NL9202077A - Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit. - Google Patents
Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9202077A NL9202077A NL9202077A NL9202077A NL9202077A NL 9202077 A NL9202077 A NL 9202077A NL 9202077 A NL9202077 A NL 9202077A NL 9202077 A NL9202077 A NL 9202077A NL 9202077 A NL9202077 A NL 9202077A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- oil
- water
- microns
- emulsion
- phase
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/4105—Methods of emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/414—Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
- B01F23/4141—High internal phase ratio [HIPR] emulsions, e.g. having high percentage of internal phase, e.g. higher than 60-90 % of water in oil [W/O]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
- Y10S516/922—Colloid systems having specified particle size, range, or distribution, e.g. bimodal particle distribution
- Y10S516/923—Emulsion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage visnnsitpit.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stabiele bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit en meer in het bijzonder op een bimodale olie-in-water-emulsie met een discontinue oliefase, die gekenmerkt is door twee verschillende gemiddelde groottes van de diameter van de oliedruppel. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit waarbij de viscositeit gedurende de tijd niet veroudert.
Reserves van viskeuze koolwaterstof zijn er volop. Viskeuze koolwaterstoffen met een laag soortelijk gewicht worden gevonden in Venezuela, Canada, de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten met viscositeiten, die variëren van 10 Pa.s tot meer dan 500 Pa.s bij omgevingstemperaturen en met soortelijke gewichten van minder dan l40,9- Deze oliereserves zijn in het algemeen aanwezig op ver verwijderde plaatsen van de grote olie-verbruikscentra van de wereld.
Viskeuze koolwaterstoffen van het bovengenoemde type worden gewoonlijk geproduceerd hetzij door stoominjectie in combinatie met mechanisch pompen, mechanisch pompen alleen hetzij door mijnbouwtechnieken. Vanwege de hoge viscositeit van de viskeuze koolwaterstoffen is het niet mogelijk deze met behulp van gebruikelijke apparatuur te hanteren. De alternatieve methoden, die ontwikkeld zijn voor het hanteren van viskeuze koolwaterstoffen neigen zeer kostbaar te zijn,
De vorming van emulsies van viskeuze koolwaterstoffen in water maakt het mogelijk voor verbeterd hanteren van de viskeuze koolwaterstoffen indien, onder bepaalde omstandigheden de viskeuze olie-in-water-emul-sies lagere viscositeiten hebben dan de viskeuze koolwaterstoffen zelf. Het is algemeen bekend in de techniek voor het transporteren van viskeuze koolwaterstoffen door eerst een viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie te vormen en vervolgens de emulsie, die een lagere viscositeit heeft, door gebruikelijke pijpleidingen te verpompen. In het algemeen omvatten de viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsies, gevormd voor transport op de bovenstaand beschreven wijze, emulsies, waarin het gehalte gedispergeerde fase van de viskeuze olie in de olie-in-water-emulsie kleiner is dan of gelijk is aan 70 gew.%. Het gehalte olie wordt op klassieke wijze beperkt tot een maximale waarde van 70 gew.JÏ als gevolg van het feit, dat de viscositeit van de emulsie met een exponentiële factor toeneemt, wanneer de gedispergeerde oliefase hoger wordt dan 70 gew.?!. Bovendien worden voor viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsies met gedispergeerde olie-fase-concentraties van meer dan 70 gew.% en met een monomodale gemiddelde grootte-verdeling van de diameter van de druppels, gebruikelijke methoden voor het transport van de emulsies onuitvoerbaar vanwege de hoge viscositeit van de emulsies en de complexiteit van het rheologische gedrag van de emulsies als gevolg van de visco-elastische aard van deze emulsies. Het is algemeen bekend in de stand der techniek, dat de rheologische eigenschappen van olie-in-water-emulsies op signifante wijze worden beïnvloed door de verdeling en de gemiddelde diameter van de olie-druppel-grootte. Voor elke bekende viskeuze koolwaterstof-in-water-verhouding in een olie-in-water-emulsie en voor elke gegeven gemiddelde grootte-verdeling van de diameter van de oliedruppel, neemt derhalve de viscositeit van de verkregen olie-in-water-emulsie af, wanneer de grootte-verdeling van de oliedruppel meer polydispers wordt. Met andere woorden, een mono-disperse emulsie heeft een viscositeit, die groter is dan dezelfde emulsie met een polydisperse verdeling van de druppelgrootte.
Het is zeer gewenst bij het transport van deze zeer gedispergeerde fase van geconcentreerde viskeuze olie-in-water-emulsies door een pijpleiding of in een tanker over grote afstanden om de inwendig gedispergeerde viskeuze koolwaterstoffase tot een maximaal mogelijke waarde te verhogen. Door het maximaal maken van het gehalte viskeuze koolwaterstoffen van de emulsie nemen de kosten voor het transport af per eenheid van viskeuze koolwaterstof. Wanneer deze viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsies verder direct worden toegepast als brandstoffen in krachtcentrales resulteert de hoge viskeuze koolwaterstofconcentratie in de emulsie in een overeenkomstige grotere energie-opbrengst per eenheid volume van de emulsie.
