Composiciones de separación y métodos de uso.

Composición de separación de base acuosa para separar betún de arenas petrolíferas y colas,

que comprende:

- un agente humectante;

- un agente hidrotrópico; y

- un dispersante que tiene características floculantes;

en la que la composición de separación tiene un pH de desde 7,0 hasta 8,5 y en la que el agente humectante está presente en la cantidad de desde el 0,001% hasta el 2,5% en peso, y es etoxilato de 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecin- 5,8-diol;

en la que el agente hidrotrópico está presente en la cantidad de desde el 0,1% hasta el 4,0% en peso y es un éster de fosfato aromático que tiene la fórmula:**Fórmula**

en la que R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado C1-C5 y n ≥ de 1 a 8; y en la que el dispersante que tiene características floculantes está presente en la cantidad de desde el 0,25% hasta el 4,5% en peso y es una sal de pirofosfato.

Composiciones de separación y métodos de uso Datos de solicitud estadounidense relacionada

Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud provisional estadounidense n.s 6/828.51 presentada el 6 de octubre de 26.

Antecedentes

Las arenas petrolíferas, también conocidas como "arenas de alquitrán" y "arenas bituminosas", son una mezcla de betún (alquitrán), arena y agua. El betún es un petróleo crudo viscoso y pesado, que tiene un contenido en azufre relativamente alto. Cuando se separa apropiadamente de las arenas petrolíferas, el betún puede procesarse para dar petróleo crudo sintético adecuado para su uso como materia prima para la producción de combustibles para motor líquidos, aceite para calefacción y productos petroquímicos. Existen campos de arenas petrolíferas a lo largo de mayor parte del mundo. Particularmente, existen depósitos significativos en Canadá, incluyendo las arenas petrolíferas de Athabasca en Alberta, en los Estados Unidos, incluyendo las arenas petrolíferas de Utah, en Sudamérica, incluyendo las arenas petrolíferas del Orinoco en Venezuela, y en África, incluyendo las arenas petrolíferas de Nigeria. La mayoría de todo el petróleo conocido en el mundo está contenido en arenas petrolíferas.

El betún es muy difícil de separar de las arenas petrolíferas de manera eficaz y aceptable desde el punto de vista medioambiental. Los esfuerzos actuales para separar el betún de arenas petrolíferas normalmente sólo producen aproximadamente el 85-92% del betún disponible. Además, los esfuerzos actuales para separar el betún de arenas petrolíferas incluyen la creación de emulsiones, o "espuma", durante el procesamiento, lo que requiere el uso de disolventes orgánicos perjudiciales para el medio ambiente tales como nafta para "romper" las emulsiones y permitir el procesamiento adicional. Además, el betún que permanece en el componente de arena (y otra materia particulada, tal como arcilla) de las arenas petrolíferas contribuye a la creación de un lodo pesado, denominado a menudo "colas". La práctica actual para la eliminación de las colas, que se componen de betún no recuperado, arena (y otra materia particulada) y agua es bombear las colas a enormes embalses de colas, en los que la arena y otra materia particulada sedimenta lentamente y se estratifica a lo largo del transcurso de varios años.

Sumario

Las presentes realizaciones a modo de ejemplo describen composiciones y métodos para separar betún de arenas petrolíferas de manera eficaz y aceptable desde el punto de vista medioambiental, y para recuperar betún residual de embalses de colas existentes.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de separación de base acuosa para separar betún de colas y arenas petrolíferas, que comprende: un agente humectante; un agente hidrotrópico; y un dispersante que tiene características floculantes; en la que la composición de separación tiene un pH de desde 7, hasta 8,5 y en la que el agente humectante está presente en la cantidad de desde el ,1% hasta el 2,5% en peso, y es etoxilato de 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecin-5,8-diol, en la que el agente hidrotrópico está presente en la cantidad de desde el ,1% hasta el 4,% en peso y es un éster de fosfato aromático que tiene la fórmula:

n PO3K2

en la que R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado C1-C5 y n = de 1 a 8.; y en la que el dispersante que tiene características floculantes está presente en la cantidad de desde el ,25% hasta el 4,5% en peso y es una sal de pirofosfato.

