(57)【要約】【課題】【解決手段】原油精製脱塩装置の小規模ダイナミックシミュレータは、原油の供給源を保持するように構成された加圧油デビブリス及び洗浄水の供給源を保持するように構成された水デビブリスを有する。１以上の薬品供給ポンプは脱塩装置シミュレータに解乳化剤薬品を選択的に添加し、且つ低せん断計量ポンプは脱塩装置シミュレータを通して原油及び洗浄水を送り出すように構成される。エマルジョン形成装置は原油‐洗浄水エマルジョンを形成し、原油‐洗浄水エマルジョンは脱塩装置容器により受け取られる。脱塩装置容器は、電気脱塩装置で見られる電気グリッドをシミュレートする電気グリッドを具備する。洗浄水及び原油が異なる相を形成するように、エマルジョンは脱塩装置容器内部で解乳化剤薬品の作用によって分解され、ほぼ脱塩された原油は脱塩装置容器の上部から取り出され且つ油をほぼ含有しない洗浄水は脱塩装置容器の底部から取り出される。解乳化処理を可視化するために、脱塩装置の一部はほぼ透明であり、脱塩装置内で形成されるラグ層の可視化を助けるために、脱塩装置容器に隣接して１以上の光源が配置される。脱塩装置容器を所望の温度に維持するために、加熱ジャケットが脱塩装置容器を取り囲む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験用ダイナミック脱塩装置シミュレータにおいて、
原油の供給源を保持するように構成された加圧油デビブリスと、
洗浄水の供給源を保持するように構成された水デビブリスと、
前記脱塩装置シミュレータに解乳化剤薬品を選択的に添加するための１以上の薬品供給ポンプと、
前記脱塩装置シミュレータを介して原油及び洗浄水を送り出すように構成された低せん断計量ポンプと、
前記原油及び前記洗浄水から原油‐洗浄水エマルジョンを形成するように構成されたエマルジョン形成装置と、
前記エマルジョン形成装置から前記原油‐洗浄水エマルジョンを受け取るように構成された脱塩装置容器であって、洗浄水と原油とが異なる相を形成するように、前記原油‐洗浄水エマルジョンは前記解乳化剤薬品の作用によって前記脱塩装置容器内で分解され、ほぼ脱塩及び脱水された原油は前記脱塩装置容器の上部から取り出され且つ油をほぼ含有しない洗浄水は前記脱塩装置容器の底部から取り出され、前記洗浄水相、前記原油相及びそれらの相の間に形成されたラグ層を前記脱塩装置の外側から見ることができるように、前記脱塩装置容器の一部はほぼ透明である脱塩装置容器と、
前記脱塩装置容器を取り囲む加熱ジャケットと、
前記脱塩装置容器に隣接して配置され、解乳化処理の可視化及び試験を補助するために、前記ほぼ透明の部分、前記洗浄水相、前記原油相及びラグ層を光が透過するように光路を規定された１以上の光源とを具備する脱塩装置シミュレータ。
【請求項２】
前記光源は可視光スペクトルの光を発生する、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項３】
前記光源は近ＩＲ光スペクトルの光を発生する、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項４】
前記光源はＵＶ光スペクトルの光を発生する、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項５】
前記シミュレータは、８時間の期間中に約４〜約８リットルの原油を処理する、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項６】
前記油デビブリスは、収容している前記原油を少なくとも１００℃の温度まで加熱する、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項７】
前記計量ポンプは順送り空胴ポンプである、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項８】
前記エマルジョン形成装置は電気可変攪拌装置である、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項９】
