СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОДЫ

1. Способ, включающий:
1
a) первое приведение в контакт по меньшей мере части потока сбросной воды, содержащего одно или несколько гидрофильных растворенных веществ и одно или несколько ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ, с экстрагирующим средством, содержащим двунаправленный растворитель, при первой температуре (T) в пределах 40°C от критической температуры системы растворитель-вода, с образованием обедненного водой первого водного раствора и обогащенной водой первой органической фазы;
2
2
1
b) регуляцию температуры указанной первой органической фазы до второй температуры (T) с образованием второй органической фазы и второго водного раствора; причем абсолютная величина (T-T) составляет по меньшей мере 20;
c) отделение по меньшей мере части указанного одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ из указанной второй органической фазы и
d) рециркуляцию двунаправленного растворителя из указанной второй органической фазы для указанного первого приведения в контакт.
2. Способ по п. 1, включающий отделение воды из указанного второго водного раствора с образованием концентрированного водного раствора и отделенной воды.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанное отделение воды включает приведение в контакт указанного второго водного раствора с мембраной с образованием пермеата и ретентата, при этом указанный ретентат содержит указанный концентрированный водный раствор.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанная мембрана представляет собой обратноосмотическую мембрану.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что указанный ретентат разделяют на концентрированный водный раствор и третью органическую фазу.
6. Способ по п. 5, включающий рециркуляцию по меньшей мере части указанной третьей органической фазы для указанного первого приведения в контакт.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанный пермеат содержит по меньшей мере 60% воды в указанном потоке сбросной воды.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный поток сбросной воды содержит по меньшей мере один многовалентный ион и по меньшей мере один одновалентный ион при отношении R1 многовалентного к одновалентному, при этом указанный первый водный раствор содержит по меньшей мере один многовалентный ион и по меньшей мере один одновалентный ион при отношении R2 многовалентного к одновалентному, причем R2>R1.
9. Способ по п. 1, включающий приведение в контакт по меньшей мере доли по меньшей мере одной из указанной первой органической фазы и указанной второй органической фазы с гидрофобным растворителем, причем отношение C:O в указанном гидрофобном растворителе по меньшей мере в 2 раза больше отношения в указанном двунаправленном растворителе.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные одно или несколько ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ включают по меньшей мере один член группы, состоящей из нафтеновой кислоты, других органических кислот, содержащих по меньшей мере 5 атомов углерода, 1,4-диоксана, ацетона, бромоформа, дибенз(a,h)антрацена, пиридина, фенолов и масла.
11. Способ по п. 1, включающий отделение двунаправленного растворителя от указанного второго водного раствора и рециркуляцию указанного отделенного растворителя для указанного первого приведения в контакт.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная вторая органическая фаза содержит по меньшей мере 85% указанных одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ в указанном потоке сбросной воды.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный обедненный водой первый водный раствор содержит по меньшей мере 80% указанных одного или нескольких гидрофильных растворенных веществ в указанном потоке сбросной воды.
14. Способ по п. 1, включающий рециркуляцию по меньшей мере 50% воды из указанного потока сбросной воды в технологический процесс, с помощью которого получают указанный поток сбросной воды.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный поток сбросной воды получают посредством технологического процесса, выбранного из группы, состоящей из индуцируемого гидравлического разрыва пласта (гидроразрыва), добычи нефти из нефтеносного песка, процесса в охлаждающей башне, обработки в нефтеперерабатывающей промышленности, улучшенного нефтеизвлечения (EOR), гравитационного дренирования при закачке пара (SAGD), способа пиролиза и получения растительного масла.
16. Способ по п. 1, включающий получение указанного потока сбросной воды посредством технологического процесса, выбранного из группы состоящий из извлечения сырой нефти и обработки сырой нефти.
17. Способ по п. 1, включающий получение указанного потока сбросной воды посредством приведения в контакт сырой нефти по меньшей мере с одним из указанного второго водного раствора и указанной отделенной воды.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный двунаправленный растворитель содержит одну или несколько органических молекул с 3-6 атомами углерода.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что указанные органические молекулы включают один или несколько членов из группы, состоящей из спиртов, кетонов, сложных эфиров и органических кислот.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный двунаправленный растворитель представляет собой бутанол.