Dienovereenkomstig is het een eerste doelstelling van de onderhavige uitvinding een viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie te verschaffen, die gekenmerkt is door een hoge inwendige fase-concentratie van viskeuze koolwaterstof, een betrekkelijk lage viscositeit en een met de tijd stabiele viscositeit.
Het is een verder doel van de onderhavige uitvinding een viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie te verschaffen, zoals bovenstaand vermeld, welke wordt gekenmerkt door een duidelijk bimodale gedispergeerde viskeuze koolwaterstofolie-fase.
Een verder doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een viskeuze koolwatetfstof-in-water-emulsie, zoals bovenstaand vermeld, waarbij de viscositeit van de emulsie gemakkelijk kan worden inge- steld en gewijzigd zonder verdere afschuiving van het emulsieprodukt.
Een verder belangrijk doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het bereiden van een stabiele bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit, die bestand is tegen veroudering met de tijd en die viscositeit-modificaties heeft, uitgevoerd tot elke gewenste waarde voor het voldoen aan elke uiteindelijke vereiste toepassing.
De bovenstaande doelstellingen en voordelen worden bereikt door de onderhavige uitvinding, welke een stabiele, bimodale viskeuze koolwater-stof-in-water-emulsie met lage viscositeit verschaft, alsmede een werkwijze voor de bereiding daarvan.
In overeenstemming met de onderhavige uitvinding omvat de stabiele, bimodale viskeuze ' koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit volgens de onderhavige uitvinding een continue waterfase en een discontinue oliefase, waarin de gewichtsverhouding van koolwaterstof tot water varieert van ongeveer 70:30 tot ongeveer 85:15· In overeenstemming met een kritisch kenmerk van de emulsie van de onderhavige uitvinding wordt de discontinue viskeuze koolwaterstofolie-fase gekenmerkt door twee duidelijke oliefasen met gemiddelde groottes voor de diameter van de olie-druppel van DL resp. Ds, waarin DL ongeveer 15 tot 30 micron is en Ds kleiner dan of gelijk aan 5 micron is. In overeenstemming met de voor-keursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de gemiddelde grootte van de diameter van de oliedruppel Ds kleiner dan of gelijk aan 3 micron. De koolwaterstof-in-water-emulsie volgens de onderhavige uitvinding wordt verder gekenmerkt doordat de verhouding van DL/DS groter is dan of gelijk is aan 5 en bij voorkeur groter dan of gelijk aan 10 en ongeveer 45 t°t 85 gew.#, bij voorkeur 70 tot 80 gew.%, van de viskeuze koolwaterstof een gemiddelde grootte DL van de diameter van de oliedruppel heeft. In overeenstemming met een verder kenmerk van de onderhavige uitvinding, waar de voorkeur aan wordt gegeven, vertoont de stabiele bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit supe-riere verouderingseigenschappen met de tijd, wanneer het maximale zoutgehalte van de koolwaterstof-in-water-emulsie beneden 30 dpm wordt gehouden .
De werkwijze voor de bereiding van een stabiele bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit, zoals bovenstaand uiteengezet, omvat het verschaffen van een gedehydrateerd viskeus kool-waterstof-uitgangsmateriaal met een zoutgehalte van minder dan 15 dpm en vervolgens het bereiden van 2 afzonderlijke viskeuze koolwaterstof-in- water-emulsies waarin één van de viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsies eén gedispergeerde viskeuze koolwaterstoffase heeft met een gemiddelde grootte van de diameter van de druppels van minder dan 5 micron en de andere viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie een gedispergeerde fase van viskeuze koolwaterstof heeft met een gemiddelde grootte van de olie-druppel tussen 10 en 40 micron, bij voorkeur tussen 15 en 30 micron, waarbij de verhouding van de viskeuze koolwaterstof tot water in de emulsies ongeveer 'JO:30 tot ongeveer 85:15 Eevi-% bedraagt. Vervolgens worden de twee verschillende viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsies met elkaar gemengd in een zodanige hoeveelheid dat ongeveer h5 tot 85 gew.%, bij voorkeur 70-80 gew.%, van de olie met de gemiddelde grootte van de olie-druppel tussen 10 en 40 micron, bij voorkeur tussen 15 en 30 micron bezit, waarbij een uiteindelijke koolwaterstof-in-water-emulsie met een viscositeit van minder dan 1,5 Pa.s bij 1 sec'1 en 30°C wordt gevormd, waarin de fase van het viskeuze koolwaterstofmateriaal bestaat als twee afzonderlijke, definieerbare gemiddelde grootte-verdelingen van de druppel.
De werkwijze van de onderhavige uitvinding resulteert in een stabiele bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit, welke wordt gekenmerkt door een hoge inwendige oliefase-concen-tratie, een betrekkelijk lage viscositeit en een met de tijd stabiele viscositeit. Het viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie-produkt van de onderhavige uitvinding is gemakkelijk transporteerbaar door middel van gebruikelijke apparatuur, of een pijpleiding en/of een tanker, en vertoont uitstekende verouderingseigenschappen. De werkwijze van de onderhavige uitvinding laat het toe de viscositeit van de viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie in te stellen zonder de emulsie aan verdere afschuifwerking te onderwerpen.