前記脱塩装置容器に接続するエマルジョン投入ラインの投入場所の高さは可変である、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項１０】
前記脱塩装置容器内に静電界を発生するように、前記脱塩装置容器に隣接して電気グリッドが配置される、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項１１】
前記脱塩装置シミュレータは、並列するチャネルとして配列された複数の脱塩装置容器を含み、異なる処理の比較を容易にするために、各チャネルは１以上の供給ポンプを含む、請求項１記載の脱塩装置シミュレータ。
【請求項１２】
ダイナミック脱塩装置シミュレータで解乳化剤薬品を試験する方法において、
原油の供給源を保持するように構成された加熱加圧油デビブリスから原油を取り出すことと、
洗浄水の供給源を保持するように構成された水デビブリスから洗浄水を取り出すことと、
前記脱塩装置シミュレータに１以上の解乳化剤薬品を添加することと、
低せん断計量ポンプによって前記脱塩装置シミュレータを介して前記原油及び前記洗浄水を送り出すことと、
エマルジョン形成装置によって原油‐洗浄水エマルジョンを形成することと、
脱塩装置容器内部で前記洗浄水及び前記原油が異なる相を形成するように、加熱された脱塩装置容器内で前記原油‐洗浄水エマルジョンを分解し、ほぼ脱塩された原油を前記脱塩装置容器の上部から取り出し且つ油をほぼ含有しない洗浄水を前記脱塩装置容器の底部から取り出すことと、
前記原油相と前記洗浄水相との界面に形成されるラグ層の有無を光源を使用して目視で監視するために、前記脱塩装置容器のほぼ透明の部分に前記光源からの光を通すことと、
解乳化剤薬品の添加速度、添加される解乳化剤薬品の種類、エマルジョンサイズ、前記脱塩装置容器の温度、前記脱塩装置容器内における原油の滞留時間及び前記脱塩装置容器内における洗浄水の滞留時間の中から選択される前記ダイナミック脱塩装置シミュレータのパラメータを調整し且つ前記調整が前記ラグ層に及ぼす影響を監視することとから成る方法。
【請求項１３】
前記光源は可視光スペクトルの光を発生する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記光源は近ＩＲ光スペクトルの光を発生する、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記光源はＵＶ光スペクトルの光を発生する、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、原油精製脱塩装置、遊離水分除去装置及び加熱処理装置の小規模シミュレーションに関し、特に、原油と水との界面のラグ層を直接観察することを可能にし且つシミュレーション中の流体又はエマルジョンの試料の取り出し及び温度、圧力、導電率、塩化物及びｐＨなどのパラメータの監視を可能にするダイナミック脱塩装置シミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
原油などの液体炭化水素相は、処理装置及び精製作業に不都合な影響を及ぼす多様な汚染物質を元来含有している。それらの汚染物質は、大まかに塩、底部沈殿物、水、固体及び金属に分類される。汚染物質の種類及び量は特定の炭化水素相によって異なる。さらに、液体炭化水素相中に水滴として存在する天然水は、アスファルテン、ナフテン酸塩、樹脂などの天然に存在する界面活性剤、あるいは酸化鉄、シリカ、炭素、炭酸塩又はリン酸塩を含むが、それらに限定されない固体によって被覆されている場合がある。水は原油の価値及び輸送費用に影響を与えるため、原油からの水分除去は原油製造設備において不可欠である。塩、特に元素の周期表のＩ族及びＩＩ族の元素の塩化物は、油処理装置の腐食を引き起こす。腐食の影響を軽減するために、原油の輸送及び処理の前に塩濃度を１〜５ｐｐｍ以下の範囲に減少し且つ含水率を原油重量に対して約０．１０〜１ｗｔ％に減少しておくと有利である。
【０００３】
