(57)【要約】１又はそれ以上のシロキサン架橋乳化破壊剤を含む組成物において、前記シロキサン架橋乳化破壊剤が、１又はそれ以上のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール、又はそれらの混合物を、最大１．０モル当量の式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉの１又はそれ以上のシリコンベースの架橋剤と反応させて調製するものであり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシから独立して選択され；Ｒ４は、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、及び式Ｌ１ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７の基から選択され；Ｌ１は、存在しないか、又は、−Ｏ−、アリーレン及びＣ１〜Ｃ１２アルキレン、から選択され、選択的に、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ８）が割り込むことがあり；Ｒ８は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、並びに、前記乳化破壊剤組成物を用いて油中水エマルジョンを分解する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又はそれ以上のシロキサン架橋乳剤破壊剤を含む組成物において、当該シロキサン架橋乳化破壊剤が、１又はそれ以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール、又はその混合物を、最大約１．０モル当量の式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉの１又はそれ以上のシリコンベースの架橋剤と反応させることにより調製するものであり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシから選択され；Ｒ４は、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシ及びＬ１ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７から選択され；Ｌ１  は、存在しないか、又は−Ｏ−、アリーレン及びＣ１〜１２アルキレンから選択され、選択的に、１又はそれ以上の−Ｏ−、又は−Ｎ（Ｒ８）−、が割り込むことがあり；Ｒ８は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルである、組成物。
【請求項２】
前記シリコン含有架橋剤が、式ＳｉＨ４、ＳｉＣｌ４、Ｓｉ（Ｒ５）４、Ｓｉ（ＯＲ６）４、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｃ６Ｈ４−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）Ｐ−ＮＨ−（ＣＨ２）ｑ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、ここで、Ｒ５  及びＲ６は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、ｘは１〜１２、及びｐとｑは独立して１〜４、の化合物から選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、ブチルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、アミルフェノ−ル−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、及びドデシルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート及びその混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記シリコン含有架橋剤が、式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、及びＳｉ（ＯＣＨ３）４の化合物から選択される、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ポリアルキレングリコールが、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリプロピレングリコール、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリプロピレングリコール、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリエチレン／ポリプロピレンブロック・コポリマ、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリエチレン／ポリプロピレン混合・コポリマ、及び、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースの架橋ポリアルキレングリコールからなる群から選択される、請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
前記シリコン含有架橋剤が、式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、及びＳｉ（ＯＣＨ３）４、の化合物から選択される、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記乳化破壊剤が、１又はそれ以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートを約０．０１〜約０．５モル当量の１又はそれ以上の式Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４及び（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３の化合物から選択される架橋剤と反応させることにより調製される、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートである、請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
