NO20140832A1 - Selective gas stripping of a volatile phase contained in an emulsion, the continuous phase thereof being less volatile - Google Patents
Selective gas stripping of a volatile phase contained in an emulsion, the continuous phase thereof being less volatile Download PDFInfo
- Publication number
- NO20140832A1 NO20140832A1 NO20140832A NO20140832A NO20140832A1 NO 20140832 A1 NO20140832 A1 NO 20140832A1 NO 20140832 A NO20140832 A NO 20140832A NO 20140832 A NO20140832 A NO 20140832A NO 20140832 A1 NO20140832 A1 NO 20140832A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- emulsion
- phase
- gas
- stripping
- stated
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 134
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 54
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 36
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 31
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 14
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 113
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 20
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 3
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000001159 Fisher's combined probability test Methods 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0205—Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/04—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with chemical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fjerning av en dispergert fase i emulsjon, karakterisert ved at den omfatter et trinn som er rettet mot å utsette nevnte emulsjon for en gassavdrivning som utføres under temperatur- og trykkbetingelser som er lavere enn betingelsene for koking av væsken i den dispergerte fase, og hvor nevnte gass er valgt slik at den dispergerte fase har en flyktighet og affinitet med denne gassen større enn for den kontinuerlige fase i nevnte emulsjon.The present invention relates to a method for removing a dispersed phase in emulsion, comprising a step directed to exposing said emulsion to a gas evaporation performed under temperature and pressure conditions lower than the conditions for boiling the liquid in the dispersed phase, and wherein said gas is selected such that the dispersed phase has a volatility and affinity with that gas greater than that of the continuous phase of said emulsion.
Description
SELEKTIV GASSAVD RIVING AV EN FLYKTIG FASE SOM BEFINNER SEG I EN EMULSJON, IDET DEN KONTINUERLIGE FASE I DENNE ER MINDRE FLYKTIG SELECTIVE DEGASSING THE REMOVAL OF A VOLATILE PHASE PRESENT IN AN EMULSION, SINCE THE CONTINUOUS PHASE IN IT IS LESS VOLATILE
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte eller prosess for fjerning av en dispergert fase av en emulsjon. The present invention relates to a method or process for removing a dispersed phase of an emulsion.
En emulsjon er en blanding av minst to ikke-blandbare væskefaser, i det minste én første fase er dispergert i den andre fase, generelt i form av dråper. Den første fase danner en såkalt dispergert eller diskontinuerlig fase, og den andre fase danner en såkalt kontinuerlig fase. Hver fase kan åpenbart være en væskefase eller et produkt eller blanding av produkter. An emulsion is a mixture of at least two immiscible liquid phases, at least one first phase is dispersed in the second phase, generally in the form of droplets. The first phase forms a so-called dispersed or discontinuous phase, and the second phase forms a so-called continuous phase. Each phase can obviously be a liquid phase or a product or mixture of products.
I den foreliggende søknad skal uttrykket emulsjon fortolkes i sin bredt aksepterte betydning, uten å ta dispersjonskarakteristika, så som dråpestørrelse, osv., i betraktning. In the present application, the term emulsion is to be interpreted in its widely accepted meaning, without taking dispersion characteristics, such as droplet size, etc., into account.
Emulsjoner kan dannes og være tilstede i tallrike anledninger, uansett om de er ønsket eller ikke. Emulsions can form and be present on numerous occasions, whether desired or not.
Det skal særlig nevnes sektoren for behandling av avløpsvann, hvor partikler av oljeaktig type kan finnes i suspensjon i vann. Particular mention should be made of the wastewater treatment sector, where particles of an oily type can be found in suspension in water.
Det skal også nevnes petroleumsindustrien, hvor behandlede strømmer ofte kan inneholde produkter som ikke er blandbare med hverandre, og er tilbøyelige til å danne separate faser. Fra utvinningen og raffineringen av råolje og naturgass inntil de omdannes til forskjellige kjemikalske produkter, er det således mulig å oppnå emulsjoner uansett om dette er tilsiktet eller ikke. Mention should also be made of the petroleum industry, where treated streams can often contain products that are not miscible with each other, and tend to form separate phases. From the extraction and refining of crude oil and natural gas until they are converted into various chemical products, it is thus possible to achieve emulsions regardless of whether this is intended or not.
Det er særlig under utvinning av råolje vanlig samtidig å utvinne vann blandet med hydrokarbonene, særlig under oljeboring til havs. Vann har også høy salinitet, hvilket er skadelig for de fleste etterfølgende operasjoner. Pumpekraft kan føre til dispersjon av vann i hydrokarbonfasen. I slike tilfeller er den dannede emulsjonen åpenbart ufrivillig og ikke ønsket, og denne vandige fasen må reduseres så mye som mulig. Det er også vanlig å vaske hydrokarbonfasene med en vandig fase, særlig for å trekke ut en bestanddel som er i det minste delvis blandbar med denne, eksempelvis lette hydrokarboner eller alkoholer, særlig metanol. Vasking kan da forårsake dannelse av en emulsjon av vann-i-hydrokarbonfase, eller omvendt. I dette tilfellet er emulsjonen som dannes tilsiktet, men kun midlertidig, og det kan være nødvendig å redusere denne dispergerte fasen for å oppnå en renset kontinuerlig fase og/eller for å gjenvinne den dispergerte fase. It is particularly common during the extraction of crude oil to simultaneously extract water mixed with the hydrocarbons, especially during offshore oil drilling. Water also has high salinity, which is detrimental to most subsequent operations. Pumping power can lead to dispersion of water in the hydrocarbon phase. In such cases, the emulsion formed is obviously involuntary and not desired, and this aqueous phase must be reduced as much as possible. It is also common to wash the hydrocarbon phases with an aqueous phase, in particular to extract a component which is at least partially miscible with it, for example light hydrocarbons or alcohols, especially methanol. Washing can then cause the formation of a water-in-hydrocarbon phase emulsion, or vice versa. In this case, the emulsion formed is intentional, but only temporary, and it may be necessary to reduce this dispersed phase to obtain a purified continuous phase and/or to recover the dispersed phase.
Det kan også nevnes kjemiske industrier som bruker produkter fremskaffet ved emulsjonsreaksjoner, og særlig emulsjonspolymerisasjon, hvor det kan være påkrevet samtidig å redusere en av emulsjonsfasene for å gjenvinne det syntetiserte produkt. Mention can also be made of chemical industries that use products obtained by emulsion reactions, and in particular emulsion polymerization, where it may be required at the same time to reduce one of the emulsion phases in order to recover the synthesized product.
Det er tallrike prosesser som tillater forskjellige forbindelser å bli separert fra hverandre, særlig for slike formål som rensing, anriking eller fraksjonering av produkter etler blandinger av produkter. There are numerous processes which allow different compounds to be separated from each other, particularly for such purposes as purification, enrichment or fractionation of products or mixtures of products.
Disse separasjonsprosessene omfatter blant annet destillasjon, synking, adsorpsjon på faste adsorbentsjikt, uttrekking, avdrivingsprosesser, osv. These separation processes include, among other things, distillation, sinking, adsorption on solid adsorbent layers, extraction, stripping processes, etc.
En separasjonsprosess er generelt basert på en forskjell i én eller flere fysikalsk-kjemiske egenskaper for forbindelsene som skal separeres, og gjør bruk av denne forskjellen til å bevirke separeringen av disse. Forskjellene kan for eksempel være forskjeller i kokepunkt, relativ tetthet, affinitet for et materiale, størrelse, form, vekt, osv. Jo større forskjellen i egenskapen er, jo enklere og mer selektiv vil separasjonen bli. A separation process is generally based on a difference in one or more physico-chemical properties of the compounds to be separated, and makes use of this difference to effect their separation. The differences can be, for example, differences in boiling point, relative density, affinity for a material, size, shape, weight, etc. The greater the difference in the property, the easier and more selective the separation will be.
Hver av disse prosessene har derfor sine spesifisiteter og grenser, og brukes generelt i relasjon til de fysikalsk-kjemiske egenskaper som er involvert, dens selektivitet for disse egenskapene, de påkrevde driftsbetingelser og den ønskede grad av separasjon fra delvis separasjon opptil så langt som tilnærmet total rensing av et produkt. Each of these processes therefore has its specificities and limits, and is generally used in relation to the physico-chemical properties involved, its selectivity for these properties, the required operating conditions and the desired degree of separation from partial separation up to near total cleaning of a product.
Separasjonsprosesser kan tilknyttes hverandre, oftest i rekkefølge, og/eller kan gjentas under forskjellige driftsbetingelser for å oppnå den ønskede separasjon eller de ønskede separasjoner. Dette gjelder fremfor alt for behandlingen av komplekse blandinger og/eller de som har bestanddeler med forskjell i fysikalsk-kjemiske egenskaper som er liten eller utilstrekkelig, hvilken nødvendiggjør bruken av flere separeringsprosesser som involverer flere forskjellige fysikalsk-kjemiske egenskaper. Dette kan også være nødvendig i rensemetoder som er ment for å oppnå en svært høy grad av renhet for et produkt. Separation processes can be linked to each other, usually in sequence, and/or can be repeated under different operating conditions to achieve the desired separation or separations. This applies above all to the treatment of complex mixtures and/or those with components with a difference in physico-chemical properties that is small or insufficient, which necessitates the use of several separation processes involving several different physico-chemical properties. This may also be necessary in cleaning methods that are intended to achieve a very high degree of purity for a product.
For ikke-bland bare produkter, særlig emulsjoner, kan det brukes flere prosesser. For non-mix only products, especially emulsions, several processes can be used.
Det er første mulig å se for seg synking av produktet før begynnende separering av fasene. It is first possible to envision the product sinking before the initial separation of the phases.
For en emulsjon, og særlig i relasjon til dens stabilitet og dråpestørrelse, kan imidlertid den tiden som er nødvendig for synking snart bli for lang. However, for an emulsion, and particularly in relation to its stability and droplet size, the time required for sinking can soon become too long.
