DE4345040A1

DE4345040A1 - Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffes sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE4345040A1
Application number: DE4345040A
Authority: DE
Inventors: Hercilio Rivas; Socrates Acevedo; Xiomara Gutierrez
Original assignee: Intevep SA; Petroleos de Venezuela SA
Current assignee: Intevep SA; Petroleos de Venezuela SA
Priority date: 1993-01-04
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2014-01-01
Also published as: ITTO930993A1; US5622920A; GB9326134D0; JPH083107B2; FR2700125A1; ES2089954B1; CA2111942C; ES2089954A1; DK145693D0; US5480583A; KR970002549B1; GB2274254A; IT1266953B1; DE4345040C2; CA2111942A1; GB2274254B; MX9400162A; DK175972B1; JPH073277A; DK145693A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs zur Verwendung als Brennstoff sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Leichte viskose Kohlenwasserstoffe werden in großer Menge in Kanada, Rußland, den Vereinigten Staaten, China und Venezuela gefunden; sie sind normalerweise Flüssigkeiten mit Viskositäten zwischen 10 000 cp bis zu mehr als 500 000 cp bei Raumtemperatur. Diese Kohlen wasserstoffe werden mit diversen Verfahren gefördert, einschließlich Dampfinjektion, mechanischem Pumpen, Abbautechniken und Kombinationen dieser Verfahren.

Einmal gefördert, sind derartige Kohlenwasserstoffe als Brennstoff nutzbar, sobald sie entsalzt und dehydriert sind und zwecks Entfernung weiterer unerwünschter Bestandteile behandelt wurden. Als Flüssigbrennstoff sind diese Kohlenwasserstoffe jedoch für den praktischen Gebrauch zu viskos. Daher werden derartige viskose Kohlenwasserstoffe in Kohlenwasserstoff-in- Wasser-Emulsionen umgeformt, die eine verbesserte Vis kosität aufweisen und entsprechend bessere Fließeigen schaften. Wenn sie mit einem hohen Verhältnis von Koh lenwasserstoffmaterial zu Wasser gebildet werden, sind diese Emulsionen ausgezeichnete Brennstoffe. Die Emulsion ist jedoch nicht stabil und zerfällt rasch, falls sie nicht mit oberflächenaktiven Stoffen oder Emulgatoren stabilisiert werden. Leider sind käuflich erwerbliche Emulgatoren teuer, und somit werden die Kosten der Emulsion erhöht. Diese Zusatzkosten beeinträchtigen erkennbar die praktische Verwendung von viskosen Kohlenwasserstoffen bei der Bildung von Brennstoff-Emulsionen.

Es ist bekannt, daß viskose Kohlenwasserstoffe Materialien enthalten, die potentielle oberflächenaktive Stoffe sind. Es wäre natürlich wünschenswert, diese Materialien so zu aktivieren, daß sie natürliche ober flächenaktive Stoffe zur Stabilisierung der Emulsion liefern, ohne daß zusätzliche Kosten für käuflich er werbliche Emulgatoren entstehen, wodurch sich eine praktisch nutzbarere Alternative für den Einsatz viskoser Kohlen wasserstoffe bei der Bildung von Brennstoff-Emulsionen ergäbe. Die in natürlicher Form in viskosen Kohlenwasser stoffen enthaltenen Materialien, die potentielle oberflächenaktive Stoffe sind, beinhalten zahlreiche Carboxylsäuren, -ester und -phenole, die in einer basischen pH-Umgebung als natürliche oberflächenaktive Stoffe aktiviert werden können. Natriumhydroxid ist als Zusatz oder Additiv benutzt worden, um den geeigneten pH-Wert zu liefern. Jedoch ist Natriumhydroxid nicht in der Lage, den pH der wäßrigen Phase konstant zu halten, so daß der geeignete pH, der aktivierte oberflächenaktive Stoff und die Emulsion selbst alle nur sehr kurzlebig sind.

Es ist entsprechend wünschenswert, eine mit natürlichen oberflächenaktiven Stoffen stabilisierte Emulsion zu liefern, die keinen Zusatz von kommerziellen oberflächenaktiven Stoffen erfordert und die alterungsbeständig sowie als Flüssigbrennstoff nutzbar ist.

Entsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbrennbare Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs in Wasser zu liefern, die die natürlichen oberflächenaktiven Stoffe des Kohlenwasserstoffs zur Stabilisierung nutzt.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bildung einer derartigen verbrennbaren Emulsion anzubieten.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Emulsion und ein derartiges Verfahren zu liefern, wobei die gebildete Emulsion eine bimodale Emulsion mit verbesserten Viskositätseigenschaften ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile werden im folgenden beschrieben.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen Pa tentansprüche, die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorstehenden Aufgaben und Vorteile werden durch die offenbarte Emulsion und das Verfahren zur Herstellung derselben erfüllt.

Erfindungsgemäß wird eine stabile Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs in einer wäßrigen Puffer-Lösung durch ein Verfahren gebildet, das die Schritte beinhaltet, daß ein viskoser, einen inaktiven natürlichen ober flächenaktiven Stoff enthaltender Kohlenwasserstoff be reitgestellt wird, der einen Salzgehalt von weniger als oder gleich etwa 15 ppm Gewicht und einen Wassergehalt von weniger als oder gleich etwa 0,1 Gew.-% aufweist, daß eine Lösung eines Puffer-Zusatzes in einer wäßrigen Lösung gebildet wird, um eine basische wäßrige Puffer-Lösung zu liefern, wobei der Puffer-Zusatz zum Extrahieren und Aktivieren des inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoffs aus dem viskosen Kohlenwasserstoff wirkt, und daß der viskose Kohlen wasserstoff mit der wäßrigen Puffer-Lösung in einem Verhältnis gemischt wird, das zum Liefern einer Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in der wäßrigen Puffer-Lösung ausreicht, wodurch der Puffer-Zusatz den inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff aus dem viskosen Kohlenwasserstoff in die wäßrige Puffer-Lösung extrahiert und den inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff aktiviert, wodurch die Emulsion stabilisiert wird.

