JPS61146310A - 油／水‐型エマルジヨンの分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カチオン系重合体の添加によって油／水−型
エマルジコンを分離する方法に関する。

油／水−型エマルジョンの分離の問題は、特に原油を採
掘したり処理したりする場合に、例えば精製所で原油を
加工する場合にも生じる。

原油は貯蔵場所に存在する水にて、化学組成次第で多か
れ少なかれ容易に水／油−型エマルジョン形成する。こ
れを分離する為に、沢山の方法およびその為の多くの有
効物質が当業者に知られている。この分離方法の場合に
は、原油の種類次第で未だ著しい量の油を含みうる分離
された水性相が生じる。こらば特別の方法−いわゆる逆
転分離法□で回収しなければならない、この為には、水
／油−型エマルジョンの分離の為に用いられるものと相
違する特別の解乳化剤（いわゆる逆転分離剤）が必要と
される。

油／　水−型エマルジョンの分離の為には重合体が用い
られ、イオン系重合体が良好な分離をもたらしそしてま
たアニオン系重合体よりもカチオン系重合体が更に効果
的である。

この目的の為のカチオン系重合体としては、米国特許第
３．３１６．１８１号明細書にアクリルアミドとジアリ
ルアミドとの共重合体がそして米国特許第３，５８５．
１４８号明細書にアクリルアミドとジアリルアルキルア
ンモニウムクロライドとの共重合体が開示されている。

米国特許第４，１２０゜８１５号明細書によると、アク
リルアミド／ジアリルジメチルアンモニウムクロライド
／ジアリルジエチルアンモニウムクロライドのカチオン
系三元共重合体とアクリルアミド／アクリル酸／ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド／ジアリルジエチル
アンモニウムクロライドの両性四元共重合体との５０：
５０の重量比の混合物が改善をもたらすそうである。し
かじか＼る混合物の製造は非常に煩雑であることが判っ
ている。

上記米国特許第４．１２０，８１５号明細書には、比較
する為にジメチルジアリルアンモニウムクロライドの未
加水分解単一重合体も挙げられている。

しかしこの重合体は分離の際に充分の結果をもたらさず
（例■〜Ｖ中の比較実験り参照）、それ故にか＼るエマ
ルジヨウの分離に適さないと見なされている。

しかじか＼る分離の改善、特に原油の採掘に関しての分
離の改善は、原油の価格の上昇が原油の充分な回収およ
び残留原油の単離を必要としている為に、恒久的課題で
ある。

驚くべきことに本発明者は、始めに記した種類の方法に
おいてエマルジョンに、未だ５〜１０重量２の単量体が
含まれており且つ１５，０００〜４５．０００ｍＰａ　
ｓの粘度（２５℃で３８重量％濃度の水溶液の状態で測
定）を有するジアリルジメチルアンモニウムクロライド
の単一重合体を添加した場合に著しい改善を達成できる
ことを見出した。

本発明の方法は、ジアリルジメチルアンモニウムクロラ
イド（ＯＡＤＭＡＣ）の単一重合を少なくとも９０％で
最高９５％の転化率−即ち、単量体と重合体との合計を
基準として未だ５〜１０重量２の残留単量体が存在して
いる−であるように行って得られ且つ１５，０００〜４
５．０００ｍＰａ　ｓ　、殊に２０、ＯＯＯ〜３０，０
００ｍＰａ　ｓの粘度（２５℃で３８重量％濃度の水溶
液の状態で測定）を有する場合に、ＤＡＤＭＡＣ単一重
合体が油／水−型エマルジョンの解乳化に通するという
経験に基づいている。本発明に従って用いられるポリ−
〇ＡＤＨＡＣは、少なくとも９１％で最高９３ｚの転化
率−即ち、単量体と重合体との合計を基準として７〜９
重量％の残留単量体が存在している−がもたらされる単
一重合によって製造するのが有利である。

ＤＡＤＭＡＣは久しい以前から知られている化合物であ
り、一般にジメチルアミンとアリルクロライドとから製
造される（例えば米国特許第２，９２３．７０Ｌ号およ
び同第３．４６１．１６３号明細書参照）。