I tillegg, hvis en emulsjon ikke koaleserer vil det kun være mulig å gjenvinne en del av den kontinuerlige fase, og en ikke-neglisjerbar del av den vil ikke kunne separeres. Omvendt vil gjenvinning av den dispergerte fase alene ikke enkelt være mulig. Koalesens av emulsjonen må derfor fremkalles hvis den ikke koaleserer naturlig, og hvis koalesenstiden er for lang. In addition, if an emulsion does not coalesce it will only be possible to recover a part of the continuous phase, and a non-negligible part of it will not be able to be separated. Conversely, recovery of the dispersed phase alone will not be easily possible. Coalescence of the emulsion must therefore be induced if it does not coalesce naturally, and if the coalescence time is too long.
Selv etter koalesens av emulsjonen og gjenvinning av de separate fasene, er det alltid igjen en grenseflate hvor det er vanskelig å oppnå presis fasese pa rasjon, og det er ofte igjen en restmengde av én fase i den andre. Grenseflateområdet må ofte fjernes eller behandles igjen. Even after coalescence of the emulsion and recovery of the separate phases, there always remains an interface where it is difficult to achieve precise phase distribution, and there is often a residual amount of one phase in the other. The interface area often needs to be removed or re-treated.
Man vil også ta ad notam at metoder med synking ikke gir adgang til å redusere produktet som befinner seg i en fase i oppløst form hvis produktene ikke er fullstendig ublandbare. Det er derfor generelt ekstremt vanskelig å oppnå høy renhet ved bruk av en metode med synking alene, og særlig å nå under metningsterskelen for forbindelsen som skal reduseres i fasen som skal beholdes. It will also be noted that methods with sinking do not allow to reduce the product that is in a phase in dissolved form if the products are not completely immiscible. It is therefore generally extremely difficult to achieve high purity using a sink-only method, and in particular to reach below the saturation threshold of the compound to be reduced in the phase to be retained.
En annen mulig løsning er å gripe til destillasjon av emulsjonen. Denne løsningen er imidlertid ikke egnet for alle produktet. For det første er dette er forholdsvis kompleks operasjon å implementere, og krever tungt utstyr. For det andre blir den generelt gjennomført ved høy temperatur, hvilket er svært energiforbrukende, og som i det verste tilfellet kan føre til forringelse av et eller flere produkter i blandingen i emulsjonen. Another possible solution is to resort to distillation of the emulsion. However, this solution is not suitable for all products. Firstly, this is a relatively complex operation to implement, and requires heavy equipment. Secondly, it is generally carried out at a high temperature, which is very energy-consuming, and which in the worst case can lead to the deterioration of one or more products in the mixture in the emulsion.
Det skal også tas ad notam at i det bestemte tilfellet med fjerning av vann som befinner seg i et rå oljeprodukt, har dette vannet et svært høyt saltinnhold. Når vannet varmes opp og fordampes, er disse saltene tilbøyelige til å avsette seg i destillasjons-kolonnen, hvilket fører tii korrosjonsfenomener. It should also be noted that in the specific case of removing water contained in a crude oil product, this water has a very high salt content. When the water is heated and evaporated, these salts tend to deposit in the distillation column, leading to corrosion phenomena.
Tilslutt, destillasjon krever en forskjell i kokepunkt mellom produktene som skal separeres, og jo mindre temperaturdifferansen er, jo vanskeligere vil destillasjonen bli, og jo større høyde av kolonnen er påkrevet. For å optimere destillasjon blir den ofte utført under redusert trykk. Hvis blandingen som skal separeres kommer fra en trykksatt mateledning (f.eks. oljepumping), må trykket i blandingen reduseres. Frem-skaffelse av et trykkfall er en kostbar, kompleks operasjon som krever installasjon av trykkreduseringsventiler og andre systemer. I tillegg må trykket ofte gjenopprettes for disse produktene, slik at de kan mates til en annen installasjon. Finally, distillation requires a difference in boiling point between the products to be separated, and the smaller the temperature difference, the more difficult the distillation will be, and the greater the height of the column required. To optimize distillation, it is often carried out under reduced pressure. If the mixture to be separated comes from a pressurized supply line (eg oil pumping), the pressure in the mixture must be reduced. Producing a pressure drop is an expensive, complex operation that requires the installation of pressure reducing valves and other systems. In addition, pressure must often be restored for these products so that they can be fed to another installation.
Destillasjon kan også i tallrike tilfeller være begrenset av fenomener med azeotrop dannelse. Distillation can also in numerous cases be limited by phenomena of azeotropic formation.
En tredje separasjonsteknikk som kan brukes er adsorpsjon på faste adsorbentsjikt, så som molekylsiler, silika-geler, osv. Disse typer av adsorbenter er generelt ikke egnet for blandinger av væskedråper og tunge hydrokarboner. I tillegg krever regenereringen av disse adsorbentene en høy temperatur, og dette er svært energiforbrukende. A third separation technique that can be used is adsorption on solid adsorbent layers, such as molecular sieves, silica gels, etc. These types of adsorbents are generally not suitable for mixtures of liquid droplets and heavy hydrocarbons. In addition, the regeneration of these adsorbents requires a high temperature, and this is very energy-consuming.
For ikke-blandbare komponenter har man også sett for seg å gripe til en avdrivings-teknikk. For non-miscible components, it has also been envisaged to resort to a drifting technique.
Avdrivingsteknikken er en separeringsprosess hvor en væskestrøm bringes i kontakt med en gass-strøm for å bevirke selektiv overføring av stoff mellom nevnte væske-strøm og gass-strøm i relasjon til de relative affiniteter av de forskjellige produkter mellom de to gass- og væskefaser, idet affiniteten for en bestanddel for gass- eller væskefasen essensielt er basert på dens flyktighet under driftsbetingelsene og på termodynamiske likevektsbetingelser for bestanddelene i damp- og væskefasene. The stripping technique is a separation process where a liquid stream is brought into contact with a gas stream to effect selective transfer of substance between said liquid stream and gas stream in relation to the relative affinities of the different products between the two gas and liquid phases, the affinity of a constituent for the gas or liquid phase is essentially based on its volatility under operating conditions and on thermodynamic equilibrium conditions for the constituents in the vapor and liquid phases.
Avdrivingsprosesser er separasjonsprosesser av høy interesse, på grunn av at de er forholdsvis enkle, og siden de kan utføres under forholdsvis enkle betingelser og har lave energikrav. Stripping processes are separation processes of high interest, due to the fact that they are relatively simple, and since they can be carried out under relatively simple conditions and have low energy requirements.
En bestanddel kan derfor reduseres fra væskefasen for å anrike gassfasen som den har større affinitet til (avdrevet bestanddel i væskefasen avdrevet av en avd rivings-gassfase mot denne gassfasen). A component can therefore be reduced from the liquid phase in order to enrich the gas phase to which it has a greater affinity (absorbed component in the liquid phase removed by a stripping gas phase against this gas phase).
Det skal påpekes at den omvendte operasjon bestående av å redusere en bestanddel av gassfasen for å anrike væskefasen som den har større affinitet til (bestanddel i gassfase avdrevet av en avd rivende væskefase og mot denne væskefasen) generelt anses for å være en fysisk eller kjemisk adsorpsjonsoperasjon og ikke en gass-avdrivingsoperasjon i den strengeste forstand. It should be pointed out that the reverse operation consisting of reducing a constituent of the gas phase in order to enrich the liquid phase to which it has a greater affinity (constituent in gas phase driven off by a stripping liquid phase and towards this liquid phase) is generally considered to be a physical or chemical adsorption operation and not a gas stripping operation in the strictest sense.
Det skal derfor her spesifiseres at uttrykket "gassavdriving" i den foreliggende oppfinnelse skal fortolkes som utelukkende å bety den første variant, nemlig avd riving av væskefasen med gassfasen. Uttrykket gassavdriving skal forstås som strengt å betegne avdriving med en gass, dvs. at gassen er avdrivingsmiddelet som brukes, som gir adgang til avdrivingen av bestanddelen som skal fjernes fra væskefasen. It must therefore be specified here that the term "gas removal" in the present invention is to be interpreted as exclusively meaning the first variant, namely removal of the liquid phase with the gas phase. The term gas stripping must be understood as strictly denoting stripping with a gas, i.e. that the gas is the stripping agent used, which gives access to the stripping of the component to be removed from the liquid phase.
For eksempel blir avdrivingsteknikken ofte brukt til å redusere forurensende stoffer av VOC (volatile organic compounds (flyktige organiske forbindelser))-typen og gasser oppløst i en strøm av vann for å behandle dette vannet. I denne typen av prosess skjer overføringen fra væskefasen, og VOC-ene føres bort av gassfasen. Det er derfor visselig en gassavdrivingsprosess i betydningen ifølge den foreliggende oppfinnelse. For example, the stripping technique is often used to reduce VOC (volatile organic compounds) type pollutants and gases dissolved in a stream of water to treat this water. In this type of process, the transfer takes place from the liquid phase, and the VOCs are carried away by the gas phase. It is therefore certainly a gas removal process in the sense according to the present invention.
Som et motsatt eksempel er det kjent naturgass-dehydratiseringsenheter som opereres ved avdriving med trietylenglykol (TEG). I disse enhetene blir vannet som befinner seg i gassfasen overført til væskefasen (TEG). Som forklart i det foregående er denne prosessen ikke en gassavdrivingsprosess i betydningen av den foreliggende oppfinnelse, siden gassfasen er den fase som en bestanddel fjernes fra og overføres til væskefasen. Denne prosessen er faktisk en prosess hvor gassen vaskes ved fysisk adsorpsjon av vannet med glykol. As an opposite example, natural gas dehydration units are known which operate by stripping with triethylene glycol (TEG). In these units, the water that is in the gas phase is transferred to the liquid phase (TEG). As explained above, this process is not a gas removal process in the sense of the present invention, since the gas phase is the phase from which a component is removed and transferred to the liquid phase. This process is actually a process where the gas is washed by physical adsorption of the water with glycol.
Prinsippet for en gassavdrivingsprosess er derfor å fremme overføringen av bestanddelene som skal reduseres fra væskefasen mot gassfasen. For å gjøre dette må bestanddelen som skal fjernes di ff undere i den kontinuerlige fase mot en væske/gass-grenseflate som den passerer gjennom, og hvor den avdamper. The principle of a gas stripping process is therefore to promote the transfer of the constituents to be reduced from the liquid phase to the gas phase. To do this, the component to be removed must diffuse in the continuous phase towards a liquid/gas interface through which it passes, and where it evaporates.