Verdere doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen uit het hieronderstaande duidelijk worden.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stabiele bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie met lage viscositeit, welke gekenmerkt wordt door de lage viscositeit en superieure verouderingseigenschappen. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking. op een werkwijze voor de bereiding van een dergelijke bimodale viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie .
Bij het hanteren van viskeuze koolwaterstoffen, in het bijzonder zware en extra zware viskeuze ruwe oliën, natuurlijke bitumens of residu-houdende olie uit de raffinaderij kan een viskeuze koolwaterstof-in- water-emulsie met minimale viscositeitswaarden worden geproduceerd door de bereiding van een emulsie met twee afzonderlijke gedispergeerde olie-fasen, waarin elk van de oliefasen een goed gedefinieerde gemiddelde deeltjesgrootte van de diameter van de oliedruppel heeft en waarbij elke grootte bestaat in een specifieke verhouding ten opzichte van de andere. Gevonden is, dat voor het verkrijgen van een stabiele bimodale koolwater-stof-in-water-emulsie met lage viscositeit, waarin de discontinue olie-fase in de continue waterfase een verhouding van olie tot water bezit van ongeveer 70:30 tot ongeveer 80:15 gew.#, de discontinue oliefase aanwezig moet zijn in twee afzonderlijke en definieerbare groottes van de oliedruppel, waarbij één een grote gemiddelde diametergrootte van de druppel (Dl) heeft en één een kleine gemiddelde diametergrootte van de druppel (Ds) heeft. In overeenstemming met de onderhavige uitvinding is de kleine gemiddelde grootteverdeling van de diameter van de oliedruppel (Ds) kleiner dan of gelijk aan 5 micron en bij voorkeur kleiner dan of gelijk aan 3 micron en de grote gemiddelde grootte-verdeling van de diameter van de oliedruppel Q3L) is ongeveer tussen 10 en 40 micron en bij voorkeur tussen 15 en 30 micron. Teneinde zeer lage viscositeiten te verkrijgen in het uiteindelijke koolwaterstof-in-water-emulsie-produkt, is gevonden, dat de verhouding van de deeltjes met een grote afmeting van de diameter van de oliedruppels, DL, tot de kleinere deeltjesdiameter van de oliedruppel, Ds, groter is dan of gelijk is aan 5 en bij voorkeur groter is dan of gelijk is aan 10. Voor het bereiken van de laagst mogelijke viscositeit in de resulterende koolwaterstof-in-water-emulsie moet bovendien 45 tot 85 gew.# en bij voorkeur 70 tot 80 gew.# van de viskeuze koolwaterstof in de koolwaterstof-in-water-emulsie een grootte van de oliedruppel Dl bezitten, welke grootte gelijk is aan 15 tot 30 micron. Teneinde een koolwaterstof-in-water-emulsie te vormen, die bestand is tegen veroudering, d.w.z. waarbij de viscositeit van de emulsie met de tijd niet toeneemt, moet het maximale zoutgehalte van het emulsieprodukt kleiner dan of gelijk aan 15 dpm zijn.
Het stabiele koolwaterstof-in-water-emulsie-produkt van de onderhavige uitvinding wordt bereikt door het produceren van twee afzonderlijke viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie-produkten met de bij voorkeur toegepaste groottes van de oliedruppel DL/DS als bovenstaand beschreven en vervolgens mengen van de emulsies in bij voorkeur toegepaste hoeveelheden, teneinde een uiteindelijk produkt te verkrijgen met het vereiste gewichtspercentage olie in de grote druppelgrootte DL. De verhouding van olie tot water van elk van de bereide koolwaterstof-in-water- emulsies moet variëren van ongeveer 70:30 tot ongeveer 85:15· De emulsies worden bereid met toepassing van een HIPR-techniek, die beschreven is in het Amerikaanse octrooischrift 4.934.398. De bij de werkwijze van de onderhavige uitvinding toegepaste koolwaterstoffen zijn viskeuze koolwaterstoffen, die gekenmerkt worden door soortelijke gewichten van minder dan l40,9 en viscositeiten tot 100 Pa.s bij 30°C of hoger. Het verkregen viskeuze koolwaterstof-in-water-emulsie-produkt wordt gekenmerkt door een viscositeit van niet meer dan 1,5 Pa.s bij 30°C.
Teneinde geschikte verouderingseigenschappen van het verkregen koolwaterstof-in-water-emulsie-produkt te verzekeren moet de viskeuze koolwaterstof, die gebruikt wordt voor het vormen van de emulsies volgens de onderhavige uitvinding worden gedehydrateerd en ontzout tot een zoutgehalte van minder dan 40 dpm. Door het regelen van het zoutgehalte van het uiteindelijke emulsie-produkt worden de stabiliteit van de emulsie en de superieure verouderingseigenschappen van de emulsie verkregen.