Según otro aspecto de las presentes realizaciones, se proporciona una composición de separación para separar betún de arenas petrolíferas o colas, que comprende desde el ,1% hasta el 2,5% en peso de etoxilato de 2,5,8,11 -tetrametil-6-dodec¡n-5,8-diol; desde el ,1% hasta el 4,% en peso de un éster de fosfato aromático que tiene la fórmula:

en la que R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado C1-C5 y n = de 1 a 8; desde el ,1% hasta el 4,5% en peso de pirofosfato de sodio; desde el ,1% hasta el 4,5% en peso de pirofosfato de tetrapotasio; desde el 2% hasta el 9,5% en peso de hidróxido de sodio; y desde el 1,7% hasta el 8,6% en peso de ácido fosfórico, en la que la composición de separación tiene un pH de desde 7, hasta 8,5.

Según otro aspecto de las presentes realizaciones, se proporciona un método para separar betún de arenas petrolíferas, que comprende poner una composición de separación de base acuosa que comprende un agente humectante, un agente hidrotrópico y un dispersante que tiene características floculantes en contacto con las arenas petrolíferas que comprenden betún y arena; calentar la composición de separación y las arenas petrolíferas; agitar la composición de separación y las arenas petrolíferas; y recuperar el betún y la arena como productos independientes.

Según otro aspecto de las presentes realizaciones, se proporciona un método para separar betún de colas, que comprende poner una composición de separación de base acuosa que comprende un agente humectante, un agente hidrotrópico y un dispersante que tiene características floculantes en contacto con colas que comprenden betún y arena; calentar la composición de separación y las colas; agitar la composición de separación y las colas; y recuperar el betún y la arena como productos independientes.

Descripción detallada

Tal como se usa en el presente documento, "esencialmente libre" significa que una cantidad menor de aproximadamente el ,1%.

En una realización, se proporciona una composición, que comprende una composición de separación que comprende un agente humectante en la cantidad de desde el ,1% hasta el 2,5% en peso de la composición de separación, un agente hidrotrópico y un dispersante que tiene características floculantes, en la que la composición de separación tiene un pH mayor de 7,5.

Los agentes humectantes adecuados pueden incluir, por ejemplo, uno o más del DYNOL 67 Surfactant (Air Products and Chemicals, Inc.), SURFYNOL® 42 (Air Products and Chemicals, Inc.), SURFYNOL® 44 (Air Products and Chemicals, Inc.), SURFYNOL® 465 (Air Products and Chemicals, Inc.), SURFYNOL® 485 (Air Products and Chemicals, Inc.), DYNOL 64 Surfactant (Air Products and Chemicals, Inc.), TOMADOL® 91-2.5 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 91-6 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 91-8 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 1-3 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL ® 1-5 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 1-7 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 1-73B (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 1-9 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 23-1 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 23-3 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 23-5 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 23-6,5 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 25-3 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 25-7 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 25-9 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 25-12 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 45-7 (Tomah Products, Inc.), TOMADOL® 45-13 (Tomah Products, Inc.), TRITON X-27 Surfactant (Dow Chemical Company), TRITON CA Surfactant (Dow Chemical Company), NOVEC Fluorosurfactant FC-4434 (3M Company), POLYFOX AT-1118B (Omnova Solutions, Inc.), ZONYL® 21 (Dupont), ZONYL® 225 (Dupont), ZONYL® 321 (Dupont), ZONYL® 874 (Dupont), ZONYL® 8834L (Dupont), ZONYL® 8857A (Dupont), ZONYL® 8952 (Dupont), ZONYL® 927 (Dupont), ZONYL® 9338 (Dupont), ZONYL® 936 (Dupont), ZONYL® 9361 (Dupont), ZONYL® 9582 (Dupont), ZONYL® 9671 (Dupont), ZONYL® FS-3 (Dupont), ZONYL® FS-5 (Dupont), ZONYL® FS-61 (Dupont), ZONYL® 133D (Dupont), ZONYL® FSE (DuPont), ZONYL® FSK (DuPont), ZONYL® FSH (DuPont), ZONYL® FSJ (DuPont), ZONYL® FSA (DuPont), ZONYL® FSN-1 (DuPont), LUTENSOL® OP 3-7% (BASF), LUTENSOL® A 12 N (BASF), LUTENSOL® A 3 N (BASF), LUTENSOL® A 65 N (BASF), LUTENSOL® A 9 N (BASF), LUTENSOL® AO 3 (BASF), LUTENSOL® AO 4 (BASF), LUTENSOL® AO 8 (BASF), LUTENSOL® AT 25 (BASF), LUTENSOL® AT 55 PRILL SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® CF 1 9 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® DNP 1 (BASF), LUTENSOL® NP 4 (BASF), LUTENSOL® NP 1 (BASF), LUTENSOL® NP-1 PASTILLE (BASF), LUTENSOL® NP-6 (BASF), LUTENSOL® NP-7-7% (BASF), LUTENSOL® NP-5 (BASF), LUTENSOL® NP 9 (BASF), LUTENSOL® ON 4 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® ON 6 (BASF), LUTENSOL® OP-1 (BASF), LUTENSOL® TDA 1 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® TDA 3 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® TDA 6 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® TDA 9 SURFACTANT (BASF), LUTENSOL® XL 69 (BASF), LUTENSOL® XL 1 (BASF), LUTENSOL® XL 14 (BASF), LUTENSOL® XL 4 (BASF), LUTENSOL® XL 5 (BASF), LUTENSOL® XL 6 (BASF), LUTENSOL® XL 7 (BASF), LUTENSOL® XL 79 (BASF), LUTENSOL® XL 8 (BASF), LUTENSOL® XL 89 (BASF), LUTENSOL® XL 9 (BASF), LUTENSOL® XL 99 (BASF), LUTENSOL® XP 1 (BASF), LUTENSOL® XP 14... [Seguir leyendo]