Erfindungsgemäß ist der Puffer-Zusatz vorzugsweise ein wasserlösliches Amin, und der inaktive natürliche oberflächenaktive Stoff wird aus der Gruppe ausgewählt, die Carboxylsäuren, -phenole, -ester und Mischungen davon enthält.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine bimodale Emulsion durch ein Verfahren gebildet, bei dem die Stufe des Mischens einen ersten Schritt des Mischens beinhaltet, in dem eine erste Emulsion mit einer großen Tröpfchengröße D_L etwa zwischen 10 und 40 µm hergestellt wird, sowie einen zweiten Schritt des Mischens, in dem eine zweite Emulsion mit einer kleinen Tröpfchengröße D_S kleiner als oder gleich etwa 5 µm hergestellt wird, wobei das Verfahren weiterhin den Schritt des Mischens der ersten Emulsion mit der zweiten Emulsion beinhaltet, wodurch eine bimodale Emulsion mit einer durch zwei Tröpfchengrößen entsprechend D_L und D_S gekennzeichneten Dispersionsphase (dispersed phase) gebildet wird.

Detaillierte Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs in einer wäßrigen Puffer-Lösung zur Verwendung als Brennstoff. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung einer darartigen verbrennbaren Emulsion ohne Verwendung von käuflich erwerblichen Emulgatormaterialien oder oberflächenaktiven Stoffen (surfactants).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Emulsion und ein Verfahren zur Bildung einer Emulsion aus einem verarbeiteten viskosen Kohlenwasserstoff, um eine stabile Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in einer wäßrigen Puffer-Lösung zu liefern, ohne daß käufliche oberflächenaktive Stoffe für die Stabilität benötigt werden. Die so gebildete Emulsion, im folgenden als die von Intevep, S.A., unter dem geschützten Handelsnamen ORIMULSION® verkaufte Emulsion be zeichnet, ist zur Verbrennung als Flüssigbrennstoff und für weitere Anwendungen geeignet, wie beispielsweise zum Transportieren zu einer Raffinerie zwecks weiterer Verarbeitung.

Natürlich auftretende viskose Kohlenwasserstoff-Materialien werden aus Tiefbohrungen mit einer Anzahl von Mechanismen gefördert, wie beispielsweise Dampffluten, Pumpen, Abbautechniken u. dgl. Derartige natürliche viskose Kohlenwasserstoffe sind typischerweise zum Beispiel durch folgende chemische und physikalische Eigenschaften gekennzeichnet: C 78,2 bis 85,5 Gew.-%; H 9,0 bis 10,8 Gew.-%; O 0,2 bis 1,3 Gew.-%; N 0,50 bis 0,70 Gew.-%; S 2,00 bis 4,50 Gew.-%; Asche 0,05 bis 0,33 Gew.-%; Vanadium 50 bis 1000 ppm; Nickel 10 bis 500 ppm; Eisen 5 bis 100 ppm; Natrium 10 bis 500 ppm; Dichte °API 0 bis 16,0 (0 bis 0,959 gr/cm³); Viskosität (cSt) 100 bis 5 100 000 bei 122°F/50°C; Viskosität (cSt) 10 bis 16 000 bei 210°F/98,89°C; Heizwert (BTU/LB) 15 000 bis 19 000 oder 34 890 000 bis 44 194 000 Joule/kg; Asphaltene 5,0 bis 25,0 Gew.-%.

Diese natürlich vorkommenden viskosen Kohlenwasserstoffe werden bei der Förderung von Formationswasser in wenigstens kleinen und üblicherweise stark variierenden Mengen begleitet. Obwohl der Kohlenwasserstoff, wie oben gezeigt, allgemein eine sehr hohe Viskosität hat, können in der Tiefe gebildete primäre Emulsionen des Kohlenwasserstoffs im Formationswasser die Viskosität erheblich reduzieren, wodurch der Kohlenwasserstoff gefördert und zu Behandlungsstationen transportiert werden kann, wo die Emulsion typischerweise entgast und entsalzt wird, und die primäre Emulsion aufgebrochen wird, um weitere unerwünschte Bestandteile mit dem Formationswasser abzutrennen. Eine derartige Verarbeitung liefert typischerweise einen viskosen Kohlenwasserstoff mit einem Salzgehalt von 15 ppm oder weniger Gewicht - vorzugsweise etwa 10 ppm oder weniger - und einen Wassergehalt von etwa 0,1% oder weniger Gewicht, vorzugsweise 0%. Der verarbeitete, so erhaltene viskose Kohlenwasserstoff ist das bevorzugte Ausgangsmaterial zur Bildung der Emulsion gemäß der vorliegenden Erfindung und kann erfindungsgemäß ohne käuflich erwerbliche Emulgatoren in eine Emulsion, wie beispielsweise das käuflich erwerbliche Produkt ORIMULSION®, umgesetzt werden. Die hier als Bezug genannte US-PS 47 95 478 enthält eine detaillierte Beschreibung eines Verfahrens zum Verarbeiten von natürlich auftretenden viskosen Kohlenwasserstoffen zum Erhalten eines verarbeiteten viskosen Kohlenwasserstoffs, der zur Bildung von ORIMULSION® und als Ausgangsmaterial für die Emulsion gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Ein behandelter Cerro-Negro- Bitumen kann in geeigneter Weise beispielsweise die folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen:

Eigenschaften eines typischen behandelten Cerro-Negro-Bitumens
Wassergehalt (Gew.-%)\|0,02
Kohlenstoff (%)	83,53
Wasserstoff (%)	11,48
Asche (%)	0,012
Schwefel (%)	3,76
Gesamtstickstoff (ppm)	8 376,00
Magnesium (ppm)	21,92
Vanadium (ppm)	599,0
Eisen (ppm)	8,71
Nickel (ppm)	124,13
Natrium (ppm)	9,13
Calcium (ppm)	88,19
Conradson-Kohle (ppm)	15,18
Flammpunkt (°F/°C)	246,00/118,89
Schmelzpunkt (°F/°C)	75,00/23,89
Heizwert, brutto @	(BTU/lb)	19 005,00
Heizwert, netto @	(BTU/lb)	17 958,00
(Joule/kg)	41 770 308