固体及び底部沈殿物の微粒子、塩、水及び金属を除去するための標準的な処理は、一般に脱水又は脱塩として知られている相分離作業である。通常４〜１５ｖｏｌ％の範囲の清浄洗浄水が原油に注入される。水と原油を完全に混合することによりエマルジョンを形成し且つ汚染物質を原油から清浄水に移行させるために、原油及び洗浄水はせん断作用を受ける。しばしば、このエマルジョンに解乳化剤薬品がさらに添加され、多くの場合、エマルジョンに静電界が印加される。電極間の静電界の作用を受けて、原油、洗浄水及び解乳化剤薬品の混合物の中の水滴は合体する。合体した水滴は油性の原油相の下に沈殿し且つ除去される。処理後の原油は分離装置の上部から取り出される。
【０００４】
脱水及び脱塩に際して起こる問題の１つは、一部の原油が脱塩装置容器の水‐油界面に安定した油‐水エマルジョン及び固体から成る望ましくない「ラグ」層を形成することである。ラグ層は容器内にとどまることが多いが、貯蔵又は追加の処理のために取り除かれてもよい。水‐油相界面のラグ層は油の損失につながり且つ処理能力を低下する。高濃度のアスファルテン、樹脂、ワックス及びナフテン酸を含有する重油は、ラグ層を形成する傾向が強い。
【０００５】
炭化水素相の合体及び脱水を促進し、水の分離をさらに速くし、塩又は固体の抽出を改善し且つ油を含有しない流出水を発生するために、添加剤が添加されてもよい。油／水界面を変化させるために、解乳化剤としても知られるそれらの添加剤は炭化水素相に供給される。また、それらの物質を洗浄水又は油と水の双方に供給することも可能である。添加剤の作用により水滴はさらに容易に合体し且つ固体表面は水で湿潤される。添加剤は、油、固体及び水を適切に分離するために必要とされる有効時間を短縮する。
【０００６】
新たな解乳化剤薬品の開発は、スタティックシミュレータを使用して通常実行される。従来、静止試験は、ガラス瓶又はガラス管などの単純な装置を使用し、「ボトル試験」と呼ばれる。それらの方法は有用であることが判明しているが、脱塩装置の多くの重大なパラメータを適切にシミュレートできない場合も多く、特にラグ層を形成する傾向が強い重油又はシステムにおいては使用が限られていた。特に、油を連続して再生するダイナミックシステムにおいて、ラグ層は時間の経過に伴って発生するので、ボトル試験はラグ層の発生をシミュレートできない。
【０００７】
最も単純な実施形態では、処理済みの油試料が処方瓶に添加され且つ振とうされる。次に、瓶の底部に集まる「遊離」水の量を観察することにより、解乳化（水分除去）の速度が時間の関数として監視される。このシミュレーションは軽油を使用して低温で動作される脱塩容器には十分である。しかし、この方法は実際の乳化及び実際の温度における水滴の直径を正しくシミュレートできない。以下に示す式はストークスの法則であり、流体中の球形水滴の沈殿速度を示す。
【０００８】
【数１】
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式中、
ＶＳは粒子の沈殿速度（ｃｍ／ｓｅｃ）であり（ρｐ＞ρｆであれば垂直下向き、ρｐ＜ρｆであれば上向き）、
ｒは粒子のストークス半径（ｃｍ）であり、
ｇは重力定数（ｃｍ／ｓｅｃ２）であり、
ρｐは粒子の密度（ｇ／ｃｍ３）であり、
ρｆは流体の密度（ｇ／ｃｍ３）であり且つ
ηは流体粘度（ｄｙｎｅ  ｓｅｃ／ｃｍ２）である。
【０００９】
過度に単純化された瓶振とうシミュレーションは、水滴直径、温度及び温度の関数である粘度（η）を正しくシミュレートできない。その結果得られるデータは研究されるシステムを適正に示していない。重油の場合、瓶振とうシミュレーションではさらに不正確な結果しか得られない。実際の脱塩温度は１２０度〜１５０℃であり、そのように単純なシミュレーションの場合、高温では水と油との密度差が大きくなるので、ＳＡＧＤ流体又はベネズエラ産超重質油のような物質における粘度、水滴直径の実際の条件に近い条件は得られない。従って、この分離促進力は誤ってシミュレートされてしまう。従来、粘度及び密度の差をより正しくシミュレートすることを目的として希釈剤、すなわち軽脂肪族炭化水素を添加していたが、この希釈剤の添加は油の極性を変化させるので、アスファルテンが沈殿し且つ油の性質は完全に変化する可能性がある。粘度を低下するための希釈剤を添加しない場合、低温における分離は何時間にも及ぶ。