前記乳化破壊剤が、１又はそれ以上のポリアルキレングリコールを約０．０１〜約０．５モル当量の１又はそれ以上の、式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、及びＳｉ（ＯＣＨ３）４の化合物から選択される化合物と反応させることにより製造される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ポリアルキレングリコールが、ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコールである、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記乳化破壊剤が、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール及び１又はそれ以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートの混合物を、０．０１〜０．５モル当量の１又はそれ以上の、式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、及びＳｉ（ＯＣＨ３）４の化合物から選択される架橋剤と反応させることにより調製される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ポリポリアルキレングリコール及びアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、水酸基と反応し得る少なくとも２つの官能性をもつ架橋剤との反応により架橋された、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記架橋剤が、ビスフェノールＡエピクロルヒドリンである、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
有効量の請求項１に記載の組成物の乳化破壊剤を前記エマルジョンに添加することを含む、油中水エマルジョンを分解する方法。
【請求項１５】
前記油中水エマルジョンが原油エマルジョンである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
シロキサン架橋乳化破壊剤を調製する方法において、１又はそれ以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール、又はその混合物を、最大約１．０モル当量の１又はそれ以上のＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉと反応させることを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７  は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシから選択され；Ｒ４は、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシ及び式Ｌ１ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７から選択され；Ｒ１は存在しないか、又は−Ｏ−、アリーレン及びＣ１〜Ｃ１２アルキレン、から選択され、選択的に１又はそれ以上の−Ｏ−、又は−Ｎ（Ｒ８）−、が割り込むことがあり；Ｒ８は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキル、である方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本出願は、２００６年９月２２日に出願した米国特許出願第１１／５３４，４０８号の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、油中水エマルジョンを分解する組成物及び方法に関する。特に、本発明は、シロキサン架橋アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート及び／又はポリアルキレングリコールを含む乳化破壊剤組成物、及び油中水エマルジョン、特に原油中の水のエマルジョンを分解する組成物の使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
地層から産出した原油は、さまざまな量の水を含むことがある。水と原油は、当然ながら混和しない。しかしながら、自然発生的に界面活性化合物が存在すると、これらの化合物が、油と水の界面で凝集し、バルク油相内で水を液滴に形成することがある。産出管を通して原油をくみ上げる間、油と水は、閉塞や湾曲による急速な流れから増加した混合エネルギに遭遇する。この更なる混合エネルギが油と水を乳化し得る。この外側のオイルと内側の水という２相系が、通常、原油エマルジョンと呼ばれる。このエマルジョンは全く安定である。しかしながら、原油中の水の存在は、精製操作を妨げ、腐食を誘発し、熱容量を増加させ、パイプラインや精製装置の処理能力を低減させる。それゆえ、油田から船積みする原油は、実際には、水分を含むべきではなく、原油の種類と石油会社にもよるが、通常は、約３パーセントが、最大水分含量の限度である。
【０００４】
乳化した水は、さまざまな量の塩を含むことがある。このような塩は、精製装置を腐食させる可能性があるため原油精製処理にとって不利益である。原油の精製において、脱塩技術は、流入原油に新鮮な「洗浄水」を意図的に混合して、水溶性の塩や親水性固形物をそこから抽出するステップを具える。
【０００５】
