, включающая от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% смачивающего агента, от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% гидротропного агента и от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать. В соответствии с другим аспектом настоящих вариантов осуществления описана разделяющая композиция для отделения битума от нефтяных песков или хвостовых погонов, включающая от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин-5,8-диола; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% ароматического фосфатного сложного эфира формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; от приблизительно 0,001 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата натрия, от приблизительно 0,001 до приблизительно 4,5 вес.% гидрофосфата тетракалия, от приблизительно 2 до приблизительно 9,5 вес.% гидроксида натрия и от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% фосфорной кислоты, где разделяющая композиция имеет рН от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5. В соответствии с другим аспектом настоящих вариантов осуществления описан способ отделения битума от нефтяных песков, включающий приведение в контакт разделяющей композиции, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с нефтяными песками, включающими битум и песок; нагревание разделяющей композиции и нефтяного песка; перемешивание разделяющей композиции и нефтяного песка и получение битума и песка в качестве разделенных продуктов. В соответствии с другим аспектом настоящих вариантов осуществления описан способ отделения битума от хвостовых погонов, включающий приведение в контакт разделяющей композиции, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с хвостовыми погонами, включающими битум и песок; нагревание разделяющей композиции и хвостовых-1 015626 погонов; перемешивание разделяющей композиции и хвостовых погонов и выделение битума и песка в качестве разделенных продуктов. Подробное описание Используемый в настоящем описании термин "приблизительно" означает приблизительно и в любом случае может показывать вплоть до 10% от приводимого числа. Используемый в настоящем описании термин "практически не содержит" означает количество менее чем приблизительно 0,1%. В одном из вариантов осуществления описана композиция, которая включает разделяющую композицию, включающую от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% смачивающего агента от разделяющей композиции; гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать,где разделяющая композиция имеет рН больше 7,5. Подходящие смачивающие агенты могут включать, например, один или более из следующих смачивающих агентов: Смачивающий агент может включать один или более этоксилированных ацетиленовых спиртов, таких как, например, этоксилат 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин-5,8-диола. Подходящие гидротропные агенты могут включать, например, один или более агентов из Гидротропный агент может быть одним или более из ароматических фосфатных сложных эфиров,таким как, например, ароматический фосфатный сложный эфир формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8. Подходящие диспергаторы, обладающие свойствами флокулировать, могут включать, например,один или более из пирофосфорнокислого натрия, пирофосфата тетракалия, фосфата мононатрия(H6NaO6P), фосфата моноаммония NH4)PO4), фосфорнокислого натрия, фосфата тринатрия, триполифосфата натрия, триметафосфата натрия, лаурелфосфата натрия, фосфата натрия, трифосфата пентакалия, трифосфата калия, тетрабората калия триполифосфата, фосфата калия - одноосновного, фосфата калия - двухосновного, фосфата монокалия и фосфата трикалия и их смесей. Диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, может включать одну или более пирофосфатных солей, включая, например, один или более из пирофосфорнокислого натрия и пирофосфата тетракалия. В одном варианте осуществления гидротропный агент может присутствовать в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% разделяющей композиции. Диспергатор, обладающий-5 015626 свойствами флокулировать, может присутствовать в количестве от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,5 вес.% разделяющей композиции. В одном из вариантов осуществления разделяющая композиция может дополнительно включать сильное основание, такое как, например, гидроксиды щелочных металлов и щелочно-земельных металлов, такие как, например, NaOH, KOH, Ba(OH)2, CsOH, SrOH, Са(ОН)2, LiOH, RbOH, NaH, LDA иNaNH2. Используемый в настоящем описании термин "сильное основание" является химическим соединением, имеющим рН больше чем приблизительно 13. Сильное основание может присутствовать в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 9,5 вес.