【００１０】
実験に際して脱塩装置の実際の動作条件の使用を可能にするダイナミック試験用シミュレータが製造されている。この装置は、一日５０〜１００ガロンの油を使用する実験用システムに対して一日数百バレルの油を使用する「パイロット」装置を含む。またこの装置は、従来と同様に相当な量の原油を使用し、システムパラメータを変更する機能が限られ且つラグの発生過程を観察することが不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００８／０８２５１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解乳化剤薬品、油混合物、温度、エマルジョンサイズ及び他のパラメータを最適化するために最も有効な薬品及び動作条件を選択できるようにシミュレーション方法を改善することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１つの態様において、本発明は、原油精製脱塩装置の小規模ダイナミックシミュレータに関する。シミュレータは、原油の供給源を保持するように構成された加圧油デビブリスと、洗浄水の供給源を保持するように構成された水デビブリスとを有する。１以上の薬品供給ポンプは脱塩装置シミュレータに解乳化剤薬品を選択的に添加し、且つ低せん断計量ポンプは、脱塩装置シミュレータを介して原油及び洗浄水を送り出すように構成される。エマルジョン形成装置は原油‐洗浄水エマルジョンを形成し、原油‐洗浄水エマルジョンは脱塩装置容器に受け入れられる。洗浄水と原油が異なる相を形成するように、エマルジョンは脱塩容器内部で解乳化剤薬品の作用によって分解され、ほぼ脱塩された原油は脱塩装置容器の上部から取り出され且つ油をほぼ含有しない洗浄水は脱塩装置容器の底部から取り出される。解乳化過程を見られるようにするために、脱塩装置容器の一部はほぼ透明であり、且つ脱塩装置容器内で形成されるラグ層の可視化を助けるために、脱塩装置容器に隣接して１以上の光源が配置される。加熱ジャケットは脱塩装置容器を取り囲む。
【００１４】
さらに、本発明は、ダイナミック脱塩装置シミュレータにおいて解乳化剤薬品を試験する方法に関する。方法は、原油の供給源を保持するように構成された加熱加圧油デビブリスから原油を取り出すステップと、洗浄水の供給源を保持するように構成された水デビブリスから洗浄水を取り出すステップとを含む。脱塩装置シミュレータに１以上の解乳化剤薬品が添加される。原油及び洗浄水は、低せん断計量ポンプによって脱塩装置シミュレータを通して送り出され、エマルジョン形成装置によって原油‐洗浄水エマルジョンが形成される。方法は、洗浄水と原油が異なる相を形成するように、脱塩装置容器内で原油‐洗浄水エマルジョンを分解し、ほぼ脱塩された原油を脱塩装置容器の上部から取り出し且つ油をほぼ含有しない洗浄水を脱塩装置の底部から取り出すことと、原油相と洗浄水相との間の界面におけるラグ層の有無を光源を使用して監視するために、脱塩装置容器のほぼ透明な部分に光源からの光を通すこととをさらに含む。その後、ダイナミック脱塩装置シミュレータのパラメータが調整され、最も有効な薬品及び動作条件を判定するために、その調整がラグ層に及ぼす影響が監視される。調整されるパラメータは、解乳化剤薬品の添加速度、添加される解乳化剤薬品の種類、脱塩装置容器の温度、脱塩装置容器内における原油の滞留時間、脱塩装置容器内における洗浄水の滞留時間及びエマルジョンサイズを含んでもよい。
【００１５】
本発明及び従来の技術と比較した場合の本発明の利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を読むことにより明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の上記の特徴及び他の特徴は、添付の図面と関連させた以下の本発明の実施形態の説明を参照することによりさらによく理解されるだろう。
【図１】図１はダイナミック脱塩装置シミュレータを示した概略図である。
【００１７】