同様に水性相におけるｌ）Ａ聞ＡＣの単一重合も例えば
米国特許第３．２８８．７７０号明細書で知られている
。か＼る重合もここで用いられる。この場合水溶性のラ
ジカル形成開始剤、例えばアンモニウム−またはアルカ
リ金属ベルオキシージスルファ−トまたは２，２”−ア
ゾ、ビス−（２−アミジンプロパン）−ジヒドロクロラ
イドを添加する。重合を阻害する重金属痕跡物を排除す
る為に、錯塩形成剤、例えばエチレンジアミン四酢酸−
Ｎａ−塩を添加する。ベルオキシージスルファートを用
いる場合には、重炭酸カリウムの如き緩衝物質も添加−
してもよい。上記の残留単量体含有量および上に規定し
た粘度を有する本発明の方法で用いるポリ−［）ＡＤｌ
ＩＡＣを得る為には、水中に６０〜６５χの単量体が存
在する出発濃度を維持し、８０〜８５℃の重合温度に調
整しそして開始剤を１ｍｏｌの単量体当たり５ＸｌＯ〜
ＩＸ１０ｍｏｌの菫で用いる。反応は、ＨＰＬＣ（ハイ
・パーホウマンス・リキッド脅クロマドグフィー：ｈｉ
ｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏ
ｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）を用いて測定することによって
連続的に追跡する。反応は９０〜９５χ、殊に９１〜９
３χの転化率の範囲において冷却または阻害剤、例えば
ハイドロキノン、ベンゾキノンおよびこれらの類似物の
添加によって中止するかまたは適当な反応時間によって
この転化率にまでする。

このようにして得られるポリ−ＤＡＤＭＡＣは、６〜７
のｐＨ−値を有する粘性の透明な液体である。

このものは、水とあらゆる比率で無制限に混合できるの
で、希釈することなくそのままで本発明に従って用いる
ことができる。使用濃度は分離するべき油／水−型エマ
ルジョンの種類および遭遇する温度次第で変えることが
できる。この濃度はしばしば、分離するべきエマルジョ
ンを基準として２〜５，０００　、殊に３〜５００　ｐ
ｐｍ（有効物質）である。

しかしながら、より良好な配量供給性という理由から希
釈した水性調整液が特に有利でありうる。

本発明の方法は、中でも、採掘の際に得られる水／油−
型エマルジョンの前記の分離のさ、いに水性相として得
られる油／水−型エマルジョンが溜まる石油の一次採掘
の際にいわゆる逆転分離の方法で用いることができる。

更に、原油鉱床がますます枯渇してきた際の二次および
三次採掘で油／水−型エマルジョンが多量に得られる。

また精製所においてもしばしば再度原油の水洗が行われ
、その際に生じる油／水−型エマルジョンも同様に処理
しなければならない。

本発明を以下の実施例によって更に詳細に説明する： 本発明に従って用いられるポリーＤＡＤＭＡＣ試料の製
造 実施例１ 水にジアリルジメチルアンモニウムクロライドを溶解し
た６０χ濃度溶液５５５ｇを、２．３ｇの重炭酸カリウ
ムおよび１３０ｍｇのエチレンジアミン−四節酸−Ｎａ
−塩の水溶液と混合する。徹底的な脱気および窒素ガス
洗浄の後に、３４ｇの水に溶解した２、４ｇのアンモニ
ウムベルオキシージスルファートを８２℃の温度のもと
て１００分の時間の間に連続的に添加する。８０℃で２
時間の反応時間の後に重合が終了する。この生成物はＨ
ＰＬＣによると５重量％の残留単量体含有量を有し且つ
更に２５℃のもとで３２，０００ｍＰａ　ｓの粘度を有
している。粘度測定の為に水を用いて３８重量％の固形
分含有量に調整する。

実施例２ 実施例１の記載に従って実施する。但しこの実）Ｓ　例
では９０ｇの水に２．４ｇのアンモニウムベルオキシジ
スルファートを溶解した溶液を１００分の時間の間に添
加する。反応時間は、１．５時間である。

実施例３ 実施例２の記載に従って実施する。但し反応時間は２時
間である。

比較例１８〜３ａ ポリ−ＤＡＤＭＡＣを実施例１の記載に従って得る。

但しより多量の開始剤（１ｍｏｌの単量体当たりｌＸｌ
０〜５Ｘ１０　ｍｏｌ）を用いそして場合によでは転化
率１００χまで反応時間を延長する。

以下に記した分離方法で用いるＤＡＤＭＡＣ単一重合体
は次の性質を有している： 実施例／　重合転化　　残留単量体　　粘度　＊比較例
　　率（χ）　　　含有量（％　）　　（ｍＰａ　ｓ）
１　　　　９５．０　　　　　５．０　　　　３２，０
００２　　　　９０．０　　　　　１０．０　　　　１
６，０００３　　　　９１．８　　　　　８．２　　　
　２４．５００１ａ　　　　実質１００　　　　実質０
　　　３２，０００２ａ　　　　実質１００　　　　実
質０　　　４６，０００３ａ　　　　実質１００　　　
　実質０　　　４４，０００＊）コントラパス（Ｃｏｎ
　ｔｒａｖｅｓ）社のレオマート（Ｒｅｏｍａ　ｔ）　
３０を用いて２５℃のもとて３８重量％の濃度にて測定
。

