Способ предотвращения отложений парафинов в нефти

 

Изобретение относится к способу предотвращения отложений парафинов в нефти путем введения добавок из группы замещенных N-сукцинимидэфиров. Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения осаждения тяжелых парафинов. Цель достигается использованием в качестве добавки замещенного N-сукцинимидэфира общей формулы I или 11:К,-(ОА)„-0 - СН-С(0)-NK-C(0)-СН(I) при К -(BX)-R, R,-(OA)r,- О - - CH-C(0)-NL-C(0)-CH.t (IT) при (BNH)2 -B-N-C(0)-CH(Y)-CHj-t(0) и Y - -0-(AO)r,-Rj, в которых значения заместителей R, и R2 -независимо линейный ( -CL алкил; А и В - ,- -алкил,- X - группа NH или -О , п - 5-40 m - 1-4, Z -1-3, который вводят в количестве 100-1500 ч/млн. Добавки согласно изобретению позволяют, с одной стороны, выдерживать в дисперсии всю гамму парафинов, улучшая свойства текучести сырой нефти, и с другой стороны, препятствовать отложению на стенках более тяжелых парафинов(100Z- ная эффективность). Способ является эффективным как при хранении,так и при транспортировке сырой нефти. Зтабл. СО со 4 со а см

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

0Э (И) <5ц 4 F 17 D 1/16 л Л

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ПАТЕНТУ (21) 3775 307/23-04 (22) 20.07.84 (31) 8312074 (32) 21.07.83 (33) FR (46) 30.05.87. Бюл. Ф 20 (71) Сосьете Насьональ ЕЛФ Акитан (FR) (72) Бернар Дамен, Ален Фор, Поль

Иальдонадо и Жан-Люк Волль (FR) (53) 62 1.6. 03 (088. 8) (56) Патент США В 3481870, кл.252-83, 1969.

Патент США У 4005020, кл.252-8.55, 1977.

Патент США N 4045360, кл.252-8.3, 1977. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ

ПАРАФИНОВ В НЕФТИ (57) Изобретение относится к способу предотвращения отложений парафинов в нефти путем введения добавок иэ группы замещенных N-сукцинимидэфиров.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения осаждения тяжелых парафинов. Цель достигается использованием в качестве добавки замещенного N-сукцинимидэфира общей формулы I или

II:Ê, (ОА)и О СЙС(О) NK С(О) СН (I) при К = -(ВХ),„-К, R,-(ОА)p — О

СН-С(О) -NL-С(О) -CH (IT) при

1.=-(В1 Н), -В-1 -С (О) -СН (1 ) -СН, -С (0) и Y — =0-(АО)„-R, в которых значения заместителей К, и Rz -независимо линейный С -С алкил, А и  — С -С—

-алкил; X — группа NH или -О, п - 5-40;

m — - 1-4; Z -1-3, который вводят в количестве 100-1500 ч/млн. Добавки согласно изобретению позволяют, с одной стороны, выдерживать в дисперсии всю гамму парафинов, улучшая свойства текучести сырой нефти, и с другой стороны, препятствовать отложению на стенках более тяжелых парафинов(1007ная эффективность). Способ является эффективным как при хранении, так и при транспортировке сырой нефти. 3 табл.

«(ИИ .

1 13149

Изобретение относится к способу предотвращения отложений парафинов в нефти путем использования добавок.

Цель изобретения — разработка способа, который сохраняет свою эффективность как при хранении, так и при транспорте нефти относительно тяжелых парафинов.

Способ заключается в добавлении в парафиновую нефть добавок из семейст- 10 ва эамещенных Й -сукцинимидэфиров в массовой концентрации 100-1500 ч./мпн

Замещенные N-сукцинимидэфиры отвечают фурмулам

R — Чд-О

О

0 0

 — М1«? —  — М Ч (II) -0;25 где R, и R — - линейный С, -С -алкил, 2

А и  — С. -С -алкил

3 Ъ

X — группа — %1 или -О, и — ««слое число 5-40

У

m — целое число 1-4;

Z — целое число 1-3.