同じ図中符号は一貫して対応する部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の詳細な説明の中で、添付の図面を参照して本発明を説明する。本発明の実施を可能にするために、好適な実施形態が詳細に説明される。本発明はそれらの特定の好適な実施形態に関連して説明されるが、本発明がそれらの好適な実施形態に限定されないことは理解されるだろう。本発明は、以下の詳細な説明を考慮することにより明らかになるだろうと思われる多くの変更、変形及び同等の構成を含む。
【００１９】
図１を参照すると、脱塩装置の動作条件を生成し且つ油と水との界面にラグ層が発生する間にラグ層を直接観察することが可能である脱塩装置シミュレータ１０が示される。さらに、脱塩装置シミュレータ１０を使用して、ラグ層の発生が時間の経過に伴って増加し且つ薬品添加処理によってラグ層が分解されることも観察できる。８時間の期間内に約４〜２０■の原油を処理する脱塩装置シミュレータ１０を使用して、解乳化剤薬品、油混合物、温度、エマルジョンサイズ及び他のパラメータを最適化するのに最も有効な化学薬品及び動作条件を判定するための試験を実施可能である。実験を実施するために使用される油がこのように少量であるため、油の輸送及び廃棄にかかる費用を削減できる。
【００２０】
脱塩装置シミュレータ１０は、未処理原油の供給源として機能する加圧油デビブリス又は圧力ポット１２を有する。油デビブリス１２は、鋼又はステンレス鋼から製造された容器であり且つ約６〜１０ガロンの容積を有することが望ましい。一実施形態では、必要とされる洗浄又は相互汚染の量を最小限に抑えるために、油デビブリス１２の内部に配置され且つ約５ガロンの容積を有する内部容器のみが油と接触するように、原油は内部容器に収容される。油デビブリス１２の中の原油は、低せん断攪拌器によって攪拌され、約１００℃の温度まで加熱され且つ原油中の天然水がこの温度で蒸発するのを防止するために加圧される。加熱及び攪拌された油源は、天然水含有量及び実験の進行中に沈殿する固体に関して供給を一定に保持する。加圧加熱攪拌油デビブリス１２を使用することにより、オイルサンドに由来するアスファルトを含む重油及び超重質油の試験が可能になる。
【００２１】
脱塩装置シミュレータ１０は水デビブリス１４をさらに含む。水デビブリス１４は、鋼又はステンレス鋼から製造された容器であり且つ約１〜６ガロンの容積を有することが望ましい。油デビブリス１２に類似する構造になるように、この水デビブリスは洗浄水の内部容器を含んでもよい。洗浄水は硫化水素又は低分子量アミンを含有してもよい。それらの物質の損失を防止且つあらゆる固体を懸濁状態に保つために、水デビブリス１４は水を密閉容器の中に保持する。
【００２２】
洗浄水添加ライン１８に配置された計量ポンプ１６は、水デビブリス１４から洗浄水を送り出す。計量ポンプ１６は順送り空胴ポンプであることが望ましい。
【００２３】
１以上の薬品供給ポンプ２０は、洗浄水添加ライン１８に逆解乳化剤薬品を選択的に添加してもよい。ｎＬ／ｍ〜μＬ／ｍの範囲で薬品を添加するように、供給ポンプ２０は少ない投与量で薬品を供給することが望ましい。複数の薬品供給ポンプ２０を使用することにより、製品の組成の変更及び研究が可能になる。
【００２４】
計量ポンプ２２は、油デビブリス１２から油を送り出し且つ水デビブリス１４から水を送り出す。計量ポンプ２２は、エマルジョンを形成せずに原油及び水を送出可能な低せん断ポンプであることが望ましい。一実施形態では、計量ポンプ２２は粘性流体及びスラリを送出可能な順送り空胴ポンプである。油の望ましい流量は約２〜４■／ｈである。
【００２５】
１以上の薬品供給ポンプ２４は、界面活性剤の特性を有する一次解乳化剤薬品を脱塩装置容器３２の投入ラインに選択的に添加する。ｎＬ／ｍ〜μＬ／ｍの範囲で薬品を添加するように、供給ポンプ２４は投与量の少ないポンプであることが望ましい。複数の薬品供給ポンプ２４を使用することにより、製品の組成の変更及び研究が可能になる。
【００２６】