Mer spesifikt, overføringen av stoff skjer via et fenomen med diffusjon og desorpsjon av den flyktige forbindelse ved denne grenseflaten, og forårsakes av gass-strøm men. Den er basert på den termodynamiske likevekt som skal nås av den flyktige forbindelse mellom de to fasene. More specifically, the transfer of matter occurs via a phenomenon of diffusion and desorption of the volatile compound at this interface, and is caused by gas flow but. It is based on the thermodynamic equilibrium to be reached by the volatile connection between the two phases.
på grunn av sin høyere relative flyktighet, har forbindelsen som skal fjernes en større naturlig tendens til å være tilstede i en gassfase inntil den når sitt metningsdamptrykk under de anvendte temperaturbetingelser. Siden gass-strømmen sørger for permanent fornying av gassfasen, kan dette metningsdamptrykket ikke nås av den flyktige forbindelse, som derfor kontinuerlig desorberer fra væskefasen, hvilket forårsaker at den gradvis fjernes fra væskefasen. Desorberingen og den gradvise fjerning av den flyktige forbindelse styres av diffusjonen av den nevnte flyktige forbindelse innenfor væskefasen. because of its higher relative volatility, the compound to be removed has a greater natural tendency to be present in a gas phase until it reaches its saturation vapor pressure under the temperature conditions used. Since the gas flow ensures permanent renewal of the gas phase, this saturation vapor pressure cannot be reached by the volatile compound, which therefore continuously desorbs from the liquid phase, causing it to be gradually removed from the liquid phase. The desorption and gradual removal of the volatile compound is controlled by the diffusion of said volatile compound within the liquid phase.
Det skal tas ad notam at å gjøre bestanddelen flyktig ikke må forveksles med koking av denne, i hvilket tilfelle det ikke vil være noen kryssing av grenseflaten væske/gass, og det ikke ville være desorpsjonsfenomen for bestanddelen. Dette ville være hovedsakelig ekvivalent til destillasjon. It should be noted that volatilizing the constituent must not be confused with boiling it, in which case there would be no crossing of the liquid/gas interface, and there would be no desorption phenomenon for the constituent. This would be essentially equivalent to distillation.
Gassavdrivingsteknikker vedrører derfor først og fremst fjerning av de oppløste bestanddeler, og utføres under betingelser som fremmer både diffusjon av nevnte bestanddeler mot grenseflaten væske/gass og å gjøre denne bestanddelen flyktig med grenseflaten. Gassavdrivingsprosesser blir derfor generelt hjulpet av forholdsvis høye temperaturer (fortsetter imidlertid å være lavere enn kokepunktet) og redusert trykk. Gas stripping techniques are therefore primarily concerned with the removal of the dissolved constituents, and are carried out under conditions which promote both diffusion of said constituents towards the liquid/gas interface and making this constituent volatile with the interface. Gas stripping processes are therefore generally aided by relatively high temperatures (however still below the boiling point) and reduced pressure.
De ulemper som er nevnt for destillasjon, dvs. energiforbruk for å varme blandingen og trykk reduksjon i nettverket som mater prosessen, gjelder derfor også for gassavdriving, selv om dette er i en mindre utstrekning. The disadvantages mentioned for distillation, i.e. energy consumption to heat the mixture and pressure reduction in the network that feeds the process, therefore also apply to gas stripping, although this is to a lesser extent.
Flere dokumenter kan anføres vedrørende separasjonen av bestanddeler som muligens er ikke-blandbare med hverandre. Several documents can be cited regarding the separation of components that are possibly immiscible with each other.
Dokument US 5 256 258 vedrører fjerning av vann og andre flyktige forbindelser som trolig vil være tilstede i varmeoverføirngsfluidet. For dette formål utsettes varme-overføringsfluidet for en strøm av nitrogen som sirkulerer i motstrøm, og som fører bort de flyktige forbindelser. Det skal tas ad notam at varmeoverføringsfluidet har en temperatur på mellom 150°C og 400°C. Som et resultat er. vannet og forbindelsene som skal reduseres ikke ti I strede i fluidet i væskeform og danner en separat fase, men er allerede i oppløst gassform. Dette dokumentet beskriver derfor en gassavdrivingsprosess etter koking og inngang i oppløst fase av komponentene som skal avdrives. Document US 5 256 258 relates to the removal of water and other volatile compounds which are likely to be present in the heat transfer fluid. For this purpose, the heat transfer fluid is subjected to a stream of nitrogen which circulates in countercurrent, and which carries away the volatile compounds. It should be noted that the heat transfer fluid has a temperature of between 150°C and 400°C. As a result is. the water and the compounds to be reduced do not enter the fluid in liquid form and form a separate phase, but are already in dissolved gas form. This document therefore describes a gas removal process after boiling and entering the dissolved phase of the components to be removed.
Dokument US 5 259 931 vedrører rensing av vann inneholdende oppløste hydrokarboner via Iuftavdriving. Dette dokumentet refererer til innledning til dokument US 4 764 272, og nevner muligheten for å behandle hydrokarboner som ikke bare er oppløst i, men blandet med vann, dvs. i form av emulsjon-i-vann. Det skal imidlertid tas ad notam at US 4 764 272 spesifiserer at vannet første gjennomgår et synketrinn og at kun den gjenvunnede vandige fase, dvs. kun inneholdende oppløste hydrokarboner, utsettes for avdriving. Document US 5 259 931 relates to the purification of water containing dissolved hydrocarbons via air stripping. This document refers to the introduction to document US 4,764,272, and mentions the possibility of treating hydrocarbons that are not only dissolved in, but mixed with water, i.e. in the form of emulsion-in-water. However, it should be noted that US 4,764,272 specifies that the water first undergoes a sink step and that only the recovered aqueous phase, i.e. only containing dissolved hydrocarbons, is subjected to stripping.
Uttrykket avdriving kan til og med noen ganger bli brukt feil. The term abduction can even sometimes be used incorrectly.
For eksempel vedrører dokument WO 2011/059843 dehydratisering av en oljefase ved aspirasjon som genererer en strøm av avdrivingsluft. For å oppnå dette blir imidlertid oljefasen oppvarmet til en temperatur som er høyere enn kokepunktet for vann. Det følger at vannet ikke lenger er i væskeform i oljefasen, og ikke lenger danner en emulsjon. Denne prosessen korresponderer heller ikke til en avd rivi ngsprosess som tidligere definert, og vedrører med destillasjon under kontrollert atmosfære og redusert trykk, og har de samme ulempene. For example, document WO 2011/059843 relates to the dehydration of an oil phase by aspiration which generates a stream of stripping air. To achieve this, however, the oil phase is heated to a temperature higher than the boiling point of water. It follows that the water is no longer in liquid form in the oil phase, and no longer forms an emulsion. This process also does not correspond to a distillation process as previously defined, and relates to distillation under controlled atmosphere and reduced pressure, and has the same disadvantages.
Det er derfor et stort behov for en separasjonsprosess som kan anvendes på en emulsjon, og som ikke har de ovennevnte ulemper, eller kun i en begrenset utstrekning. There is therefore a great need for a separation process which can be applied to an emulsion, and which does not have the above-mentioned disadvantages, or only to a limited extent.
Dokument EP 1 586 620 beskriver en prosess for rensing av råolje omfattende et vasketrinn for en emulgert væskefraksjon før et avdrivingstrinn for nevnte væskefraksjon, hvor en gass injiseres i motstrøm. Det skal imidlertid tas ad notam at denne gassen første og fremst brukes til å gjøre emulsjonen sur. Prosessen vedrører derfor overføring av stoff fra gassfasen mot væskefasen, hvilket ikke innebærer gassavdriving i betydningen ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det skal også tas ad notam at det er nødvendig å gripe til en avsluttende synkebeholder for å separere fasene i emulsjonen. Document EP 1 586 620 describes a process for purifying crude oil comprising a washing step for an emulsified liquid fraction before a stripping step for said liquid fraction, where a gas is injected in countercurrent. However, it should be noted that this gas is first and foremost used to make the emulsion acidic. The process therefore relates to the transfer of substance from the gas phase to the liquid phase, which does not involve gas stripping in the sense according to the present invention. It should also be noted that it is necessary to resort to a final sink to separate the phases in the emulsion.
Dokument US 5 240 617 vedrører også spesifikt separasjon av fasene i en emulsjon, og mer bestemt en emulsjon av vann og olje, ved injisering av luftbobler i emulsjonen, idet operasjonen gjennomføres ved en temperatur som er lavere enn kokepunktet for vann. Document US 5 240 617 also specifically relates to separation of the phases in an emulsion, and more specifically an emulsion of water and oil, by injecting air bubbles into the emulsion, the operation being carried out at a temperature lower than the boiling point of water.
Det skal tas ad notam at beskrivelsen i dette dokumentet mangler detaljer, og ikke klart identifiserer hvilken fase av emulsjonen som avdrives av luftboblene. It should be noted that the description in this document lacks detail, and does not clearly identify which phase of the emulsion is carried off by the air bubbles.
Det spesifiseres at luftboblene injiseres på findispergert måte, og at den resulterende agitasjonen simpelthen gir adgang til termisk homogenisering. Tilstedeværelsen av en agitator i oppvarmingskretsen for emulsjonen er rettet mot den samme temperaturhomogenisering. It is specified that the air bubbles are injected in a finely dispersed manner, and that the resulting agitation simply gives access to thermal homogenization. The presence of an agitator in the heating circuit for the emulsion is aimed at the same temperature homogenization.
Det synes derfor som om gassen i prosessen i henhold til US 5 240 617 ikke er i stand til å avdrive bestanddeler i den dispergerte fase, idet de fjernede bestanddelene faktisk tilhører den kontinuerlige væskefase. It therefore appears that the gas in the process according to US 5,240,617 is not capable of removing constituents in the dispersed phase, the removed constituents actually belonging to the continuous liquid phase.
Hvis det avdrevne elementet er vann, skal det forstås at den beskrevne prosessen derfor overveiende gjelder for en emulsjon av typen olje-i-y.ann. If the driven element is water, it should be understood that the described process therefore predominantly applies to an emulsion of the oil-in-y.ann type.