De onderhavige uitvinding maakt het mogelijk de viscositeit van de verkregen emulsies aan te passen door regelen van de hoeveelheid olie in de emulsie in de vorm van hetzij duidelijke druppelgrootte DL hetzij Ds. De modificatie van de viscositeit kan derhalve worden gewijzigd zonder het modificeren van de verhouding van koolwaterstof tot water en zonder afbreuk te doen aan de stabiliteit van de emulsie als gevolg van afschuif- en spanningsenergieën, die normaal vereist zijn om de viscositeit van een emulsie te veranderen. Teneinde de viscositeit van de bimo-dale emulsie van de onderhavige uitvinding te modificeren behoeft men slechts de hoeveelheid van de grote druppelgroottes DL tot kleine drup-pelgroottes Ds van de gedispergeerde viskeuze oliefase te variëren.
Verdere details en voordelen van het produkt en de werkwijze van de onderhavige uitvinding zullen blijken uit de volgende illustratieve voorbeelden.
VOORBEELD I
Emulsies werden bereid met toepassing van de HIPR-techniek, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.934.398 onder toepassing van Cerro Negro natuurlijke bitumen uit een Venezolaans olieveld genaamd CERRO NEGRO. De emulsies werden bereid zoals getoond in tabel A met toepassing van een oplossing in water van een oppervlakte-actief middel, gebaseerd op een formulering met de naam INTAN-100*, een geregistreerd handelsmerk van INTEVEP, S.A. en dat een met alkyl-fenol geëthoxyleerd emulgeermiddel is. De aanvankelijke verhouding van olie tot water was 93/7» 90/10» 85/15» 80/20 gew.%. Het mengsel werd verwarmd tot 60’C en geroerd waarbij de mengsnelheid en mengtijd werden veranderd teneinde gemiddelde grootte-verdeling van de druppels van 2, 4, 4, 20 en 30 micron en een monomodale druppelgrootte-verdeling te verkrijgen. Wanneer dergelijke emulsies eenmaal waren bereid met de gewenste druppel-grootte werden ze verdund met water voor het verkrijgen van een verhouding van olie tot water van 70/30» 75/25. 80/20 gev.%.
Alle emulsies werden gestabiliseerd met 3000 mg/1 INTAN-100* met betrekking tot de olie, behalve die waarvan de druppelgrootte kleiner was dan 3 micron, welke ongeveer 5000 mg/1 van het INTAN-100* emulgeermiddel vereisten. De eigenschappen van de emulsies zijn getoond in tabel A.
Emulsies 2 en 3» die met een verhouding olie:water van 70:30 en een gemiddelde verdeling van de druppelgrootte van 4,3 en 20,7 micron werden tesamen gemengd in verschillende hoeveelheden en de viscositeiten van de verkregen bimodale emulsies werd gemeten. De resultaten zijn weergegeven in tabel B hieronder.
Tabel B toont, dat er een verband bestaat tussen de fractie van de oliefase van de emulsie met een grote druppelgrootte-verdeling {20,7 micron) en een kleine druppelgrootte-verdeling (4,3 micron). Teneinde de laagste viscositeitswaarde te bereiken moeten zowel de druppelfractie duidelijk worden gedefinieerd als 2 identificeerbare en afzonderlijke grootte-verdelingen. Het verband tussen de gewichtsverhouding van de grote druppelgrootte-diameter en de kleine druppelgrootte-diameter waarvoor de laagste bimodale emulsie-viscositeit gevonden is ongeveer 25 gew.Ji van de kleine grootte van de druppels en 75 gew.% van de grote grootte van de druppels.
VOORBEELD II
Bimodale emulsies, die 75 gew.% van een grote druppelgrootte-emul-sie Dl en 25 gew.% van een kleine druppelgrootte-emulsie Ds in een totale verhouding van olie tot water in het uiteindelijke emulsie-produkt van 70:30 werden bereid uit emulsies van tabel A, zoals beschreven in tabel C hieronder.
Tabel C toont het verband tussen de viscositeit van een bimodale emulsie en het effect van de verhouding van grote gemiddelde druppelgrootte tot kleine gemiddelde druppelgrootte (DL/DS) voor emulsies met een verhouding van olie:water van 70:30 gev.%. Gezien kan worden, dat de bimodale emul-sie-viscositeit toeneemt, wanneer er een stijging is in de fractie van kleine gemiddelde grootte van de diameter van de druppels. Echter zijn alle viscositeitswaarden, weergegeven voor emulsies F, G en H ver beneden de mono-modale emulsies met 70 gew.J» olie als de gedispergeerde fase (zie tabel A).
VOORBEELD III
Met de emulsies, zoals bereid in voorbeeld I met eigenschappen die getoond zijn in tabel A werden bimodale emulsies, bevattende 75 gew.# van een emulsie met grote druppelgrootte DL en 25 gew.J» van een emulsie met kleine druppelgrootte Ds in een totale verhouding van olie tot water in het uiteindelijke emulsie-produkt van 75:25 geproduceerd, zoals getoond in tabel D.
Tabel D toont het verband tussen viscositeit en de verhouding van de grote gemiddelde druppelgrootte tot kleine gemiddelde druppelgrootte (Dl/Ds) voor bimodale emulsies met een verhouding van olie tot water van 75:25 per gewicht.
Gezien kan worden, dat een viscositeit beneden 1,5 Pa.s bij/sec"1 en 30°C kan worden verkregen, wanneer de verhouding van grote gemiddelde druppelgrootte tot kleine gemiddelde druppelgrootte (DL/DS) groter moet zijn dan of gelijk aan 5.
