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使用具有過濾和吸附性能的微多孔膜的流體乳液凈化方法與流程

文檔序號:11885232閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種將具有連續(xù)水相的流體乳液流分離為烴流和含水流的方法,包括使該流體乳液流通過微多孔膜以得到烴產(chǎn)物流和含水產(chǎn)物流,其中該膜包括基本疏水性聚合物基質(zhì)和分布在整個(gè)所述基質(zhì)內(nèi)的基本親水性、細(xì)分的顆粒狀填料,其中該聚合物基質(zhì)具有體積平均直徑小于1.0微米的孔,和其中該膜顯示至少90%的烴保留率,該烴保留率獨(dú)立于該含水產(chǎn)物流的通量速率和該膜的孔徑。

2.權(quán)利要求1的方法,其中該膜包括至少35體積%的在整個(gè)該膜中聯(lián)通的互連孔網(wǎng)絡(luò)。

3.權(quán)利要求1的方法,其中該膜是片材的形式。

4.權(quán)利要求2的方法,其中該聚合物基質(zhì)具有體積平均直徑范圍在0.02至1.0微米的孔。

5.權(quán)利要求1的方法,其中該細(xì)分的、顆粒狀填料包括二氧化硅。

6.權(quán)利要求1的方法,其中該聚合物基質(zhì)包括聚烯烴。

7.權(quán)利要求1的方法,其中該填料被官能團(tuán)表面改性,該官能團(tuán)與該流體流中的一種或多種物質(zhì)反應(yīng)或吸附該流體流中的一種或多種物質(zhì)。

8.權(quán)利要求7的方法,其中該填料已被親水性官能團(tuán)表面改性。

9.權(quán)利要求1的方法,其中該流體乳液流包括高達(dá)50重量%的烴。

10.一種將具有連續(xù)烴相的流體乳液流分離為烴流和含水流的方法,包括使該流體乳液流與微多孔膜接觸以得到含水產(chǎn)物流和包含小于10重量%水的烴產(chǎn)物流,其中該膜包括基本疏水性聚合物基質(zhì)和分布在整個(gè)所述基質(zhì)內(nèi)的基本親水性、細(xì)分的、顆粒狀填料,其中該聚合物基質(zhì)具有體積平均直徑小于1.0微米的孔,和其中該烴產(chǎn)物流的水含量低于10重量%,和其獨(dú)立于該含水產(chǎn)物流的通量速率和該膜的孔徑。

11.一種將流體乳液流分離為烴流和含水流的方法,包括使該流體乳液流與微多孔膜接觸以得到烴產(chǎn)物流和含水產(chǎn)物流,其中該膜包括微多孔材料,所述微多孔材料包括:

(a)以至少2重量%的量存在的聚烯烴基質(zhì),

(b)分布在整個(gè)所述基質(zhì)中的細(xì)分的、顆粒狀的、基本上不溶于水的二氧化硅填料,所述填料構(gòu)成所述微多孔材料的約10重量%至約90重量%,其中填料與聚烯烴的重量比大于0.3;和

(c)至少35體積%的在整個(gè)微多孔材料中聯(lián)通的互連孔網(wǎng)絡(luò);其中所述微多孔材料是通過以下步驟制備的:

(i)混合聚烯烴基質(zhì)(a)、二氧化硅(b)和加工增塑劑,直到獲得基本上均勻的混合物;

(ii)將混合物任選與另外的加工增塑劑一起引入到螺桿擠出機(jī)的加熱機(jī)筒中,并將混合物通過壓片模頭擠出以形成連續(xù)片材;

(iii)將通過該模頭形成的連續(xù)片材推進(jìn)至一對協(xié)同作用的加熱壓延輥,以形成厚度比從模頭離開的連續(xù)片材小的連續(xù)片材;

(iv)任選在至少一個(gè)拉伸方向拉伸所述連續(xù)片材到高于彈性極限,其中在步驟(ii)和/或步驟(iii)期間或者立即在步驟(ii)和/或步驟(iii)之后,但在步驟(v)之前進(jìn)行拉伸;

(v)將該片材送到第一萃取區(qū),在此通過采用有機(jī)液體的萃取基本上除去加工增塑劑;

(vi)將該連續(xù)片材送到第二萃取區(qū),在此用蒸汽和/或水基本上除去殘留的有機(jī)萃取液體;

(vii)將該連續(xù)片材通過干燥機(jī)以基本除去殘留的水和剩余的殘留有機(jī)萃取液體;和

(viii)任選在至少一個(gè)拉伸方向拉伸該連續(xù)片材至高于彈性極限,其中在步驟(v)、步驟(vi)和/或步驟(vii)期間或之后進(jìn)行拉伸以形成微多孔材料。

12.權(quán)利要求11的方法,其中該流體乳液流以0.05-20加侖/(ft2×psi×天)的通量速率通過微過濾膜。

13.權(quán)利要求11的方法,其中該流體乳液流包括原油井流出物。

14.權(quán)利要求11的方法,其中該流體乳液流在與微過濾膜接觸之前不經(jīng)歷任何分離工藝過程。

15.權(quán)利要求11的方法,其中該烴產(chǎn)物流含有少于10重量%的水。

16.權(quán)利要求11的方法,其中該含水產(chǎn)物流含有少于5重量%的烴。

17.權(quán)利要求11的方法,其中該烴產(chǎn)物流通過微過濾膜再循環(huán)至少一次。

18.權(quán)利要求11的方法,其中該流體乳液流通過多個(gè)平行取向的微過濾膜以提供至少125加侖/分鐘的總流量。

19.權(quán)利要求11的方法,其中該聚合物基質(zhì)具有體積平均直徑范圍在0.02至1.0微米的孔。

20.權(quán)利要求11的方法,其中該微多孔材料為片材形式和具有0.5密耳至18密耳(12.7至457.2微米)的厚度。

21.權(quán)利要求11的方法,其中該二氧化硅(b)被官能團(tuán)表面改性,所述官能團(tuán)與該流體流中的一種或多種物質(zhì)反應(yīng)或吸附該流體流中的一種或多種物質(zhì)。

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