% разделяющей композиции. В одном из вариантов осуществления разделяющая композиция может также включать тяжелую кислоту, такую как, например, фосфорная кислота, азотная кислота, серная кислота, гидроновая кислота,бромоводородная кислота, перхлорная кислота, фторароматическая кислота, магическая кислота(FSO3HSbF5), карборановая суперкислота [Н(CHB11Cl11)], трифторметансульфокислота, этановая кислота и ацетилсалициловая кислота. Используемый в настоящем описании термин "тяжелая" кислота представляет собой кислоту, имеющую удельный вес больше чем приблизительно 1,5. Тяжелая кислота может присутствовать в количестве от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% разделяющей композиции. В одном из вариантов осуществления рН разделяющей композиции может быть больше чем 7,5; рН разделяющей композиции также может быть от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5; рН разделяющей композиции также может быть от приблизительно 7,6 до приблизительно 7,8. В другом варианте осуществления композиция может практически не содержать органического растворителя. Используемый в настоящем описании термин "органический растворитель" относится к растворителям, которые являются органическими соединениями и содержат атомы углерода, такие как, например,нафта. Дополнено к разделяющей композиции композиция может также содержать включающие углеводород материалы, такие как нефтяные пески, хвостовые погоны и тому подобное. Отношение разделяющей композиции к включающим углеводород материалам может быть от приблизительно 2:3 до приблизительно 3:2. В еще одном варианте осуществления описана разделяющая композиция, включающая от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% смачивающего агента, от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% гидротропного агента и от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать. Разделяющая композиция может иметь рН больше 7,5, от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5 или от приблизительно 7,6 до приблизительно 7,8. Смачивающий агент может быть, например, этоксилатом 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин-5,8-диола. Гидротропный агент может быть, например, ароматическим фосфатным эфиром MAPHOS 66 Н. Диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, может быть, например, одним или более из пирофосфорнокислого натрия и пирофосфата тетракалия. Разделяющая композиция может дополнительно включать сильное основание, которое может быть,например, гидроксидом натрия. Сильное основание может присутствовать в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 9,5 вес.% разделяющей композиции. Разделяющая композиция может также включать тяжелую кислоту, которая может быть, например, фосфорной кислотой. Тяжелая кислота может присутствовать в количестве от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% разделяющей композиции. Разделяющая композиция также может быть существенно свободна от органического растворителя. В одном из вариантов осуществления описана композиция для отделения битума от нефтяных песков или хвостовых погонов, включающая от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин-5,8-диола; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% ароматического фосфатного сложного эфира формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% по весу пирофосфата натрия, от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата тетракалия, от приблизительно 2,0 до приблизительно 9,5 вес.% по весу гидроксида натрия и от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% фосфорной кислоты. Разделяющая композиция может иметь рН от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5. Разделяющая композиция также может практически не содержать органический растворитель. В одном из вариантов осуществления описан способ отделения битума от нефтяных песков, включающий приведение в контакт разделяющей композиции, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с нефтяными песками, включающими битум и песок; нагревание разделяющей композиции и нефтяного песка; перемешивание разделяющей композиции и нефтяного песка и получение битума и песка в качестве разделенных продуктов. рН разде-6 015626 ляющей композиции может быть больше 7,5, от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5 или от приблизительно 7,6 до приблизительно 7,8. В одном из вариантов осуществления разделяющая композиция, которая используется в примерном способе, может состоять из от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% смачивающего агента; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% гидротропного агента и от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать. В другом варианте осуществления разделяющая композиция, которая используется в примерном способе, может состоять из от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11 тетраметил-6-додецин-5,8-диола; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% ароматического фосфатного сложного эфира формулы где R1 представляет собой С 1-С 5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата натрия, от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата тетракалия, от приблизительно 2 до приблизительно 9,5 вес.