JPH11241024A - 泡調節組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原油とガスの混合物の分離の際の泡の発生
を制限するのに有用な泡調節組成物を提供する。 【構成】 液状有機希釈剤中に少なくとも０．１重量％
のオルガノシロキサンを含有する該泡調節組成物であ
り、該オルガノシロキサンが少なくとも１，８００，０
００の重量平均分子量および４以下のポリ分散性（poly
dispersity）を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、該泡調節組成物に
関するものであり、また原油とガスの混合物の分離の際
の泡の発生を制限する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原油は、その通常の高圧状態においては
メタンや他のアルカン等のガスを溶解して含有してい
る。しかしながら、原油がガス−油分離器から抽出され
る際には分離器の低圧環境で溶解ガスが分離し、油中に
激しく発泡することになる。このガス分離により、２つ
の相が形成される。１つは天然ガスと泡からなるガス相
であり、他の１つは原油を含む液相である。ガス分離の
際の泡の発生は、ガスが分離機のトップから抜き出され
る際に原油のロスをもたらす。この問題を解決するため
に、泡の発生を抑える消泡剤を使用することは良く知ら
れている。

【０００３】ＥＰ０１８１１８１は、原油処理における
泡抑制剤としてフルオロ−シリコン液の使用を記述して
いる。この文献ではこのような物質を油井頂部と精油所
の両方で使用することを記載している。これらの物質
は、しかしながら非常に高価である。

【０００４】メタンが部分的に除去された場合には、マ
イクロ−ガスディスパージョンと呼ばれるある種の泡が
発生することもまた知られている。これらの泡は安定
で、これを破壊するのは困難である。

【０００５】ＥＰ００９１２５７は、原油処理の際の
泡、特にマイクロ−ガスディスパージョンを破壊するの
に有効な材料を記述している。この材料はそこでは、重
量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００〜３００，００
０の線状ポリジメチルシロキサンを含有すると記載して
いる。これらの線状ポリジメチルシロキサンは、２５℃
における粘度が５００，０００〜１，０００，０００ｍ
ｍ^２／ｓｅｃであり、溶媒中に容易に分散しないとされ
ている。この文献はまた、このポリマーの非常に高い分
子量の部分、例えば１，７５０，０００より大きい部分
は、分散性が悪いので有効性が損なわれるとしている。

【０００６】ＥＰ０１６３５４１およびＥＰ０２７０２
７３は、両方ともいくつかの成分の反応生成物である錯
体泡調節組成物を記述している。その１つは、“数百万
センチストークス”の粘度のポリジオルガノシロキサン
である。このポリマーの最大の粘度は５０百万センチス
トークスで、３１５０００の分子量に相当する。

【０００７】米国特許３７００５８７号は、残さ石油を
遅延コーキング法によりコークスに換える際の泡を抑制
する方法に関し、粘度が少なくとも１５０，０００、好
ましくは３，０００，０００までのポリジメチルシロキ
サンを０．００５〜約１００ｐｐｍ導入することを含
む。粘度が３，０００，０００のポリジメチルシロキサ
ンは、２１５０００の範囲の分子量を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、原油
の処理工程で発生する泡を抑制する高分子量ポリジメチ
ルシロキサンを含有する組成物を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の１局面において
は、少なくとも０．１重量％のオルガノシロキサンを含
有し、該オルガノシロキサンが少なくとも１，８００，
０００の重量平均分子量および４以下のポリ分散性（po
lydispersity）を有することを特徴とする、液状有機希
釈剤に含有される泡調節組成物が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で使用されるオルガノシロ
キサンは、原油消泡剤以外の分野では知られている。一
般に、これらは次の式（１）の構造を有している：

【００１１】

【化１】

【００１２】この式において、Ｒは独立に炭化水素基、
好ましくは１〜２０炭素原子のもの。これらには、例え
ば、メチル、エチル、プロピルおよびブチル等の１価の
アルキル基、ビニルおよびベンジル等のアルケニル基、
またはフェニル等のアリル基である。Ｒ１は独立にＲま
たはヒドロキシル基である。この式において、Ｒ２は独
立にＣ９−３５のアルキル基またはメトキシ、エトキ
シ、２−メトキシエトキシ、アセトキシ、グリシドキシ
プロピル等のカルボノキシ基、およびエポキシ基であ
る。この式において、Ｙは独立にＲまたはヒドロキシル
基である。この式において、ａ、ｂおよびｃは独立に０
または正の整数であり、ただし少なくとも１つのａ、ｂ
およびｃは整数であり、ａ、ｂおよびｃの値はオルガノ
シロキサンが少なくとも１，８００，０００の重量平均
分子量および４以下のポリ分散性（polydispersity）を
有するようなものである。