原油の最初の脱水は、「自由水遮断」及び「相分離」などの油田での水油分離システムで生じる。このようなシステムは、過剰生産、予期しない生産変更やシステムの設計などの要因のために、分離が十分に効率的ではないことが、かなり頻繁に生じる。このような場合に、エマルジョン破壊化学物質をこの生産プロセスに添加して、水油の急速な分離を補助し、促進する。
【０００６】
一般に用いられるエマルジョン破壊化学物質は、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（ＡＦＲＡ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、有機スルホネート及びその同等物を含む。これらの化合物は、しかしながら、全ての場合に満足な性能を提供できない。
【０００７】
したがって、エマルジョンをオイルと水又は塩水の構成成分に分解する新しく経済的で有効な化学物質及び処理方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、１又はそれ以上のシロキンサン架橋乳化破壊剤を含む組成物において、前記シロキサン架橋乳化破壊剤が、１又はそれ以上のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール、又は、それらの混合物を、最大約１．０モル当量の１又はそれ以上のシリコンベースの式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉの架橋剤と反応させることにより調製したものであり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシから選択され；Ｒ４は、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ及び式Ｌ１ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７の群から選択され；Ｌ１は、存在しないか又は−Ｏ−、アリーレン及びＣ１〜Ｃ１２アルキレンであり、選択的に、１又はそれ以上の−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ８）−、が割り込むことがあり；Ｒ８は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルである。
【０００９】
本発明の架橋したシロキサン乳化破壊剤は、より急速な水分離を、並びに、船積されている原油中の低塩基性沈殿物と水（ＢＳ＆Ｗ）の分離を提供することにより、現在用いている乳化破壊剤の性能を改善することができる。    
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明のシロキサン架橋乳化破壊剤は、１又はそれ以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール、又はそれらの混合物を、最大約１モル当量の式：
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のシリコン含有架橋剤と反応させることにより調製するが、ここで、Ｒ１〜Ｒ７は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル及びＣ１〜Ｃ４アルコキシ、及びＬ１は、存在しないか、又は−Ｏ−、アリーレン、及びＣ１〜Ｃ１２アルキレンであり、選択的に、１又はそれ以上の−Ｏ−、又は−Ｎ（Ｒ８）−が割り込むことがあり、ここでＲ８はＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルである。本書で記載したシリコン含有架橋剤は、ミルウォーキ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、Ｗｉ１）所在のアルドリッチ社（Ａｌｄｒｉｃｈ）を含む多数の製造供給元から商業的に入手できる。
【００１１】
本書で用いたように、用語「アルキル」は、直鎖又は分岐の飽和炭化水素から１つの水素原子が除去された１価の基を意味する。代表的なアルキル基は、メチル、エチル、ｎ−及びｉｓｏ−プロピル、ｎ−、ｓｅｃ−及びｉｓｏ−、ｔｅｒｔ−ブチル及びその同等物を含む。
【００１２】
「アルコキシ」又は「アルコキシル」は、上記で定義したように、酸素原子を介して親分子部分に接したアルキル基を意味する。代表的なアルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ及びその同等物を含む。
【００１３】
「アルキレン」は、直鎖又は分岐鎖の飽和炭化水素から２つの水素原子を除いた２価基を意味し、例えば、メチレン、１，２−エチレン、１，１−エチレン、１，３−プロピレン、２，２−ジメチルプロピレン及びその同等物を意味する。
【００１４】
「アリル」は、５から約１４環原子を含む置換及び非置換芳香性炭素環式ラジカル、及び置換、非置換のヘテロ環式芳香性ラジカルから２個の水素原子を除いた２価基を意味する。代表的な炭素環式、及びヘテロ環式芳香性ラジカルは、限定されないが、フェニル、１−ナフチル又は２−ナフチル、フルオレニル、ピリジル、キノリル、チエニル、チアゾリル、ピリミジル、インドリル及びその同等物を含む。アリーレンは、１又はそれ以上のＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコシ又はハロゲン又はそれらの組み合わせにより置換されることもある。
【００１５】
「ハロゲン」は、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩを意味する。
【００１６】
代表的なシロキサン架橋乳化破壊剤（１）の形成は、下記のスキーム１に示してあり、ここで、Ｒ７とＲ８は、独立して、Ｈ又はＣＨ３であり、ｎとｍはこの乳化破壊剤のアルコキシル化の程度に基づきどのような整数をもとることができ、Ｒ１〜Ｒ４は本書で定義したものであり、Ａはアルキルフェノール−ホルムアルデヒド又はこの乳化破壊剤のポリアルキレングリコール部分であり、ｚは１〜４である。式（１）のシロキサン架橋乳化破壊剤において、シリコン原子（示していない）への残りの３つの結合は、付加的な乳化破壊剤残基（即ち、ｚが２〜４）又は未反応の基Ｒ１〜Ｒ４である。