Den kontinuerlige fase er i sin natur mye større uttrykt ved volum, og fjerningen av denne krever en mye lengre tid hvis det er ønskelig å gjenvinne en maksimum mengde av den kontinuerlige fase eller å gjenvinne den dispergerte fase. The continuous phase is by its nature much larger expressed by volume, and its removal requires a much longer time if it is desired to recover a maximum amount of the continuous phase or to recover the dispersed phase.
Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å overvinne de ovennevnte ulemper, og vedrører for dette formål en fremgangsmåte eller prosess for fjerning av en dispergert fase av en emulsjon,karakterisert vedat den omfatter et trinn med å utsette nevnte emulsjon for gassavdriving utført under betingelser med temperatur og trykk som er lavere enn kokebetingelsene for væsken i den dispergerte fase, og hvor sammensetningen av nevnte gass er valgt slik at den dispergerte fase har flyktighet og affinitet med denne gassen som er større enn for den kontinuerlige fase av nevnte emulsjon. The present invention is aimed at overcoming the above-mentioned disadvantages, and for this purpose relates to a method or process for removing a dispersed phase of an emulsion, characterized in that it comprises a step of subjecting said emulsion to gas stripping carried out under conditions of temperature and pressure which is lower than the boiling conditions for the liquid in the dispersed phase, and where the composition of said gas is chosen so that the dispersed phase has volatility and affinity with this gas that is greater than for the continuous phase of said emulsion.
I det bestemte tilfellet med en emulsjon hvor det er ønskelig å redusere den dispergerte fase, ligger grenseflaten gass/væske naturlig mellom gassfasen og den kontinuerlige fase av emulsjonen, og ikke mellom gassfasen og væskefasen som skal avdrives. I tillegg er den dispergerte fase per definisjon ikke oppløst i den kontinuerlige fase, og utsettes ikke for diffusjon mot grenseflaten hvor den kan gjøres flyktig. Som et resultat av dette er avdriving per definisjon vanskelig å anvende på en emulsjon. In the specific case of an emulsion where it is desirable to reduce the dispersed phase, the gas/liquid interface naturally lies between the gas phase and the continuous phase of the emulsion, and not between the gas phase and the liquid phase to be driven off. In addition, the dispersed phase is by definition not dissolved in the continuous phase, and is not exposed to diffusion towards the interface where it can be made volatile. As a result, drift is by definition difficult to apply to an emulsion.
Det ble derfor overraskende funnet at avdrivingsteknikken kan anvendes direkte på en emulsjon for å redusere dens dispergerte fase uten på forhånd å måtte fordampe den sistnevnte, særlig ved koking. It was therefore surprisingly found that the stripping technique can be applied directly to an emulsion to reduce its dispersed phase without first having to evaporate the latter, especially by boiling.
Uten å ønske å være bundet av noen teori, gir den injiserte gassen mekanisk adgang til å overvinne den umulige diffusjonen gjennom den kontinuerlige fase. Det er derfor især mulig å forårsake direkte kontakt mellom dråpene av en flyktig forbindelse og gassen. Without wishing to be bound by any theory, the injected gas provides mechanical access to overcome the impossible diffusion through the continuous phase. It is therefore particularly possible to cause direct contact between the droplets of a volatile compound and the gas.
I tillegg gir avdrivingsteknikken også adgang til fjerning av bestanddelen av den dispergerte fase som finnes i oppløst form i den kontinuerlige fase. Med prosessen er det derfor mulig å oppnå ekstremt høy renhet av den kontinuerlige fase, og særlig med en restkonsentrasjon av bestanddelen av den dispergerte fase som er mye lavere enn metningsnivået for den kontinuerlige fase for nevnte bestanddel. For anvendelse på de hyd ra tise ring av en hydrokarbonfase, er det således mulig å nå en restkonsentrasjon av vann så lav som 1 ppm. In addition, the stripping technique also allows for the removal of the component of the dispersed phase which is present in dissolved form in the continuous phase. With the process, it is therefore possible to achieve extremely high purity of the continuous phase, and in particular with a residual concentration of the component of the dispersed phase which is much lower than the saturation level of the continuous phase for said component. For application to the hydration of a hydrocarbon phase, it is thus possible to reach a residual concentration of water as low as 1 ppm.
Gassavdrivingsprosessen utføres med fordel ved tilstedeværelse av midler for å bringe gassfasen i kontakt med den dispergerte væskefase. Nevnte midler gir adgang til å øke kontaktoverflaten mellom gassfasen og den dispergerte væskefase. The gas stripping process is advantageously carried out in the presence of means for bringing the gas phase into contact with the dispersed liquid phase. Said means allow to increase the contact surface between the gas phase and the dispersed liquid phase.
Det er videre foretrukket at avdrivingsprosessen utføres ved tilstedeværelse av It is further preferred that the stripping process is carried out in the presence of
emulsjons-oppbrytingsmidler. oppbryting av emulsjonen fremmer første kontakt med gassfasen, men fremmer også at bestanddelen eller bestanddelene av den dispergerte væskefasen går over i oppløst form i den kontinuerlige væskefase. I oppløst form blir bestanddelen(e) deretter utsatt for den vanlige avdrivingsprosessen. emulsion breakers. breaking up the emulsion promotes initial contact with the gas phase, but also promotes the constituent or constituents of the dispersed liquid phase to pass into dissolved form in the continuous liquid phase. In dissolved form, the component(s) are then subjected to the usual stripping process.
I henhold til en variant av utførelsesform omfatter kontaktmidlene og/eller emulsjons-oppbrytingsmidlene midler for turbulent gass-strøm. According to a variant of the embodiment, the contact means and/or the emulsion breaking agents comprise means for turbulent gas flow.
Det er en fordel at gassavdrivingsprosessen utføres med en strøm av emulsjon. Prosessen kan da være en kontinuerlig prosess. It is an advantage that the degassing process is carried out with a stream of emulsion. The process can then be a continuous process.
Det er ytterligere foretrukket at strømmen av emulsjonen under avdrivingstrinnet er i det minste delvis turbulent. It is further preferred that the flow of the emulsion during the stripping step is at least partially turbulent.
Emulsjonen av avdrivingsgassen strømmer fortrinnsvis i motsatt retning. The emulsion of the stripping gas preferably flows in the opposite direction.
Emulsjonen av avdrivingsgassen kan alternativt strømme i samme retning. The emulsion of the stripping gas can alternatively flow in the same direction.
Alternativt eller i tillegg blir emulsjonen under avdriving injisert gjennom sprøyte-midler. Alternatively or in addition, the emulsion is injected during stripping through spray means.
Det er foretrukket at emulsjonen under avdriving passerer gjennom minst ett fyll-materiate. Nevnte fyllmateriale bidrar til å øke kontaktove rf låtene mellom forskjellige faser ved generering av lokal strømningsturbulens. I tillegg kan det bidra til oppbryting av emulsjonen. It is preferred that the emulsion passes through at least one filling material during stripping. Said filler material helps to increase the contact between the different phases by generating local flow turbulence. In addition, it can contribute to breaking up the emulsion.
Det er videre foretrukket at fyl I materia I et er en strukturert foring. Nevnte fyl I-materialer kan gi adgang til å oppnå et særlig stort spesifikt overflateareal. It is further preferred that the filler material is a structured lining. Said fill I materials can give access to achieve a particularly large specific surface area.
Det er en fordel at fyllmaterialet er et tråd/fiber-fyllmateriale eller tynnfilm-fyllmateriale. Tråd/fiber- eller tynnfilm-fyllmaterialer gir adgang til bedre oppbryting av emulsjonen. It is an advantage that the filling material is a thread/fiber filling material or thin film filling material. Wire/fibre or thin film filler materials allow for better breaking up of the emulsion.
Det er videre foretrukket at tynnfilm-fyllmaterialet har en karakteristisk filmtykkelse som er mindre enn 0,25 mm. It is further preferred that the thin film filler material has a characteristic film thickness of less than 0.25 mm.
Emulsjonen passerer fortrinnsvis gjennom flere fyllmaterialer, idet det første fyllmaterialet er tynnfilm-fyllmaterialet. The emulsion preferably passes through several filler materials, the first filler material being the thin film filler material.
Temperaturen i avdrivingsgassen er fortrinnsvis nær, men lavere enn, kokepunktet for emulsjonen under avdrivings-trykkbetingelsene. The temperature in the stripping gas is preferably close to, but lower than, the boiling point of the emulsion under the stripping pressure conditions.
Med kokepunkt for emulsjonen menes det åpenbart at det er det laveste kokepunktet for dens bestanddeler. By boiling point of the emulsion is obviously meant that it is the lowest boiling point of its constituents.
I tillegg er temperaturen i emulsjonen fortrinnsvis nær, men lavere enn, dens kokepunkt under avdrivings-trykkbetingelsene. In addition, the temperature of the emulsion is preferably close to, but lower than, its boiling point under the stripping pressure conditions.
Avd rivi ngstrin net gjennomføres fortrinnsvis ved omgivelsestemperatur. The removal step is preferably carried out at ambient temperature.
Det er også foretrukket at avdrivingstrinnet gjennomføres under trykkbetingelser som hovedsakelig er lik atmosfærisk trykk. It is also preferred that the stripping step is carried out under pressure conditions which are substantially equal to atmospheric pressure.
I henhold til én foretrukket utførelsesform er den kontinuerlige fase av emulsjonen en hydrokarbonfase. According to one preferred embodiment, the continuous phase of the emulsion is a hydrocarbon phase.
I tillegg til dette er den dispergerte fase en vandig fase. In addition to this, the dispersed phase is an aqueous phase.
Den vandige fase omfatter fortrinnsvis metanol eller andre alkoholer, særlig alifatiske alkoholer. The aqueous phase preferably comprises methanol or other alcohols, in particular aliphatic alcohols.
Prosessen ifølge oppfinnelsen kan i tillegg følges av et kondensasjonstrinn for i det minste delvis kondensasjon av bestanddelen eller bestanddelene av den dispergerte fase som er revet med av avdrivingsgassen. The process according to the invention can additionally be followed by a condensation step for at least partial condensation of the constituent or constituents of the dispersed phase which is entrained by the stripping gas.
