MXPA00008423A - Separacion de acidos naftenicos en petroleos y destilados cru - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere:dirige a un proceso para extraerácidos orgánicos a partir de un petróleo crudo inicial que consiste en los pasos de;(a) tratar petróleo crudo inicial que contieneácidos nafténicos con una cantidad de una amina alcoxilada y agua bajo condiciones y durante un tiempo y a una temperatura suficientes para formar una emulsión agua en aceite de la sal amina, en donde la amina acoxilada se selecciona del grupo que consiste en aminas alcoxiladas teniendo las siguientes fórmulas (A) y (B):donde m + n=5 a 50 R=grupo alquilo de C8 a C20 lineal o ramificado. Donde x=1 a 3 y Y +z=2 a 6, y en donde p + q=0 a 15 mezclas de fórmula (A) y mezclas de fórmula (B);en donde el petróleo crudo inicial se selecciona del grupo que consiste en petróleos crudos, mezclas de petróleo crudo y destilados de petróleo crudo;y (b) superar la emulsión del paso (a) en una pluralidad de capas, en donde una de estas capas contiene un petróleo crudo tratado con cantidades disminuidas deácidos orgánicos;(c) recuperar la capa del paso (b) que contiene el petróleo crudo tratado teniendo una cantidad disminuida deácido orgánico y capas que contienen agua y sal de la amina alcoxila

Description

SEPARACIÓN DE ÁCIDOS MAFTÉNICOS EN PETRÓLEOS, Y_ DESTILADOS CRUDOS CAMPO DE LA INVENCIÓN _ La presente invención se refiere a la separación de los ácidos orgánicos, específicamente ácidos nafténicos en petróleos crudos, mezclas de petróleos crudos, mezclas de petróleo crudo y destilados de petróleo crudo utilizando una clase de compuestos específica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN A los crudos con alto índice de acidez total (IAT) se les descuenta aproximadamente 0.50 dólares/IAT/BBL. El impulsor de las empresas de transformación para desarrollar tecnologías a fin de reducir el IAT es la posibilidad de refinar crudos a un costo bajo. El impulsor corriente arriba es mejorar el valor de los crudos con alto IAT en el mercado . El enfoque actual para refinar los crudos ácidos es mezclar los crudos ácidos con crudos no ácidos de modo que el IAT de la mezcla sea no mayor que aproximadamente 0.05. La mayor parte de las principales compañías petroleras utilizan este enfoque. La desventaja con este enfoque es que limita la cantidad de crudo ácido que puede ser procesada. Además, es conocido en la técnica el tratamiento de crudos con bases inorgánicas como hidróxido de potasio y sodio para neutralizar los ácidos. Esta aproximación, no obstante, forma emulsiones que son muy difíciles de romper y, además, deja potasio o sodio no deseables en el crudo tratado. Además, las técnicas anteriores 'están limitadas por el intervalo del peso molecular de los ácidos que pueden separar. Con el incremento pronosticado de los crudos ácidos en el mercado (Chad, Venezuela, Mar del Norte) se requiere de nuevas tecnologías para refinar más los crudos y mezclas de crudos con IAT superior. El tratamiento crudo, el hidroprocesamiento de las lechadas y neutralización con calcio son algunos de los métodos promisorios que han surgido. No obstante, estas tecnologías no extraen los ácidos de los crudos. En cambio, convierten los ácidos en productos que permanecen en el crudo. La Patente Estadounidense No. 4,752,381 se dirige a un método para neutralizar la acidez orgánica en petróleo y fracciones de petróleo para producir un índice de neutralización menor que 1.0. El método incluye tratar la fracción de petróleo con monoetanolamina para formar una sal amina seguido por el calentamiento durante un tiempo y a una temperatura suficientes para formar una amida. Estas aminas no producirán los resultados deseados en la presente " invención puesto que convierten los ácidos naffénicos, mientras que la presente invención los extrae y separa. La Patente Estadounidense No. 2,424,158 se refiere a un método para separar ácidos orgánicos de petróleos crudos. La patente utiliza un agente de contacto que es un líquido orgánico. Las aminas convenientes descritas son mono-, di- y trietanolamina, así como metilamina, etilamina, n- e isoprspilamina, n-butilamina, sec-butilamina, ter-butilamina, propanolamina, isopropanolamina, butanolamina, sec-butanol, sec-butanolamina y ter-butanolamina. Se ha encontrado que estas aminas son ineficaces en la presente invención.