以下の表は本発明の方法に従って用いるＤＡＤＭＡＣ−
単一重合体の優れた効果を示している。

石油埋蔵地帯からの油／水−型エマルジョンの分離 出所：北部ドイツ　　石油含有Ｉｔ：　１，２５０ｐｐ
ｍ濃度（ｐｐｍ）　　　　０　　１０　　２０　　３０
　　４０下記実施例 の生成物　　　　　　水中油の濃度（ｐｐｍ）３　　　
　１２５０　　２００　４０　　２．０　　１２１ａ比
較例　１２５０　１１００　６００　　５５０　５００
２ａ　　　　　１２５０　１２００　９００　　７５０
　９８０３ａ　　　　　１２５０　１２００　１１００
　　６３０　２８０油測定は、これおよび以下の実施例
においてはホリバ社（京都１日本）の水中油の測定装置
を用いて行う。逆転解乳化剤は３０重量％濃度溶液とし
て配量供給しそして油測定の為の試料は３時間のクリー
ム化時間Ｃｃｒｅａｍｉｎｇ　ｔｉｎｇｅ）の後に取っ
た。

石油埋蔵地帯の廃水からの分離 出所：　ポルネオ 濃度（ｐｐｍ）　　　　０　　２　　４　　１０　　２
０下記実施例 の生成物　　　　　　水中油の濃度（ｐｐｍ）１ａ比較
例　３５５　　３２０　１６８　　８２　　６５２ａ　
　　　　３５５　　３３５　２１１　　１２８　　９５
３ａ　　　　　３５５　　３００　１９５　　１１１　
　８８逆転解乳化剤は３０重量２濃度溶液として配量供
給しそして油測定の為の試料は１時間後に取った。

精製所廃水からの分離 出所：　西ドイツ　　　油含有量：　１１５ｐｐｍ濃度
（ｐｐｍ）　　　　０　　１　　２　　３下記実施例 の生成物　　　　　　水中油の濃度（ｐｐｍ）１ａ比較
例　１１５　　１０５　　８６　　７３２ａ　　　　　
１１５　　１１０　１０３　　９５３ａ　　　　　１１
５　　１００　　８２　　７０逆転解乳化剤は３０重量
２濃度溶液として配量供給しそして油測定の為の試料は
３０分後に取った。

水蒸気が鉱床に大量に入り込んだ石油埋蔵地帯の廃水 出所：　ベネゼイラ 濃度（ｐｐｍ）　　　　０　　１００　　２００　　３
００下記実施例 の生成物　　　　　　水中油の濃度（９９ｍ）Ｌ　　　
　　１２．０００　４２８　　６６　　３５２　　　　
１２．０００　３９６　　７３　　３８３　　　　１２
．０００　４４５　　５４　　２８１ａ比較例　１２，
０００　５，８５０　３．２４０　４９０２ａ　　　　
　１２．０００　６，１３０　３．６２７　５６０３ａ
　　　　　１２，０００　７．２８０　３．８８５　４
９０逆転解乳化剤は１０重量％濃度希釈液として配量供
給しそして油測定の為の試料は４時間後に取った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）カチオン系重合体の添加によって油／水−型エマル
   ジョンを分離するにあたって、エマルジョンに、未だ５
   〜１０重量％の単量体を含有しており且つ１５，０００
   〜４５，０００ｍＰａ　ｓの粘度（２５℃で３８重量％
   濃度の水溶液の状態で測定）を有するジアリルジメチル
   アンモニウムクロライドの単一重合体を添加することを
   特徴とする、上記分離方法。 ２）未だ７〜９重量％の単量体を含有しているジアリル
   ジメチルアンモニウムクロライド単一重合体をエマルジ
   ョンに添加する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）２０，０００〜３０，０００ｍＰａ　ｓの粘度（２
   ５℃で３８重量％濃度の水溶液の状態で測定）を有する
   単一重合体をエマルジョンに添加する特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の方法。