【００１３】上記のオルガノシロキサンは、基本的には
線状の物質である。少量の分岐（例えば、１〜２％ま
で）は存在してもよい。好ましいオルガノシロキサン
は、少なくとも８０％のＲ基が炭素数１〜４のアルキル
基、より好ましくはメチル基である。また好ましいの
は、ＹがＯＨのオルガノシロキサン（すなわち、ヒドロ
キシル末端封止ポリジメチルシロキサン）である。

【００１４】これらのオルガノシロキサンは、塩基やア
ルカリ金属ヒドロキサイドのような触媒を使用したオク
タメチルシクロテトラシロキサンまたはデカメチルシク
ロペンタシロキサンのような環状シロキサンの重合の如
き公知の方法で製造することができる。同様に、これら
は、J.M.Zeigler とF.W.Gordon のSilicon Based Polym
er Science のようなテキストブックに記載されている
ように、低分子量のα−ωシラノール末端封止ポリジメ
チルシロキサンのポリ縮合によっても製造することがで
きる。

【００１５】本発明において泡抑制に有効であるには、
上記のオルガノシロキサンは、少なくとも１，８００，
０００の重量平均分子量および４以下のポリ分散性（po
lydispersity）を有することが必要である。我々は、こ
の高分子量のオルガノシロキサンは低分子量のものより
も泡の抑制においてより有効であることを見出した。同
様に、ポリ分散性（polydispersity）は低くなければな
らず、それにより高分子量物が低分子量物に邪魔される
ことなく十分な濃度で存在し得ることを見出した。

【００１６】本発明で記述される分子量は、公知の方法
で測定されることができる。好ましくは、この分子量は
混合床と移動相としてトルエンを使用した２×３００ｍ
ｍ×７．８ｍｍＰＬゲルカラムのサイズ排除クロマトグ
ラフにより測定される。屈折率検出器が使用され、較正
はポリスチレンでなされた。重量基準の分布（重量平均
分子量（Ｍｗ））、および重量平均分子量と数平均分子
量との比としてのポリ分散率（polydispersity）（Ｐ）
は以下に報告される。

【００１７】もし、重量平均分子量が少なくとも１，８
００，０００のであり、ポリ分散性（polydispersity）
が４以下であるならば、種々のオルガノシロキサンまた
は異なった分子量のオルガノシロキサンも使用すること
ができる。泡調節組成物中の好ましいオルガノシロキサ
ンは、１，８００，０００〜５，０００，０００の重量
平均分子量および４以下のポリ分散性（polydispersit
y）を有するものである。

【００１８】このオルガノシロキサンは、泡調節組成物
の中に少なくとも０．１重量％の濃度で使用される。好
ましくはこのオルガノシロキサンは、０．１〜約５０重
量％の濃度で使用される。

【００１９】本発明で使用される液状有機希釈剤は、厳
密ではなくオルガノシロキサンをその構造にきびしく影
響することなく希釈（溶解または分散）するものであれ
ば、殆どどれでも含まれる。このような物質は当業者に
知られており、市販で入手可能である。これらの中に
は、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン
類、メチルクロライド等のアルカンハライド類、エチル
エーテルのようなエーテル類、メチルエチルケトンのよ
うなケトン類、トルエンまたはキシレンのような芳香族
炭化水素、それにホワイトスピリットを含むミネラルス
ピリットのような石油留分等がある。好ましいのは、炭
化水素であり、最も好ましいのはホワイトスピリットで
ある。

【００２０】本発明に使用される好ましい液状有機希釈
剤は、一般に低分子量のものである。最も好ましい液状
有機希釈剤は、２５℃における粘度が０．５〜１０００
ｍＰａ．ｓであり、最も好ましくは１〜５ｍＰａ．ｓで
ある。