COMPENDIO PELLA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un proceso para extraer ácidos orgánicos a partir de un petróleo crudo inicial que consiste en los pasos de: (a) tratar el petróleo crudo inicial conteniendo ácidos nafténicos con una cantidad de una amina alcoxilada y agua bajo condiciones y durante un tiempo y alguna temperatura suficientes para formar una emulsión agua en aceite de la sal amina en donde la amina alcoxilada se selecciona del grupo que consiste en aminas alcoxiladas con las siguientes fórmulas (A) y (B) : (CH2CH2?)m(CH2CHCH3O)p H (A) R — N ^ CH2 íh ) n(CH2CHCH3O) H donde m + n 5 a 50 y R = grupo alquilo de Cs a C2o lineal o ramificado . <B) H-(OCH2CH2)-(CH2CHCH30)-{NHCH2CH2NH}-(CH2CH20)-(CH2CHCH30)-H donde x: =l a 3 y y + z = 2 a 6, y en donde p + q = 0 a 15, mezclas de fórmula (A) y mezclas de fórmula (B) ; en donde el petróleo crudo inicial se selecciona del grupo que consiste en petróleos crudos, mezclas de petróleo crudo y destilados de petróleo crudo; y (b) separar la emulsión del paso (a) en una pluralidad de capas, en donde una de estas capas contiene un aceite crudo tratado con cantidades disminuidas de ácidos orgánicos; (c) recuperar la capa del paso (b) que contiene el petróleo crudo tratado con una cantidad disminuida de ácido orgánico y las capas conteniendo agua y la sal amina alcoxilada. La presente invención puede comprender convenientemente, consistir o consistir esencialmente en los elementos aquí descritos y puede ser practicada en ausencia de un elemento no descrito.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica de barras que representa la reducción del IAT del crudo Gryphon utilizando alcoxilados de aminas terciarias como el agente de tratamiento, sobre un intervalo de peso molecular (MW) del ácido orgánico de 250 a 750. Las barras negras son crudo Gryphon y las barras blancas son crudo Gryphon tratado con amina terciaria. El peso molecular del ácido orgánico se muestra en el eje x y µ moles por gramo en el eje y. La Figura 2 es un diagrama de flujo que representa como puede ser aplicado el proceso a las refinerías existentes. (1) es agua y la amina alcoxilada, (2) es el petróleo crudo inicial, (3) es el desalador, (4) es la unidad de regeneración, (5) es la unidad de conversión del ácido orgánico, (6) es el crudo tratado habiendo separado los ácidos orgánicos, (7) es la emulsión en la fase inferior y (8) es el producto. La Figura 3 es un esquema de flujo que representa la aplicación de la presente invención en la cabeza de pozo. (1) es una corriente de pozo completa, (2) es un separador primario, (3) es gas (4) es crudo, (5) es crudo tratado (mejorado), (6) es agua y ácido orgánico, (7) es una torre de contacto, (8) es amina alquilada y (9) es agua. La Figura 4 es un aparato que puede ser utilizado en la recuperación de aminas alcoxiladas que ha sido utilizado para separar ácidos nafténicos a partir de un crudo inicial (1) es una capa o fase que contiene la amina alcoxilada (2) es un termómetro, (3) es una ventilación, (4) es una columna graduada para medir la altura de la espuma, (5) es un distribuir de gas, (6) es gas, (7) es donde se rompe la espuma y (8) donde se recolecta la amina alcoxilada recuperada.