次に、原油、洗浄水及び解乳化剤は静止混合器２６を通過する。静止混合器２６により発生される乱流によって原油と洗浄水とが互いに接触した時点で、予備混合物が形成される。静止混合器２６は当該技術で周知である任意のねじれ流路装置であってもよい。次に、エマルジョン形成装置３０は、原油と洗浄水を混合することによりエマルジョンを形成する。一実施形態では、エマルジョン形成装置３０は、必要とされる少ない流量で目詰まり及び故障を起こしやすい従来の混合弁ではなく、電気可変攪拌装置である。エマルジョンの緻密度を変更するために、操作員はエマルジョン形成装置３０の速度又は攪拌速度を選択してもよい。
【００２７】
エマルジョン形成装置３０からの原油‐洗浄水エマルジョンは、投入ライン３４を介して脱塩装置容器３２に連続して流入する。投入ライン３４は、流入するエマルジョンを脱塩装置容器３２の横断面に沿ってほぼ均一に配分するように作用する。シミュレートされる種々の脱塩装置の構成（例えば、バイエレクトリック、低速など）をシミュレートするために、脱塩装置容器３２における投入ライン３４の投入場所の高さは可変である。脱塩装置容器温度、滞留時間、電界及び垂直速度などを含むが、それらに限定されない有用なパラメータを脱塩装置容器３２を利用してシミュレートできる。エマルジョンは解乳化剤薬品の作用によって脱塩装置容器３２内で分解するが、水滴を分極するために周知の電界発生方法により分解を補助してもよい。エマルジョンが破壊された後、水と石油媒体は明確に異なる相を形成する。水相３６は、石油相３７から分離され、その後脱塩装置容器３２から取り出される。脱塩装置容器３２の種々の場所から試料を取り出すことができるように、脱塩装置容器３２は容器３２の高さに沿って複数のサンプルポイントＳを含むことが望ましい。
【００２８】
一実施形態では、脱塩装置容器３２に隣接して電気グリッド３８が配置される。隣接する液滴の間に双極引力を誘導するために、電気グリッドは約６０００〜約１００００Ｖの範囲の電位の静電界を発生する。その結果、液滴は互いに向かって泳動し且つ合体する。静電界により各液滴の一方の側に正電荷及び他方の側に負電荷を生じさせる。液滴が合体するのは、隣接する液滴に作用する逆極性の電荷によって引力が発生するからである。この引力は液滴間の距離に大きく影響され且つ液滴が近接している場合にはるかに強くなる。
【００２９】
脱塩装置容器３２内における原油の滞留時間は約１５〜３０分であることが望ましい。これは、脱塩装置が１５〜２８のＡＰＩ重力を有する原油を処理するための典型的な滞留時間に相当する。計量ポンプ２２によって原油の流量を調整することにより、種々の条件を試験するための脱塩装置容器３２内における滞留時間を調整可能である。原油の上昇速度は約０．１５ｃｍ／ｓｅｃ（０．０５インチ／ｓｅｃ）であることが望ましい。この上昇速度で所望の滞留時間を達成するために、脱塩装置容器３２は約１５０〜１９０ｃｍの高さを有し、一実施形態における脱塩装置容器３２の高さは１７０ｃｍ（７０インチ）である。脱塩油３７は、回収マニホルド４０を介し、脱塩原油出口ライン３９を通って脱塩装置容器３２から連続的に流出する。出口ライン３９は原油を回収する適切なドレイン４２に接続する。ドレイン４２は脱塩原油を試験するためのサンプルポイントとしても使用可能である。
【００３０】
大きな合体液滴は重力によって脱塩装置容器３２の底部の水相３６の中に沈殿し、このブライン又は廃水は排水ライン４４を介して底部から連続的に除去可能である。水の滞留時間は約６０〜約１２０分であることが望ましい。計量ポンプ１４によって洗浄水の流量を調整することにより、種々の条件を試験するための脱塩装置容器３２における洗浄水滞留時間を調整可能である。排水ライン４４は、水の除去速度を調整するための水計量ポンプ４６と、ドレイン４７とを含む。ドレイン４７は、脱塩装置容器３２から除去される洗浄水を試験するためのサンプルポイントとしても使用可能である。
【００３１】