【００２１】本発明の泡調節組成物は、オルガノシロキ
サンを液状有機希釈剤に順次添加することにより、ある
いはその逆にすることにより調製される。一般にこれ
は、高知の攪拌および希釈技術により達成される。

【００２２】この液状有機希釈剤は、オルガノシロキサ
ンに添加して泡調節組成物の粘度を低下させ、そして泡
を消すべき組成物中の分散性を向上させる。一般に、オ
ルガノシロキサンは組成物の粘度が２５℃で約５０〜約
５０００ｍＰａ．ｓになるまで添加される。もし望まれ
るならば、シリコーン消泡剤に通常添加される他の物
質、例えばフィラー、着色剤、香料等をこの泡調節組成
物に添加することもできる。

【００２３】本発明の第２の局面においては、泡調節組
成物を原油とガスの混合物にその分離前に添加すること
よりなる原油とガスの混合物の分離の際の泡の発生を制
限する方法において、該泡調節組成物が液状有機希釈剤
中に少なくとも０．１重量％のオルガノシロキサンを含
有し、該オルガノシロキサンが少なくとも１，８００，
０００の重量平均分子量および４以下のポリ分散性（po
lydispersity）を有することを特徴とする方法が提供さ
れる。

【００２４】この本発明の第２の局面において、上記の
泡調節組成物は、原油およびガスの混合物に、ガスを原
油から分離する前またはその工程中において単純に分散
される。この方法で、ガスは原油から分離するのでオル
ガノシロキサンが泡の生成を抑制する。

【００２５】本発明の泡調節組成物が要求される量は、
原料と泡を発生するプロセスに大いに左右される。正確
な使用量は当業者によって決定される。一般に、この量
は、例えば、泡を発生する原料の重量に基づいて約０．
０１ｐｐｍ〜約１０重量％のオルガノシロキサンような
範囲で広く変化する。

【００２６】このプロセスは、例えば油井頂部で、ガス
−油分離器で、または原油からのガスの分離の故に泡が
発生する他のいかなる場所ででも使用することができ
る。

【００２７】

【実施例】以下に多くの例を示して本発明を説明する。
この例において、全ての部またはパーセントは、特記し
ないかぎり重量による。全ての粘度は円錐と平板を使用
した Brookfield Viscometer により測定した。測定は
２５℃で行われた。

【００２８】泡抑制効果は、 sperge test で評価し
た。このテストは、北海のSullom Voeterminal からの
原油の９０ｍｌにｎ−ヘキサン１０ｍｌをドープしたも
のを使用した。この混合物は、シリンダーに有り、端部
にガス拡散装置を有する空気入り口に注入された。この
拡散装置は、直径が２５．３ｍｍの球形の拡散石で、結
晶アルミナの粒子を溶融したものである。この空気入り
口チュウブは、丁度シリンダーの底に着くようにし、円
形の断面のほぼ中心に位置する。

【００２９】５−１００μｌのテスト用泡調節組成物
は、原油混合物の表面に添加された。空気入りチュウブ
への空気の流れは、泡調節組成物の導入後に３０リッタ
ー／時で開始された。泡容積パーセントは目盛り付きチ
ュウブで計測され、２分間にわたり時間に対して記録さ
れた。泡調節組成物を調製するための液状有機希釈剤
は、ＥＸＸＯＮから Versol 60 の商品名で販売され、
２５℃での粘度１．５ｍＰａ．ｓのホワイトスピリット
である。

【００３０】（実施例 １）９０部のホワイトスピリッ
ト中の、Ｓｉ−ＯＨで末端封止した重量平均分子量１，
９００，０００でポリ分散（polysipersity）２．３の
ポリジメチルシロキサンを５００ｃｃの電動式攪拌機を
備えたガラス反応器に装入して、泡調節組成物（Ａ）を
調製した。混合物は、室温で窒素被覆下に、混合物が均
一になるまで攪拌した。分散物は、ホワイトスピリット
で０．１％ポリジメチルシロキサンの濃度になるまで継
続的に希釈される。比較の泡調節組成物（Ｂ）は、ポリ
ジメチルシロキサンの粘度が６００，０００で重量平均
分子量が２４０，０００である以外は、泡調節組成物
（Ａ）と同様の方法で、調製された。組成物（Ａ）およ
び（Ｂ）は、sparge test を受けた。ポリジメチルシロ
キサンの試験における濃度は１ｐｐｍである。テスト１
におけるポリジメチルシロキサンは１ｐｐｍである。sp
arge test の結果を表１に示す：

