用于将油与水分离的二硫化碳改性的胺添加剂制造技术

可以有效量将二硫化碳改性的胺添加剂引入到含水流中以将该含水流中的油与水分离，诸如将生产流体中的至少一些油与乳化的水包油分离，其中该油是原油。该二硫化碳改性的胺添加剂可由合成胺、天然胺或化学改性的天然胺与二硫化碳和α,β

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将油与水分离的二硫化碳改性的胺添加剂


[0001]本专利技术涉及用于分离含水流中所含的油的方法和添加剂，并且更具体地涉及添加二硫化碳改性的胺添加剂以使水基流诸如来自地下油井的生产流体澄清，以用于从水基流中分离至少一部分油。

技术介绍

[0002]对石油和饮用水的日益增长的全球需求以及严格的环境要求增加了对更有效处理含有油/水混合物和乳液的油田流的需要。另外，日益严格的环境法规已经推动了对用于油/水分离的更环境友好、更低毒性的添加剂的需要。
[0003]已使用许多不同的方法和添加剂来帮助从伴随或用于石油生产的水基流中去除或分离油，并且确保此类含水流满足被设定用于排放或再利用的标准。例如，合成胺和二硫化碳的反应产物长期以来用作存在于生产流体中的水包油乳液的清水剂。然而，这些产品对于水/油分离具有有限的性能，并且当在重金属(例如铁)的存在下添加到生产流体中时经常产生固体，从而使得这些流体的处理和加工更昂贵和困难。
[0004]授予Baker Hughes的美国专利5,247,087公开了已发现由某些新型多胺和二硫化碳的反应产物制备的二硫代氨基甲酸盐可用于使水澄清，具体地讲伴随原油生产的水包油乳液。水澄清可通过破乳或絮凝完成。多胺反应产物本身是新的并且可具有以下结构：
[0005][0006]其中R”选自结构
‑
R
‑
NH2和
[0007][0008]其中R选自直链、支链或环状亚烷基部分；亚芳基部分；取代的直链、支链或环状亚烷基部分；取代的亚芳基部分或它们的混合物；并且其中R
’
为
[0009]–
(CH2)
m
–
O
–
R
–
O
–
(CH2)
m
–
[0010]其中n和m独立地在1至5的范围内，并且q为0或1。该专利的反应产物使用两步法制备。
[0011]在美国专利5,543,056中描述了使用天然聚合物处理水的方法，该方法提供了一种另选的且改善的方式来实现增强的凝结。一种从饮用水中除去颗粒、颜色和颜色的方法，该方法包括向饮用水中添加主凝结剂(例如天然的阳离子聚合物，如脱乙酰壳多糖或阳离子淀粉)和助凝剂(诸如膨润土)以形成混合物。天然聚合物与粘土矿物的优选浓度重量比介于1:5和1:20之间。描述了一种用于从饮用水中去除颗粒和颜色的组合物，该组合物包含天然的阳离子聚合物凝结剂和粘土矿物，其总量有效地使饮用水中的悬浮物质凝结。该组合物包含重量比介于约1:5至约1:20之间的天然聚合物凝结剂/粘土矿物。
[0012]文献中报道的二硫代氨基甲酸盐示出作为存在于生产流体中的水包油乳液的清水剂的性能。但是一些二硫代氨基甲酸盐及其制剂在储存期间或在添加到生产流体中时产生固体，使得这些流体的操作或处理和加工更昂贵和困难。期望开发性能更好、成本更有效、环境更友好且优选更具水溶性的添加剂，以用于将含有油/水混合物的流中的油与水分离。