I tillegg er emulsjonen videre et kondensat fremskaffet fra et forutgående separasjonstrinn. In addition, the emulsion is further a condensate obtained from a previous separation step.
I henhold til én fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen omfatter sammensetningen av avdrivingsgassen som brukes én eller flere sekundære komponenter som er tilstede i den kontinuerlige fase, og som er forskjellig fra bestanddelene i den dispergerte fase som skal fjernes. Nevnte utførelsesform kan være særlig nyttig hvis det er ønskelig å øke selektiviteten til prosessen og hvis emulsjonen omfatter flere flyktige forbindelser som trolig vil bli avdrevet indifferent av gassfasen. According to one advantageous embodiment of the invention, the composition of the stripping gas used comprises one or more secondary components which are present in the continuous phase and which are different from the components of the dispersed phase to be removed. Said embodiment can be particularly useful if it is desired to increase the selectivity of the process and if the emulsion comprises several volatile compounds which will probably be carried away indifferently by the gas phase.
Dette kan særlig være tilfelle i en anvendelse for å fjerne metanol, til og med andre alkoholer (alifatiske, særlig så som metanol, etanol, propan, butanol og pentanol...) fra et lett kondensat som for eksempel omfatter propan eller butan, som det ikke er særlig ønsket å fjerne. This may be particularly the case in an application to remove methanol, even other alcohols (aliphatic, especially such as methanol, ethanol, propane, butanol and pentanol...) from a light condensate comprising for example propane or butane, which it is not particularly desired to remove.
I et slikt tilfelle kan avdrivingsgassen være anriket med propan eller butan på tids-punktet for dens injeksjon. Mengden av disse forbindelsene som er tilstede i avdrivingsgassen vil begrense deres uttrekking fra den kontinuerlige fase av emulsjonen og deres medriving av gassfasen. In such a case, the stripping gas may be enriched with propane or butane at the time of its injection. The amount of these compounds present in the stripping gas will limit their extraction from the continuous phase of the emulsion and their entrainment by the gas phase.
De sekundære forbindelser er fortrinnsvis tilstede i avdrivingsgassen som brukes i en proporsjon nær deres gassfasemetning. Avdrivingsgassen er derfor allerede mettet, og den vil ikke være i stand til å drive med mere av disse forbindelsene. The secondary compounds are preferably present in the stripping gas used in a proportion close to their gas phase saturation. The stripping gas is therefore already saturated, and it will not be able to carry any more of these compounds.
Det er ytterligere foretrukket at prosessen omfatter minst ett trinn med å resirkulere avdrivingsgassen for å justere dens sekundære komponentsammensetning i den kontinuerlige fase. It is further preferred that the process comprises at least one step of recycling the stripping gas to adjust its secondary component composition in the continuous phase.
Nevnte resirkuleringssløyfe har mer bestemt to fordeler. For det første gir den adgang til raskere å fremskaffe en avdrivingsgass mettet med flyktige komponenter etter noen få sykluser uten ytre tilveiebringelse av bestanddelene som betraktes. For det andre omfatter resirkuleringssløyfen med fordel et trinn med å separere bestanddelene som er revet med av gassen: bestanddelene i den diskontinuerlige fase av emulsjonen trekkes ut fra kretsen og fjernes, bestanddelene i den kontinuerlige fase som det er ønskelig å beholde blir igjen injisert inn i avdrivingsgassen for å holde denne gassen i en tilstand av metning med disse sekundære forbindelsene, eller resirkuleres direkte i den behandlede væskefase. Separasjon kan omfatte et trinn med svak kjøling for å rekondensere en del av de flyktige produktene. Said recycling loop has more specifically two advantages. Firstly, it allows to more quickly obtain a stripping gas saturated with volatile components after a few cycles without external provision of the components considered. Secondly, the recycling loop advantageously comprises a step of separating the constituents entrained by the gas: the constituents of the discontinuous phase of the emulsion are withdrawn from the circuit and removed, the constituents of the continuous phase which it is desirable to retain are re-injected into the stripping gas to maintain this gas in a state of saturation with these secondary compounds, or is recycled directly into the treated liquid phase. Separation may include a mild cooling step to recondense a portion of the volatile products.
Den foreliggende oppfinnelse vil bedre forstås i lys av den følgende detaljerte beskrivelse med henvisning tii de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 skjematisk illustrerer trinnene i en prosess i henhold til oppfinnelsen anvendt etter en trefase-separasjon; Figur 2 er en skjematisk illustrasjon av en piloten het for implementering av en prosess ifølge oppfinnelsen, og hvis resultater er gitt i fig. 3 i grafisk form; Figur 4 skjematisk illustrerer en bestemt utførelsesform av prosessen ifølge oppfinnelsen; Figur 5 skjematisk illustrerer en bestemt utførelsesform av oppfinnelsen omfattende en resirkulasjonssløyfe og anriking av avdrivingsgassen med sekundære forbindelser. The present invention will be better understood in the light of the following detailed description with reference to the accompanying drawings, where: Figure 1 schematically illustrates the steps in a process according to the invention applied after a three-phase separation; Figure 2 is a schematic illustration of a pilot for implementing a process according to the invention, and the results of which are given in fig. 3 in graphic form; Figure 4 schematically illustrates a specific embodiment of the process according to the invention; Figure 5 schematically illustrates a specific embodiment of the invention comprising a recirculation loop and enrichment of the stripping gas with secondary compounds.
Selv om den foreliggende oppfinnelse er illustrert med en bestemt anvendelse relatert til oljesektoren, er den åpenbart på ingen måte begrenset til dette, verken angående området for anvendelse eller de produkter som brukes. Although the present invention is illustrated with a specific application related to the oil sector, it is obviously in no way limited to this, neither regarding the area of application nor the products used.
Ved utvinning av naturgass kan den utvunnede gassen inneholde kondenserbare hydrokarboner. When extracting natural gas, the extracted gas may contain condensable hydrocarbons.
På lignende vis, for petroleumsolje som gjennomgår behandling i et raffineri, fører de forskjellige prosesser og behandlinger som anvendes ofte til dannelsen av en gassfase inneholdende kondenserbare hydrokarboner. Similarly, for petroleum oil undergoing treatment in a refinery, the various processes and treatments used often lead to the formation of a gas phase containing condensable hydrocarbons.
Hvis denne gassen må transporteres eller håndteres, bør tilstedeværelsen av slike kondenserbare hydrokarboner unngås for å hindre dannelsen av en væskefase som er uønsket i en behandlings- eller transportmetode som er designet for en gassformet utstrømning. Foreksempel vil kondensasjonen av disse hydrokarbonene i en gassrør-ledning trolig føre til væsketilstopping. If this gas must be transported or handled, the presence of such condensable hydrocarbons should be avoided to prevent the formation of a liquid phase which is undesirable in a treatment or transportation method designed for a gaseous outflow. For example, the condensation of these hydrocarbons in a gas pipeline will probably lead to liquid blockage.
For å forebygge disse problemene gjennomgår gassene som inneholder slike kondenserbare hydrokarboner kondensatavdriving for å justere duggpunktet til disse hydrokarbonene og forhindre kondensasjon av en fraksjon av hydrokarbonene. Dette trinnet kan utføres på flere måter, særlig ved kjøling, hvilket fremtvinger kondensasjon av disse hydrokarbonene. To prevent these problems, the gases containing such condensable hydrocarbons undergo condensate stripping to adjust the dew point of these hydrocarbons and prevent condensation of a fraction of the hydrocarbons. This step can be carried out in several ways, particularly by cooling, which forces condensation of these hydrocarbons.
Siden gass også trolig vil inneholde vanndamp, er det en fare for hydratdannelse. Denne faren kan forhindres ved tilsetting av en hydratinhibitor, idet denne inhibitoren ofte er metanol (eller andre alkoholer, særlig alifatiske alkoholer som tidligere nevnte). Since gas is also likely to contain water vapour, there is a risk of hydrate formation. This danger can be prevented by adding a hydrate inhibitor, as this inhibitor is often methanol (or other alcohols, particularly aliphatic alcohols as previously mentioned).
Hydrokarbonene som gjenvinnes kan deretter brukes særlig i GPL-drivstoffer. The hydrocarbons that are recovered can then be used in particular in GPL fuels.
Figur 1 illustrerer skjematisk en prosess ifølge oppfinnelsen anvendt på slik separasjon. Figure 1 schematically illustrates a process according to the invention applied to such separation.
For dette formål gjennomgår kondensatet 1 første et trefase separasjonstrinn (gass 11 - hydrokarboner 12 - vann 13) for å separere den vandige fase 13 og hydrokarbonfasen 12. For this purpose, the condensate 1 first undergoes a three-phase separation step (gas 11 - hydrocarbons 12 - water 13) to separate the aqueous phase 13 and the hydrocarbon phase 12.
Til tross for den omhu som gis til separasjon (oppholdstid; osv.), er det ekstremt vanskelig å oppnå effektiv separasjon av væskefasene, og separasjonen er aldri perfekt- Despite the care given to separation (residence time; etc.), it is extremely difficult to achieve efficient separation of the liquid phases, and the separation is never perfect-
Den vandige fase 13 omfatter derfor noe oppløste og/eller dispergerte hydrokarboner. Den vandige fase 13 omfatter også en ikke-neglisjerbar mengde av den tilsatte metanolen som er delvis løsbar i de to fasene 12, 13. The aqueous phase 13 therefore comprises somewhat dissolved and/or dispersed hydrocarbons. The aqueous phase 13 also comprises a non-negligible amount of the added methanol which is partially soluble in the two phases 12, 13.
På lignende vis er den utvunnede hydrokarbonfasen 12 ikke ren. Den inneholder gjenværende oppløst vann og dispergert vann. Hver fase inneholder også metanol. Similarly, the recovered hydrocarbon phase 12 is not pure. It contains residual dissolved water and dispersed water. Each phase also contains methanol.
For at den kan oppgraderes, må denne hydrokarbonfasen 12 renses og særlig dehydratiseres. Videre, for oppgraderingen av dette, kan det være at den må gjennomgå flere omdannelser, særlig via katalytiske prosesser. Metanol er generelt en gift for disse katalysatorene, og må derfor fjernes før behandling av disse hydrokarbonene. In order for it to be upgraded, this hydrocarbon phase 12 must be purified and especially dehydrated. Furthermore, for the upgrading of this, it may have to undergo several conversions, particularly via catalytic processes. Methanol is generally a poison for these catalysts, and must therefore be removed before treating these hydrocarbons.
