Tar sand extractions with microemulsions II. The dispersion of bitumen in microemulsions

Authors


Abstract

Aqueous solutions containing the active components of microemulsions, i.e. surfactants and polar cosurfactants, are not effective in dissolving bitumen and consequently in extracting tar sands. On the other hand, if a light hydrocarbon such as benzene, toluene or cyclohexane is added to the active components, the microemulsion becomes a very effective extractant. To investigate this phenomenon, phase diagrams of pseudo-ternary systems (active mixture-hydrocarbon-bitumen) were determined at 25°C and in some cases in the temperature range 25 to 80°C. In most experiments, the cosurfactant was taken as 2-butoxyethanol and the hydrocarbon as toluene. Three surfactants were examined: cetyltrimethylammonium bromide, aerosol OT and sodium dodecylbenzenesulfonate. Various regions can be identified on the phase diagrams: suspensions of solid surfactants, microemulsions, stable and unstable emulsions. The extent of the various regions depends significantly on the relative concentrations of the various components. In general, the extent of the dispersed bitumen region increases with temperature.

Abstract

Une solution aqueuse contenant les composés actifs d'une microémulsion, i.e. un tensioactif et un cotensioactif polaire, n'est pas efficace pour dissoudre du bitume et conséquemment pour l'extraction des sables bitumineux. Par contre, si un hydrocarbure léger tel que le benzène, toluène ou cyclohexane est ajouté au mélange actif, la microémulsion devient un extractant très efficace. Ce phénomène a été étudié par des diagrammes de phase de systèmes pseudo-ternaires (mélange actif-hydrocarbure-bitume) à 25°C et dans certains cas entre 25 et 80°C. Dans la plupart des expériences le 2-butoxyéthanol a été utilisé comme cotensioactif et le toluène comme hydrocarbure. Trois tensioactifs ont été étudiés: le bromure de cétyltriméthylammonium, l'aérosol OT et le dodécylbenzènesulfonate de sodium. Différentes régions peuvent e'tre identifiées sur le diagramme de phase correspondants à des suspensions de tensioactif solide, des microémulsions, des émulsions stables et instables. L'étendue des diverses régions dépend beaucoup de la concentration relative des différentes composés. En général, la quantité de bitume dispersée augmente avec la température.

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