Способ получения модифицированных поверхностно-активных систем

 

Изобретение позволяет расширить сырьевую базу и улучшить физико-химические параметры конечного продукта путем обработки кислых гудронов водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия. В качестве КГ используют КГ из прудов-накопителей , а обработку их осуществляют 20- 30 мае %-ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,5- 9,0. 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 09 К 7/06, Е 21 В 43/00

ГОСУДАРСТВЕН>ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4888848/03 (22) 10.12,90 (46) 15.12,92. Бюл. N. 46 (71) Госудэ рст вен н ый научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргип рониинефть" (72) Г,А.Цатурянц, В.И,Антошин и А.М,Капустин (73) Г.А,Цатурянц, В.И.Антошин и А.M,Êàïóстин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 908786, кл. С 09 К 7/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N . 1395810, кл. С 09 К 7/02, 1985.

Изобретение относится к способам пол. учения технических моющих средств, в частности к способам получения технических

ПАВ для нефтегазодобывающего комплекса из отходов и побочных продуктов нефтеперерабатывающих производств.

Известны способы переработки КГ текущей выработки путем нейтрализации его кислых компонентов щелочными реагентами с получением различных целевых ripoдуктов (реагент для обработки глинистого раствора и реагент для обработки бугового раствора).

Однако зти способы не нашли широкого распространения из-за гледующих недостатков; неполное использование всех типов КГ, нерациональнь и подход к выбору нейтрализующих агентов. экономически неоправданное усложнение технологии переработки КГ и, наконец. узкая направленность использования, т.е..отсутствие способов масштабного использования конечного продукта.

„„SU„„1782237 АЗ.2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТНО;АКТИВНЬ!Х

СИСТЕМ (57) Изобретение позволяет расширить сырьевую базу и улучшить физико-химические параметры конечного продукта путем обработки кислых гудронов водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия.

В качестве КГ используют КГ из прудов-накойителей. а обработку их осуществляют 2030 мас. (,-ным водным раствором смеси гидроксидов аммония: и натрия до рй 8,59,0. 1 табл, Согласно прототипу кйслый гудрон, полученный при очистке масляных нефтяных фракций, подвергают обработке 10-20 мас, -ным водным раствором смеси аммиака и едкого натра до рН 7-8.

К недостаткам прототипа относятся неполное использование всех. типов КГ(в основном используется КГ текущей выработки); нерациональный йодбор компонентов и концентрации щелочной нейтрализующей смеси, приводящий к получению низкоконцентрированного конечного продукта; недостаточная стабильность конечного продукта вследствие недоведения рН до необходимой степени щелочности (8,59.0),.отсюда нестойкость к действию солей и разбавителей.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, расширение сырьевой базы и улучшение физико-химических параметров конечного продукта.

Это достигается тем, что способ получения модифицированных поверхностно-активных систем нэ основе кислого гудрона

1782237 (КГ) путем его обработки водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия предусматривает .использование кислого гудрона из прудов-накопителей, имеющего кислотность не более 3-12 мас. $, а обработку его осуществляют 20-30 мас. -ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,5-9,0.

КГ из прудов-накопителей представляет собой смесь КГ от производства различHblx масел. В его состав входят 5-12 мас,7 серной кислоты, 75-93 мас. органической массы; остальное вода. Содержание кислоты в КГ прудов-накопителей в 2,5-3 раза меньше, чем в КГ текущей выработки. Поэтому обработка ведется более концентрированной, чем в прототипе, щелочной смесью с доведением рН до 8,5-9,0.

В результате обработки полученный продукт содержит повышенную в сравнении с прототипом койцентрацию ПА — нефтяных сульфонатов аммония и натрия и обладает улучшенными физико-химическими параметрами,.так как.получается ста-бильная ...гомогенная поверхностно-активная система.

Это достигается благодаря варьированйю соотношения нейтрализующих агентов (гидроксида аммония и натрия) в щелочной смеси от 7:3 до 9:1.

Таким образом, по предлагаемому способу можно получать многофункциональные МПАС из смеси масляных КГ различного группового химического состава подбором соответствующих соотношений и концентрации гидрОксидэ аммония и натрия, При этом улучшение фйэико-химических параметров выражается еще и в том; что применение для переработки КГ гидроксида аммония при доведении рН продукта до 8,5-9,0 прйводит к обрэзовэнйю в"конечном продукте буферной системы (аммиак— соль аммония), что делает конечй ый продукт (эмульсию) более стабильным к воздействию различных среди раэбавителей.