Das gewünschte verarbeitete viskose Kohlenwasserstoff- Ausgangsmaterial kann in geeigneter Weise wie folgt erhalten werden. Das viskose Kohlenwasserstoff-Material wird beispielsweise in der Tiefe durch Verdünnungsmittel- Injektion von Kerosin erzeugt, so daß ein Kohlenwasserstoff mit einer API-Dichte von etwa 14 und einer genügend geringen Viskosität geliefert wird, so daß der Kohlenwasserstoff an die Oberfläche zu Bearbei tungsstationen zwecks konventionellem Entgasen, Entsalzen und Dehydrieren gepumpt werden kann. Das Verdünnungsmittel wird dann beispielsweise in einem Destillationsturm entfernt, und es ergibt sich ein entgaster, entsalzter und dehydrierter viskoser Kohlen wasserstoff. Dieser resultierende entgaste, entsalzte und dehydrierte viskose Kohlenwasserstoff ist dann zur Verwendung bei der Herstellung von käuflich erwerblichen ORIMULSION®-Produkten geeignet.

Erfindungsgemäß wird eine verbrennbare Emulsion des verarbeiteten viskosen Kohlenwasserstoffs in einer wäßrigen Puffer-Lösung mit einem Puffer-Zusatz gebildet, der natürliche oberflächenaktive Stoffe aus dem viskosen Kohlenwasserstoff extrahiert und aktiviert, so daß die Emulsion stabilisiert wird, ohne daß käuflich erwerbliche oberflächenaktive Stoffe benötigt werden.

Die meisten natürlich vorkommenden viskosen Kohlenwasser stoff-Materialien enthalten inaktive oberflächenaktive Stoffe wie Carboxylsäuren, -phenole und -ester, die unter geeigneten Bedingungen als oberflächenaktive Stoffe aktiviert werden können. Es ist beispielsweise bekannt, daß diese oberflächenaktiven Stoffe kurzzeitig mit NaOH aktiviert werden können. NaOH liefert eine basische Lösung, in der die inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoffe aktiviert werden können, jedoch sind die so gebildeten Emulsionen nicht stabil, weil die NaOH durch andere Bestandteile im Kohlenwasserstoff schnell verbraucht wird.

Erfindungsgemäß wird ein Puffer-Zusatz benutzt, der ein viel breiteres und dauerhafteres Fenster liefert, währenddessen die den Zusatz enthaltende Lösung einen basischen pH hat, vorzugsweise etwa zwischen 11 und 13, wodurch sich eine stabilere Emulsion ergibt. Der Puffer-Zusatz dient zum Anheben und Puffern des pH der kontinuierlichen wäßrigen Phase der Emulsion. Der Puffer- Zusatz extrahiert und aktiviert die natürlichen oberflächenaktiven Stoffe aus dem viskosen Kohlenwasserstoff in die wäßrige Puffer-Lösung, wodurch die Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in der wäßrigen Puffer-Lösung ohne Benutzung von teuren, käuflich erwerblichen oberflächenaktiven Stoffen oder Emulgatoren stabilisiert wird.

Erfindungsgemäß ist der Puffer-Zusatz ein wasserlösliches Amin. Amine sind Stickstoffverbindungen, die aus Ammoniak durch Ersetzen von einem oder mehr Wasserstoffen durch eine Alkyl-Gruppe abgeleitet werden können. Amine mit einer einzigen Alkyl-Gruppe - wie beispielsweise Isopropylamin - sind zum Erzielen stabiler Emulsionen geeignet. Amine mit zwei oder mehr Alkyl- Gruppen erfordern jedoch die Anwesenheit einer kleinen Menge eines Alkali-Metalls oder eines Erdalkali-Metalls, hier als Alkali-Zusatz bezeichnet, vorzugsweise in Form eines Alkali-Metallsalzes oder eines Erdalkali- Metallsalzes, zum Aktivieren der inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoffe des Kohlenwasserstoffs. Solche Amine mit Mehrfach-Gruppen sind beispielsweise Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, sec-Propylamin, Dipropylamin, Butilamin, sec- Butilamin, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetrapropyl ammoniumhydroxid und Mischungen davon.

Geeignete Alkali-Zusätze können jedes Alkali-Metall oder Erdalkali-Metall sein und schließen vorzugsweise Natrium, Calcium und/oder Magnesium ein, die in jeglicher Form zugesetzt werden können, vorzugsweise in Form eines Salzes, wie beispielsweise Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Calciumnitrat, Magnesiumnitrat oder Mischungen davon. Derartige Salze sind vorzuziehen, da sie meist leicht und preiswert erhältlich sind.

Die verbrennbare Emulsion wird durch Mischen des ver arbeiteten viskosen Kohlenwasserstoffs mit einer wäßrigen Lösung des Puffer-Zusatzes unter ausreichender Mischenergie zum Emulgieren der Mischung und zum Liefern einer Emulsion der diskontinuierlichen Phase des viskosen Kohlenwasserstoffs in der kontinuierlichen Phase der wäßrigen Puffer-Lösung mit der gewünschten Tröpfchengröße und Viskosität gebildet.

Die wäßrige Puffer-Lösung ist eine Lösung des Puffer- Zusatzes in Wasser. Der Puffer-Zusatz wird vorzugsweise in einer Konzentration von wenigstens etwa 500 ppm in der wäßrigen Puffer-Lösung zugesetzt, um eine basische wäßrige Puffer-Lösung zu liefern, vorzugsweise mit einem pH etwa zwischen 11 und 13. Konzentrationen größer 15 000 ppm werden nicht bevorzugt, da kein offensichtlicher Vorteil bezüglich der zusätzlichen Kosten für das Hinzufügen weiterer Konzentrationen des Puffer-Zusatzes zu erkennen ist. Insbesondere wird be vorzugt, daß der Puffer-Zusatz in einer Konzentration etwa zwischen 500 ppm und 10 000 ppm hinzugefügt wird.

Falls notwendig, wird der Alkali-Zusatz in einer Kon zentration etwa zwischen 50 ppm und 500 ppm zugesetzt, vorzugsweise etwa zwischen 50 ppm und 100 ppm.