For å gjøre dette passerer den gjenvunnede hydrokarbonfasen 12 gjennom en pumpe 14, og ledes mot en kolonne 15 hvor den gjennomgår et første vasketrinn med vann som vil fjerne mesteparten av metanolen som befinner seg i hydrokarbonfasen. To do this, the recovered hydrocarbon phase 12 passes through a pump 14, and is led towards a column 15 where it undergoes a first washing step with water which will remove most of the methanol that is in the hydrocarbon phase.
Hydrokarbonfasen 12 injiseres i en nedre del av kolonnen 15, mens vann 16 injiseres i den øvre del av kolonnen 15. The hydrocarbon phase 12 is injected into a lower part of the column 15, while water 16 is injected into the upper part of the column 15.
Et midt plassert fyllmateriale 17 sørger for å skape kontakt mellom hydrokarbonfasen 12 og vannet 16 for å optimere vasking og overføring av metanolfase. A centrally placed filler material 17 ensures contact between the hydrocarbon phase 12 and the water 16 to optimize washing and transfer of the methanol phase.
Selv om dette vasketrinnet, lik de forutgående pumpe-, blande- og agitasjonstrinn trolig vil generere en større mengde av vann dispergert i hydrokarbonfasen 12, hvilket fører til dannelsen av en emulsjon, gir det også adgang til med riving av en stor del av metanolen og eliminering av denne. Although this washing step, like the previous pumping, mixing and agitation steps, will probably generate a larger amount of water dispersed in the hydrocarbon phase 12, which leads to the formation of an emulsion, it also gives access to tearing off a large part of the methanol and elimination of this.
Det metanol-holdige vannet 16' fjernes ved den nedre enden av kolonnen 15. The methanol-containing water 16' is removed at the lower end of the column 15.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' samles opp ved den øvre ende av kolonnen 15 og ledes mot et avdrivingstrinn i henhold til oppfinnelsen. The washed hydrocarbon phase 12' is collected at the upper end of the column 15 and directed towards a stripping step according to the invention.
For dette trinnet blir den vaskede hydrokarbonfasen 12' injisert i toppen av en avdrivingskolonnne 18. For this step, the washed hydrocarbon phase 12' is injected into the top of a stripping column 18.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' blir fortrinnsvis fordelt ved bruk av en høyeffektiv væskefordeler som er kompatibel med de fyllmaterialer som brukes i avdrivingskolonnen. The washed hydrocarbon phase 12' is preferably distributed using a high efficiency liquid distributor compatible with the packing materials used in the stripping column.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' blir alternativt sprøytet. The washed hydrocarbon phase 12' is alternatively sprayed.
Avdriving utføres ved bruk av en varm, tørr gass, eksempelvis tørket luft 19, som injiseres ved den nedre enden av kolonnen. Stripping is carried out using a hot, dry gas, for example dried air 19, which is injected at the lower end of the column.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' inneholdende en emulsjon av typen vann-i-olje strømmer derfor ned kolonnen 18 mens avdrivingsgassen 19 stiger i kolonnen 18. Sirkulasjon finner derfor sted i motstrøm. The washed hydrocarbon phase 12' containing an emulsion of the water-in-oil type therefore flows down the column 18 while the stripping gas 19 rises in the column 18. Circulation therefore takes place in countercurrent.
Den vaskede hydrokarbonfasen 12' og avdrivingsgassen 19 passerer begge gjennom et sett av fyllmaterialer 20, 21. The washed hydrocarbon phase 12' and the stripping gas 19 both pass through a set of packing materials 20, 21.
Det første fyllmaterialet 20, dvs. det som den vaskede hydrokarbonfasen 12' først passerer gjennom, fulgt av avdrivingsgassen 19, er mer bestemt et tynnfilm-fyll-materiaie 20 som gir adgang til initial oppbryting av emulsjonen som befinner seg i den vaskede hydrokarbonfasen 12'. The first filler material 20, i.e. the one through which the washed hydrocarbon phase 12' first passes, followed by the stripping gas 19, is more specifically a thin film filler material 20 which gives access to the initial breaking up of the emulsion that is in the washed hydrocarbon phase 12' .
Det første fyllmaterialet 20 er fortrinnsvis et strukturert fyllmateriale eller trå d/f i be r-fy II materiale. The first filling material 20 is preferably a structured filling material or thread d/f i be r-fy II material.
Det andre fyllmaterialet 21 er også fortrinnsvis et strukturert fyllmateriale, men det kan også være et tynnfilm-fyllmateriale. The second filler material 21 is also preferably a structured filler material, but it can also be a thin film filler material.
Når avdrivingsgassen 19 passerer gjennom den vaskede hydrokarbonfasen 12', har den dispergerte metanolholdige vandige fase mye høyere affinitet for avdrivingsgassen enn den kontinuerlige hydrokarbonfase. When the stripping gas 19 passes through the washed hydrocarbon phase 12', the dispersed methanol-containing aqueous phase has a much higher affinity for the stripping gas than the continuous hydrocarbon phase.
Den varme tørre gassen 19 blir derfor lastet med vann og metanol idet den passerer i kolonnen 18. The hot dry gas 19 is therefore loaded with water and methanol as it passes through the column 18.
Avdrivingsgassen gjenvinnes ved den øvre ende av kolonnen 19 i form av en strøm av våt luft 22 inneholdende metanol og "lette" hydrokarbondamper. The stripping gas is recovered at the upper end of the column 19 in the form of a stream of wet air 22 containing methanol and "light" hydrocarbon vapors.
Avdrivingsgassen 19 har blitt anriket med vann og metanol, den vaskede hydrokarbonfasen 12' er omvendt tømt for dette. The stripping gas 19 has been enriched with water and methanol, the washed hydrocarbon phase 12' is conversely emptied of this.
En dehydratisert hydrokarbonfase 23 utarmet med hensyn på metanol gjenvinnes ved den nedre ende av kolonnen 18. A dehydrated hydrocarbon phase 23 depleted of methanol is recovered at the lower end of the column 18.
Det er åpenbart at ytelsesnivåene kan justeres som en funksjon av oppholdstid og forskjellige strømningstider, restvanninnhold for den tørre avdrivingsgassen, It is obvious that performance levels can be adjusted as a function of residence time and different flow times, residual water content of the dry offgas,
fy 11 mater i a le- ka ra kte risti ka. fy 11 mater i a le- ka ra kte risti ka.
Figur 2 illustrerer skjematisk en pilottestenhet for å implementere en prosess ifølge oppfinnelsen. Figure 2 schematically illustrates a pilot test unit for implementing a process according to the invention.
Denne installasjonen omfatter en avdrivingskolonne 200 som ligner kolonne 18, ment for å tillate motstrøms kontaktbehandling av en strøm av væske som skal renses med en strøm av avd rivi ngsgass. This installation comprises a stripping column 200 similar to column 18, intended to allow countercurrent contact treatment of a stream of liquid to be cleaned with a stream of stripping gas.
For eksempel har kolonnen 200 som brukes i pilbttestinstaltasjonen en innvendig diameter på 457,2 mm, og er utstyrt med seks strukturerte fyllmaterialeelementer med et spesifikt overflateareal på 250 m<2>per m<3>. For example, the column 200 used in the pile test installation has an internal diameter of 457.2 mm and is equipped with six structured packing material elements with a specific surface area of 250 m<2>per m<3>.
Væsken tilsettes til kolonnen 200 via et innløp 201 lokalisert ved den øvre del av nevnte kolonne 200, og evakueres via et utløp 202 ved den nedre enden av kolonnen. The liquid is added to the column 200 via an inlet 201 located at the upper part of said column 200, and is evacuated via an outlet 202 at the lower end of the column.
Gassen tilsettes til kolonnen 200 via et innløp 211 lokalisert i bunndelen av nevnte kolonne 200, og evakueres via et utløp 212 lokalisert ved toppen av kolonnen 200. The gas is added to the column 200 via an inlet 211 located in the bottom part of said column 200, and is evacuated via an outlet 212 located at the top of the column 200.
Væskeinngangen til kolonnen 200 kommer fra tanker 101, 102 som er ment til å lagre en mengde av hydrokarbonkondensat før og/eller etter passering gjennom kolonnen 200. The liquid input to the column 200 comes from tanks 101, 102 which are intended to store a quantity of hydrocarbon condensate before and/or after passing through the column 200.
Disse tankene 101, 102 er montert i parallell, og hver av dem har en fylleledning 103, 104 og en tømmeledning 105, 106. These tanks 101, 102 are mounted in parallel, and each of them has a filling line 103, 104 and an emptying line 105, 106.
Tømmeledningene 105, 106 går sammen ved en kondensatinjeksjonspumpe 107. The drain lines 105, 106 join at a condensate injection pump 107.
Før kondensatet injiseres inn i kolonnen 200 via innløpet 201, blir det første varmet opp ved å passere gjennom en veksler 108 som er ment til å bringe dets temperatur nær den som er for gassen som vil bli brukt til avdriving, før blanding med vann som injiseres i kondensatet av injeksjonspumpen 109, og passering gjennom en blander. Before the condensate is injected into the column 200 via the inlet 201, it is first heated by passing through an exchanger 108 which is intended to bring its temperature close to that of the gas which will be used for stripping, before mixing with water which is injected in the condensate of the injection pump 109, and passing through a mixer.
Den turbulente blandingen (injeksjon av vann fulgt av blanding) av hydrokarbon-kondensatet og vann forårsaker dannelse av en emulsjon som injiseres i kolonnen 200 via innløpet 201. The turbulent mixing (injection of water followed by mixing) of the hydrocarbon condensate and water causes the formation of an emulsion which is injected into the column 200 via the inlet 201.
Emulsjonen gjennomgår derfor et avdrivingstrinn inne i kolonnen 200 i motstrøm med avdrivingsgassen. The emulsion therefore undergoes a stripping step inside the column 200 in countercurrent with the stripping gas.
Avdrivingsgassen som brukes er en strøm av nitrogen oppvarmet til 50°C, og som er under et trykk på 50 bar. The stripping gas used is a stream of nitrogen heated to 50°C, which is under a pressure of 50 bar.