DESCRIPCIÓN DET7ALLADA DE LA INVENCIÓN En la presente invención las aminas alcoxiladas de las siguientes fórmula (A) y (B) : (CH2CH20)m(CH2CHCH30)pH (A) R—N CH2CH2O)n(CH2CHCH3?) H (B) H-(OCH2CH2)-(CH2CHCH3?)--{NHCH2CH2NH}-(CH2CH20)F(CH2CHCH30)-H se adicionan a un petróleo crudo inicial para separar ácidos orgánicos. Algunos petróleos crudos contienen ácidos orgánicos que generalmente entran en la categoría de ácidos nafténicos y otros ácidos orgánicos. El ácido nafténico es un término genérico que se utiliza para identificar una mezcla de ácidos orgánicos presentes en un depósito de petróleo. Los ácidos nafténicos puede estar presentes solos o en combinación con otros ácidos orgánicos, como pueden ser los ácidos sulfónicos y fenoles. Así pues, la presente invención es particularmente conveniente para extraer ácidos nafténicos. Las características importantes de las aminas alcoxiladas son que la amina es miscible en el petróleo que ha de ser tratado, y que los grupos alcoxí imparten solubilidad en agua o dispersabilidad de las sales que se forman. Las aminas alcoxiladas adecuadas incluyen dodecil pentaetoxi amina. En la fórmula anterior m + n es 2 a 50, de preferencia 5 a 15, y m y n son números enteros. R = alquilo lineal o ramificado con Cs a C20? de preferencia Cío C? . Las aminas adecuadas de la fórmula (B) incluyen N,N'-bis(2-hidroxietil) etilendiamina. En la fórmula anterior, x = 1 a 3, y y + z = 2 a 6, y x, y y z son números enteros; p + q = 0 a 15, de preferencia 0 a 10. De preferencia p + q = 0. Las mezclas de la fórmula (A) y las mezclas de la fórmula (B) pueden ser utilizadas, además, también son utilizables mezclas de la fórmula (A) con fórmula (B) . En la presente invención, los ácidos orgánicos, incluidos los ácidos nafténicos que son separados del petróleo crudo inicial o de las mezclas de preferencia son aquellos que tienen pesos moleculares en el intervalo desde aproximadamente 150 a aproximadamente 800, de mayor preferencia, desde aproximadamente 200 a aproximadamente 750. La presente invención de preferencia extrae substancialmente o disminuye substancialmente la cantidad de ácidos nafténicos presentes en el crudo inicial. Por substancialmente se entiende todo de los ácidos excepto las cantidades en trazas. No obstante, no es necesario que substancialmente todo de los ácidos sea separado puesto que el valor del crudo tratado aumenta si aún una porción de los ácidos nafténicos se separa. Los solicitantes han encontrado que la cantidad de ácidos nafténicos puede ser reducida en cuando menos aproximadamente 70%, de preferencia cuando menos aproximadamente 90% y, de mayor preferencia, cuando menos aproximadamente 95%. Los petróleos crudos iniciales (crudos iniciales) como se utiliza en la presente, incluyen mezclas de crudos y destilados. De preferencia, el crudo inicial será un crudo completo, pero también pueden ser fracciones acidas de un crudo completo como puede ser el aceite del gas de vacío. Los crudos iniciales son tratados con una cantidad de amina alcoxilada capaz de formar una sal amina con los ácidos orgánicos presentes en el crudo inicial. Esta por lo común será la cantidad necesaria para neutralizar la cantidad deseada de ácidos presentes. Por lo co-mún, la cantidad de amina alcoxilada abarcará desde aproximadamente 0.15 a aproximadamente 3 equivalentes molares, con base en la cantidad del ácido orgánico presente en el crudo. Si se elige neutralizar substancialmente todo de los ácidos nafténicos presentes, entonces se utilizará un exceso molar de la amina alcoxilada. De preferencia, se utilizará 2.5 veces la cantidad de ácido nafténico presente en el crudo. El exceso molar permite la separación de ácidos con pesos moleculares mayores. La presente invención puede separar ácidos nafténicos abarcando peso molecular desde aproximadamente 150 a aproximadamente 800, de preferencia aproximadamente 250 a aproximadamente 750. Los intervalos de peso para los ácidos nafténicos separados pueden variar hacia arriba o hacia abajo de los números en la presente mencionados, dado que los intervalos dependen del nivel de sensibilidad de los medios analíticos que se utilicen para determinar los pesos moleculares de los ácidos nafténicos separados. Las aminas alcoxiladas pueden ser adicionadas solas o en combinación con agua. Si se adicionan en combinación, puede prepararse una sola solución de amina alcoxilada y agua. De preferencia, se adiciona aproximadamente 5 a 10% en peso de agua, con base en la cantidad del petróleo crudo. Si se adiciona la amina en combinación con el agua o antes del agua, el crudo es tratado durante un tiempo y a una temperatura a los cuales se formará una emulsión agua en aceite de las sales de la amina alcoxilada de los ácidos orgánicos. Los tiempos de contacto dependerán de la naturaleza del crudo inicial que ha de ser tratado, su conteniendo de ácido y la cantidad de la amina alcoxilada adicionada. La temperatura de la reacción es cualquier temperatura que afectará la reacción de la amina alcoxilada y los ácidos nafténicos contenidos en el crudo que ha de ser tratado. Por lo común, el proceso se realiza a temperaturas de aproximadamente 20 a aproximadamente 220°C, de preferencia aproximadamente 25 a aproximadamente 130 °C, de mayor preferencia, de 25 a 80°C. Los tiempos de contacto abarcaran desde aproximadamente un minuto hasta una hora y, de preferencia desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 