【００３１】

【表１】 泡調節組成物Ａ 泡調節組成物Ｂ 時間（秒） ％泡 ％泡 １０ ２ ３０ ２０ ２ ４２ ３０ ２ ５８ ４０ ２ ５８ １００ ２ ５８

【００３２】これらの試験からは、本発明の泡調節組成
物は原油とガスの混合物からガスを分離する際の泡の発
生を抑制することにおいて、より低い重量平均分子量の
泡調節組成物よりも効果的であることが明瞭に判る。

【００３３】（実施例 ２）この実施例において、泡調
節組成物（Ｃ）、泡調節組成物（Ｄ）が実施例１と同様
にして調製された。ただし、泡調節組成物（Ｃ）は重量
平均分子量３８，０００，０００でポリ分散性（polydi
spersity）が１．３のＳｉ−ＯＨ末端封止したポリジメ
チルシロキサンを使用し、泡調節組成物（Ｄ）は重量平
均分子量３，０７５，０００でポリ分散性（polydisper
sity）が３．９のＳｉ−ＯＨ末端封止したポリジメチル
シロキサンを使用した。実施例１の泡調節組成物（Ｂ）
は再び泡調節組成物（Ｃ）、（Ｄ）と比較された。この
sparge test の結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】 泡調節組成物 Ｃ Ｄ Ｂ 時間（秒） ％泡 ％泡 ％泡 １０ ２ ３５ ２０ ２０ ３ ４２ ３０ ８０ ２０ ４２ ６５ １００ ２０ ４２ １００

【００３５】（実施例 ３）実施例２の泡調節組成物
（Ｃ）、（Ｄ）を上記のようにしてsparge testを行っ
た。ただし、このテストでは、２５部のヘキサンおよび
７５部の原油を使用した。結果を表３に示す。

【００３６】

【表３】 泡調節組成物 Ｃ Ｄ Ｂ 時間（秒） ％泡 ％泡 ％泡 ５ １０ ３０ ５０ １０ １５ ４２ ８５ ２０ ２０ ４２ １００

【００３７】これらの試験からは、本発明の泡調節組成
物は原油とガスの混合物からガスを分離する際の泡の発
生を抑制することにおいて、たとえ大量のガスが原油中
に存在していても、より低い重量平均分子量の泡調節組
成物よりも効果的であることが明瞭に判る。ここに使用
する“comprising”なる概念は、“含有する”、“包含
する”および“よりなる”という意味の最も広い概念で
使用されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592015259 ＰＡＲＣ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＬ， 7180 ＳＥＮＥＦＦＥ， ＢＥＬＧＩＵＭ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状有機希釈剤中のオルガノシロキサン
   を含有する泡調節組成物であり、該泡調節組成物が少な
   くとも０．１重量％のオルガノシロキサンを含有し、該
   オルガノシロキサンが少なくとも１，８００，０００の
   重量平均分子量および４以下のポリ分散性（polydisper
   sity）を有することを特徴とする泡調節組成物。
2. 【請求項２】 該オルガノシロキサンが１，８００，０
   ００〜５，０００，０００の重量平均分子量を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の泡調節組成物。
3. 【請求項３】 該オルガノシロキサンが０．１〜５０重
   量％のオルガノシロキサンを含有することを特徴とする
   請求項１または２に記載の泡調節組成物。
4. 【請求項４】 該液状有機希釈剤がホワイトスピリット
   であることを特徴とする請求項３に記載の泡調節組成
   物。
5. 【請求項５】 泡調節組成物の粘度が５０〜５０００ｍ
   Ｐａ．ｓであることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の泡調節組成物。
6. 【請求項６】 泡調節組成物を原油とガスの混合物にそ
   の分離前に添加することよりなる原油とガスの混合物の
   分離の際の泡の発生を制限する方法において、該泡調節
   組成物が液状有機希釈剤中に少なくとも０．１重量％の
   オルガノシロキサンを含有し、該オルガノシロキサンが
   少なくとも１，８００，０００の重量平均分子量および
   ４以下のポリ分散性（polydispersity）を有することを
   特徴とする方法。