Wenn der viskose Kohlenwasserstoff und die wäßrige Lösung gemischt werden, werden die natürlichen oberflächenaktiven Stoffe aus dem viskosen Kohlenwasserstoff in die wäßrige Puffer-Lösung extrahiert und durch den Puffer-Zusatz aktiviert, um so natürliche und aktive oberflächenaktive Stoffe in der kontinuierlichen Phase der wäßrigen Puffer-Lösung der Emulsion zu liefern. Die wäßrige Puffer-Lösung hat einen gepufferten pH-Wert vorzugsweise im Bereich von etwa 11 bis 13, noch bevorzugter etwa zwischen 11,3 und 11,8. Der basische pH-Wert der wäßrigen Puffer-Lösung wird vom Puffer-Zusatz geliefert und ist kritisch beim Erzielen einer stabilen Emulsion. Das Puffern des pH dient zum Verhindern eines Aufbrechens der Emulsion aufgrund von Änderungen des pH, welche durch Pumpen, Handhaben, Druck- und Temperaturanstiege und Mischen bewirkt werden können. Weiterhin sorgt der Puffer-Zusatz gemäß der vorliegenden Erfindung für den gewünschten pH der wäßrigen Puffer- Lösung über einen weiten Konzentrationsbereich des Puffer-Zusatzes in der wäßrigen Puffer-Lösung. Somit führen Konzentrationsänderungen des Puffer-Zusatzes, welche langfristig zu erwarten sind, nicht zum Altern und Aufbrechen der Emulsion.

Die Stufe des Mischens wird so ausgeführt, daß der Mischung genügend Energie zugeführt wird und sich eine Emulsion mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften des ORIMULSION®-Endprodukts ergibt, insbesondere Tröpfchengröße und Viskosität. Im allgemeinen erfordern kleinere Tröpfchen eine höhere Mischenergie, eine höhere Emulgator-Konzentration (natürlicher ober flächenaktiver Stoff und Puffer-Zusatz) oder beides. Erfindungsgemäß wird die Emulsion mit genügend Mischenergie gemischt, so daß sich eine durchschnittliche Tröpfchengröße von 30 µm oder weniger ergibt. Eine derartige Emulsion hat eine Viskosität unter etwa 1500 cp bei 30°C und 1 sec^-1. Ein konventioneller Mischapparat kann beispielsweise die Emulsion mit einer Drehzahl von wenigstens etwa 500 Upm geeignet mischen. Die reduzierte Viskosität der so gebildeten Emulsion erlaubt die Verwendung des viskosen Kohlenwasserstoffs als Quelle eines nutzbaren Brennstoffs und wird ohne die zusätzlichen Kosten von käuflich erwerblichen oberflächenaktiven Stoffen erhalten.

Das Verhältnis der Kohlenwasserstoff-Phase zur wäßrigen Phase wurde als für die Viskosität der Emulsion bestimmend herausgefunden. Darüber hinaus ist ein hohes Verhältnis der Kohlenwasserstoff-Phase zur wäßrigen Phase wünschenswert, um so eine verbrennbare Emulsion zu liefern, die ohne weitere Behandlung zum Atomisieren und zum Verbrennen als Brennstoff geeignet ist. Somit ist das Gewichtsverhältnis von Kohlenwasserstoff zur wäßrigen Puffer-Lösung vorzugsweise wenigstens 50 : 50, noch besser etwa zwischen 75 : 25 und 95 : 5. Natür lich erfordert die Bildung von Emulsionen mit hohen Verhältnissen von Kohlenwasserstoff zur wäßrigen Puffer- Lösung höhere Konzentrationen des Puffer-Zusatzes innerhalb des angegebenen Bereichs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die verbrennbare Emulsion so hergestellt, daß zwei unterschiedliche Tröpfchenpopulationen in der Dispersionsphase der Emulsion entstehen. Eine derartige Emulsion, genannt bimodale Emulsion, hat noch weiter verbesserte Viskositätseigenschaften und wird erfindungsgemäß ohne käuflich erwerbliche oberflächen aktive Stoffe hergestellt.

Erfindungsgemäß kann eine bimodale Emulsion durch Her stellen einer wäßrigen Lösung des Puffer-Zusatzes und Bereitstellen eines viskosen Kohlenwasserstoffs wie oben gebildet werden. Zwei Emulsionen werden dann gebildet, jede mit einer unterschiedlichen Tröpfchengröße. Die erste Emulsion hat eine große durchschnittliche Tröpfchengröße D_L, die vorzugsweise etwa zwischen 10 µm und 40 µm liegt, noch bevorzugter etwa zwischen 15 µm und 30 µm. Die zweite Emulsion wird mit einer kleinen durchschnittlichen Tröpfchengröße D_S ge bildet, die vorzugsweise kleiner als oder gleich etwa 5 µm ist, noch bevorzugter kleiner als oder gleich etwa 2 µm.

Die beiden Emulsionen werden dann gemischt, so daß eine stabile bimodale Emulsion gebildet wird, wie oben beschrieben, mit zwei verschiedenen Tröpfchengrößen D_L und D_S in der Dispersionsphase.

Es ist herausgefunden worden, daß die Viskosität der bimodalen Emulsion von dem Gewichtsverhältnis der Emulsion mit der großen Tröpfchengröße zu der Emulsion mit der kleinen Tröpfchengröße ebenso wie von dem Verhältnis der durchschnittlichen Tröpfchengröße D_L der Emulsion mit der großen Tröpfchengröße zu der durch schnittlichen Tröpfchengröße D_S der Emulsion mit der kleinen Tröpfchengröße bestimmt wird.

Vorzugsweise befinden sich etwa zwischen 70 Gew.-% und 80 Gew.-% der dispergierten Kohlenwasserstoff-Phase in der Emulsion mit der großen Tröpfchengröße, und das Verhältnis D_L zu D_S ist wenigstens etwa 4 oder mehr, vorzugsweise wenigstens etwa 10. Diese Werte können während der Herstellung der Emulsion durch Ändern der zur Bildung einer oder beider Emulsionen vewendeten Mischenergie variiert werden, um so die resultierende Tröpfchengröße zu steuern, und ebenso durch Auswählen der geeigneten Volumina jeder zu mischenden Emulsion.