VOORBEELD TV
Met emulsies, zoals bereid in voorbeeld I met de in tabel A aangegeven eigenschappen werden verder bimodale emulsies met verschillende verhoudingen van (DL/DS) en bevattende 75 gew.# van emulsie DL met grote druppelgrootte en 25 gew.# van emulsie Ds met een kleine druppelgrootte in een totale verhouding van olie tot water in het uiteindelijke emulsie-produkt van 80:20, bereid zoals getoond in tabel E, waarin de verhouding olie:water van de emulsie 80:20 was.
Tabel E toont het verband tussen de viscositeit en de verhouding van een grote gemiddelde druppelgrootte tot kleine gemiddelde druppelgrootte (Dl/Ds) voor bimodale emulsies met een verhouding olie:water van 80:20 gew.%. Gezien kan worden, dat een bimodale emulsie met een verhouding van olie:water van 80:20, met andere woorden 80# gedispergeerde oliefase, het noodzakelijk is, dat de verhouding van grote gemiddelde druppelgrootte tot kleine gemiddelde druppelgrootte (DL/DS) groter moet zijn dan of gelijk aan 10 teneinde een gewenste lage viscositeit beneden 1,5 Pa.s bij 1 sec'1 en 30°C te verkrijgen.
VOORBEELD V
Met de emulsies, bereid in voorbeeld I met de in tabel A weergegeven eigenschappen werden verder bimodale emulsies bereid met de verschillende verhoudingen van emulsie DL met de grote gemiddelde druppelgrootte ten opzichte van de emulsie Ds met kleine gemiddelde druppelgrootte per gewicht, zoals getoond in tabel F.
Tabel F toont het verband tussen de viscositeit en de hoeveelheid per gewicht van kleine gemiddelde druppelgrootte tot grote gemiddelde druppelgrootte (DL/DS) voor bimodale emulsies met een verhouding van olie tot water van 80:20 per gewicht. Gezien kan worden, dat de viscositeit van een bimodale emulsie met een verhouding van olie:water van 80:20, met andere woorden 80# gedispergeerde oliefase in 20# continue oliefase, kan worden gemodificeerd door het op juiste wijze veranderen van de hoeveel- Φ heid olie per gewicht in de gemiddelde kleine druppel- en grote gemiddelde druppelgroottes. Wanneer er een toename is van de waarde voor de hoeveelheid van de kleine gemiddelde druppels neemt de viscositeit af en neemt vervolgens toe.
Claims (7)
1. Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit, welke een emulgeermiddel, een continue waterfase en een discontinue olie-fase bevat met een verhouding van olie:water van ongeveer 70:30 tot ongeveer 85:15 per gewicht, met het kenmerk. dat de discontinue oliefase gekenmerkt is door twee afzonderlijke oliedruppelgroottes DL en Ds, waarbij Dl ongeveer 10 tot 40 micron is en Ds kleiner dan of gelijk aan 5 micron is, waarbij de verhouding van DL/DS groter is dan of gelijk is aan 4 en ongeveer 45 tot 85 gew.% van de olie een oliedruppelgrootte DL bezit.
2. De olie-in-water-emulsie volgens conclusie 1, waarin DL ongeveer 15 tot 30 micron -is, Ds kleiner is dan of gelijk is aan 3 micron, de verhouding van DL/DS groter is dan of gelijk is aan 10 en ongeveer 70 tot 80 gew.% van de olie een druppelgrootte DL bezit.
3. De olie-in-water-emulsie van conclusie 2, met het kenmerk, dat het zoutgehalte van de uiteindelijke bimodale emulsie minder is dan of gelijk is aan 30 dpm.
4. De olie-in-water-emulsie van conclusie 2, waarbij de gedisper-geerde oliefase een viskeuze koolwaterstof is met een soortelijk gewicht kleiner dan of gelijk aan l40,9 en een viscositeit bij/sec-1 en 30eC van meer dan 5 Pa.s
5. Werkwijze voor de bereiding van een stabiele bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit, waarvan de viscositeit niet veroudert met de tijd, waarbij de emulsie een verhouding van olie:water heeft van ongeveer 70:30 tot ongeveer 85:15 per gewicht, waarbij de discontinue fase gekenmerkt wordt doordat deze een viskeuze koolwaterstof, zoals een zware en extra zware ruwe olie, bitumen of residuhoudende olie van een raffinaderij is, waarin deze koolwaterstoffen een viscositeit van 5 Pa.s bij 30°C en/sec’1 hebben, met het kenmerk, dat deze omvat: (a) het verschaffen van een uitgangsmateriaal van een watervrije viskeuze koolwaterstof met een zoutgehalte kleiner dan of gelijk aan 4o dpm; (b) het afzonderlijk bereiden van twee olie-in-water-emulsies, waarbij een olie-in-water-emulsie een gedispergeerde fase met een oliedruppelgrootte van minder dan 5 micron (Ds) en de andere olie-in-water- < emulsie een gedispergeerde oliefase met een druppelgrootte van ongeveer 10 tot 40 micron (DL) heeft en waarin de verhouding olie:water in de emulsies in het traject van ongeveer 70:30 tot ongeveer 85:15 is; en (c) het mengen van de twee emulsies in een zodanige hoeveelheid, dat een uiteindelijke olie-in-water-eraulsie wordt verkregen met een viscositeit kleiner dan 1,5 Pa.s bij 30°C en sec'1 en een gedispergeerde viskeuze materiaalfase, welke bestaat als twee identificeerbare en duidelijke druppelgrootte-verdelingen DL en Ds.