30 minutos. Las presiones abarcarán desde la atmosférica, de preferencia desde aproximadamente 60 psi y, de mayor preferencia, desde aproximadamente 60 a aproximadamente 1000 psi. Para los crudos más pesados, son deseables temperaturas y presiones mayores. El crudo que contiene las sales entonces se mezcla con agua, si se realiza la adición paso a paso a una temperatura y durante un tiempo suficiente para formar una emulsión. Los tiempos y temperaturas permanecen igual durante la adición simultánea y la adición paso a paso del agua. Si la adición se realiza simultáneamente, el mezclado se lleva a cabo también en forma simultánea con la adición a las temperaturas y durante los tiempos antes descritos. Para la adición simultánea, no es necesario mezclar durante un periodo además del periodo durante el cual se lleva a cabo la formación de la sal. Así pues, el tratamiento del crudo inicial incluye poner en contacto y agitar para formar una emulsión, por ejemplo, mezclando. Los crudos más pesados, como son aquellos con índices con API de 20 o menores y viscosidades mayores que 200 cP a 25°C, de preferencia, serán tratados a temperaturas por encima de 60°C. Una vez que se ha formado la emulsión agua en aceite, esta se separa en una pluralidad de capas. La separación puede obtenerse por los medios conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, centrifugación, sedimentación por gravedad y separación electrostática. Una pluralidad de capas resulta de la separación. Por lo común se producirán tres capas. La capa más alta contiene el petróleo crudo del cual se han separado los ácidos. La capa intermedia es una emulsión que contiene las sales de la amina alcoxilada de ácidos de peso molecular alto y medio, mientras que la capa inferior es una capa acuosa que contiene las sales de la amina alcoxilada de ácidos de peso molecular bajo. La capa más superior que contiene el crudo tratado puede recuperarse fácilmente por un artesano experto. Así pues, a diferencia de los tratamientos que se utilizaron en el pasado por medio de los cuales los ácidos se convierten en productos que permanecen en el crudo, el proceso presente separa los ácidos del crudo. Las capas que contienen los ácidos nafténicos pueden tener valor potencial como productos de especialidad. Además, aunque no se requieren, es posible utilizar agentes para la desemulsificación a fin de mejorar la velocidad de desemulsificación y co-solventes, como alcoholes, pueden ser utilizados junto con el agua. El proceso puede ser realizado utilizando las unidades desaladoras existentes. La Figura 2 representa el proceso presente cuando se aplica en una refinería. El proceso es aplicable a las operaciones de producción y refinamiento. La corriente de petróleo ácido se trata con la cantidad necesaria de la amina alcoxilada adicionando la amina al agua de lavado y mezclando con un mezclador estático a una velocidad de corte baja. De otro modo, la amina alcoxilada puede ser adicionada primero, mezclada y seguida por adición de agua y mezclado. El crudo inicial tratado entonces es sometido a desemulsificación o separación en una unidad desaladora que aplica un campo electrostático u otro medio de separación. El petróleo con IAT reducido se extrae en la parte superior y es sometido a otro refinamiento si se desea. Las fases acuosa inferior y en emulsión se extraen juntas o por separado, de preferencia juntas y se descartan. Estas también pueden ser procesadas por separado para recuperar la amina de tratamiento. De la misma manera, la solución de la amina acuosa recuperada puede ser reutilizada y un proceso cíclico obtenido [sic]. La corriente de ácido nafténico además puede ser tratada por los métodos conocidos por los expertos en la técnica para producir un producto no corrosivo o se descarta también. En un proceso de producción, la presente invención sería especialmente aplicable a la cabeza de un pozo. En la cabeza de pozo, los crudos iniciales por lo común contienen agua y gases co-producidos . La Figura 3 ilustra la aplicabilidad de la presente invención en la cabeza de un pozo. En la Figura 3, una corriente de pozo completa que contiene el crudo inicial, agua y gases pasa a un separador, y se separa en una corriente de gas que se retira, una corriente de agua que puede contener cantidades en trazas del crudo inicial, y una corriente de crudo inicial (con agua y gases separados) que puede contener cantidades en trazas de agua. Las corrientes de agua y crudo entonces pasan a una torre de contacto. La amina alcoxilada puede ser adicionada al crudo o agua y el tratamiento presente y el mezclado se lleva a cabo en la torre de contacto . Las corrientes de agua y crudos pasan en un modo a contracorriente en la torre de contacto, en presencia de amina alcoxilada, para formar una emulsión aceite en agua inestable. La emulsión inestable se forma adicionando el petróleo crudo ácido con solo agitación moderada para la fase acuosa en una proporción suficiente para producir una dispersión de aceite en una fase acuosa continua. El petróleo crudo debe ser adicionado a la fase acuosa en lugar de la fase acuosa siendo adicionada al petróleo crudo, para reducir al mínimo la formación de una emulsión agua en aceite estable. Una proporción de 1:3 a 1:15, de preferencia 1:3 a 1.4 del petróleo a la fase acuosa se utiliza con base en el peso del petróleo y la fase acuosa. Se formará una