Наличие аэотсодержащих соединений придает конечному йродукту также повыщенную устойчивость к действию низких температур; в отличие от подобных продуктов на кальциевой, натриевой и др, основе он нэмйого технологичней, т,к. не застываег до температур минус 25-30 С, что позволяет. использовать его в районах Севера, а также транспортировать и хранить в пределах указанных.температур в обычных стальных цистернах и резервуарах.

Кроме того, при использовании в качестве сырья для МПАС прудового КГ получается конечный продукт с повышенной

5-8

48-50

55 адгезионной и пленкообразующей способностью.

Пример 1. Кислый гудрон из прудовнакопителей (Львовский НПЗ), содержащий

5 10-12 мас. с еeр нHоoй кKи с л оOтTы, 80-85 мас.$ органической массы, 3-8 воды, обрабатывается гидроксидом аммония 20-22 мас. -й концентрации до достижения рН 8,5-9,0 в конечном продукте, 10 Расход щелочного агента при этом равен 0,44-0,46 т на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.7ь. основного (сухого) вещества — 50-52, в т.ч., 15 нефтяного сульфоната аммония 28-30 сульфата аммония . 14-16 . неомыляемых углеводородов масляных фракций

20 . (непросульфированных углеводородов) вода, остальное, до 100 .Температура застывания минус 15-18 С.

25 Пример 2. Тот же кислый гудрон обрабатывается .20 мас.$-ной водной смесью гидроксидов аммония и натрия при соотношении последних в смеси 7:3.

Расход смеси (для достижения рН 8,530 9,0 в конечном продукте) 0,5-.0,52 т на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.$:. основного вещества 52 56, в т.ч., нефтяных сульфонатов

35 аммония и натрия 30-33 сульфатов аммония и натрия 14-18 .

"неомыляемых" углеводородов масляной фракции 4-6 вода, остальное 44-48

40 Температура застывания минус 20-22 С..

Пример 3, Тот же.кислый гудрон обрабатывается гидроксидом натрия 25 мас.%-ный концентрации, расход для до45 стижения р Н 8,5-9,0 составляет 0.82-0,86 т/т кислого гудрона, Конечный продукт характеризуется несколько низкой морозоустойчивостью (до минус 15ОС).

50 Групповой химический состав, мас, : основного (сухого) вещества 51-54 в т.ч. нефтяного сульфоната натрия 25-26 сульфата натрия 18-20

"неомыляемых" углеводородов масляной фракции 6-9 вода, остальное, до 100, 46-49

Температура, застывания минус 15 С.

Пример 4, Кислый гудрон из прудов накопителей (Горьковский опытный нефтемаслозавод), содержащий 5-8 мэс. серной

1782237 кислоты, 75-85 Mac,% органики, 7-20 воды, обрабатывается 20 мас.%-ной смесью гидроксидов аммония и натрия при соотно- шении последних 82. Для доведения рН конечного продукта до 8,5-9,0 расходуют 5

0,52-0,55 т смеси на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 59-60, в т.ч. нефтяных сульфонатов аммония и натрия : 39-43 10 сульфатов аммония и натрия 11-17

"неомыляемых" углеводородов масляной фракции 4-6 вода, остальное, до 100 . 40-41

Температура застывания . 15 минус 25- Ю С

Пример 5. Тот же кислый гудрон обрабатывают смесью гидроксида натрия

30 мас.%-ной концентрации и гидроксида аммония 20 мас. -ной концентрации при 20, соотношении щелочных агентов в смеси 1:1, Для достижения рН 8,5-9,0 расходуется

0,7-0,75 т на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 54-60, вт.ч. 25 нефтяных сульфонатов натрия и аммония 32-34 сульфата натрия и аммония . 15-19

"неомыляемых" углеводородов 5-7 вода. остальное, до 100 40-46 30

Температура застывания минус 18-200С.

Пример 6. Тот же кислый гудрон обрабатывают смесью гидроксида аммония, и натрия 22 мас,%-ной концентрации при 35 соотношении щелочных агентов 9: I. Расход смеси (до рН конечного продукта 8,5-9,0) составляет 0,48-0,50 т/т кислого гудрона, Групповой химический состав, мас, : . основного (сухого) вещества 57-60, в т.ч. 40 нефтяных сульфонатов аммония и натрия 35-38 сульфата аммония и натрия 12-16

"неомыляемых" углеводородов 5-8 вода, остальное, до 100 40-43 45

Температура застывания минус 22-250C .