Erfindungsgemäß gebildete Emulsionen weisen eine niedrige Viskosität und eine gute Stabilität auf, was die Verwendung von viskosen Kohlenwasserstoffen als Quelle von Flüssigbrennstoff erheblich erleichtert. Weiterhin werden die Emulsionen ohne teure käuflich erwerbliche Emulgatoren gebildet.

Das Verfahren zur Bildung einer stabilen Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs in einer wäßrigen Puffer- Lösung beinhaltet die Schritte, daß ein viskoser, einen inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff enthaltender Kohlenwasserstoff bereitgestellt wird, der einen Salzgehalt von weniger als oder gleich etwa 15 ppm Gewicht und einen Wassergehalt von weniger als oder gleich etwa 0,1% Gewicht aufweist, daß eine Lösung eines Puffer-Zusatzes in einer wäßrigen Lösung gebildet wird, um eine basische wäßrige Puffer-Lösung zu liefern, wobei der Puffer-Zusatz zum Extrahieren und Aktivieren des inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoffs aus dem viskosen Kohlenwasserstoff wirkt, und daß der viskose Kohlenwasserstoff mit der wäßrigen Puffer-Lösung in einem Verhältnis gemischt wird, das zum Liefern einer Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in der wäßrigen Puffer-Lösung ausreicht, wodurch der Puffer-Zusatz den inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff aus dem viskosen Kohlenwasserstoff in die wäßrige Puffer-Lösung extrahiert und den inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff aktiviert, wodurch die Emulsion stabilisiert wird. Er findungsgemäß ist der Puffer-Zusatz ein wasserlösliches Amin. Der in dem viskosen Kohlenwasserstoff enthaltene inaktive oberflächenaktive Stoff enthält Carboxylsäuren, -phenole, -ester und Mischungen davon. Bimodale Emulsionen mit zwei verschiedenen Tröpfchengröße- Verteilungen werden gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ebenfalls gebildet und haben verbesserte Viskositätseigenschaften.

Die erfindungsgemäße Herstellung von Emulsionen wird in den folgenden Beispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine Anzahl von Emulsionen wurde mittels HIPR-Techniken hergestellt, wie sie im US-Patent 49 34 398 offenbart sind. Ein natürlicher Cerro-Negro-Bitumen aus dem Cerro-Negro-Ölfeld in Venezuela wurde entgast, dehydriert und entsalzt, um einen verarbeiteten viskosen Ausgangs-Kohlenwasserstoff zu liefern.

Die Emulsionen wurden in einer wäßrigen Puffer-Lösung hergestellt, die als Puffer-Zusatz einen wasserlöslichen Amin-Zusatz enthielt, der unter dem Handelsnamen INTAMINE® von Intevep, S.A., vermarktet wird.

Die Emulsionen wurden in Gewichtsverhältnissen von Kohlenwasserstoff zu wäßriger Puffer-Lösung von 94 : 6, 90 : 10, 85 : 15 und 80 : 20 mit Puffer-Konzentrationen zwischen 500 ppm und 10 000 ppm hergestellt.

Die Stufe des Mischens wurde bei 60°C mit Mischzeiten ausgeführt, die so gesteuert wurden, daß sich Emulsionen mit einer durchschnittlichen Tröpfchengröße von 2, 4, 20 und 30 µm ergaben.

Diese Emulsionen wurden dann verdünnt, um Verhältnisse von Kohlenwasserstoff zu wäßriger Phase von 70 : 30, 75 : 25 und 80 : 20 zu liefern.

Alle Emulsionen wurden ohne Verwendung käuflich er werblicher oberflächenaktiver Stoffe stabilisiert, selbst die mit Tröpfchengrößen von weniger als 3 µm.

Beispiel 2

Emulsionen wurden mit einem Ein-Gruppen-Puffer-Zusatz Isopropylamin bei Konzentrationen von 6000 ppm und 7000 ppm hergestellt. Die Emulsionen wurden bei einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu wäßriger Phase von 94 : 6 bei 500 Upm gemischt. Tabelle 1 faßt die durch schnittlichen Tröpfchengrößen zusammen, die für Mischzeiten zwischen 0,5 und 5,0 Minuten erhalten wurden.

Tabelle 1

Tröpfchendurchmesser (µm)

Wie man sieht, wurden Tröpfchengrößen deutlich unterhalb 3 µm ohne Verwendung käuflich erwerblicher oberflächenaktiver Stoffe erhalten.

Beispiel 3

Emulsionen wurden mit Isopropylamin als Puffer-Zusatz bei mehreren Konzentrationen hergestellt. Die Emulsionen wurden bei einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu wäßriger Phase von 80 : 20 bei 500 Upm und 2 Minuten Mischzeit sowie bei einer durchschnittlichen Tröpfchengröße und Viskosität, wie in Tabelle 2 gezeigt, hergestellt.

Tabelle 2

Beispiel 4

Emulsionen wurden mit einem Zwei-Gruppen-Puffer-Zusatz (Diethylamin) bei einer Konzentration von 3000 ppm hergestellt. Ein Alkali-Salz (NaCl) wurde ebenso der wäßrigen Lösung bei einer Konzentration von 50 ppm zu gesetzt. Emulsionen mit einem Verhältnis von Kohlen wasserstoff zu wäßriger Phase von 90 : 10, 85 : 25 und 80 : 20 wurden bei 500 Upm und bei Tröpfchengrößen, wie in Tabelle 3 gezeigt, gebildet.

Tabelle 3

Beispiel 5

Emulsionen wurden bei einer Mischdrehzahl von 500 Upm mit Konzentration von 5000 ppm Diethylamin und 50 ppm NaCl hergestellt. Tabelle 4 zeigt die für diese Emulsionen erhaltene durchschnittliche Tröpfchengröße.

Tabelle 4

Beispiel 6

Emulsionen wurden bei einer Mischdrehzahl von 500 Upm mit Konzentrationen von 7000 ppm Diethylamin und 50 ppm NaCl hergestellt. Tabelle 5 zeigt die erhaltene durchschnittliche Tröpfchengröße.