Som angitt ovenfor blir avdrivingsgassen gjenvunnet ved den øvre enden av kolonnen ved utløpet 212, og passerer gjennom en forurensningsfjerningsenhet 213 som benevnes en gass-skrubber, før den avgis. As indicated above, the stripping gas is recovered at the upper end of the column at outlet 212, and passes through a contaminant removal unit 213 referred to as a gas scrubber, before being discharged.
Opprettholdelse av trykket i kolonnen 200 sørges for av en reguleringsventil 214 som tillater retur av gassen mot den øvre enden av kolonnen i tilfelle av utilstrekkelig trykk. Maintenance of the pressure in the column 200 is ensured by a control valve 214 which allows the return of the gas towards the upper end of the column in case of insufficient pressure.
Etter avdriving av den emulgerte væsken i overensstemmelse med prosessen ifølge oppfinnelsen, blir væsken trukket ut fra kolonnen via utløpet 202 ved den nedre enden av kolonnen via en evakueringstedning 110. After draining off the emulsified liquid in accordance with the process according to the invention, the liquid is withdrawn from the column via the outlet 202 at the lower end of the column via an evacuation seal 110.
Evakueringsledningen møter fylleledningene 103, 104 for tankene 101, 102, hvor det rensede kondensatet kan lagres for analyse og for en fremtidig testsyklus. The evacuation line meets the fill lines 103, 104 for the tanks 101, 102, where the cleaned condensate can be stored for analysis and for a future test cycle.
Prøvetakingspunkter er åpenbart anordnet langs mate- og evakueringsledningene. Sampling points are obviously arranged along the feed and evacuation lines.
Særlig kan et prøvetakingspunkt være anordnet før tilsettingen av emulsjonen til kolonnen 200, og en prøvetakingspunkt langs evakueringsledningen 110. In particular, a sampling point can be arranged before the addition of the emulsion to the column 200, and a sampling point along the evacuation line 110.
Vannmilingstester utføres på disse prøvene, særlig ved bruk av Karl Fisher-metoden. Water mileage tests are carried out on these samples, particularly using the Karl Fisher method.
Det er også mulig å sørge for prøvetaking av avdrivingsgassen ved forskjellige punkter av kolonnen 200 for å overvåke dens vannopptak. It is also possible to provide sampling of the stripping gas at various points of the column 200 to monitor its water uptake.
Figur 3 er en grafisk illustrasjon av trenden i mengde vann i ppm, regnet som vekt, som en funksjon av tid (prøvetakingstid). Figure 3 is a graphical illustration of the trend in the amount of water in ppm, calculated as weight, as a function of time (sampling time).
Ved hver prøvetaking sti me representerer den øvre svarte prikken mengden av vann-t-olje i ppm, som vekt, i en emulsjon injisert ved toppen kolonnen. Den nedre kryss-skraverte prikken representerer mengden av vann-i-olje i ppm, som vekt, i væsken som gjenvinnes ved utløpet av kolonnen. Den mellomliggende skraverte prikken korresponderer til et mellomliggende prøvetakingspunkt hovedsakelig midt påkolonnens høyde. At each sampling path, the upper black dot represents the amount of water-t-oil in ppm, by weight, in an emulsion injected at the top of the column. The lower cross-hatched dot represents the amount of water-in-oil in ppm, by weight, in the liquid recovered at the exit of the column. The intermediate shaded dot corresponds to an intermediate sampling point essentially at the middle of the column height.
Det skal tas ad notam at kurven for de øvre svarte prikkene åpenbart er forskjøvet fra kurven for de nedre kryss-skraverte prikkene, som hovedsakelig korresponderer til gjennomløpstiden i kolonnen og har sin årsak i initier i ngeivav prosessen. It should be noted that the curve for the upper black dots is obviously shifted from the curve for the lower cross-hatched dots, which mainly corresponds to the transit time in the column and has its cause in initiations in the ngeivav process.
Resultatene avhenger åpenbart på driftsbetingelsene. Tabell 1 nedenfor gir noen resultater av de forskjellige eksperimenter som gjennomføres på en oljefase dannet av testkondensater med de følgende karakteristika: ASTM-destillasjon (destillerings-område): 183°C - 203°C; flammepunkt: 63°C; tetthet 776 kg/m<3>. The results obviously depend on the operating conditions. Table 1 below gives some results of the various experiments carried out on an oil phase formed from test condensates with the following characteristics: ASTM distillation (distillation range): 183°C - 203°C; flash point: 63°C; density 776 kg/m<3>.
Man forvisser seg særlig om at for å oppnå mindre enn 1 ppm som volum av restvann i kondensatet som forlater kolonnen, er det nyttig å øke strømningsmengden av avdrivingsgassen og/elier temperaturen. It is particularly ensured that in order to achieve less than 1 ppm as volume of residual water in the condensate leaving the column, it is useful to increase the flow rate of the stripping gas and/or the temperature.
Tabell 2 nedenfor gir noen resultater av simuleringen med modell som var basert på likevektsmålinger for metanol-vann-hydrokarbon registrert i en metanolfjernings-anvendelse, så som tidligere beskrevet, idet hydrokarbonfasen er dannet av testkondensater som tidligere beskrevet. Table 2 below gives some results of the simulation with a model that was based on equilibrium measurements for methanol-water-hydrocarbon recorded in a methanol removal application, as previously described, the hydrocarbon phase being formed from test condensates as previously described.
Figur 4 illustrerer skjematisk en bestemt utførelsesform av en prosess i henhold til oppfinnelsen hvor strømmen av avdrivingsgass og strømmen av væske som skal behandles injiseres strømmende i samme retning. Figure 4 schematically illustrates a specific embodiment of a process according to the invention where the flow of stripping gas and the flow of liquid to be treated are injected flowing in the same direction.
Nevnte installasjon omfatter en avdrivingskolonne 300 som danner en blander, og som ved den nedre enden av kolonnen omfatter en innløpsmating 301 for væske som skal behandles og en innløpsmating 302 for avdrivingsgass. Said installation comprises a stripping column 300 which forms a mixer, and which at the lower end of the column comprises an inlet feed 301 for liquid to be treated and an inlet feed 302 for stripping gas.
Alle fluidene evakueres ved den øvre enden av kolonnen via et utløp 303. All the fluids are evacuated at the upper end of the column via an outlet 303.
De utgående fluidene 303 injiseres i en gass/væskeseparator 304 som har et væske-utløp 305 ved den nedre enden av separatoren og et gassutløp 306 ved den øvre enden av separatoren. The outgoing fluids 303 are injected into a gas/liquid separator 304 which has a liquid outlet 305 at the lower end of the separator and a gas outlet 306 at the upper end of the separator.
Bruken av dette medstrøms strømningssystemet gir adgang til å oppnå en ekstremt kompakt installasjon som kan installeres direkte på et flytende system eller land-system når tilgjengelig plass er utilstrekkelig. Sammenstillingen av blander/seperator danner et rensetrinn. Det er åpenbart mulig å sørge for flere rensetrinn i serie, idet væskestrømmen som forlater separatoren fra et første trinn mater blanderen i et andre trinn. The use of this co-current flow system allows to achieve an extremely compact installation that can be installed directly on a floating system or land system when available space is insufficient. The combination of mixer/separator forms a cleaning step. It is obviously possible to provide several cleaning stages in series, the liquid stream leaving the separator from a first stage feeding the mixer in a second stage.
Tabell 3 nedenfor gir noen resultater av simuleringer med modell som var basert på likevektsmålinger av metanol-vann-hydrokarbon, så som tidligere beskrevet, ved bruk av en prosess ifølge oppfinnelsen som opererer medstrøms. Hydrokarbonfasen er dannet av testkondensater med tidligere angitte karakteristika. Table 3 below gives some results of simulations with a model which was based on equilibrium measurements of methanol-water-hydrocarbon, as previously described, using a process according to the invention which operates co-currently. The hydrocarbon phase is formed from test condensates with the previously stated characteristics.
Figur 5 illustrerer implementeringen av en prosess i henhold til oppfinnelsen omfattende en resirkuleringssløyfe ment for å forebygge fjerning av flyktige forbindelser som befinner seg i den kontinuerlige fase, Idet fjerning av disse ikke er ønsket. Figure 5 illustrates the implementation of a process according to the invention comprising a recycling loop meant to prevent the removal of volatile compounds that are in the continuous phase, as removal of these is not desired.
Emulsjonen som skal renses befinner seg i en tank 400. Den kan for eksempel være en emulsjon av vann/lett hydrokarbon, så som tidligere presentert, og inneholde metanol som det er ønskelig å fjerne. The emulsion to be cleaned is located in a tank 400. It can, for example, be a water/light hydrocarbon emulsion, as previously presented, and contain methanol which it is desirable to remove.
Denne emulsjonen sirkulerer gjennom en veksler 401 for å bringe den opp til den ønskede temperatur for implementering av prosessen før den injiseres inn i en kolonne 500 via et sprøytehode 501 ved toppen av denne kolonnen 500. This emulsion circulates through an exchanger 401 to bring it up to the desired temperature for implementing the process before it is injected into a column 500 via a spray head 501 at the top of this column 500.
Kolonnen 500 er forsynt med et fyllmateriale 502 som ligner de tidligere beskrevne fyl I materia ler. The column 500 is provided with a filling material 502 which is similar to the previously described filling materials.
Emulsjonen passerer gjennom kolonnen 500, og væsken gjenvinnes ved den nedre ende av kolonnen ved et uttrekkingspunkt 503. The emulsion passes through the column 500 and the liquid is recovered at the lower end of the column at a withdrawal point 503.
Avdrivingsgassen brukes i en lukket krets og resirkuleres gjennom en sløyfe, idet en beskrivelse av denne vil bli gitt. The stripping gas is used in a closed circuit and recycled through a loop, a description of which will be given.
I overensstemmelse med oppfinnelsen blir avdrivingsgassen injisert inn i kolonnen 500. Gassen injiseres inn i den nedre ende av kolonnen etter å ha blitt resirkulert gjennom en veksler 410 for å bringe den til den ønskede temperatur. In accordance with the invention, the stripping gas is injected into the column 500. The gas is injected into the lower end of the column after being recycled through an exchanger 410 to bring it to the desired temperature.