emulsión estable si la proporción del petróleo a la fase acuosa es 1:1 o menor. La cantidad de la amina alcoxilada abarcará desde aproximadamente 0.15 a aproximadamente 3 equivalentes molares, con base en la cantidad del ácido orgánico presente en el crudo inicial. La fase acuosa es la corriente de agua, si la amina alcoxilada se adiciona directamente al crudo o la amina alcoxilada y agua si se adiciona la amina alcoxilada a la corriente de agua. Por lo común se requiere un tamaño de gota desde 10 hasta 50 µ, de preferencia de 20 a 50 µ. El contacto del petróleo crudo y la amina alcoxilada acuosa debe llevarse a cabo durante un tiempo suficiente para dispersar el petróleo en la amina alcoxilada acuosa, de preferencia para producir cuando menos 50% en peso, de mayor preferencia cuando menos 80% y de mayor preferencia 90% del petróleo dispersado en la amina alcoxilada acuosa. El contacto por lo común se lleva a cabo en intervalos de temperatura desde aproximadamente 10°C hasta aproximadamente 40°C. A temperaturas mayores que 40°C aumenta la probabilidad de formar una emulsión estable. Las sales de amonio del ácido nafténico producidas se separan de las gotículas de crudo a medida que se elevan desde la parte inferior de la torre de contacto. El crudo tratado se separa de la parte superior de la torre de contacto y el agua que contiene las sales de la amina alcoxilada de los ácidos nafténicos (capas inferiores) se separa de la parte inferior de la torre de contacto. De esta manera, el crudo mejorado que tiene ácidos nafténicos separados del mismo se recupera en la cabeza del pozo. El crudo tratado puede entonces ser tratado, como puede ser en forma electrostática, para separar cualquier agua y ácidos nafténicos remanentes si se desea. Los subproductos agua y sal amina alcoxilada del ácido orgánico separados de la torre de contacto pueden ser reinyectados al suelo. No obstante, debido al costo de la amina alcoxilada, sería deseable realizar un paso de recuperación antes de la reinyección. La amina alcoxilada recuperada puede entonces ser reutilizada en el proceso, creando por este medio un proceso cíclico. Si se desea regenerar los ácidos orgánicos, incluidos los ácidos nafténicos y las aminas alcoxiladas, es posible utilizar el siguiente proceso. El método consta de los pasos de: (a) tratar las capas remanentes después de la separación de la capa de crudo tratado incluida la capa de la emulsión, con una solución acida seleccionada del grupo que comprende ácidos minerales o dióxido de carbono, a una presión y pH suficientes para producir ácidos nafténicos y una sal amina del ácido mineral cuando se utiliza el ácido mineral o el bicarbonato de amina cuando se utiliza dióxido de carbono, (b) separar una capa superior que contenga los ácidos nafténicos y una capa acuosa inferior; (c) adicionar, a la capa acuosa inferior, una base inorgánica si el paso (a) utiliza un ácido mineral, o calentar a una temperatura y durante un tiempo suficiente si el paso (a) utiliza dióxido de carbono para elevar el pH a > 8; (d) soplar gas a través de la capa acuosa para crear espuma que contenga aminas alcoxiladas; (e) despumar la espuma para obtener las aminas alcoxiladas. La espuma puede además ser colapsada o se colapsará con el tiempo. Cualquier gas que sea inerte o no reactivo en el proceso presente puede ser utilizado para crear la espuma; no obstante, se utilizará de preferencia aire. El artesano experto seleccionará fácilmente los gases convenientes. Si se desea colapsar la espuma, es posible utilizar las sustancias químicas conocidas por los expertos, u otras técnicas mecánicas conocidas. En el método utilizado para recuperar las aminas alcoxiladas, es posible utilizar un ácido mineral para convertir cualquiera de las sales de las aminas alcoxiladas de ácido nafténico formadas durante la separación del ácido nafténico a partir de un crudo inicial. Los ácidos pueden ser seleccionados de ácido sulfúrico, ácido clorhídrico ácido fosfórico, y mezclas de los mismos. Además es posible adicionar dióxido de carbono a la emulsión de las sales de las aminas alcoxiladas bajo presión. En cualquier caso, se continúa la adición del ácido hasta que se llega a un pH de aproximadamente 6 o menos, de preferencia aproximadamente 4 a 6. La adición de ácido da origen a la formación de una capa superior de petróleo que contiene ácido nafténico y una capa acuosa inferior. Luego se separan las capas y a la capa acuosa se adiciona una base inorgánica como hidróxido de amonio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o mezclas de las mismas, si se utilizo un ácido mineral, para obtener un pH mayor que aproximadamente 8. De otro modo, la capa acuosa se calienta a una temperatura y durante un tiempo suficiente si se utiliza el dióxido de carbono para obtener un pH mayor que aproximadamente 8. Por lo común, la capa será calentada a aproximadamente 40 a aproximadamente 85°C, de preferencia cerca de 80°C. Luego se introduce un gas, por ejemplo, aire, nitrógeno, metano o etano a través de la solución a una velocidad suficiente para crear una espuma que contenga las aminas alcoxiladas. La espuma luego se recupera y colapsa para obtener la amina alcoxilada. El proceso de recuperación puede ser utilizado en la refinería o en la cabeza del pozo antes de la reinyección. La invención ahora será ilustrada mediante los siguientes ejemplos que no se proponen como limitantes.