Tabelle 5

Wie gezeigt, ergibt Diethylamin bei Konzentrationen von 7000 ppm Emulsionen mit einer Tröpfchengröße kleiner als 3 µm ohne Verwendung käuflich erwerblicher Emulgatoren.

Die folgenden Beispiele 7 bis 11 stellen die Herstellung von bimodalen Emulsionen gemäß der Erfindung ohne Verwendung käuflich erwerblicher Emulgatoren dar.

Beispiel 7

Emulsionen wurden mit HIPR-Techniken, wie im US-Patent 49 34 398 gezeigt, und mit dem natürlichen Cerro-Negro- Bitumen aus dem Cerro-Negro-Ölfeld in Venezuela hergestellt. Die Emulsionen wurden, wie in Tabelle 6 gezeigt, mit einer wäßrigen Puffer-Lösung von wasser löslichem Amin, das unter dem Handelsnamen INTAMINE® von Intevep, S.A., vermarktet wird, bei Konzentrationen zwischen 500 ppm und 10 000 ppm hergestellt. Die Mischung wurde auf 60°C erwärmt und gerührt, wobei die Mischgeschwindigkeit und die Mischzeit so geändert wurden, daß Emulsionen mit den in Tabelle 6 angegebenen Tröpfchengrößen erhalten wurden.

Tabelle 6

Die Emulsionen 2 und 3 mit einem Kohlenwasserstoff-zu- Wasser-Verhältnis von 70 : 30 und einer durchschnittlichen Tröpfchengröße von 4,3 bzw. 20,7 µm wurden miteinander in verschiedenen Anteilen gemischt und die resultierenden bimodalen Emulsionen wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.

Tabelle 7

Tabelle 7 zeigt, daß eine Beziehung besteht zwischen der Viskosität der Emulsion und der Fraktion der Kohlen wasserstoff-Phase bei der Emulsion mit der großen Tröpfchengröße (20,7 µm) und der Emulsion mit der kleinen Tröpfchengröße (4,3 µm). Um die niedrigste Viskosität zu erhalten, müssen beide Tröpfchenanteile deutlich als zwei identifizierbare und unterschiedliche Tröpfchengrößen definiert werden. Die optimale Viskosität ergibt sich bei einem Verhältnis der Emulsion mit der großen Tröpfchengröße zu der mit der kleinen Tröpfchengröße von 75 : 25 Gewichtsanteilen.

Beispiel 8

Bimodale Emulsionen mit 75 Gew.-% einer Emulsion mit einer großen Tröpfchengröße D_L und 25 Gew.-% einer Emulsion mit einer kleinen Tröpfchengröße D_S und mit einem Kohlenwasserstoff/Wasser-Verhältnis von 70 : 30 im Endprodukt wurden aus den Emulsionen der Tabelle 6 hergestellt und sind in Tabelle 8 gezeigt.

Tabelle 8

Tabelle 8 zeigt die Beziehung zwischen der Viskosität einer bimodalen Emulsion und der Wirkung des Verhältnisses einer großen mittleren Tröpfchengröße zu einer kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_S/D_L) mit einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser von 70 : 30 Gew.-%. Man sieht, daß die Viskosität der bimodalen Emulsion zunimmt, wenn eine Zunahme des Anteils mit einer kleinen mittleren Tröpfchengröße vorliegt. Jedoch sind alle für die Emulsionen F, G und H aufgeführten Viskositätswerte weit geringer als die Viskositäten der monomodalen Emulsionen mit 70 Gew.-% Kohlen wasserstoff in der dispergierten Phase (siehe Tabelle 6).

Beispiel 9

Mit Emulsionen, die wie in Beispiel 7 hergestellt wurden und die Eigenschaften nach Tabelle 6 haben, wurden bimodale Emulsionen mit 75 Gew.-% einer Emulsion mit einer großen Tröpfchengröße D_L und 25 Gew.-% einer Emulsion mit einer kleinen Tröpfchengröße D_S und mit einem Gesamtverhältnis Kohlenwasserstoff zu Wasser von 75 : 25 in dem Endprodukt angefertigt, wie in Tabelle 9 gezeigt.

Tabelle 9

Tabelle 9 zeigt die Beziehung zwischen der Viskosität und dem Verhältnis der großen mittleren Tröpfchengröße zur kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_L/D_S) für bi modale Emulsionen mit einem Kohlenwasserstoff/Wasser- Verhältnis von 75 : 25 Gew.-%.

Man kann sehen, daß eine Viskosität zwischen 1500 cp bei 1 sec^-1 und 30°C erhalten werden kann, wenn das Verhältnis der großen mittleren Tröpfchengröße zur kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_L/D_S) größer als oder gleich 4 ist.

Beispiel 10

Mit Emulsionen, die wie in Beispiel 7 hergestellt wurden und die Eigenschaften nach Tabelle 6 haben, wurden weitere bimodale Emulsionen mit verschiedenen Verhältnissen (D_L/D_S) sowie mit 75 Gew.-% einer Emulsion mit einer großen Tröpfchengröße D_L und 25 Gew.-% einer Emulsion mit einer kleinen Tröpfchengröße D_S sowie mit einem Gesamtverhältnis Kohlenwasserstoff zu Wasser von 80 : 20 in dem Endprodukt angefertigt, wie in Tabelle 10 gezeigt.

Tabelle 10

Tabelle 10 zeigt die Beziehung zwischen der Viskosität und dem Verhältnis der großen mittleren Tröpfchengröße zur kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_L/D_S) für bi modale Emulsionen mit einem Kohlenwasserstoff/Wasser- Verhältnis von 80 : 20 Gew.-%. Man kann sehen, daß es bei einer bimodalen Emulsion mit einem Kohlenwasserstoff/ Wasser-Verhältnis von 80 : 20, in anderen Worten 80% dispergierte Kohlenwasserstoff-Phase, notwendig ist, daß das Verhältnis der großen mittleren Tröpfchen größe zur kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_L/D_S) größer als oder gleich etwa 10 ist, um eine Viskosität unter 1500 cp bei 1 sec^-1 und 30°C zu erhalten.