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【００１７】
本書で記載した反応で、用いたシリコン含有架橋剤が多すぎると、過剰な架橋形成の結果、ゲル組成物が生じる。したがって、組成物のゲル化を同時に防きながら、用いたシロキサン化合物の量を、組成物に所望の破壊特性を与えるために必要な量に応じて経験的に決定することができる。
【００１８】
反応は、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート又はポリアルキレングリコールを、適した溶媒中で触媒的な量の酸と混ぜ、続いてシリコン含有架橋剤を添加し、約１２５℃で約３時間加熱することにより行うことができる。反応中、混液は、エタノールを除去するため窒素ガスで清浄化する。
【００１９】
その他の触媒も用いることができるが、硫酸を一般的に０．１％以下の重量でこの反応の触媒として用いる。
【００２０】
適した溶媒は、ケロシン（灯油）、ディーゼル油などの脂肪族溶媒、キシレン、トルエンなどの芳香族溶媒、及び軽質又は重質の芳香ナフサを含む。芳香性溶媒が好ましい。
【００２１】
得られるシロキサンは、スキーム１に示したようにモノ−、ジ−、トリ−、又はテトラ−シロキサンの混合物を含み、これらの成分の比率は反応条件に依存する。加えて、架橋される種は、反応する成分量に依存する。
【００２２】
したがって、ある態様では、本発明は、１又はそれ以上のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、１又はそれ以上のポリアルキレングリコール又はそれらの混合物を、最大で約１．０モル当量までの１又はそれ以上の式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｓｉのシリコン含有架橋剤と反応させるステップを含むシロキンサン架橋乳化破壊剤を調製する方法であり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、及びＣ１〜Ｃ４アルコキシから選択され；Ｒ４は、Ｈ、Ｃｌ、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ及び式Ｌ１ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７の群から選択され；Ｌ１は、存在しないか又は−Ｏ−、アリーレン、及びＣ１〜Ｃ１２アルキレンから選択され、選択的に、１又はそれ以上の−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ８）−が割り込むことがあり；Ｒ８はＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルである。
【００２３】
別の態様では、架橋剤は、式ＳｉＨ４、ＳｉＣｌ４、Ｓｉ（Ｒ５）４、Ｓｉ（ＯＲ６）４、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−Ｃ６Ｈ４−Ｓｉ（ＯＲ６）３、（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓｉ（ＯＲ６）３及び（Ｒ６Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）Ｐ−ＮＨ−（ＣＨ２）ｑ−Ｓｉ（ＯＲ６）３、の化合物から選択され、ここで、Ｒ５とＲ６は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、ｘは１〜１２及びｐとｑは、独立して１〜４である。
【００２４】
別の態様では、このシリコン含有架橋剤は、（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−ＮＨ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４及びＳｉ（ＯＣＨ３）４の化合物である。
【００２５】
別の態様では、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート又はポリアルキレングリコールは、約０．０１〜約０．５モル当量のシリコン−含有架橋剤と反応させる。
【００２６】
「アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート」は、本書に記載した１又はそれ以上のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂と約１０〜約５００モル当量のエチレンオキシド、及び／又はプロピレンオキシドを酸、塩基又は金属触媒存在下で加熱及び加圧下で反応させた反応産物を意味する。好ましい触媒は、水酸化カリウムである。好ましくは、この反応は約１２０℃〜約１８０℃の温度で、８０ｐｓｉの圧力の存在で行う。反応は、ニートで、又はキシレン、トルエン、軽、重、芳香性ナフサ及びその同等物等の適した溶媒中で行う。
【００２７】
アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂を、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドと反応させる場合は、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドを、ランダムに又はブロックで添加することができる。
【００２８】
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダムな添加は、樹脂に両成分を同時に添加して、樹脂への添加速度は、それらの相対量と反応速度により調整する。エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダム添加により、又は、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物の添加により、調製したアルコキシレートを、本書では、「混合コポリマ」と呼ぶ。