6. Werkwijze volgens conclusie 5> met het kenmerk, dat DL ongeveer 15 tot 30 micron is, Ds kleiner dan of gelijk aan 3 micron is, de verhouding van Dl/Ds groter is dan of gelijk is aan 10 en ongeveer 70 tot 80 gew./£ van de olie in de oliedruppelgrootte DL is.
7, Een stabiele bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit, met het kenmerk. dat deze omvat een emulgeermiddel, een continue waterfase en een discontinue oliefase met een verhouding olie:water van ongeveer 70'30 tot' ongeveer 85:15 per gewicht, waarbij de discontinue oliefase wordt gekenmerkt door twee afzonderlijke oliedruppel-groottes DL en Ds, waarin DL ongeveer 10 tot 40 micron is en Ds kleiner is dan of gelijk aan 5 micron. ********
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/801,472 US5419852A (en) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Bimodal emulsion and its method of preparation |
| US80147291 | 1991-12-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9202077A true NL9202077A (nl) | 1993-07-01 |
| NL194363B NL194363B (nl) | 2001-10-01 |
| NL194363C NL194363C (nl) | 2002-02-04 |
Family
ID=25181189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9202077A NL194363C (nl) | 1991-12-02 | 1992-11-30 | Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5419852A (nl) |
| KR (1) | KR960010988B1 (nl) |
| BE (1) | BE1005868A3 (nl) |
| BR (1) | BR9204632A (nl) |
| CA (1) | CA2083803C (nl) |
| DE (1) | DE4240396C2 (nl) |
| DK (1) | DK175905B1 (nl) |
| ES (1) | ES2048685B1 (nl) |
| FR (1) | FR2684897B1 (nl) |
| GB (1) | GB2262054B (nl) |
| IT (1) | IT1257930B (nl) |
| NL (1) | NL194363C (nl) |
| NO (1) | NO180673C (nl) |
| SE (1) | SE505950C2 (nl) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603864A (en) * | 1991-12-02 | 1997-02-18 | Intevep, S.A. | Method for the preparation of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution emulsions |
| US5480583A (en) * | 1991-12-02 | 1996-01-02 | Intevep, S.A. | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same |
| GB9517646D0 (en) | 1995-08-30 | 1995-11-01 | Quadrise Ltd | Emulsion fuels and their use in gas turbines |
| US5725609A (en) * | 1996-02-09 | 1998-03-10 | Intevep, S.A. | Water in viscous hydrocarbon emulsion combustible fuel for diesel engines and process for making same |
| US5800576A (en) * | 1996-11-13 | 1998-09-01 | Quantum Energy Technologies Corporation | Water clusters and uses therefor |
| US5997590A (en) * | 1996-11-13 | 1999-12-07 | Quantum Energy Technologies Corp. | Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry |
| US20010016699A1 (en) | 1997-02-14 | 2001-08-23 | Jeffrey H. Burbank | Hemofiltration system |
| US5792223A (en) * | 1997-03-21 | 1998-08-11 | Intevep, S.A. | Natural surfactant with amines and ethoxylated alcohol |
| US6010544A (en) * | 1997-12-18 | 2000-01-04 | Quantum Energy Technologies | Supercritical water fuel composition and combustion system |
| US6447556B1 (en) | 1998-02-17 | 2002-09-10 | Clean Fuel Technology, Inc. | Fuel emulsion blending system |
| US5873916A (en) * | 1998-02-17 | 1999-02-23 | Caterpillar Inc. | Fuel emulsion blending system |
| US6069178A (en) * | 1998-04-09 | 2000-05-30 | Intevep, S.A. | Emulsion with coke additive in hydrocarbon phase and process for preparing same |
| US6187063B1 (en) * | 1998-04-22 | 2001-02-13 | Rudolf W. Gunnerman | Aqueous emulsion fuels from petroleum residuum-based fuel oils |
| US6648929B1 (en) | 1998-09-14 | 2003-11-18 | The Lubrizol Corporation | Emulsified water-blended fuel compositions |
| US20060048443A1 (en) * | 1998-09-14 | 2006-03-09 | Filippini Brian B | Emulsified water-blended fuel compositions |
| US6368366B1 (en) | 1999-07-07 | 2002-04-09 | The Lubrizol Corporation | Process and apparatus for making aqueous hydrocarbon fuel compositions, and aqueous hydrocarbon fuel composition |
| US6368367B1 (en) | 1999-07-07 | 2002-04-09 | The Lubrizol Corporation | Process and apparatus for making aqueous hydrocarbon fuel compositions, and aqueous hydrocarbon fuel composition |
| US6419714B2 (en) | 1999-07-07 | 2002-07-16 | The Lubrizol Corporation | Emulsifier for an acqueous hydrocarbon fuel |
| US6652607B2 (en) | 1999-07-07 | 2003-11-25 | The Lubrizol Corporation | Concentrated emulsion for making an aqueous hydrocarbon fuel |
| US20040111956A1 (en) * | 1999-07-07 | 2004-06-17 | Westfall David L. | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsion |
| US6913630B2 (en) | 1999-07-07 | 2005-07-05 | The Lubrizol Corporation | Amino alkylphenol emulsifiers for an aqueous hydrocarbon fuel |