% гидроксида натрия и от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% фосфорной кислоты. В отношении условий переработки, в которых может проводиться примерный способ, разделяющая композиция и нефтяные пески могут быть нагреты до более 25 С, от приблизительно 32 до приблизительно 72 С или от приблизительно 54 до приблизительно 60 С. Может быть использован любой источник тепла, известный специалисту в данной области. Точно также может быть использован любой прибор, способный к обеспечению существенного перемешивания, для перемешивания разделяющей композиции и нефтяных песков, включая, например, мешалку с большими сдвиговыми усилиями, высокоскоростной истиратель, высокоскоростные диспергаторы, псевдоожиженные слои и тому подобное, или многие другие устройства, известные специалисту в данной области, способные к обеспечению существенного перемешивания. В одном из вариантов осуществления отношение разделяющей композиции к нефтяным пескам может быть от приблизительно 2:3 до приблизительно 3:2. В другом варианте осуществления отношение разделяющей композиции к нефтяным пескам может быть приблизительно 1:1. Полученный битум может практически не содержать эмульсии. Примерный способ может быть выполнен без добавления органического растворителя. В некоторых случаях может быть действительно желательно подвергать отделенный, полученный битум воздействию второго или последующего количества разделяющей композиции. В таком случае примерный способ дополнительно включает приведение в контакт отделенного, возвращенного битума со вторым или последующим количеством свежей разделяющей композиции; нагревание свежей разделяющей композиции и битума; перемешивание разделяющей композиции и полученного битума и извлечение полученного битума. Такой "промывочный" цикл может повторяться до тех пор, пока битум практически не будет содержать какого-либо песка или других твердых частиц. В другом варианте осуществления разделяющая композиция может быть рециркулируемой. Так,примерный способ дополнительно включает извлечение разделяющей композиции; приведение в контакт возвращенной разделяющей композиции со вторым или последующим количеством нефтяных песков, включающих битум и песок; нагревание возвращенной разделяющей композиции и второго или последующего количества нефтяных песков; перемешивание возвращенной разделяющей композиции и второго или последующего количества нефтяных песков и получение битума и песка в качестве разделенных продуктов. В другом варианте осуществления раскрывается способ для переработки существующих хвостовых погонов как для извлечения оставшегося битума, так и для того, чтобы позволить переосесть песку, который практически не содержит битума. Способ может включать приведение в контакт разделяющей композиции, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с хвостовыми погонами, включающими битум и песок; нагревание разделяющей композиции и хвостовых погонов, перемешивание разделяющей композиции и хвостовых погонов и получение битума и песка в качестве разделенных продуктов. рН разделяющей композиции может быть больше 7,5, от приблизительно 7,0 до приблизительно 8,5 или от приблизительно 7,6 до приблизительно 7,8. В одном из вариантов осуществления разделяющая композиция, которая используется в примерном способе, может состоять из от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% смачивающего агента; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% гидротропного агента и от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,5 вес.% дисперагатора, обладающего свойствами флокулировать. В другом варианте осуществления разделяющая композиция, которая используется в примерном способе, может состоять из от приблизительно 0,001 до приблизительно 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11 тетраметил-6-додецин-5,8-диола; от приблизительно 0,1 до приблизительно 4,0 вес.% ароматического-7 015626 фосфатного сложного эфира формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата натрия, от приблизительно 0 до приблизительно 4,5 вес.% пирофосфата тетракалия, от приблизительно 2 до приблизительно 9,5 вес.% гидроксида натрия и от приблизительно 1,7 до приблизительно 8,6 вес.% фосфорной кислоты. В отношении условий переработки, в которых может проводиться примерный способ для переработки существующих хвостовых погонов, разделяющая композиция и хвостовые погоны могут быть нагреты до более 25 С, от приблизительно 32 до приблизительно 72 С, от приблизительно 54 до приблизительно 60 С. Может быть использован любой источник тепла, известный специалисту в данной области. Точно также может быть использован любой прибор, способный к обеспечению существенного перемешивания для перемешивания разделяющей композиции и хвостовых погонов, включая, например, мешалку с большими сдвиговыми усилиями, высокоскоростной истиратель, высокоскоростные диспергаторы, псевдоожиженные слои и тому подобное, или многие другие устройства, известные специалисту в данной области, способные к обеспечению существенного перемешивания. В одном из вариантов осуществления отношение разделяющей композиции к хвостовым погонам может быть от приблизительно 2:3 до приблизительно 3:2. В другом варианте