【００２９】
ブロック添加の場合、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドのいずれかを最初に樹脂に添加して、反応させる。その他の成分は次に添加して、反応させる。エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロック添加により調製したアルコキシレートを本書では、「ブロックコポリマ」と呼ぶ。
【００３０】
ある態様では、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートは、ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、ブチルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、アミルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、及びドデシルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート及びその混合物から選択される。ある態様では、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートは、ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートである。
【００３１】
アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、典型的にはアルキルフェノールとホルムアルデヒドの酸又は塩基触媒縮合である。アルキル基は、直鎖又は分岐であり、約３〜約１８、好ましくは約４〜約１２の炭素原子を含む。
【００３２】
代表的な酸触媒は、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）、トルエンスルホン酸、３フッ化ホウ素、シュウ酸、及びその同等物を含む。代表的な塩基触媒は、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、水酸化ナトリウム及びその同等物を含む。ある態様では、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、分子量約１，０００〜約５０，０００である。別の態様では、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、分子量約１，０００〜約１０，０００である。
【００３３】
アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、アルキルフェノール−ホルムアルデヒドアルコキシレートエマルジョン破壊剤の製造で用いる周知の中間体である。それらは、イリノイ州ネイパーヴィル所在のナルコカンパニー社、及び英国クリーブランド所在のユニケマ、ＩＣＩ支所、を含む多くの会社で普通に製造されている。
【００３４】
「ポリアルキレングリコール」は、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールをエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドとの１又はそれ以上の反応産物を意味する。エチレンオキシド及びプロピレンオキシドは、上記のように、ランダムに又はブロックの形式で添加することができる。Ｃ２〜Ｃ１２グリコールは、直鎖又は分岐又は環状でもよく、３〜約６の水酸基を含む。代表的なグリコールは、グリセロール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトール、シュクロース、グルコース、ペンタエリスリトール及びその同等物を含む。ジエチレングリコール及びジプロピレングリコールが好ましい。
【００３５】
ある態様では、このポリアルキレングリコールは、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリエチレングリコール、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリプロピレングリコール、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールベースのポリエチレン／ポリプロピレンブロックコポリマ、Ｃ２〜Ｃ１２グリコールべースのポリエチレン／ポリプロピレン混合コポリマ、及びＣ２〜Ｃ１２グリコールベースの架橋ポリアルキレングリコールから選択される。
【００３６】
ある態様では、ポリアルキレングリコールは、約１００〜約１００，０００の分子量をもつ。ポリアルキレングリコールは、イリノイ州ネイパーヴィル所在のナルコカンパニーを含む様々な供給先から商業的に入手可能である。
【００３７】
ポリアルキレングリコールとアルキル−フェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートは、水酸基と反応することができる少なくとも２つの官能性をもつ作用物質と反応することにより架橋することができる。代表的な架橋剤は、ビスフェノールＡエピクロルヒドリン、また、アシュランド社（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｃｏｌｏｕｍｂｕｓ、Ｏｈｉｏ）から入手できる４’，４−イソプロピリデンジフェノール−エピクロルヒドリン樹脂などのエポキシド、及び、アルコ社（Ａｒｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｅｗｔｏｗｎ  Ｓｑｕａｒｅ，ＰＡ）などから入手できるトルエン２，４−ジイソシアネートなどのイソシアネートなどを含む。ある態様では、架橋剤は、ビスフェノールＡエピクロロヒドリンである。
【００３８】