EJEMPLO 1: En este ejemplo se utilizó como un petróleo modelo 40/30/30 %ISOPAR-M"/Solvent 600 Neutral/Aromatic 150. "ISOPAR M" es un destilado isoparafínico, Solvent 600 Neutral es un petróleo base y Aromatic 150 es un destilado aromático. El ácido 5-ß colánico fue utilizado como el ácido nafténico modelo. 2% en peso del ácido fue solubilizado en el petróleo modelo y sometido a los pasos de proceso antes señalados utilizando una amina dodecilpentaetoxilada (R = C?2 y M + n = 5) . El tiempo de mezclado fue 15 minutos a temperatura ambiente. El índice de acidez total del petróleo modelo descendió de 4.0 a 0.2. La cromatografía líquida de alta resolución manifestó un 99% de separación del ácido 5-ß colánico a partir del petróleo tratado.

EJEMPLO 2: Un crudo del Mar del Norte (Gryphon) con un IAT de 4.6 fue utilizado en este ejemplo. La amina alcoxilada mostrada fue utilizada a la tasa del tratamiento de adición de agua y amina [sic]. Los resultados se tabulan en la Tabla 1.

TABLA 1 Amina Tasa de tratamiento de la % en peso IAT después de amina (equivalentes mol) de agua tratamiento m+ n : NENGUNA 10 4.2 EJEMPLO 3:_ Una sal de amonio alcoxilado del ácido nafténico fue preparada neutralizando una muestra de ácido nafténico comercial -- con una cantidad equimolar de dodecilpentaetanolamina. Una solución al 30% en peso de la sal fue preparada en agua para crear una emulsión modelo conteniendo la sal naftenato de amonio alcoxilado. 100 ml de la solución de la sal orgánica fue tomado en un embudo de separación y se adicionó ácido sulfúrico concentrado para llevar el pH a 6. Se observó una liberación instantánea del ácido nafténico como un aceite insoluble en agua. La fase acuosa inferior fue separada de la fase oleosa y se adicionó hidróxido de amonio para obtener un pH de 9. La solución acuosa fue introducida en un aparato para la producción de espuma como se muestra en la Figura 4. Se burbujeó aire a través del tubo de admisión en la parte inferior. Se genero una espuma copiosa se recolecto en la cámara de selección. La espuma se colapso con el reposo dando origen a un líquido amarillo caracterizado como un concentrado de dodecilpentaetanolamina.

EJEMPLO 4: Crudo de Mar del Norte, Gryphon, fue sometido al proceso de fraccionación en emulsión descrito en el Ejemplo 2. La fase inferior de la emulsión fue extraída y utilizada como sigue: 100 ml de la emulsión fueron tomados en un embudo de separación y adicionado ácido sulfúrico concentrado para llevarlo a un pH de 6. Se observó liberación instantánea de ácido nafténico como un petróleo insoluble en agua. La fase acuosa inferior fue separada de la fase oleosa. La fase oleosa fue analizada por FITR y 13C NMR para confirmar la presencia de ácidos nafténicos. El análisis por HPLC indicó que fueron extraídos ácidos nafténicos con peso molecular de 250 a 75Q. Se adicionó hidróxido de amonio a la fase acuosa para obtener un pH de 9. La solución acuosa fue introducida a un aparato para la producción de espuma como se muestra en la Figura 4. Se burbujeó aire a través del tubo de admisión en la parte inferior para generar una espuma estable que fue recolectada en la cámara de recolección. La espuma colapsada con el reposo dio origen a un líquido amarillo caracterizado como un concentrado de dodecilpentaetanolamina.

