Способ получения деэмульгатора для разрушения водонефтяных эмульсий

 

Сущность изобретения: конденсируют алкилфенол с 4 - 12 атомами углерода в алкильной цепи с высококипящим побочным продуктом производства изопрена из изобутилена и формальдегида или с 4,4-диметилдиоксаном при их молярном соотношении 1:0,5 - 2 соответственно и полученный продукт конденсации оксиэтилируют до содержания оксиэтильных групп в полученном продукте оксиэтилирования 30 -70 мас.%. 1 з. п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к способу получения деэмульгатора, который может быть использован для разрушения стойких водонефтяных эмульсий, стабилизированных мехпримесями, и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии.

Известен способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания нефти путем оксиэтилирования циклической фенолальдегидной смолы [1] Однако деэмульгатор, полученный этим способом, неэффективен для разрушения водонефтяных эмульсий, стабилизированных мехпримесями, и не проявляет антикоррозионного эффекта, кроме того, температура обработки водонефтяной эмульсии составляет 76-82^оС.

Известен способ получения деэмульгатора для разрушения водонефтяных эмульсий, включающий формальдегидную конденсацию фенолов, выделенных из сланцевых смол с последующим оксиэтилированием полученной новолачной смолы [2] Однако деэмульгатор, полученный этим способом, имеет низкую эффективность по отношению к водонефтяным эмульсиям, стабилизированным мехпримесями, и не обладает защитным от коррозии действием.

Наиболее близким к изобретению является способ получения деэмульгатора для разделения нефтяных эмульсий, включающий конденсацию фенола и формальдегида, оксипропилирование продукта конденсации с последующим взаимодействием его с оксиэтилированным полипропиленгликолем [3] Однако деэмульгатор, полученный этим способом хотя и проявляет хорошую обезвоживающую и обессиливающую способность, но с истечением большого промежутка времени, и не эффективен при разрушении стойких водонефтяных эмульсий, стабилизированных мехпримесями, и не обладает антикоррозионным эффектом. Кроме того, осуществление этого способа требует применения дефицитного реагента окиси пропилена.

Целью изобретения является способ получения деэмульгатора для разрушения водонефтяных эмульсий, стабилизированных мехпримесями, и одновременно проявляющего антикоррозионное действие.

Поставленная задача решается предлагаемым способом получения деэмульгатора для разрушения водонефтяных эмульсий путем конденсации производного фенола и кислородсодержащего продукта с последующим взаимодействием продукта конденсации с окисью алкилена с получением продукта оксиалкилирования, причем в качестве производного фенола используют алкилфенол с 4-12 атомами углерода в алкильной цепи, в качестве кислородсодержащего продукта используют высококипящий побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида или 4,5-диметилдиоксан-1,3 при молярном соотношении производного фенола и кислород- содержащего продукта 1:0,5-2, в качестве окиси алкилена используют окись этилена и взаимодействие с окисью этилена проводят до содержания оксиэтиленовых групп в продукте оксиалкилирования 30-70 мас. в молекуле. Продукт оксиалкилирования растворяют в ароматическом растворителе, изопропиловом спирте или смеси ароматического растворителя с изопропиловым спиртом, взятых в соотношении 4-9:1 соответственно, при следующем массовом соотношении, мас. продукт оксиалкилирова- ния 40-65, растворитель 35-60.

Новая совокупность заявляемых существенных признаков позволит получить деэмульгаторы, эффективно разрушающие стойкие водонефтяные эмульсии, стабилизированные мехпримесями и обладающие защитным действием от коррозии.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков, и которые бы приводили к достижению более высокого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

В качестве алкилфенола используют изононилфенол по ТУ 38.101106-87 или бутилфенол, или изооктилфенол, или додецилфенол.

Высококипящий побочный продукт производства изопрена используют в соответствии с ТУ 38.103429-83 Флотореагент- оксаль, представляющий собой доведенный до необходимой кондиции путем дополнительной переработки кубовый продукт стадии ректификации диметилдиоксана и представляет собой маслянистую жидкость с ароматическим запахом, содержащую более 50% диоксановых спиртов и эфиров. Состав ВПП производства изопрена из изобутилена и формальдегида представлен в табл.1. Средняя молекулярная масса, определенная эбулиоскопическим методом равна 146 [4] В качестве растворителя используют нефрас А 120/200 в соответствии с ТУ 38.101.809-90 Сольвент нефтяной тяжелый ароматический растворитель, представляющий собой смесь высококипящих ароматических углеводородов С₈-С₉ (ксилолы, пропилбензолы, этилтолуолы, мезитилен, псевдокумол, гемилеллитол), которую получают из продуктов каталитического риформинга, или толуол (ГОСТ 5789-78), или изопропиловый спирт (ГОСТ 9805-84), или смесь нефрас с изопропиловым спиртом в соотношении 4:1 или 9:1.

П р и м е р 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром, ловушкой Дина-Старка с краном и обратным холодильником, помещают 220 г (1 моль) изононилфенола и при перемешивании прикапывают 1,46 г (0,5% от реакционной массы) бензолсульфокислоты. Затем приливают 200 г толуола или нефраса А 120/200 и 73 г (0,5 моль) ВПП, поднимают постепенно температуру в колбе до 150^оС.