осуществления отношение разделяющей композиции к хвостовым погонам может быть приблизительно 1:1. Полученный битум может практически не содержать эмульсии. Примерный способ может быть выполнен без добавления органического растворителя. В некоторых случаях может быть действительно желательно подвергать отделенный, полученный из хвостовых погонов битум воздействию второго или последующего количества разделяющей композиции. В таком случае примерный способ дополнительно включает приведение в контакт отделенного, возвращенного битума со вторым или последующим количеством свежей разделяющей композиции; нагревание свежей разделяющей композиции и битума; перемешивание разделяющей композиции и полученного битума и извлечение полученного битума. Такой "промывочный" цикл может повторяться до тех пор, пока битум практически не будет содержать какого-либо песка или других твердых частиц. В другом варианте осуществления разделяющая композиция может быть рециркулируемой. Так,примерный способ для переработки хвостовых погонов дополнительно должен включать извлечение разделяющей композиции; приведение в контакт возвращенной разделяющей композиции со вторым или последующим количеством хвостовых погонов, включающих битум и песок; нагревание возвращенной разделяющей композиции и второго или последующего количества хвостовых погонов; перемешивание возвращенной разделяющей композиции и второго или последующего количества хвостовых погонов и получение битума и песка в качестве разделенных продуктов. Настоящие варианты осуществления описаны в основном в контексте результатов лабораторного масштаба. Однако нужно принимать во внимание, что результаты, описанные здесь, предназначены для реализации полного способа, по которому получаются нефтяные пески, извлечения битума из нефтяных песков и дальнейшей переработки извлеченного битума. В качестве примера, карьерные экскаваторы выкапывают залежи нефтяного песка и погружают его в грузовики или другие средства транспорта. Грузовики завозят нефтяные пески в машины для измельчения, где они размалываются по размеру. Размолотые нефтяные пески добавляются в бак-мешалку и приводятся в контакт с разделяющей композицией,как описывается здесь. Отделенный битум транспортируется и откачивается в хранилище и затем подвергается дальнейшей переработке для получения синтетической нефти, которая подходит для использования в качестве исходного сырья для производства жидких моторных топлив, печных топлив и нефтехимических продуктов. Следующие примеры приведены для иллюстрации различных вариантов осуществления и не могут рассматриваться в качестве ограничивающих область применения. Пример 1. Отделение битума от нефтяных песков Алабаски. 300 г следующей разделяющей композиции, имеющей рН приблизительно 7,8, получали и помещали в литровый мерный стакан:-8 015626 В мерный стакан, включающий разделяющую композицию, помещали 300 г нефтяных песков Алабаски. Полученную суспензию нагревали до температуры от 54 до 60 С. Лабораторную мешалку с высокими сдвиговыми усилиями помещали в мерный стакан и суспензию перемешивали в течение 3 мин при 3500 об/мин. Мешалку удаляли из мерного стакана. В течение последующих 5-30 мин внутри стакана происходило полное разделение фаз. Наблюдали четыре различные раздельные фазы. Верхний, первый слой содержал битум. Второй слой содержал разделяющую композицию. Третий слой содержал глину. Нижний, четвертый слой содержал песок и другие твердые частицы. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 45 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце нефтяных песков. Песок также извлекали и определяли, что он являлся более чем на 99% свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходить через сито с размером пор 20-25 меш. Для дальнейшего определения количества битума, оставшегося в песке, 100,00 г сухого песка помещали в мерный стакан. К песку добавляли 100 г толуола. Полученную суспензию перемешивали, а затем позволяли осесть. Толуол декантировали от песка. При визуальном осмотре декантированного толуола обнаруживали, что он является прозрачным. Песок снова высушивали при 72 С в течение 8 ч для упаривания какого-либо остатка толуола. Затем песок взвешивали. Остаток составлял 99,86 г песка. В литровый мерный стакан для разделения помещали 300 г свежей аликвоты разделяющей композиции. К свежей разделяющей композиции добавляли 45 г отделенного выделенного битума. Разделяющую композицию и битум нагревали до 72 С и перемешивали при 2000 об/мин в течение 3 мин. Содержание мерного стакана охлаждали, и оно разделялось как описано выше. Полученный битум являлся действительно практически свободным от загрязнений. После удаления битума исходную разделяющую композицию удаляли из первого литрового мерного стакана. 275 г данной разделяющей композиции добавляли в литровый мерный стакан. В мерный стакан помещали 275 г новой аликвоты нефтяных песков Алабаски. Суспензию нагревали до 72 С и затем перемешивали при 3000 об/мин в течение 3 мин. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 41 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце нефтяных песков. Песок также извлекали и определяли, что он является более чем на 99% свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходить через сито с размером пор 20-25 меш. Для дальнейшего определения количества битума, оставшегося в песке, 100,00 г сухого песка помещали в мерный стакан. К песку добавляли 100 г толуола. Полученную суспензию перемешивали, а затем позволяли осесть. Толуол декантировали от песка. При визуальном осмотре декантированного толуола обнаруживали, что он является прозрачным. Песок снова высушивали при 72 С в течение 8 ч для упаривания какого-либо остатка толуола. Затем песок взвешивали. Остаток составлял 99,83 г песка. Пример 2. Извлечение битума из хвостохранилищ Атабаски. 200 г разделяющей композиции приготавливали как в примере 1. Разделяющую композицию помещали в литровый мерный стакан. В мерный стакан помещали 300 г хвостовых погонов из хвостохранилищ Алабаски. Суспензию нагревали до 72 С и перемешивали в течение 2 мин при 3000 об/мин. Мешалку удаляли из мерного стакана. В течение последующих 5-30 мин внутри стакана происходило полное разделение фаз. Наблюдали четыре различные раздельные фазы. Верхний, первый слой содержал битум. Второй слой содержал разделяющую композицию. Третий слой содержал глину. Нижний, четвертый слой содержал песок и другие твердые частицы. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 12 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце хвостовых погонов. Песок также извлекали и определяли, что он является более, чем на 99%, свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходитьчерез сито с размером пор 20-25 меш. Для дальнейшего определения количества битума, оставшегося в песке, 100,00 г сухого песка помещали в мерный стакан. К песку добавляли 100 г толуола. Полученную суспензию перемешивали, а затем позволяли осесть. Толуол декантировали от песка. При визуальном осмотре декантированного толуола обнаруживали, что он является прозрачным. Песок снова высушивали при 72 С в течение 8 ч для упаривания какого-либо остатка толуола. Затем песок взвешивали. Остаток составлял 99,76 г песка. Пример 3. Отделение битума от нефтяных песков Юты. 300 г разделяющей композиции приготавливали как в примере 1 и помещали в литровый мерный стакан. В мерный стакан, включающий разделяющую композицию, загружали 300 г нефтяных песков Юты. Полученную суспензию нагревали до температуры от 54 до 60 С. Лабораторную мешалку с высокими сдвиговыми усилиями погружали в мерный стакан и перемешивали суспензию в течение 3 мин при-9 015626 3500 об/мин. Мешалку удаляли из мерного стакана. В течение последующих 5-30 мин внутри стакана происходило полное разделение фаз. Наблюдали четыре различные раздельные фазы. Верхний, первый слой содержал битум. Второй слой содержал разделяющую композицию. Третий слой содержал глину. Нижний, четвертый слой содержал песок и другие твердые частицы. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 40 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце нефтяных песков. Песок также извлекали и определяли, что он является более чем на 99% свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходить через сито с размером пор 20-25 меш. В литровый мерный стакан для разделения помещали 300 г свежей аликвоты разделяющей композиции. К свежей разделяющей композиции добавляли 40 г отделенного, выделенного битума. Разделяющую композицию и битум нагревали до 72 С и перемешивали при 2000 об/мин в течение 3 мин. Содержание мерного стакана охлаждали, и оно разделялось как описано выше. Полученный битум являлся действительно практически свободным от загрязнений. После удаления битума исходную разделяющую композицию удаляли из первого литрового мерного стакана. 275 г данной разделяющей композиции добавляли в литровый мерный стакан. В мерный стакан помещали 275 г новой аликвоты нефтяных песков Юты. Суспензию нагревали до 72 С и затем перемешивали при 3000 об/мин в течение 3 мин. Мешалку удаляли из мерного стакана. В течение последующих 5-30 мин внутри стакана происходило полное разделение фаз. Наблюдали четыре различные раздельные фазы. Верхний, первый слой содержал битум. Второй слой содержал разделяющую композицию. Третий слой содержал глину. Нижний, четвертый слой содержал песок и другие твердые частицы. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 44 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце нефтяных песков. Песок также извлекали и определяли, что он является более чем на 99% свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходить через сито с размером пор 20-25 меш. Для дальнейшего определения количества битума, оставшегося в песке, 100,00 г сухого песка помещали в мерный стакан. К песку добавляли 100 г толуола. Полученную суспензию перемешивали, а затем позволяли осесть. Толуол декантировали от песка. При визуальном осмотре декантированного толуола обнаруживали, что он является прозрачным. Песок снова высушивали при 72 С в течение 8 ч для упаривания какого-либо остатка толуола. Затем песок взвешивали. Остаток составлял 99,85 г песка. Пример 4. Извлечение битума из хвостохранилищ Юты. 300 г разделяющей композиции приготавливали как в примере 1. Разделяющую композицию помещали в литровый мерный стакан. Мерный стакан загружали 300 г хвостовых погонов из хвостохранилищ Юты. Суспензию нагревали до 72 С и перемешивали при 3000 об/мин в течение 3 мин. Мешалку удаляли из мерного стакана. В течение последующих 5-30 мин внутри стакана происходило полное разделение фаз. Наблюдали четыре различных раздельных фазы. Верхний, первый слой содержал битум. Второй слой содержал разделяющую композицию. Третий слой содержал глину. Нижний, четвертый слой содержал песок и другие твердые частицы. Содержание мерного стакана охлаждали, в это время битум удаляли из стакана. Определяли, что битум является свободным от примесей, включая песок и глину, на 99%. Извлекали приблизительно 4 г битума, что представляет собой больше 99% всего доступного битума в образце хвостовых погонов. Песок также извлекали и определяли, что он является более чем на 99% свободным от битума. Песок помещали в сушильную печь при 72 С на 8 ч, и после охлаждения до комнатной температуры он был способен проходить через сито с размером пор 20-25 меш. Для дальнейшего определения количества битума, оставшегося в песке, 100,00 г сухого песка помещали в мерный стакан. К песку добавляли 100 г толуола. Полученную суспензию перемешивали, а затем позволяли осесть. Толуол декантировали от песка. При визуальном осмотре декантированного толуола обнаруживали, что он является прозрачным. Песок снова высушивали при 72 С в течение 8 ч для упаривания какого-либо остатка толуола. Затем песок взвешивали. Остаток составил 99,77 г песка. Если особо не указывается обратное, численные параметры, указанные в описании, включая прилагаемую формулу изобретения, являются приближениями и могут меняться в зависимости от требуемых свойств, которые необходимо было получить в соответствии с примерными вариантами осуществления. Как минимум, и не как попытка ограничить применение теории эквивалентов на объем притязаний, каждый численный параметр должен, по меньшей мере, быть растолкован в свете доложенной существенной разрядности и посредством применения обычных способов округления. Несмотря на то что численные диапазоны и параметры, отражающие широкую область изобретения, являются приближениями, численные величины, излагаемые в частных примерах, приводятся как можно более точно. Однако любая численная величина, по существу, содержит определенные ошибки,неизбежно возникающие из среднего квадратичного отклонения, обнаруживаемого в их соответствую- 10015626 щих проверочных измерениях. Более того, несмотря на то что системы, способы и т.д. были проиллюстрированы описывающими примерами и несмотря на то что примеры были описаны в значительных подробностях, заявители не стремятся такими уточнениями сократить или каким-нибудь образом ограничить объем прилагаемой формулы изобретения. Конечно, невозможно описать любое возможное сочетание компонентов или методик с целью описания предоставляемых здесь систем, способов и т.д. Дополнительные преимущества и модификации будут понятны специалисту в данной области. Следовательно, изобретение в своих широких аспектах не ограничено частными подробностями и показанными и описанными иллюстративными примерами. Таким образом, могут быть сделаны отклонения от этих подробностей без ухода от сущности или области основной идеи изобретения заявителей. Таким образом, эта заявка предназначена для охвата изменений, модификаций и вариаций, которые подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения. Предшествующее описание не предназначено для ограничения объема изобретения. Наоборот,объем изобретения должен быть определен прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. Наконец, в той мере, в какой термин "содержит" или "включающий" применяется в подробном описании или формуле изобретения, он предназначен для того, чтобы быть включающим по типу выражения"заключающий в себе", как этот термин толкуется при его применении в качестве промежуточного слова в пункте формулы изобретения. Более того, в той мере, в какой термин "или" применяется в формуле изобретения (например, А или В), он предназначен для обозначения А или В или обоих. Когда заявители намерены дать понять, что только А или В, но не оба, тогда будет применяться термин "только А или В,но не оба". Точно также, когда заявители намерены дать понять, что один и только один из А, В или С,заявители будут применять термин "один и только один". Таким образом, термин "или" здесь используется в широком смысле и не используется единственным образом. Смотрите Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2d. Ed. 1995). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Композиция для отделения углеводородов от содержащих углеводород материалов, включающая смачивающий агент в количестве от 0,001 до 2,5 вес.% композиции,гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать,где композиция имеет рН больше 7,5. 