| US6530964B2 (en) | 1999-07-07 | 2003-03-11 | The Lubrizol Corporation | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel |
| US6827749B2 (en) | 1999-07-07 | 2004-12-07 | The Lubrizol Corporation | Continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsions |
| US6487994B2 (en) | 1999-07-23 | 2002-12-03 | Supercritical Combustion Corporation | Sub-critical water-fuel composition and combustion system |
| US6240883B1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-06-05 | Quantum Energy Technologies | Sub-critical water-fuel composition and combustion system |
| US6606856B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-08-19 | The Lubrizol Corporation | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine |
| US20030084658A1 (en) | 2000-06-20 | 2003-05-08 | Brown Kevin F | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine using a water diesel fuel in combination with exhaust after-treatments |
| US7279017B2 (en) * | 2001-04-27 | 2007-10-09 | Colt Engineering Corporation | Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel |
| US6677387B2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-01-13 | Intevep, S.A. | Preparation of stable emulsion using dynamic or static mixers |
| US6919381B2 (en) * | 2002-06-03 | 2005-07-19 | Intevep, S.A. | Process for preparing solutions with additives and surfactants |
| US6903138B2 (en) * | 2002-06-03 | 2005-06-07 | Intevep, S.A. | Manufacture of stable bimodal emulsions using dynamic mixing |
| US7413583B2 (en) * | 2003-08-22 | 2008-08-19 | The Lubrizol Corporation | Emulsified fuels and engine oil synergy |
| DE602007011124D1 (de) | 2006-02-07 | 2011-01-27 | Colt Engineering Corp | Mit Kohlendioxid angereicherte Rauchgaseinspritzung zur Kohlenwasserstoffgewinnung |
| EP1935969A1 (en) * | 2006-12-18 | 2008-06-25 | Diamond QC Technologies Inc. | Multiple polydispersed fuel emulsion |
| US20080148626A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Diamond Qc Technologies Inc. | Multiple polydispersed fuel emulsion |
| US7818969B1 (en) | 2009-12-18 | 2010-10-26 | Energyield, Llc | Enhanced efficiency turbine |
| WO2018206904A2 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Quadrise International Ltd | Oil-in-water emulsions |
| EP3508562A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-10 | Castrol Limited | Micellar emulsions |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4099537A (en) * | 1976-03-08 | 1978-07-11 | Texaco Inc. | Method for transportation of viscous hydrocarbons by pipeline |
| US4155873A (en) * | 1977-07-15 | 1979-05-22 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Dispersing of dry organic solids in a high viscosity emulsion of organic liquid in water, and product |
| US4246920A (en) * | 1979-02-22 | 1981-01-27 | Conoco, Inc. | Method of transporting viscous hydrocarbons |
| US4513017A (en) * | 1981-10-07 | 1985-04-23 | Lever Brothers Company | Process for producing a spread starting from a bimodal dispersed phase |
| FR2538407A1 (fr) * | 1982-12-27 | 1984-06-29 | Raffinage Cie Francaise | Combustible liquide a base de combustible solide pulverise, de residus petroliers et d'eau, son procede de preparation et son application dans des chaudieres ou des fours industriels |
| GB8404347D0 (en) * | 1984-02-18 | 1984-03-21 | British Petroleum Co Plc | Preparation of emulsions |
| FR2589160B1 (fr) * | 1985-10-29 | 1988-01-08 | Elf France | Composition d'hydrocarbures lourds a viscosite abaissee sous forme d'emulsion multiple, et procede pour sa preparation |
| US4795478A (en) * | 1986-06-17 | 1989-01-03 | Intevep, S.A. | Viscous hydrocarbon-in-water emulsions |
| US4923483A (en) * | 1986-06-17 | 1990-05-08 | Intevep, S.A. | Viscous hydrocarbon-in-water emulsions |
| US4983319A (en) * | 1986-11-24 | 1991-01-08 | Canadian Occidental Petroleum Ltd. | Preparation of low-viscosity improved stable crude oil transport emulsions |
| GB8717836D0 (en) * | 1987-07-28 | 1987-09-03 | British Petroleum Co Plc | Preparation & combustion of fuel oil emulsions |
| US5399293A (en) * | 1992-11-19 | 1995-03-21 | Intevep, S.A. | Emulsion formation system and mixing device |
-
1991
- 1991-12-02 US US07/801,472 patent/US5419852A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-11-24 NO NO924514A patent/NO180673C/no not_active IP Right Cessation
- 1992-11-24 SE SE9203534A patent/SE505950C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1992-11-24 DK DK199201414A patent/DK175905B1/da not_active IP Right Cessation