Пример 7. Кислый гудрон из прудовнакопителей (Ярославского НПЗ им.

Д,И.Менделеева) содержащий 7-8 мас.% 50 серной кислоты, 90-93 мас. органики, 12 воды. обрабатывается смесью гидроксидов аммония и натрия 22 мас.%-ной концентрации при соотношении щелочных агентов в смеси 8:2.

Для доведения рН до 8,5-9,0. расходуют

0,45-0,5 т смеси на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 50-55, в т.ч. нефтяных сульфонатов . аммония и натрия 29-32 сульфата аммония и натрия 16-20

"неомыляемых" углеводородов 4-7 вода остальное до 100 45-50

Температура застывания до минус 22 С

Пример 8. Тот же кислый гудрон обрабатывают гидроксидом натрия 30 мас, -ной концентрации. Необходимый расход (до рН 8,5-.9,0) составляет 0,93-0,95 т/т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного(сухого) вещества 52-55. в т.ч. нефтяного сульфоната натрия 26-28 сульфата натрия ., . 18-22

"неомыляемых углеводородов 5-7 вода, остальное, до 100. 45-48

Температура застывания минус 10-15 С

Физико-химические параметры предла- . гаемого МПАС и прототипа приведены в таблице. Общий объем КГ только по трем нефтеперерабатывающим заводам не мен ее 1 млн.т., что позволит получить порядка 1,51,7 млн.т. МПАС, МПАС могут найти применение не только в нефтегазодобывающем комплексе, но и в других отраслях-промышленности, транс- порта, сельского хозяйства в качестве технических моющих средств, пенообразователей, ингибиторов коррозии, бактерицидов и связующих агентов, Формула изобретения

Способ получения модифицированных поверхностно-активных систем .на основе кислого гудрона путем его обработки водным раствором смеси гидроксидов аммония инатрия, отличающийся тем,что,с целью расширения сырьевой базы иулучшения физико-химических параметров конечного продукта, в качестве кислого гудрона используют кислый гудрон из прудов-нако- пителей, имеющий не более.5-12 мас.% серной кислоты, а обработку их осуществляют

20-30 мас, -ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,59,0.

1782237

НПДС

Параметры

Прототип .l пример 6 пример 7 пример 4 1 пример 5 пример 2

Львовский НПЗ Горьк, ОПННЗ

Ярославский НПЗ

39,0-47,5 52,0-56,0 59,0-60,0 54 0-60,0

57; 0-60,0 50,0-55,0

30,0-33,0 39,0-43,0

29,0-32,0

17 ° 0-20,0

32,0-34;0

l5,0-19,0

35,0-38,0 сульфата аммония и натрия

12,0-16,0

20,0-22,5 14,0-18,,0 11,0-.17,0

16,0-20,0 инеомыляемыеи углеводороды масляной фракции

2,5-5,0 4,0-6,0 4, 0-6,0

52,5-61,0 44,0-48,0 40,0-41,0

7;0-8,0 . 8,5-9,0 8.,5-9,0

4,0-7,0

45,0-50,0

8,5-9,0

5,0-7;О.

40,0-46,0

8,5-9,0

5,0-8,0

, 40-43

8,5-9,0 вода рН температура застывания, С минус 22-25 минус 18-20 иинус 20-22 минус 25-30 минус 18-22

Сырье, тыс.т пруловый КГ пруловый

500 500 пвуловый

500

Расход щелочных агентов, т/т кислого гудрона

0,52-0,55

202-й

H +аОН, 8:7) 0,7-0,75

204тй (H,+302 аОН, 0,45-0,5

224-й (Н,+аОН, 8:2) Составитель Н:Казаковцева

Техред М.Моргентал Корректор С,Пекарь

Редактор

Заказ 4288 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород:, ул.Гагарина, 101

Групповой химический состав, мас.Ф: основного (сухо.го) вещества, в.т .ч. нефтяных сульфонатов аммония и натрия минус 10-15 сеевий КГ

0,8-1,06

202-й (Нз+аОН 9:1) прудовый КГ

0,5-0,5220И (Н +аОН, 7::3) прудовый

0,48-0,50

224-й

1 :1) (Н +аПН, 9:1)