EJEMPLO 5: Crudo del Mar del Norte, Gryphon, fue sometido al proceso de fraccionación en emulsión descrito en el Ejemplo 2 . La fase inferior de la emulsión fue extraída y utilizada como sigue: 100 ml de la emulsión fueron llevados a una autoclave, se adiciono C0 sólido y la emulsión fue agitada a 300 rpm a 0°C y 100 psi durante dos horas. El producto fue centrifugado durante 20 minutos a 1800 rpm para separar los ácidos nafténicos insolubles en agua de la fase acuosa. La fase oleosa fue analizada por FTIR y 13C NMR para confirmar la presencia de ácido nafténico. El análisis por HPLC indicó que fueron extraídas ácidos nafténicos con peso molecular 250 a 750. La fase acuosa inferior estuvo a un pH de 9 indicando regeneración de la amina orgánica. La solución acuosa fue introducida a un aparato para la formación de espuma mostrada en la Figura 4. Se burbujeó aire a través del tubo de admisión en la parte inferior para generar Una espuma estable que fue recolectada en la cámara de recolección. La espuma se colapso con el reposo dando origen a un líquido amarillo caracterizado como un concentrado de dodecilpentaetanolamina.

EJEMPLO 6: En este ejemplo se utilizó como petróleo modelo 40/30/30 "ISOPAR M'VSolvent 600 Neutral/Aro atic 150, se utilizó ácido 5-ß colánico como el ácido nafténico modelo y N, N' -bis (2-hidroxietil) etilendiamina (y = z = 1, x = 1) . El petróleo ácido fue tratado con una cantidad equimolar (con base en la cantidad de ácido 5-ß colánico) de N,N -bis(2-hidroxietil) etilendiamina 5% en peso de agua fueron adicionados al petróleo tratado y mezclado. Se empleó centrifugación para tratar el ácido nafténico como su sal en una fase inferior en emulsión. El índice de acidez total (IAT) del petróleo modelo ácido fue reducido de 2.9 a menos de 0.2.

EJEMPLO 7: Se utilizó crudo del Mar del Norte, Gryphon (IAT = 4.6) en este ejemplo. La amina fue utilizada en las siguientes condiciones: Relación molar de N,N' -bis (2-hidroxietil) etilendiamina a ácido = 2.5. Temperatura de la reacción = 25°C. Tiempo de reacción = 5 minutos . Volumen del agua de lavado = 10% en peso Mezclado de agua de lavado = ligera agitación en tambor de la mezcla aceite-agua durante 10 minutos.

Separación = centrifugación a 1800 rpm durante 30 minutos. La reducción del IAT de 4.6 a 1.5 con aproximadamente 96% de rendimiento del petróleo tratado fue obtenido. La HPLC del petróleo fraccionado no tratado y en emulsión manifestó que fueron extraídos ácidos nafténicos en pesos moleculares desde 250 hasta 750.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para extraer ácidos orgánicos de un petróleo crudo inicial comprende los pasos de: (a) tratar el petróleo crudo inicial conteniendo ácidos nafténicos con una cantidad de una amina alcoxilada y agua bajo condiciones y durante un tiempo y alguna temperatura suficientes para formar una emulsión agua en aceite de la sal amina en donde la amina alcoxilada se selecciona del grupo que consiste en aminas alcoxiladas con las siguientes fórmulas (A) y (B) : (CH2CH2O)m(CH2CHCH3O)p H (A) R—-N ^CH2CH2O)n(CH2CHCH3O) H donde m + n = 5 a 50 R = grupo alquilo de Cs a C2o lineal o ramificado . (B) H-(OCH2CH2)-(CH2CHCH30)-{NHCH2CH2NH}-(CH2CH2?)-(CH2CHCH3?)-H donde x =l a 3 y y + z = 2 a 6, y en donde p + q = 0 a 15, mezclas de fórmula (A) y mezclas de fórmula (B) ; en donde el petróleo crudo inicial se selecciona del grupo que consiste en petróleos crudos, mezclas de petróleo crudo y destilados de petróleo crudo; y (b) separar la emulsión del paso (a) en una pluralidad de capas, en donde una de estas capas contiene un aceite crudo tratado con cantidades disminuidas de ácidos orgánicos; (c) recuperar la capa del paso (b) que contiene el petróleo crudo tratado con una cantidad disminuida de ácido orgánico y las capas conteniendo agua y la sal amina alcoxilada.

2. El proceso de la reivindicación 1, en donde se adiciona agua simultáneamente con o después de la amina alcoxilada.

3. El proceso de la reivindicación 1, en donde la cantidad de la amina alcoxilada es aproximadamente 0.15 a aproximadamente 3 equivalentes molares con base en la cantidad del ácido orgánico presente en el crudo.