Продукты изобретения, отвечающие формулам (1) и (11), могут быть получены в ходе реакции, по меньшей мс.ре, одного ангидрида, отвечающего общей формуле

R $ О-А Ъ О

О (III) 61 2

n, m 7., х имеют вышеуказанные значения, Среди алкоксилированных спиртов формулы (VI) используют для получения ангидридов формулы (111) полиоксипропиловый лауриновый спирт, содержащий, например, 21 звено окиси пропилена, триоксипропиловый тридециловый спирт, оксипропиловый оксиэтиловый тридециловый спирт °

Среди аминов формулы (IV) ис— пользуют для получения продуктов формулы (I) изобретения-N-олеилпропандиамин формулы С«, Н, ХН-(СН ) -1<1Н ;

N-изогридецилпропандиамин Формулы

С Н МНтСН ) NH изотридоцил окси-3-пропиламин-1 формулы

С < 1 70 (СН 2)э > «2 ъ ««децилокси-3

-««po«««ma««««H-1 Формулы С H -0-(CH? -NH

23 Z 3 тридецилокси-3 пропиламин-1 формулы С Н -0-(СН.). -NH„ (атил-2 гек< 27 сил? окси-Зпропизамин-1 формул»«

И С-L,ÑH I,-СН-СН;О-(СН,У,-ИН, ! Ц

СН

Среди диамннов Фор««улы (IV) используют для полу «ения продуктов формулы (II) изобретсння этилендиамин, диэтиле««Tðèëмин, тетраэтллленпенTàìèн, дипропилентриамин, тетрапропиленпентамин, Для получения продуктов изобретения можно осущсствлять конденсацию

p! .аг е. «то» без рвстворитс пя, однако нредпочгительнс осу«««ествлять r. Растворителем, например ароматическим у«леводародом с т. кип. 70-200 С, уда««яя»оду, .>5;.,«çî»»««««гю в ходе реакс амином, отвечающим либо общей формуле

R,(X B)-„NH (IV) либо общей формуле, Н N(BNH - Н

«2+if (<. ?

Ангидрид формулы (III) может быть получен взаимодействием малеинового ангидрида с вторичным или третичным алкоксилированным спиртом, отвечающим общей формуле

R, t-0 — А 0Н (VI)

В вышеуказанных формулах (ТТ«), (IV) (V) и (VI) А, В, R,, К,;

Температура реакции обычно 65б о

200 С и предпо лтитель«ло, 80-160 С.

Продолжительность реакции 0,5-6 ч и, предпочтительно 1-3 ч.

Амины формулы (IV) обычно используют из расчета 1,02 — 1,2 моль и предпочтительно, 1,05-1, 1 моль на моль ангидрида формулы (III) .

Амины формулы (V) обычно используют из расчета 1,02 — 1,2 моль и, предпочтительно, 1,05-1,1 моль на

2 моль ангидрида формулы (III).

Для получения продуктов изобретения можно также конденсировать в один этап малеиновый ангидри, оксиалкилированный спирт формулы (VI) и амин формулы (IV) или форму.ы (V).

13149

Структура замещенных Исукцинимидэфиров продуктов изобретения может подтверждаться инфракрасной спектрометрией: инфракрасные спектры абсорбционных полос сукцинимидов составля- 5 ют 1700 см, а абсорбционных полос эфиров — 1110 см .

Эффективность добавок испытана как в лаборатории, так и в полевых условиях, f0

Пример 1. В реактор емкостью два литра вводят 715 r (0,5 моль) монолаурилэфира полипропиленгликоля (т.е ° полиоксипрокилированного лаурилового спирта, содержащего около 21 группы окиси пропилена на молекулу), нагревают в азоте с перемешиванием до 185 С. Затем добавляо ют 58,9 г (0,55 моль) малеинового ангидрида и проводят реакцию в азоте 20 о при 185 С в течение 15 ч.