1Composición de separación de base acuosa para separar betún de arenas petrolíferas y colas, que comprende:

- un agente humectante;

- un agente hidrotrópico; y

- un dispersante que tiene características floculantes;

en la que la composición de separación tiene un pH de desde 7, hasta 8,5 y en la que el agente humectante está presente en la cantidad de desde el ,1% hasta el 2,5% en peso, y es etoxilato de 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecin- 5,8-diol;

en la que el agente hidrotrópico está presente en la cantidad de desde el ,1% hasta el 4,% en peso y es un áster de fosfato aromático que tiene la fórmula:

R1

ir'>

O ^ n PO3K2

en la que R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado C1-C5 y n = de 1 a 8; y en la que el dispersante que tiene características floculantes está presente en la cantidad de desde el ,25% hasta el 4,5% en peso y es una sal de pirofosfato.

2.- Composición según la reivindicación 1, en la que el dispersante que tiene características floculantes se selecciona de uno o más de pirofosfato ácido de sodio o pirofosfato de tetrapotasio.

3.- Composición según la reivindicación 1, en la que el pH de la composición de separación es de desde 7,6 hasta

8,5.

4.- Composición según la reivindicación 1, que comprende además una base fuerte, en la que la base fuerte está presente en la cantidad de desde el 2% hasta el 9,5% en peso de la composición de separación.

5.- Composición según la reivindicación 1, en la que la composición está esencialmente libre de disolvente orgánico.

6.- Composición de reivindicaciones 1, que comprende además materiales que contienen hidrocarburos, en la que la razón de la composición de separación con respecto a los materiales que contienen hidrocarburos es de desde 2:3 hasta 3:2.

7.- Composición según la reivindicación 1, que comprende además un ácido pesado, en la que el ácido pesado está presente en la cantidad de desde el 1,7% hasta el 8,6% en peso, y en la que el ácido pesado es un ácido que tiene un peso específico mayor de 1,5.

8.- Composición según la reivindicación 7, en la que dicho ácido pesado se selecciona del grupo que consiste en ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido hidrónico, ácido bromhídrico, ácido perclórico, ácido fluoromático, ácido mágico, superácido carborano [H(CHBnCn)], ácido tríflico, ácido etanoico, ácido acetilsalicílico, y mezclas de los mismos.

9.- Método para separar betún de arenas petrolíferas o colas, que comprende:

poner una composición de separación de base acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en contacto con las arenas petrolíferas o colas que comprenden betún y arena;

calentar la composición de separación y las arenas petrolíferas o colas;

agitar la composición de separación y las arenas petrolíferas o colas; y

recuperar el betún y la arena como productos independientes.

1.- Método según la reivindicación 8, en el que la composición se compone de: desde el ,1% hasta el 2,5% en peso de etoxilato de 2,5,8,11 -tetrametil-6-dodecin-5,8-diol; 5 desde el ,1% hasta el 4,% en peso de un éster de fosfato aromático que tiene la fórmula:

en la que R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado C1-C5 y n = de 1 a 8;

hasta el 4,5% en peso de un dispersante que tiene características floculantes seleccionado de pirofosfato de sodio o pirofosfato de tetrapotasio o mezclas de los mismos;

desde el 2% hasta el 9,5% en peso de hidróxldo de sodio; y 15

desde el 1,7% hasta el 8,6% en peso de ácido fosfórico.

11.- Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 1, en el que el método se realiza sin la adición de un disolvente orgánico.

12.- Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el calentamiento comprende calentar la composición de separación y las arenas petrolíferas o colas hasta desde 322C hasta 722C.