本発明のシロキサン架橋乳化破壊剤は、原油の生産、精製及び化学的処理において直面する広範囲な炭化水素エマルジョンの分解に有効である。代表的な炭化水素には、原油、精製油、ビチューメン、コンデンセート、廃油、蒸留物、燃料、及びその混合物を含む。この乳化破壊剤は、ブタジエン、スチレン、アクリル酸、及びその他の炭化水素モノマー処理の流れ中のエマルジョンの分解に有用である。
【００３９】
ある態様では、シロキサン架橋乳化破壊剤は、様々な産物や精製処理中で油中水エマルジョンの乳化破壊に用いる。精製脱塩処理においては、流入原油を、洗浄水と意図的に混合させて、溶解している塩やその他の混合物を除去する。その結果生じた原油中水エマルジョンから水を抽出するために、このエマルジョンを有効量のシロキサン架橋乳化破壊剤と混ぜる。
【００４０】
油中水型原油エマルジョンを分解するプロセスにおいて、シロキサン架橋乳化破壊剤は、石油産業で現在一般に用いられている様々な方法で処理されるべきエマルジョンに接触させるか又は作用させ、石油エマルジョンを化学薬品により分解又は破壊する。  
【００４１】
このシロキサン架橋乳化破壊剤は、単独で使用することができ、アルコール、脂肪酸、脂肪アミン類、グリコール、及びアルキルフェノールホルムアルデヒド縮合産物を含むこの分野で既知の多くの更なる乳化破壊剤との組み合わせで使用することができる。シロキサン架橋乳化破壊剤は、腐食防止剤、粘度低下剤、及び原油生産、精製、及び化学処理で用いたその他の化学処理との組み合わせて用いることもできる。
【００４２】
典型的な利用では、シロキサン架橋乳化破壊剤と更なるエマルジョン分解破壊剤は、通常、エマルジョンの利用に適した溶媒中で典型的にはブレンドされる。代表的な溶媒は、キシレン、トルエン、軽又は重芳香性ナフサとその同等物を含む。各成分は、そのユニークな化学特性のため、原油エマルジョンへの添加時に、様々な処理特性に寄与する。
【００４３】
用いるシロキサン架橋乳化破壊剤の量は、処理される特定の原油エマルジョンにより異なる。本書で記載したボトルテストは、至適量と剤形を決定するために現場で行うこともできる。一般的には、シロキサン架橋乳化破壊剤の有効量は、粗生産物の量に基づいて約５０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍで変動する。
【００４４】
シロキサン架橋乳化破壊剤は、表面下での油井中への注入により、井戸の先端で原油中へ注入することにより、又は井戸の先端と最終油貯蔵タンクの間のポイントで原油処理の流れの中に注入することにより導入される。シロキサン架橋乳化破壊剤は、連続的に、又はバッチの形式で注入することもできる。この注入は、電気又はガスポンプで行うことが好ましい。
【００４５】
処理された原油エマルジョンは、次に水層と油層の異なる層に所望の分離が生じるまで、静隠状態にすることができる。一旦、水と油の異なる層への分離が達成されると、この技術分野で既知の様々な手段を用いて、遊離水の引き抜きや原油の分離を行うことができる。
【００４６】
原油の抗乳化の典型的なプロセスでは、流出原油が井戸から離れる地点に隣接して、希釈された、又は、希釈されていない形で本発明の組成物を入れる貯蔵タンクが提供される。便宜のために、貯蔵タンクは、井戸から離れて行く流体へ本発明の乳化破壊剤を液滴注入できる定量ポンプへ連結されている。この流体は、それは流れ線を介して沈殿タンクに入る。一般的には、抗乳化の過程中に生じる原油と水の層の層化を、流入流体が乱さないように、井戸の流体をタンクの底部において、貯蔵タンク内へ流入させる。
【００４７】
前述の内容は、以下の実施例を参照することによりよく理解でき、実施例は、例示のために提示したものであり、本発明の範囲を制限する意図ではない。
【００４８】
実施例１
ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の調製
ノニルフェノール（６３．３１重量％）及び重質芳香性ナフサ（２７．６９重量％）を、反応装置に充填し、１４０〜１５５０Ｆに加熱する。シュウ酸（０．３６重量％）と全量の１／３のホルムアルデヒド（２．８８重量％）を次いで添加する。発熱反応を冷却により２１００Ｆ以下の温度で維持する。発熱が弱まり、反応温度が約１６００Ｆに達した後、ホルムアルデヒド（２．８８重量％）の第二の部分を添加し、反応温度を１６００Ｆと２１００Ｆの間に維持する。反応温度が、再び、１６００Ｆになったときに、第三の部分のホルムアルデヒド（２．８８重量％）を次いで添加する。全てのホルムアルデヒドを添加した後、反応混液を２１００Ｆで３時間加熱し、次いで温度を４４００Ｆに上げて、濃縮反応液中に形成された水分を蒸発させる。反応を、２１００〜２７００（ＧＰＣによる）の所望の分子量が得られたときに止める。
【００４９】
実施例２
ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（４９．６％プロピレンオキシド、１２．３％エチレンオキシド）の調製
ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂（４９．５９重量％、実施例１で調製したもの）を反応装置に充填し、続いて０．９１％の重質芳香性ナフサ（０．９１重量％）を入れる。４０ｐｓｉｇの窒素パッドを反応期間中維持する。ＫＯＨ触媒溶液（０．４０重量％）を反応装置に次いで添加する。反応装置は水分含量が約０．０５％以下になるまで窒素で浄化する。次いで、１５０〜１６０℃の温度と７０ｐｓｉｇを超えない圧力を維持しながら、予め混合したエチレンオキシド（３６．８２重量％）とプロピレンオキシド（１２．２８重量％）を少量で、断続的に添加する。反応は発熱性であり、温度と圧力を抑制して維持するために冷却が必要である。全ての混合したオキシドを添加したとき、反応が止まる。
【００５０】
実施例３
シロキサン架橋ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（４９．６％プロピレンオキシド、１２．３％エチレンオキシド）の調製
ノニルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（９９．３０重量％、実施例２で調製したもの）を、反応装置に添加し、５０重量％の重質芳香性ナフサで希釈する。反応装置を１５０℃に加温し窒素で１時間浄化して、脱水する。反応装置を５０℃に冷却し、硫酸（０．０８重量％）を添加し、続いてテトラエトキシシラン（０．４０重量％）を添加する。反応物を１２５℃で３時間加熱し、室温に冷却する。混合物は重質芳香性ナフサ（４０重量％）で希釈し、フラスコから移す。
【００５１】
実施例４
ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコール（プロピレンオキシド８２重量％、エチレンオキシド１６重量％）の調製
ジプロピレングリコール（１．４５重量％）を反応装置に充填し、次いでＫＯＨ触媒（０．５２重量％のＫＯＨ水溶液）を入れる。混合物は、−７ｐｓｉｇの減圧と２ｐｓｉｇ加圧を２時間繰り返しながら３０００Ｆに加熱することにより脱水する。次いで、反応装置を、２６００Ｆに設定し、プロピレンオキシド（８２．０３重量％）を速度を抑制して添加して、２６０〜２８５０Ｆ及び４０〜１１０ｐｓｉｇに維持する。全てのプロピレンオキシドを添加したら、反応混合物を３０００Ｆに加熱し、エチレンオキシド（１６．００重量％）を速度を抑制して添加し、３１００Ｆと３５００Ｆの間の温度及び４０〜７２ｐｓｉｇに維持する。全てのエチレンオキシドを添加した後、加熱を３１００Ｆで３０分間持続させる。
【００５２】
実施例５
シロキサン架橋ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコール（８２重量％のプロピレンオキシド、１６重量％のエチレンオキシド）の調製
ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコール（実施例４で調製したもの９９．２０重量％）を、反応装置に添加し、５０重量％の重質芳香性ナフサで希釈した。反応装置を次いで１５０℃に暖め、窒素で１時間浄化して、脱水した。反応物を５０℃に冷却し、硫酸（０．０８重量％）を添加して、次いでテトラエトキシシラン（０．４０重量％）を添加する。反応物を１２５℃で３時間加熱して、室温に冷却する。混合物を重質芳香性ナフサ（４０重量％）で希釈してフラスコから移す。
【００５３】
実施例６
ビス−シロキサン架橋ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコール（プロピレンオキシド８２重量％、エチレンオキシド１６重量％）の調製
ジプロピレングリコールベースのポリアルキレングリコール（実施例４で調製したもの、９９．２０重量％）を反応装置に添加し、重質芳香性ナフサ５０重量％で希釈する。反応装置は、次いで１５０℃に暖め、１時間窒素で浄化して、脱水する。反応物を、５０℃に冷却し、硫酸（０．０８重量％）を添加し、ビス（トリエトキシシリルプロピル）アミン（０．４０重量％）を添加する。この反応物を１２５℃で３時間加熱し、室温に冷却する。混合物を重質芳香性ナフサ（４０重量％）で希釈し、フラスコから移す。
【００５４】
本書で記載した方法により調製した代表的な乳化破壊剤を表１に示す。
2010504207.tif 000004
【００５５】
実施例７
代表的なシロキサン架橋乳化破壊剤の試験
原油エマルジョンを採取し、６−ＯＺ投薬瓶に１００ｍｌの印まで注ぐ。代表的なシロキサン架橋乳化破壊剤処理組成物及び非架橋対照組成物をボトルに添加し、このボトルを激しく振動させて、内容物を混合する。振動をやめ、内容物を安定化させ、油からの水の分離速度を監視し、記録する。試験期間の終わりに、試験の必要性に応じて、頂上部の油、界面油、複合油サンプルのいずれかを、ボトルから採り、取り出したサンプルについて遠心分離試験を行い、基本的な堆積物と水分（ＢＳ＆Ｗ−分解されないエマルジョンの測定）のチェックをする。
【００５６】
温度、振動、沈降時間、などの試験パラメータは、実際のシステムに応じて変動する。これらのパラメータは、実際の生産処理システムにできるだけ近く維持すべきである。
【００５７】
１つの油井戸からの原油サンプルでの実験用ボトル試験データを表２に示す。
2010504207.tif 000005
１サンプル：水  ７４；ＢＳ  ０、スラグ  ５。
２試験期間３時間；振動早い（機械攪拌）、５分間；１５５０Ｆ。
【００５８】
表２に示すように、代表的なシロキサン架橋乳化破壊剤は、非架橋の乳化破壊剤に比較して改良された性能を示す。
【００５９】
３箇所の地下燃焼井戸からの原油サンプルについての屋外ボトル試験データを表３に示す。
2010504207.tif 000006
１サンプル：等しい比率で３地下燃焼井戸、水１６；ＢＳ５４．４、スラグ４０。
２振動  低い（機械攪拌）、５分間；７５０Ｆ。
【００６０】
表３に示すように、シロキサン架橋物質１２〜１４は、非架橋物質１１に比較してよりすぐれた性能を示す。優れた性能の架橋乳化破壊剤を表２（グレイ）に示し、非架橋物質と比較した。乳化破壊剤１２は、非架橋物質１１より優れたウォータドロッパであることを証明した。乳化破壊剤１４は、未分解エマルジョンを分解させることで優れていた。
【００６１】
１つの油井戸からの原油サンプルについての屋外ボトル試験データを表４に示す。
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１サンプル：等しい比率での３箇所の地下燃焼井戸、水１３；ＢＳ６７，スラグ８０。
２ボトルは、７００Ｆ、３時間放置した。３時間後、温度を１２００Ｆに、２時間上昇させた。３時間でボトルを１０回逆さにし、５分後に回復を試験した（大きい振動、機械攪拌）。
【００６２】
表４に示すように、代表的なシロキサン架橋乳化破壊剤は、非架橋物質より性能が優れていた。５つの化合物の全てが、非架橋の対応物質よりも、より良いウオータドロッパであり、より優れたドライヤであることがわかった。
【００６３】
以下の特許請求の範囲に定義した発明の概念及び範囲から離れることなしに、本書に記載した本発明の組成物、操作及び配置における変更を行うことはできない。
【国際調査報告】
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