4. El proceso de la reivindicación 1, en donde el proceso se realiza en una refinería y la separación se realiza en una unidad de desalación para producir una fase que contenga un crudo tratado con los ácidos orgánicos separados del mismo, y una fase que contenga agua y las sales de amina alcoxilada.

5. El proceso de la reivindicación 1, en donde el proceso se realiza en una cabeza de pozo y el crudo inicial esta contenido en una corriente de pozo completa a partir de la cabeza de pozo y consiste en pasar la corriente de pozo completa a un separador para formar una corriente gaseosa, una corriente de crudo inicial que contiene los ácidos orgánicos y una corriente de agua; poner en contacto a contracorriente el petróleo crudo inicial con una cantidad de la corriente de agua en presencia de una cantidad de una amina alcoxilada durante un tiempo y a una temperatura suficientes para formar una sal amina, en donde la amina alcoxilada se selecciona del grupo que consiste en aminas alcoxiladas con las siguientes fórmulas (A) y (B) : (CH2CH2O)m(CH2CHCH3O) H ./ (A) R — ^ CHsCffcO) n (CH2CHCH3O) H donde m + n := 2 a 50 R = grupo alquilo de Cs a C2o lineal o ramificado en una torre de contacto, durante un tiempo y temperaturas suficientes para formar una emulsión aceite en agua inestable; y (B) H-(OCH2CH2)-(CH2CHCH30)- {NHCH2CH2NH}-(CH2CH20)-(CH2CHCH30)-H donde x =l a 3 y y + z = 2 a 6, y en donde p + q = 0 a l5, mezclas de fórmula (A) y mezclas de fórmula (B) .

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1 para recuperar la amina alcoxilada además comprende (a) poner en contacto la capa o fase que contiene la sal de la amina alcoxilada de los ácidos orgánicos con un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácidos minerales o dióxido de carbono en una cantidad suficiente y bajo las condiciones para producir ácidos orgánicos y una capa acuosa; (b) separar una capa superior que contenga los ácidos orgánicos y una capa acuosa inferior; (c) adicionar, a la capa acuosa inferior, una base inorgánica si el paso (a) utiliza un ácido mineral, o calentar a una temperatura y durante un tiempo suficientes si el paso (a) utiliza dióxido de carbono, para elevar el pH de la capa a > 8; (d) soplar gas un gas a través de la capa acuosa para crear espuma que contenga la amina alcoxilada; (e) recuperar la espuma que contiene la amina alcoxilada.

7. El método de acuer?o con la reivindicación 6, en donde cuando se aplica la regeneración en una refinería, la amina alcoxilada recuperada se recicla en el proceso.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la relación de agua a corriente de crudo inicial es 1:3 a 1:15.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la cantidad de agua es aproximadamente 5 a aproximadamente 10% en peso, con base en la cantidad del crudo inicial.

10. El método de la reivindicación 1, en donde la amina es una mezcla de aminas de la fórmula (A) y la fórmula (B) . RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige - a un proceso para extraer ácidos orgánicos a partir de un petróleo crudo inicial que consiste en los pasos de: (a) tratar el petróleo crudo inicial que contiene ácidos nafténicos con una cantidad de una amina alcoxilada y agua bajo condiciones y durante un tiempo y a una temperatura suficientes para formar una emulsión agua en aceite de la sal amina, en donde la amina acoxilada se selecciona del grupo que consiste en aminas alcoxiladas teniendo las siguientes fórmulas (A) y (B) : CH2CH2O)m(CH2CHCH3O) H _y (A) R — N ^%Cñ2CH.20) n (CH2CHCH3O) H donde m + n = 5 a 50 y R = grupo alquilo de Cs a C2o lineal o ramificado . (B) H-(OCH2CH2)-(CH2CHCH30)- {NHCH2CH2NH}- (CH2CH20)-(CH2CHCH30)-H donde x =l a 3 y y + z = 2 a 6, y en donde p + q = 0 a l5, mezclas de fórmula (A) y mezclas de fórmula (B) ; en donde el petróleo crudo inicial se selecciona del grupo que consiste en petróleos crudos, mezclas de petróleo crudo y destilados de petróleo crudo; y (b) separar la emulsión del paso (a) en una pluralidad de capas, en donde una de estas capas contiene un petróleo crudo tratado con cantidades disminuidas de ácidos orgánicos; (c) recuperar la capa del paso (b) que contiene el petróleo crudo tratado teniendo una cantidad disminuida de ácido orgánico y capas que contienen agua y sal de la amina alcoxilada.