- 1992-11-25 CA CA 2083803 patent/CA2083803C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-30 BR BR9204632A patent/BR9204632A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-11-30 KR KR1019920022839A patent/KR960010988B1/ko active IP Right Grant
- 1992-11-30 NL NL9202077A patent/NL194363C/nl not_active IP Right Cessation
- 1992-12-01 GB GB9225124A patent/GB2262054B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 DE DE19924240396 patent/DE4240396C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 ES ES9202435A patent/ES2048685B1/es not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-01 FR FR9214440A patent/FR2684897B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-02 BE BE9201059A patent/BE1005868A3/fr not_active IP Right Cessation
- 1992-12-02 IT IT92TO976 patent/IT1257930B/it active IP Right Grant
-
1995
- 1995-03-01 US US08/396,751 patent/US5503772A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL194363C (nl) | 2002-02-04 |
| CA2083803A1 (en) | 1993-06-03 |
| ITTO920976A0 (it) | 1992-12-02 |
| ES2048685B1 (es) | 1994-10-01 |
| BE1005868A3 (fr) | 1994-02-22 |
| BR9204632A (pt) | 1993-06-08 |
| KR960010988B1 (ko) | 1996-08-14 |
| IT1257930B (it) | 1996-02-19 |
| ES2048685A1 (es) | 1994-03-16 |
| NO180673C (no) | 1997-05-28 |
| DK141492A (da) | 1993-06-03 |
| SE505950C2 (sv) | 1997-10-27 |
| FR2684897A1 (fr) | 1993-06-18 |
| US5503772A (en) | 1996-04-02 |
| US5419852A (en) | 1995-05-30 |
| FR2684897B1 (fr) | 1994-10-21 |
| DE4240396C2 (de) | 1997-09-11 |
| SE9203534D0 (sv) | 1992-11-24 |
| DE4240396A1 (nl) | 1993-06-03 |
| NL194363B (nl) | 2001-10-01 |
| CA2083803C (en) | 1999-08-31 |
| NO180673B (no) | 1997-02-17 |
| KR930013075A (ko) | 1993-07-21 |
| DK141492D0 (da) | 1992-11-24 |
| GB2262054B (en) | 1995-11-15 |
| NO924514L (no) | 1993-06-03 |
| ITTO920976A1 (it) | 1994-06-02 |
| SE9203534L (sv) | 1993-06-03 |
| DK175905B1 (da) | 2005-06-06 |
| GB9225124D0 (en) | 1993-01-20 |
| NO924514D0 (no) | 1992-11-24 |
| GB2262054A (en) | 1993-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL9202077A (nl) | Stabiele, bimodale olie-in-water-emulsie met lage viscositeit. | |
| Ahmed et al. | Formation of fluid heavy oil-in-water emulsions for pipeline transportation | |
| NL9200214A (nl) | Werkwijze voor de bereiding van emulsies van viskeuze koolwaterstof in water, welke veroudering tegengaat. | |
| CA1272934A (en) | Preparation of emulsions | |
| CA2111942C (en) | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same | |
| Chen et al. | An experimental study of stability of oil–water emulsion | |
| Ashrafizadeh et al. | Emulsification of heavy crude oil in water for pipeline transportation | |
| Martínez-Palou et al. | Transportation of heavy and extra-heavy crude oil by pipeline: A review | |
| Abdurahman et al. | Pipeline transportation of viscous crudes as concentrated oil-in-water emulsions | |
| Djuve et al. | Chemical destabilization of crude oil based emulsions and asphaltene stabilized emulsions | |
| EP0214843B1 (en) | Preparation of emulsions | |
| Kundu et al. | Modeling the steady-shear rheological behavior of dilute to highly concentrated oil-in-water (o/w) emulsions: Effect of temperature, oil volume fraction and anionic surfactant concentration | |
| Zadymova et al. | Rheological properties of heavy oil emulsions with different morphologies | |
| Malkin et al. | Modifying the viscosity of heavy crude oil using surfactants and polymer additives | |
| US3006354A (en) | Method for transporting liquids through pipelines | |
| US5641433A (en) | Preparation of HIPR emulsions | |
| Mudeme et al. | Kinetics of emulsification and rheological properties of highly concentrated explosive emulsions | |
| Abdurahman et al. | Formulation and evaluation of water-continuous emulsion of heavy crude oil prepared for pipeline transportation | |
| US6069178A (en) | Emulsion with coke additive in hydrocarbon phase and process for preparing same | |
| Oriji et al. | Suitability of local demulsifier as an emulsion treating agent in oil and gas production | |
| Vander Kloet et al. | Application of the hydrophile–lipophile balance concept to the classification of demulsifiers and bituminous froth and its components | |
| Huda et al. | Microwave separation of water-in-crude oil emulsions | |
| Wahab | Oil-in-water Emulsion Technique Enhancement for Viscous Crude Oil Flow in Pipelines | |
| VICKNESWARAN | PIPE-LINE TRANSPORTATION OF HEAVY OIL-IN-WATER EMULSION | |
| Abdurahman et al. | Surfactant (UMP) for emulsification and stabilization of water-in-crude oil emulsions (W/O) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100601 |