Реакционная смесь конденсируется в холодильнике и поступает в ловушку Дина-Старка, откуда растворитель и ВПП возвращает в колбу, воду удаляют.

По окончании отгонки воды в реакционную массу добавляют 10 мл насыщенного раствора щелочи для нейтрализации бензолсульфокислоты и обеспечения в конденсированном продукте каталитического количества (0,1% от реакционной массы) КОН, необходимого для осуществления второй стадии процесса оксиэтилирования.

Оксиэтилирование проводят в автоклаве, снабженном манометром, мешалкой, термометром, барботером для подачи окиси этилена и змеевиком, по которому циркулирует теплоноситель. Реакционную массу нагревают до 100^оС и через вентиль, соединяющий систему с лабораторным водоструйным насосом, создают разряжение до остаточного давления 15-20 мм рт.ст. для удаления влаги. Затем систему продувают азотом, поднимают температуру до 150^оС и из мерной емкости под давлением азота по барботеру подают 130 г окиси этилена. Оксиэтилирование ведут при интенсивном перемешивании (3000 об/мин), температуре 150-160^оС и давлении 1,5-2 атм.

После падения давления в автоклаве до атмосферного реакционную смесь перемешивают при 160^оС в течение 1 ч.

Затем автоклав охлаждают до 30^оС, продувают азотом, открывают, продукт выгружают.

П р и м е р ы 2-24 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные реагенты и их молярные соотношения в соответствии с табл.2.

Полученные продукты оксиалкилирования представляют собой темно-коричневые вязкие жидкости. На основе продукта оксиалкилирования готовятся товарные формы деэмульгатора путем перемешивания ее с растворителем при комнатной температуре в течение 15 мин. Приготовленные таким образом образцы деэмульгатора с различным соотношением продукта оксиалкилирования и растворителя представлены в табл.3.

Испытания полученных образцов на деэмульгирующую и ингибирующую активность проводят на естественной эмульсии Сергеевского месторождения. Характеристика эмульсии приведена в табл.4.

Методика испытаний.

Деэмульгаторы дозируют в эмульсию в виде 1%-ного раствора в смеси толуола и изопропанола, взятых в соотношении 3:1. В естественную эмульсию вводят деэмульгатор, смесь встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 мин с амплитудой 6-7 см и числом двойных ходов 120 в мин при комнатной температуре. Затем термостатируют в течение 2 ч при температуре 20^оС и измеряют количество выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка. Антикоррозионную активность оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды (минерализация 206 г/л, плотность 1,12 г/см рН 4,0-4,4), содержание Н₂S 100 мг/л. Испытания проводят при температуре 50^оС в течение 6 ч в герметично закрытых циркуляционных ячейках. Результаты испытаний представлены в табл.2, 3.

Содержание сульфида железа в нефтяной фазе определяется по следующей методике.

При определении сульфида железа в нефтяной фазе эмульсий, испытуемую водонефтяную эмульсию разделяют с помощью деэмульгатора на воду и нефть. При этом сульфид железа сосредотачивается в нефтяной фазе или на границе раздела фаз. Выделившуюся воду отделяют, а нефтяную фазу промывают водой, не содержащей солей железа. Затем нефтяную фазу обрабатывают кислотой, при этом сульфид железа растворяется в растворе кислоты. Содержание сульфида железа рассчитывают по концентрации ионов железа в кислотной вытяжке (фотоколориметрическим методом) и ее объему.

Пересчет содержания железа на сульфид железа производят по формуле C_FeS= мг/л где С_Fe концентрация железа в кислотной вытяжке; V_к.в. объем кислотной вытяжки, л; V_н. объем нефтяной фазы, л; 1,57 фактор пересчета Fe_об. на FeS.

Из представленных в описании и таблицах данных видно, что деэмульгатор, полученный заявленным способом, обладает высокой деэмульгирующей эффективностью и ингибирующей коррозию нефтепромыслового оборудования активностью.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕЭМУЛЬГАТОРА ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ путем конденсации производного фенола и кислородсодержащего продукта с последующим взаимодействием продукта конденсации с окисью алкилена с получением продукта оксиалкилирования, отличающийся тем, что в качестве производного фенола используют алкилфенол с 4 12 атомами углерода в алкильной цепи, в качестве кислородсодержащего продукта высококипящий побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида или 4,4-диметилдиоксан при молярном соотношении производного фенола и кислородсодержащего продукта 1 0,5 2 соответственно, в качестве окиси алкилена используют окись этилена и взаимодействие с окисью этилена проводят до содержания оксиэтильных групп в продукте оксиалкилирования мас. 30 70% в молекуле.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукт оксиалкилирования растворяют в ароматическом растворителе, изопропиловом спирте или смеси ароматического растворителя с изопропиловым спиртом, взятых в соотношении 4 - 9 1 соответственно, при следующем соотношении, мас.

Продукт оксиалкилирования 40 65
Растворитель 35 60

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4