技术实现思路

[0013]在一种形式中，提供了一种用于将含水流中的油与水分离的方法，其中该方法包括将有效量的二硫化碳改性的胺添加剂引入含水流中以将该含水流中的至少一部分油与水分离，以及将该含水流中的至少一部分油与水分离。
[0014]在另一个非限制性实施方案中，还提供了一种经处理的含水流，其包含含油和水的含水流，以及基于该经处理的含水流，量为约10ppm至约5000ppm的二硫化碳改性的胺添加剂。
具体实施方式
[0015]已经发现，二硫化碳改性的胺添加剂可用于或有效用于将含水流中的油与水分离。
[0016]在一个非限制性实施方案中，如下文反应1中所示，可用于油分离的二硫化碳改性的胺可通过使二硫化碳(CS2)与合成胺、天然胺(例如甲壳质)或化学改性的天然胺(例如脱乙酰壳多糖)和环氧化合物以一步法反应来制备。胺可以为聚合的或非聚合的。该反应可在独立地约
‑
20℃至约200℃范围内、或者在独立地约0℃至约150℃范围内的温度下，在另一个非限制性实施方案中，在独立地约20℃至约60℃范围内的温度下，和在独立地约0.1大气压至约1000大气压范围内，或者在独立地约0.5大气压至约5大气压范围内的压力下，并且在另一个非限制性实施方案中，在环境压力下进行。反应时间可在独立地0.1小时至72小时内完成，或者在独立地1小时至24小时内完成，并且在另一个非限制性实施方案中，在独立地约4小时至约12小时内完成。如本文关于范围所使用的，术语“独立地”意指任何阈值可与任何其他阈值一起使用以形成可接受的另选的范围。在反应期间可以存在或可以不存在碱催化剂。在反应期间可以存在或可以不存在极性溶剂，例如水。在一个非限制性实施方案中，R可以为烷基或芳基基团，R
’
可以为氢、烷基基团或芳基基团，并且R”可以为氢、烷基基团或芳基基团。
[0017][0018]可与二硫化碳反应的合成胺、天然胺或化学改性的天然胺包括但不限于伯胺、仲胺、苄胺和/或芳族胺。胺可以为聚合的或非聚合的。胺反应物的示例包括但不限于含有单个或多个氨基基团的有机化合物，诸如哌啶、正丁胺和聚合/低聚多胺，包括聚乙烯亚胺(也称为聚氮丙啶)和聚烯丙基胺。如稍后更详细地讨论的，胺也可以为天然胺或化学改性的天然胺，其包括但不限于含有氨基官能团的阳离子多糖，包括但不限于阳离子淀粉、阳离子纤
维素、甲壳质或脱乙酰壳多糖。天然胺被定义为自然界中存在的胺，例如甲壳质(C8H
13
O5N)
n
，其是N
‑
乙酰葡糖胺的长链聚合物，一种葡萄糖的酰胺衍生物，它是真菌的细胞壁、节肢动物(如甲壳类和昆虫)的外骨骼的主要组分。
[0019]上述反应陈述中的环氧化合物包括但不限于，环氧乙烷、环氧丙烷、1,2
‑
环氧丁烷、氧化环己烯和氧化苯乙烯。可调节二硫化碳与环氧化合物的摩尔比以及二硫化碳与胺上的氨基基团的摩尔比以控制二硫化碳改性的胺反应产物在水中的性能和溶解度。在一个实施方案中，二硫化碳与环氧化合物的摩尔比可在独立地约1:100至约100:1，或者在独立地约1:1至约2:1的范围内。二硫化碳与胺上的氨基基团的摩尔比可在独立地约1:1,000,000至约100:1，或者在独立地约1:100至约1:2的范围内。调节这些比率可改善二硫化碳改性的胺添加剂的水溶性。
[0020]在另一个非限制性实施方案中，可通过在如下文反应陈述中所示，以一步法使二硫化碳(CS2)与合成胺、天然胺或化学改性的天然胺和α,β
‑
不饱和化合物反应来制备可用于油/水分离的二硫化碳改性的胺。该反应可在极性溶剂的存在下进行。该反应可在独立地约
‑
20℃至约200℃范围内、或者在独立地约0℃至约150℃范围内的温度下，和在独立地约0.1大气压至约1000大气压范围内，或者在独立地约0.5大气压至约10大气压范围内的压力下进行。在一个非限制性实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将包含油和水的含水流中的油与水分离的方法，所述方法包括：将有效量的二硫化碳改性的胺添加剂引入到所述含水流中以将所述含水流中的至少一部分油与水分离；以及将所述含水流中的至少一部分油与水分离。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述二硫化碳改性的胺添加剂通过以下方法制备，所述方法包括任选地在碱催化剂的存在下，使下列物质以一步法一起反应：胺，所述胺选自合成胺、天然胺、化学改性的天然胺、以及它们的组合；二硫化碳；和共反应物，所述共反应物选自环氧化物、α,β
‑
不饱和化合物、以及它们的组合。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述胺是包括阳离子多糖的天然胺或化学改性的天然胺，所述阳离子多糖选自阳离子淀粉、阳离子纤维素、甲壳质、脱乙酰壳多糖、以及它们的组合。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：当所述共反应物是环氧化物时，所述环氧化物选自环氧乙烷、环氧丙烷、1,2
‑
环氧丁烷、氧化环己烯、氧化苯乙烯、以及它们的组合；并且当所述共反应物为α,β
‑
不饱和化合物时，所述α,β
‑
不饱和化合物选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2
‑
乙基己酯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、环己烯酮、查尔酮、以及它们的组合。5.根据权利要求4所述的方法，其中存在碱催化剂，并且所述碱催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨、乙醇钠、甲醇钠、碳酸钠、碳酸氢钠、以及它们的组合。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述胺为阳离子多糖，并且二硫化碳与所述阳离子多糖中的胺基团的比例在1:1,000,0...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：贝克休斯油田作业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：