本発明によれば、解乳化過程及び原油‐洗浄水界面に形成されるラグ層５２を見ることができるようにするために、脱塩装置容器３２はほぼ透明な管５０を含む。脱塩装置容器３２はガラス管から形成されることが望ましいが、他のほぼ透明な材料が使用されてもよい。脱塩装置容器３２に隣接して配置される１つ以上の光源６０は、脱塩装置容器３２内部で形成されるラグ層５２の観察を助けるために使用される。光源６０は、可視光スペクトル、近ＩＲスペクトル及び／又はＵＶスペクトルの光を発生し、当該技術において周知である任意の構造であってよい。従って、可視光スペクトルのみならず、ＩＲ光スペクトル及び近ＩＲ光スペクトルを使用しても、透明な脱塩装置容器３２を通して解乳化過程を観察できる。解乳化剤薬品、動作条件、油混合物、温度、エマルジョンサイズ及び他のパラメータの変更がラグ層に及ぼす影響を透明な脱塩装置容器３２を通して監察できる。さらに、可視光、近赤外線光及びＵＶ光によってエマルジョン及び固体を可視化するために脱塩装置容器３２を通して監察する顕微鏡検査を使用し、流動するエマルジョンを可視化するために相コントラスト顕微鏡検査を使用し且つ流動するエマルジョンを可視化するために相コントラスト近ＩＲ顕微鏡検査を使用することにより、最も有効な薬品及び動作条件の解析を実行可能である。
【００３２】
脱塩装置シミュレータ１０は、脱塩装置容器３２を取り囲む加熱ジャケット６２を含むことが望ましい。加熱ジャケット６２は、脱塩装置容器３２を加熱するために高温ガス又は高温液体を使用する環状ジャケットであることが望ましい。一実施形態では、高温空気が使用される。温度及び流量が調整可能である高温空気ジャケット６２は、脱塩装置容器３２の温度を維持するために使用される。高温空気ジャケット６２は、脱塩装置容器３２の温度を約１５０〜２００℃に維持することが望ましい。
【００３３】
一実施形態では、脱塩装置シミュレータ１０は並列するチャネルとして配列された複数の脱塩装置容器３２を含む。種々の処理の比較を容易にするために、各チャネルは独自の薬品供給ポンプ２０、２４を含んでもよい。従って、いくつかの異なる解乳化剤薬品、濃度及び条件を使用して特定の原油組成の試験を実施することにより、どの組合せが最も有効な処理であるかを判定できる。複数の薬品供給ポンプ２０、２４を使用することにより、「正常」投与及び「分割供給」投与のシミュレーション並びに薬品供給の最適化が可能になる。
【００３４】
脱塩装置シミュレータ１０は、排水ラインにおける塩の濃度を監視するための１以上の装置７０を含むことが望ましい。それらの装置は、当該技術において周知である塩化物電極、導電率計又は他の装置であってもよい。排水ラインにおける油レベルを監視するための濁度計も使用されることが望ましい。従って、脱塩装置シミュレータは、シミュレーション中に流体又はエマルジョンの試料を取り出し且つ温度及び圧力の他に導電率、塩化物及びｐＨなどのパラメータを監視することができる。
【００３５】
典型的な実施形態によって本発明を例示し且つ説明したが、本発明の精神からまったく逸脱せずに種々の変形及び代替を実施可能であるので、本発明は示される詳細に限定されることを意図しない。従って、日常のレベルを超えない実験作業を利用して、本明細書の開示のその他の変形及び同等の構成は当業者には明らかであり且つそれらの変形及び同等の構成のすべては、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲内にあると考えられる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    脱塩装置シミュレータ
１２    加圧油デビブリス
１４    水デビブリス
１６    計量ポンプ
１８    洗浄水添加ライン
２０    薬品供給ポンプ
２２    計量ポンプ
２４    薬品供給ポンプ
２６    静止混合器
３０    エマルジョン形成装置
３２    脱塩装置容器
３４    投入ライン
３６    水相
３７    石油相（脱塩油）
３８    電気グリッド
３９    脱塩原油出口ライン
４０    回収マニホルド
４２    ドレイン
４４    排水ライン
４６    水計量ポンプ
４７    ドレイン
５０    管
５２    ラグ層
６０    光源
６２    加熱ジャケット
７０    装置
【図１】
2011528398.tif 000004
【国際調査報告】
2011528398.tif 000005
2011528398.tif 000006
2011528398.tif 000007