Beispiel 11

Mit Emulsionen, die wie in Beispiel 7 hergestellt wurden und die Eigenschaften nach Tabelle 6 haben, wurden weitere bimodale Emulsionen mit verschiedenen Verhältnissen (D_L/D_S) angefertigt, wie in Tabelle 11 gezeigt.

Tabelle 11

Tabelle 11 zeigt die Beziehung zwischen der Viskosität und dem Verhältnis der großen mittleren Tröpfchengröße zur kleinen mittleren Tröpfchengröße (D_L/D_S) für bi modale Emulsionen mit einem Kohlenwasserstoff/Wasser- Verhältnis von 80 : 20 Gew.-%. Man kann sehen, daß die Viskosität einer bimodalen Emulsion mit einem Kohlen wasserstoff/Wasser-Verhältnis von 80 : 20 durch Ändern des Gewichtsanteils von Kohlenwasserstoff in den Emulsionen mit der großen mittleren Tröpfchengröße und der kleinen mittleren Tröpüfchengröße modifiziert werden kann. Wenn die Menge von Kohlenwasserstoff in der Emulsion mit der kleinen mittleren Tröpfchengröße erhöht wird, nimmt die Viskosität erst ab und dann zu.

Somit werden gemäß der Erfindung verbrennbare Emulsionen aus viskosen Kohlenwasserstoffen ohne Verwendung käuflich erwerblicher oberflächenaktiver Stoffe her gestellt und stabilisiert. Die so hergestellten Emulsionen weisen ausgezeichnete Viskositätseigenschaften auf, die durch Formulieren bimodaler Emulsionen nochmals verbessert werden. Das Vorsehen einer verbrennbaren Emulsion mit niedriger Viskosität ohne die zusätzlichen Kosten für käuflich erwerbliche oberflächenaktive Stoffe macht eine ausgezeichnete Verwendung von viskosen Kohlenwasserstoffen als Quelle von Brennmaterial möglich.

Diese Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt und verwirklicht werden, ohne daß man von deren Geist oder wesentlichen Eigenschaften abweicht. Die vorliegende Ausführungsform ist daher in jeglicher Hinsicht nur als beispielhaft und nicht einschränkend anzusehen, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche angegeben wird, und alle Änderungen, die in nerhalb der Bedeutung und des Bereichs der Äquivalenz liegen, sollen als hierin enthalten angesehen werden.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer brennbaren Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(a) Bereitstellung eines viskosen, einen inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stoff (surfactant) enthaltenden Kohlenwasserstoffes, der einen Salzgehalt von weniger als oder gleich etwa 15 ppm Gewicht und einen Wassergehalt von weniger als oder gleich etwa 0,1% Gewicht aufweist;
(b) Bildung einer Lösung eines Puffer-Zusatzes in einer wäßrigen Lösung und Herstellung einer ba sischen wäßrigen Puffer-Lösung, wobei der Puf fer-Zusatz zum Extrahieren und Aktivieren des inaktiven natürlichen oberflächenaktiven Stof fes aus dem viskosen Kohlenwasserstoff wirkt;
(c) Mischen des viskosen Kohlenwasserstoffs mit der wäßrigen Puffer-Lösung in einem zum Herstellen einer Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in der wäßrigen Puffer-Lösung ausreichenden Verhältnis, wobei mit dem Puffer-Zusatz der inaktive natürliche oberflächenaktive Stoff aus dem viskosen Kohlenwasserstoff in die wäßrige Puffer-Lösung extrahiert und der inaktive na türliche oberflächenaktive Stoffe aktiviert so wie die Emulsion stabilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bereitstellung des viskosen Kohlenwasserstof fes ein natürlich vorkommendes viskoses Kohlenwasser stoff-Material im Bohrlochtiefsten mit einem Verdün nungsmittel verdünnt und ein verdünnter viskoser Koh lenwasserstoff hergestellt wird, der dann entgast, entsalzt und dehydriert wird, wonach von dem verdünn ten viskosen Kohlenwasserstoff ein Verdünnungsmittel abgetrennt sowie der viskose Kohlenwasserstoff bereit gestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Puffer-Zusatz zur wäßrigen Puffer-Lösung zugesetzt und ein pH-Wert der wäßrigen Puffer-Lösung etwa zwischen 11 und 13 eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß der Puffer-Zusatz ein wasserlösliches Amin ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Puffer-Lösung mit ei ner Konzentration des Puffer-Zusatzes von wenigstens etwa 500 ppm gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch eine Konzentration des Puffer-Zusatzes in der wäßrigen Puffer-Lösung etwa zwischen 500 ppm und 15.000 ppm, bevorzugt zwischen 500 ppm und 10.000 ppm.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin eine einzige Alkyl-Gruppe auf weist.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin wenigstens zwei Alkyl-Gruppen aufweist, wobei der wäßrigen Puffer-Lösung ein Alkali- Zusatz beigegeben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein wasserlösliches Amin aus der Gruppe, die aus Ethyla min, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, sec-Prop ylamin, Dipropylamin, Butilamin, sec-Butilamin, Tetra methylammoniumhydroxid, Tetrapropylammoniumhydroxid und Mischungen davon besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkali-Zusatz bei einer Konzentration in der wäß rigen Puffer-Lösung etwa zwischen 50 ppm und 500 ppm, bevorzugt etwa zwischen 50 ppm und 100 ppm, zugesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, gekennzeichnet durch einen Alkali-Zusatz aus der Gruppe, die aus Al kali-Metallsalzen, Erdalkali-Metallsalzen und Mischun gen davon besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Alkali-Zusatz aus der Gruppe ausge wählt wird, die aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Na triumnitrat, Kaliumnitrat, Caliumnitrat, Magnesiumni trat und Mischungen davon besteht.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der inaktive natürliche oberflä chenaktive Stoff des viskosen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Carboxylsäuren, -phenolen, -estern und Mischungen davon besteht.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mischvorgang ausreichende Mischenergie zugeführt und eine Emulsion mit einer durchschnittlichen Tröpfchengröße kleiner als oder gleich etwa 30 µm sowie einer Viskosität kleiner als oder gleich etwa 1500 cp bei 30°C und 1 sec^-1 herge stellt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß während des Mischvorgangs der vis kose Kohlenwasserstoff und die wäßrige Puffer-Lösung gemischt werden und ein Gewichtsverhältnis des visko sen Kohlenwasserstoffs zur wäßrigen Puffer-Lösung von wenigstens etwa 50 : 50 eingestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Gewichtsverhältnis des viskosen Kohlenwasserstoffs zur wäßrigen Puffer-Lösung etwa zwischen 75 : 25 und 95 : 5.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß während des Mischvorganges ein er ster Mischschritt durchgeführt und eine erste Emulsion mit einer großen Tröpfchengröße (D_L) zwischen etwa 10 und 40 µm hergestellt wird, sowie ein zweiter Misch schritt folgt, in dem eine zweite Emulsion mit einer kleinen Tröpfchengröße (D_S) kleiner als oder gleich etwa 5 µm hergestellt wird, wobei die erste Emulsion mit der zweiten Emulsion gemischt sowie eine bimodale Emulsion mit einer durch zwei Tröpfchengrößen entspre chend D_l und D_S gekennzeichnete Dispersionsphase ge bildet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die große Tröpfchengröße (D_L) etwa zwischen 15 µm und 30 µm liegt und die kleine Tröpfchengröße (D_S) höch stens etwa 2 µm beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Emulsion und die zweite Emul sion jeweils in dem betreffenden ersten und zweiten Mischschritt gemischt werden sowie Tröpfchengrößen in einem Verhältnis D_L zu D_S größer als oder gleich 4 hergestellt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Tröpfchengrößen in einem Verhältnis D_L zu D_S von zu mindest 10.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Emulsion und die zweite Emulsion jeweils in den betreffenden ersten und zwei ten Mischschritten gemischt werden sowie etwa zwischen 70 Gew.-% und 80 Gew.-% des viskosen Kohlenwasser stoffs in der ersten Emulsion mit der großen Tröpf chengröße (D_L) auftreten.

22. Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffs zur Verwen dung als Brennstoff, insbesondere Emulsion nach dem Verfahren entsprechend wenigstens einem der voranste henden Patentansprüche, gekennzeichnet durch

- eine diskontinuierliche Phase des viskosen Koh lenwasserstoffs mit einem Salz-Gewichtsanteil von weniger als oder gleich etwa 15 ppm und ei nem Wasser-Gewichtsanteil von weniger als oder gleich etwa 0,1%,
- eine basische kontinuierliche Phase einer wäß rigen Puffer-Lösung mit einem Puffer-Zusatz und einem natürlichen oberflächenaktiven Stoff, wo bei letzterer ein in dem viskosen Kohlenwasser stoff enthaltener inaktiver oberflächenaktiver Stoff ist sowie der inaktive oberflächenaktive Stoff durch den Puffer-Zusatz extrahiert und aktiviert ist.

23. Emulsion nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion des viskosen Kohlenwasserstoffs in der wäßrigen Puffer-Lösung stabilisiert ist.

24. Emulsion nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn zeichnet, daß der pH-Wert der basischen Puffer-Lösung etwa zwischen 11 und 13 liegt.

25. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer-Zusatz ein wasserlösli ches Amin ist.

26. Emulsion nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin in der wäßrigen Puffer-Lösung eine Konzentration von wenigstens etwa 500 ppm hat, bevorzugt zwischen 500 ppm und 15.000 ppm.

27. Emulsion nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin in der wäßrigen Puffer-Lösung eine Konzentration etwa zwischen 500 ppm und 10.000 ppm hat.

28. Emulsion nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin eine einzige Alkyl-Gruppe auf weist.

29. Emulsion nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin wenigstens zwei Alkyl-Gruppe hat, wobei die wäßrige Puffer-Lösung einen Alkali-Zu satz enthält.

30. Emulsion nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Amin aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, sec-Propylamin, Dipropyla min, Butilamin, sec-Butilamin, Tetramethylammoniumhy droxid, Tetrapropylammoniumhydroxid und Mischungen da von besteht.

31. Emulsion nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkali-Zusatz eine Konzentration etwa zwischen 50 ppm und 500 ppm hat, bevorzugt etwa zwischen 50 ppm und 100 ppm hat.

32. Emulsion nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkali-Zusatz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkali-Metallsalzen, Erdalkali-Metallsalzen und Mischungen davon besteht.

33. Emulsion nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkali-Zusatz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumnitrat, Ka liumnitrat, Caliumnitrat, Magnesiumnitrat und Mischun gen davon besteht.

34. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der inaktive natürliche oberflä chenaktive Stoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Carboxylsäuren, -phenolen, -estern und Mischungen davon besteht.

35. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion eine durchschnittli che Tröpfchengröße kleiner als oder gleich etwa 30 µm und eine Viskosität kleiner als oder gleich etwa 1500 cp bei 30°C und 1 sec^-1 aufweist.

36. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des visko sen Kohlenwasserstoffs zur wäßrigen Puffer-Lösung we nigstens etwa 50 : 50 beträgt, bevorzugt etwa zwischen 75 : 25 und 95 : 5 liegt.

37. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die dispergierte viskose Kohlen wasserstoff-Phase eine erste große Tröpfchengröße DL zwischen etwa 10 und 40 µm sowie eine zweite kleine Tröpfchengröße D_S kleiner als oder gleich etwa 5 µm aufweist.

38. Emulsion nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß D_L etwa zwischen 15 µm und 30 µm liegt sowie D_S klei ner als oder gleich etwa 2 µm ist.

39. Emulsion nach Anspruch 37 oder 38, gekennzeichnet durch ein Verhältnis D_L zu D_S größer als oder gleich 4.

40. Emulsion nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verhältnis D_L zu D_S größer als oder gleich 10 ist.

41. Emulsion nach einem der Ansprüche 22 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß etwa zwischen 70 Gew.-% und 80 Gew. -% des viskosen Kohlenwasserstoffs der großen Tröpfchengröße D_L zugehören.