21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный двунаправленный растворитель представляет собой фенол.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный двунаправленный растворитель характеризуется критической температурой системы растворитель-вода в диапазоне от 0°C до 200°C.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный двунаправленный растворитель содержит один или несколько аминов.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что указанный один или несколько аминов включают один или несколько членов группы, состоящей из диэтиламина, триэтиламина, 1-метилпиперидина, 4-метилпиперидин-диизопропиламина, N,N-диэтилметиламина, диметилизопропиламина, этилизопропиламина, метилэтилизопропиламина, метилэтил-н-пропиламина, диметил-вторичного-бутиламина, диметил-третичного-бутиламина, диметилизобутиламина, диметил-н-бутиламина, метилдиэтиламина, диметилаллиламина, диметил-н-пропиламина, диизопропиламина, ди-н-пропиламина, ди-аллиламина, н-метил-н-амиламина, н-этил-н-бутиламина, н-этил-втор-бутиламина, н-этил-третичного-бутиламина, н-этил-н-пропиламина, н-этил-изопропиламина, н-метил-н-бутиламина, н-метил-втор-бутиламина, н-метил-изо-бутиламина, н-метил-третичного-бутиламина, диметила, 1,1-диметилпропиламинаи диметила, 1-метил-бутиламина.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение указанных одного или нескольких гидрофильных растворенных веществ к указанным одному или нескольким ассоциированным с сырой нефтью гидрофобным растворенным веществам по меньшей мере в десять раз выше в указанном обедненном водой первом водном растворе, чем в указанном потоке сбросной воды.
26. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация по меньшей мере одного из указанных одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ в указанном экстрагирующем средстве по меньшей мере в три раза выше концентрации по меньшей мере указанного одного из указанных одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ в указанном потоке сбросной воды непосредственно перед указанным первым приведением в контакт.
27. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное отделение по меньшей мере части указанных одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ из указанной второй органической фазы включает испарение.
28. Способ по п. 1, включающий осуществление указанного первого приведения в контакт в противоточном режиме.
29. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение количества указанного двунаправленного растворителя к количеству воды в указанном потоке сбросной воды при указанном первом приведении в контакт находится в диапазоне от 2:1 до 20:1.
30. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение количества указанного двунаправленного растворителя к количеству воды в указанном потоке сбросной воды при указанном первом приведении в контакт составляет не более 10:1 или равняется таковому.
31. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные одно или несколько ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ включают один или несколько фенолов.
32. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные одно или несколько ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ включают одно или несколько масел.
33. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный поток сбросной воды содержит потоки воды по меньшей мере из двух источников.
34. Способ по п. 33, включающий смешивание указанных потоков воды перед указанным первым приведением в контакт или одновременно с ним.
35. Способ по п. 33 или 34, отличающийся тем, что по меньшей мере один из указанных источников представляет собой подпиточную воду.
36. Способ по п. 1, включающий применение обедненного водой первого водного раствора для улучшения нефтеизвлечения.
37. Система, содержащая:
1
a) узел первого извлечения воды, выполненный с возможностью приведения в контакт экстрагирующего средства, содержащего двунаправленный растворитель, по меньшей мере с частью потока сбросной воды, содержащего одно или несколько гидрофильных растворенных веществ и одно или несколько ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ при первой температуре (T) в пределах 40°C от критической температуры системы растворитель-вода, с образованием обедненного водой первого водного раствора и обогащенной водой первой органической фазы.
2
2
1
b) узел регуляции температуры, выполненный с возможностью регуляции температуры указанной первой органической фазы до второй температуры (T) с образованием второй органической фазы и второго водного раствора; причем абсолютная величина (T-T) составляет по меньшей мере 20; и
c) узел первого отделения, выполненный с возможностью отделения по меньшей мере части указанных одного или нескольких ассоциированных с сырой нефтью гидрофобных растворенных веществ из указанной второй органической фазы.
38. Система по п. 37, содержащая узел рециркуляции, выполненный с возможностью рециркуляции по меньшей мере части указанной второй органической фазы в виде двунаправленного растворителя в указанный узел первого извлечения воды.
39. Система по п. 37 или 38, содержащая узел второго отделения, выполненный с возможностью отделения воды от указанного второго водного раствора с образованием концентрированного водного раствора и отделенной воды.
40. Система по п. 39, отличающаяся тем, что указанный узел второго отделения содержит мембрану, с помощью которой удерживают ретентат в отсеке для ретентата, и через которую проходит пермеат в отсек для пермеата.
41. Система по п. 39, отличающаяся тем, что указанная мембрана представляет собой обратноосмотическую мембрану.
42. Система по п. 40 или 41, отличающаяся тем, что указанный отсек для ретентата содержит разделительный механизм, выполненный с возможностью отделения третьей в специально предназначенный смеситель-отстойник.
43. Система по п. 42, содержащая рециркуляционный механизм, выполненный с возможностью рециркуляции по меньшей мере части указанной третьей органической фазы в указанный узел первого извлечения воды.
44. Система по п. 37, выполненная в виде мобильной системы.