Avdrivingsgassen sirkulerer gjennom kolonnen 500 og går ut ved den øvre ende av kolonnen via en utløpsåpning 505. The stripping gas circulates through the column 500 and exits at the upper end of the column via an outlet opening 505.
Som angitt for et kondensat av lette hydrokarboner, vil avdrivingsgassen ikke kun rive med metanolen, men også en del av disse lette hydrokarbonene som er de mest flyktige under de driftsbetingelser som betraktes. As indicated for a condensate of light hydrocarbons, the stripping gas will entrain not only the methanol, but also a portion of these light hydrocarbons which are the most volatile under the operating conditions considered.
De må derfor separeres fra strømmen av avdrivingsgass som gjenvinnes ved utløpet fra kolonnen 500. They must therefore be separated from the flow of stripping gas which is recovered at the outlet from the column 500.
For å gjøre dette passerer gassen gjennom en kjøler 411 før injeksjonen av vaskevann 412. Disse passerer deretter gjennom en blander 413. To do this, the gas passes through a cooler 411 before the injection of washing water 412. These then pass through a mixer 413.
Kjølingen av gassen tillater rekondensasjon av de flyktige lette hydrokarbonene, uten rekondensering av metanolen. Med vaskingen blir metanolen igjen oppløst og satt tilbake i vandig væskefase. En del av metanolen forblir oppløst i hydrokarbonfasen. The cooling of the gas allows recondensation of the volatile light hydrocarbons, without recondensation of the methanol. With the washing, the methanol is again dissolved and returned to the aqueous liquid phase. Part of the methanol remains dissolved in the hydrocarbon phase.
Det gjenvunnede fluidet passerer deretter gjennom en trefase-separator 414. The recovered fluid then passes through a three-phase separator 414.
Den våte gassfasen passerer gjennom en dehydratiseringsenhet 415, eksempelvis ved bruk av trietylenglykolavdriving og/eller molekylsil, og den blir deretter igjen kompri- mett 416 og reinjisert inn i avdrivingskolonnen 500. En tilførsel av gass 417 kan kompensere for eventuelle tap. The wet gas phase passes through a dehydration unit 415, for example using triethylene glycol stripping and/or molecular sieves, and it is then again compressed 416 and reinjected into the stripping column 500. A supply of gas 417 can compensate for any losses.
Den lette hydrokarbonfasen resirkuleres og reinjiseres inn i kolonnen for en ny rensesyklus. The light hydrocarbon phase is recycled and reinjected into the column for a new purification cycle.
Den vandige fase inneholdende mesteparten av den utskilte metanolen ledes mot en behandlingsenhet 418 for å behandle denne utstrømningen. The aqueous phase containing most of the separated methanol is directed to a treatment unit 418 to treat this effluent.
En annen valgmulighet som kan være tenkelig er å bruke avdrivingsgassen som forlater den øvre ende av avdrivingskolonnen som brenngass (når det er mulig). Denne valgmuligheten gir adgang til forenkling av behandlinger etter avdriving, hvilket er skjematisk illustrert på fig. 5. Another option that may be conceivable is to use the stripping gas leaving the upper end of the stripping column as fuel gas (when possible). This option gives access to simplification of treatments after ablation, which is schematically illustrated in fig. 5.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med et bestemt eksempel på utførelsesform, er den åpenbart på ingen måte begrenset til denne, og omfatter alle tekniske ekviva-lenter av de beskrevne midler og kombinasjoner av disse, forutsatt at de kommer innenfor omfanget av oppfinnelsen. Although the invention has been described with a specific example of embodiment, it is obviously in no way limited to this, and includes all technical equivalents of the described means and combinations thereof, provided that they come within the scope of the invention.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1161455A FR2983738B1 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | GAS SELECTIVE STRIPPING OF A VOLATILE PHASE CONTAINED IN AN EMULSION WHOSE PHASE CONTINUES IS LESS VOLATILE |
| PCT/IB2012/057178 WO2013088339A2 (en) | 2011-12-12 | 2012-12-11 | Selective gas stripping of a volatile phase contained in an emulsion, the continuous phase of which is less volatile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20140832A1 true NO20140832A1 (en) | 2014-09-03 |
Family
ID=47603876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20140832A NO20140832A1 (en) | 2011-12-12 | 2014-06-30 | Selective gas stripping of a volatile phase contained in an emulsion, the continuous phase thereof being less volatile |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201491150A1 (en) |
| FR (1) | FR2983738B1 (en) |
| GB (1) | GB2510781B (en) |
| NO (1) | NO20140832A1 (en) |
| WO (1) | WO2013088339A2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117654216B (en) * | 2024-02-01 | 2024-04-23 | 四川凌耘建科技有限公司 | Triethylene glycol dehydration device and dehydration process |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2730240A (en) * | 1952-02-08 | 1956-01-10 | Union Oil Co | Dehydration of oils |
| US3448038A (en) * | 1966-03-15 | 1969-06-03 | Pall Corp | Method and apparatus for the dehydration of oil |
| US5211856A (en) * | 1992-03-06 | 1993-05-18 | Hanshi Shen | Method of oil/water separation and device for purification of oil |
| WO1999065588A1 (en) * | 1998-05-28 | 1999-12-23 | Nor Instruments As | Method and apparatus for separating water from oil |
| US20080105622A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-05-08 | Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project | Coated gas bubbles for recovery of hydrocarbon |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764272A (en) | 1987-07-31 | 1988-08-16 | Fox Sr James R | Apparatus for recovery of hydrocarbons from hydrocarbon/water mixtures |
| DE8914167U1 (en) | 1989-12-07 | 1990-02-15 | Hopf, Karl-Heinz, 8580 Bayreuth | Phase separation plant for the thermal separation of an emulsion, in particular a water/oil emulsion |
| US5256258A (en) | 1991-11-27 | 1993-10-26 | The Dow Chemical Company | Removal of low-boiling fractions from high temperature heat transfer systems |
| US5259931A (en) | 1992-02-03 | 1993-11-09 | Fox James R | Stripping tower system for removing volatile components from water containing the same |
| EP1586620A1 (en) | 2004-04-15 | 2005-10-19 | Total S.A. | Process for purifying well oil, process for breaking a hydrocarbon emulsion and apparatuses to perform them |
| US8343316B2 (en) | 2009-11-10 | 2013-01-01 | Siemens Industry, Inc. | Vacuum dehydrator |
-
2011
- 2011-12-12 FR FR1161455A patent/FR2983738B1/en active Active
-
2012
- 2012-12-11 GB GB1410251.1A patent/GB2510781B/en active Active
- 2012-12-11 WO PCT/IB2012/057178 patent/WO2013088339A2/en not_active Ceased
- 2012-12-11 EA EA201491150A patent/EA201491150A1/en unknown
-
2014
- 2014-06-30 NO NO20140832A patent/NO20140832A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2730240A (en) * | 1952-02-08 | 1956-01-10 | Union Oil Co | Dehydration of oils |
| US3448038A (en) * | 1966-03-15 | 1969-06-03 | Pall Corp | Method and apparatus for the dehydration of oil |
| US5211856A (en) * | 1992-03-06 | 1993-05-18 | Hanshi Shen | Method of oil/water separation and device for purification of oil |
| WO1999065588A1 (en) * | 1998-05-28 | 1999-12-23 | Nor Instruments As | Method and apparatus for separating water from oil |
| US20080105622A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-05-08 | Syncrude Canada Ltd. In Trust For The Owners Of The Syncrude Project | Coated gas bubbles for recovery of hydrocarbon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB201410251D0 (en) | 2014-07-23 |
| GB2510781A (en) | 2014-08-13 |
| WO2013088339A2 (en) | 2013-06-20 |
| FR2983738A1 (en) | 2013-06-14 |
| EA201491150A1 (en) | 2014-11-28 |
| GB2510781B (en) | 2020-04-08 |
| FR2983738B1 (en) | 2015-08-21 |
| WO2013088339A3 (en) | 2013-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11193071B2 (en) | Simultaneous crude oil dehydration, desalting, sweetening, and stabilization | |
| CA2587166C (en) | An improved process for recovering solvent from asphaltene containing tailings resulting from a separation process | |
| WO2012065243A1 (en) | Process and apparatus for removal of oxygen from seawater | |
| US20100147022A1 (en) | Process and apparatus for removal of sour species from a natural gas stream | |
| US7097761B2 (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
| CA2864044C (en) | Recovery method and system for delivering extracted btx from gas streams | |
| US20170130143A1 (en) | Method and Apparatus for Recovering Synthetic Oils from Composite Oil Streams | |
| US6849175B2 (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
| WO2022051561A1 (en) | Simultaneous crude oil dehydration, desalting, sweetening, and stabilization with compression | |
| CN101309867B (en) | A method of separating a mixture, and a plant for separating a mixture comprising water, oil and gas | |
| NO20140832A1 (en) | Selective gas stripping of a volatile phase contained in an emulsion, the continuous phase thereof being less volatile | |
| EP3003531B1 (en) | Systems and methods for recovering dimethyl ether from gas mixtures and liquid mixtures | |
| CN219399538U (en) | Propane pretreatment system | |
| Soliman et al. | Innovative Integrated and Compact Gas Oil Separation Plant for Upstream Surface Facilities | |
| CA2364831C (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
| CN205549984U (en) | Retrieve process systems of HCl and hydrogen on lenient side in hydro carbons gas | |
| CA2435344C (en) | Method of removing water and contaminants from crude oil containing same | |
| RU2469774C1 (en) | Installation for purification of liquified hydrocarbon gases from acidic components | |
| WO2013156535A1 (en) | Method of cleaning water to remove hydrocarbon therefrom | |
| CN105621359A (en) | Process system for recovering HC1 and hydrogen from light hydrocarbon gas | |
| CA3073593A1 (en) | Apparatus and method for a remediation plant | |
| RU2470002C1 (en) | Method of cleaning and drying propane fraction from methanol | |
| WO2008021917A2 (en) | Three phase extractive distillation with multiple columns connected in series | |
| RU2621030C1 (en) | Method for purifying gasoline from sulfur impurities | |
| Putrawan | Aqueous liquid membrane process for recovery of BTX aromatics |