2. Композиция по п.1, где содержащие углеводород материалы выбирают из группы, состоящей из нефтяных песков, хвостовых погонов, шлама или их комбинации. 3. Композиция по п.1, где гидротропный агент присутствует в количестве от 0,1 до 4,0 вес.% композиции и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, присутствует в количестве от 0,25 до 4,5 вес.% композиции. 4. Композиция по п.1, где смачивающий агент включает поверхностно-активное вещество алкоксилированного спирта. 5. Композиция по п.1, где смачивающий агент включает этоксилат 2,5,8,11-тетраметил-6-додецин 5,8-диола. 6. Композиция по п.1, где гидротропный агент включает фосфорилированное неионное поверхностно-активное вещество. 7. Композиция по п.1, где гидротропный агент включает ароматический фосфатный сложный эфир формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8. 8. Композиция по п.1, где диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, включает соль пирофосфата. 9. Композиция по п.1, где диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, включает один или более из пирофосфорнокислого натрия и пирофосфата тетракалия. 10. Композиция по п.1, где рН композиции составляет от 7,6 до 8,5. 11. Композиция по п.1, дополнительно включающая сильное основание, где сильное основание присутствует в количестве от 2 до 9,5 вес.% композиции. 12. Композиция по п.1, где композиция практически не содержит органического растворителя. 13. Композиция по п.1, дополнительно включающая содержащие углеводород материалы, где отношение композиции к содержащим углеводород материалам составляет от 2:3 до 3:2. 14. Композиция для отделения углеводородов от содержащих углеводород материалов, включающая от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать.- 11015626 15. Композиция по п.14, где композиция имеет рН от 7,0 до 8,5. 16. Композиция по п.14, дополнительно включающая тяжелую кислоту, где тяжелая кислота присутствует в количестве от 1,7 до 8,6 вес.%. 17. Композиция для отделения битума от нефтяных песков или хвостовых погонов, включающая от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, представляющего собой этоксилат 2,5,8,11-тетраметил-6 додецил-5,8-диол, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента, представляющего собой ароматический фосфатный сложный эфир формулы где R1 представляет собой C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; вплоть до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать, представляющего собой пирофосфат натрия, вплоть до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать, представляющего собой пирофосфат тетракалия, от 2 до 9,5 вес.% сильного основания, представляющего собой гидроксид натрия и от 1,7 до 8,6 вес.% тяжелой кислоты, представляющей собой фосфорную кислоту. 18. Композиция по п.17, где композиция практически не содержит органического растворителя. 19. Способ отделения битума от нефтяных песков, включающий приведение в контакт композиции по любому из пп.1-18, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с нефтяными песками, включающими битум и песок; нагревание композиции и нефтяных песков; перемешивание композиции и нефтяных песков и выделение битума и песка в качестве разделенных продуктов. 20. Способ по п.19, где композиция состоит из от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать. 21. Способ по п.19, где композиция состоит из от 0,001 до 2,5 вес.% этоксилата 2,5,8,11-тетраметил 6-додецил-5,8-диола, от 0,1 до 4,0 вес.% ароматического фосфатного сложного эфира формулы где R1 означает C1-C5 линейную или разветвленную алкильную группу и n равно 1-8; вплоть до 4,5 вес.% пирофосфата натрия, вплоть до 4,5 вес.% пирофосфата тетракалия, от 2 до 9,5 вес.% гидроксида натрия и от 1,7 до 8,6 вес.% фосфорной кислоты. 22. Способ по п.19, где нагревание включает нагревание композиции и нефтяных песков до температуры от 32 до 72 С. 23. Способ по п.19, где контакт включает контакт композиции и нефтяных песков в соотношении от 2:3 до 3:2. 24. Способ по п.19, где способ осуществляется без добавления органического растворителя. 25. Способ отделения битума от хвостовых погонов, включающий приведение в контакт композиции по любому из пп.1-18, включающей смачивающий агент, гидротропный агент и диспергатор, обладающий свойствами флокулировать, с хвостовыми погонами, включающими битум и песок; нагревание композиции и хвостовых погонов; перемешивание композиции и хвостовых погонов и выделение битума и песка в качестве разделенных продуктов. 26. Способ по п.25, где композиция включает от 0,001 до 2,5 вес.% смачивающего агента, от 0,1 до 4,0 вес.% гидротропного агента и от 0,25 до 4,5 вес.% диспергатора, обладающего свойствами флокулировать.

МПК / Метки

МПК: C11D 3/20

Метки: способы, композиции, разделяющие, применения

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/13-15626-razdelyayushhie-kompozicii-i-sposoby-ih-primeneniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Разделяющие композиции и способы их применения</a>

Похожие патенты