После охлаждения получают желтооранжевое масло, инфракрасный спектр которого соответствует структуре

01, -полипропоксиловому сукциновому ан-25 гидриду.

153,8 r этого масла добавляют в раствор 39,6 г (0,12 моль) N-олеилпропандиамина в 250 мл ксилола.

Смесь нагревают в рефлюксе в тече--ЗО о ние 3,5 ч до 144 С с азеотропной от1 гонкой воды, образующейся в ходе реакции, Получают 378 г 507-ного раствора в ксисоле продукта, N-алкенилсукцинимидная- М -полипропоксиловая

còðóKòóðà которого подтверждается инфракрасной спектрометрией.

П р е р 2. В реакторе емкостью 500 мл растворяют 9,8 г (О,1 моль) малеинового ангидрида и

145 r (0,1 моль) монолаурилэфира полипропиленгликоля (т.е. полиоксипропиловый двуриновый спирт, содержащий около 21 группы окиси пропилена на молекулу) в 150 мл ксилола. После нагревания в рефлюксе в течение

3 ч смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 36 r (О, 1 моль) N-олеилпропандиамина.

35 где E — масса отложений в нефти без добавки;

Š— масса отложений в нефти, содержащей добавки согласно

40 изобретению.

45 Содержание парафинов определяют выделением с использованием метилизобутилцетона с дальнейшей кристаллизацией при -30 С. Возможные асфальтены должны предварительно уделяться путем адсорбции на отбеливающей земле.

Пример 5. Эффективность добавок согласно изобретению при ингибировании тяжелых парафинов.

Парафины откладываются на холодную пластину по примеру 4. Отложе— ния взвешивают, а распределение по молекулярной массе определяют хроматографически.

Смесь снова нагревают в рефлюксе о до 145 С в течение 3 ч с азеотропным отделением образующейся воды.

Получают 507-ный раствор в ксилоле продукта, структура которого по инфракрасной спектрометрии идентична структуре, полученной в предыдущем примере.

61 4

Пример 3. Осуществляют такие же операции, что и в примере 1, но добавляют к 153, 8 г масла, образованного на первом этапе, представляющего полипропоксиловый сукциновый ангидрид, раствор 9,90 г (0,06 моль) тетраэтиленпентамина в 250 мл ксилена. Смесь нагревают в рефлюксе до о

144 С в течение 3,5 ч с азеотропной отгонкой воды, образованной в ходе реакции. Получают 50Х-ный раствор в ксилоле продукта, триамино-бис-сукцинимидная- а -полипропоксиловая структура которого подтверждается инфракрасной спектрометрией.

Пример 4. Эффективность продуктов изобретения проверена в лаборатории путем испытаний отложениИ парафинов на холодных стенках, погруженных в нефть ° В нефть, выдерживаемую при температуре ее добычи, погружают ячейку, содержащую две пластины, температура которых на а

20 С ниже температуры сырой нефти.

Результаты получены в ходе сравнения веса отложений, отобранных в сырой нефти без добавки и в сырой нефти, содержащей добавки согласно изобретению.

Величина Е, отражающая эффективность добавок, определяется по формуле

Е, — E

Š— --- †---- ° 1007

7

В табл.1 даны характеристики испытанной сырой нефти.!

31496 t

Табл.2 показывает уменьшение (R) в процентах массы тяжелых N-парафинов в отложениях в сырой нефти Парижского бассейна, содержащей

100 ч/млн. добавки, полученной по примерам 3 и 1О. Парафины С пол40 ностью удалены, Пример 6, В реакторе объемом 500 мл растворяют 0,1 моль малеинового ангидрида и 0,1 моль монобегенилэфира (бегенил-С ) полиэти zz ленгликоля, содержащегося около 5 звеньев окиси этилена на молекулу в 150 мл ксилола. После нагревания в рефлюксе в течение 3 ч смесь охлаждается до обычной температуры, за тем добавляют О, 1 моль М-лаурил-тетраэтиленпентамина. Смесь снова нагре вают в рефлюксе в течение 3 ч.Струк туру полиэтоксилированного замещенного N-сукцинимида подтверждается ин фракрасной спектрометрией.

Пример 7, Подвергают взаимодействию по примеру 6 0,1 моль мале— инового ангидрида с 0,1 моль моноолеэфиром полипропиленгликоля, содер жащего около 40 звеньев окиси антило†на, затем с 0,1 моль бегенилэфпра пропиленгликоля.

Структура продукта подтверждается инфракрасной спектрометрией.

Пример 8, Подвергают взаимодействию по примеру 7 О, 1 моль малеинового ангидрида с О, 1 моль монобегенилэфира полиэтиленгликоля, содержащего около 5 звеньев окиси эти лена на молекулу, затем добавляют раствор в ксилоле 0,06 моль диэтил..н триамина.

Стукртура полиэтилированного

oL -armHo-бис-сукцинимида подтверждается инфракрасной спектрометрпей.

Пример 9. Подвергают взаимодействию по примеру 8 0,1 моль малеинового ангидрида с О, 1 моль монолаурилэфира полипропиленгликоля, содержащего около 40 звеньев окиси пропилена на молекулу, затем добавляют раствор в ксилоле 0,06 моль дипропилентриамина.

Структура полипропоксилированпого -амино-бис-сукпинимида подтверж дается инфракрасной спектрометрией.

Пример 10 (сравнительный, Смешивают 100 г сополимера ELVAX 40 с 200 г лаурилового спирта и с 200 г пчелиного воска.

В табл.3 приводятся результаты испытаний отложения парафинов по примеру 4 и эффективность добавок с различными видами сырой нефти.

Приводимые данные показывают преимущество предложенного способа.

Для каждого типа нефти можно подобрать добавку, которая значительно более эффективна, чем известный продукт, т,е. добавки могут быть адаптированы с природой нефти, при этом более полно предотвращается отложение тяжелых парафинов.

Спэсоб предотвращения отложений парафинов в нефти путем введения добавки, о т,л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения осаждения тяжелых парафинов, в качестве добавки используют замещенный 1-сукцинимидэфир, общей формулы

25 м — (Вх) =R

R>BOA)g О или

О 0! . м- в-1 н!,-в-н 1 линейный С, -C„-алкил; э ал ° группа NH или -О, 5-40;

1-4;

1-3, ят н количестве 100где R,, R.

А, В

50

Z который вв

1500 ч./мл од

20 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1314961

Таблица 1

Сырая нефть

Габон

Юго-запад

Франции

810

901

855

-12

-12

26,9

4,75

11,8

0,18

2,75

0,01

41,3 (20 )

18,3 (40 )

7,5 (70 ) Т а б л и ц а 2

R мас.Е по примерам

35

38

86,7

С21

93

94

csoo

95

96

chic

100

100

С44

Характеристики

Плотность 15 С кг/м

Температура застывания, С

Содержание парафинов, мас.Ж

Содержание асфальтенов, мас.Х

Вязкость, сСт

Длина цепи

6,75 (50 )

8,5 (60 ) Парижский бассейн

Франции

17,4 (20 )

8,7 (40 ) 10

I 314961

Габон

48

100

31

300

38

1000

52

1500

65

100

39

25

300

56

1000

59

81

1500

25

100

53

300

40,5

88

1000

90

1500

64

300

51

40

1000

62

1500

26

100

48

300

56

1000

45

1500

44

100

55

300

62

1000

65

1500

35

100

Добавка по примеру

Коцентр ация ч. /млн.

Эффективность, Х

Юго-запад

Франции

Таблица 3

Парижский бассейн

Франция

l3 1 496l

Продолжение табл.3

Эффективность, Ж

Коцентрация ч./млн, Юг о- э а пад

Франции

Габон

300

51

1000

58

1500

62

10

100

32

300

41

1000

48

1500

59

Составитель Л.Иванова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Редактор В. Ковтун

Закан 2224/58

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Добавка по примеру

Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Парижский бассейн

Франции