Способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий

 

Изобретение относится к технологии получения деэмульгаторов для глубокого обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий. Деэмульгатор получают взаимодействием простого полиэфира разветвленного строения с п-толуилендиизоцианатом в присутствии целлюлозы. В качестве простого полиэфира разветвленного строения используют полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией либо окиси пропилена с глицерином, либо окиси этилена и пропилена с глицерином, либо окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена и мольное соотношение исходных полиэфир : п-толуилендиизоцианат : целлюлоза 1 : (1-2) : 1. Продукт взаимодействия затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения, полученным алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем, при массовом соотношении продукт взаимодействия : полиэфир, равном (1-4) : (4-1). Предпочтительно конечный продукт растворяют в органическом растворителе. Полученный деэмульгатор уретанового типа эффективен при разрушении водонефтяных эмульсий в условиях пониженных температур и при низкой минерализации пластовой воды. Одновременно происходит защита оборудования от коррозии. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологии получения деэмульгатора, который может быть использован как при подаче в систему сбора, так и на установках подготовки нефти для глубокого обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких эмульсий смолистых нефтей в условиях пониженных температур.

Известен способ получения деэмульгатора, включающий взаимодействие блоксополимера на основе изобутилена и окиси этилена с толуилендиизоцианатом в токе азота и среде растворителя при нагревании до 100^oC (AC N 1362736, C 08 C 18/48, 1985 г.) Деэмульгатор, полученный этим способом, проявляет хорошую деэмульгирующую эффективность на легких нефтях, но не позволяет достигнуть глубокого обезвоживания при подготовке стойких эмульсий тяжелых нефтей.

Известен способ получения деэмульгатора для разрушения водонефтяной эмульсии соединениями олигоуретанового типа, полученными на основе оксиэтилированных фенолальдегидных смол и блоксополимеров окисей алкиленов (пат. ФРГ N 288713, кл. C 10 G 33/04).

Однако деэмульгатор, полученный этим способом, не обеспечивает глубокого обезвоживания и обессоливания при подготовке стойких эмульсий высокосмолистых нефтей при низкой минерализации пластовой воды и не обладает защитными от коррозии свойствами.

Наиболее близким изобретению является способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира нелинейного строения с толуилендиизоцианатом при молярном соотношении полиэфир : толуилендиизоцианат от (n+1) - (n+3) : n, где n - число молей толуилендиизоцианата (патент РФ N 2089593, C 10 G 33/04).

Однако деэмульгатор, полученный этим способом, также недостаточно эффективен в процессах подготовки высоковязких стойких эмульсий смолистых нефтей при низкой минерализации пластовой воды в условиях пониженных температур и не обладает защитными от коррозии свойствами.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа получения более эффективного деэмульгатора уретанового типа для обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких эмульсий смолистых нефтей при низкой минерализации пластовой воды в условиях пониженных температур с одновременной защитой оборудования от коррозии.

Поставленная задача решается способом получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира разветвленного строения с п-толуилендиизоцианатом при нагревании. Причем в качестве простого полиэфира разветвленного строения используют полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией либо окиси пропилена с глицерином, либо окиси этилена и пропилена с глицерином, либо окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена, и взаимодействие проводят в присутствии целлюлозы с одновременным или последовательным введением последней при мольном соотношении исходных полиэфир : п-толуилендиизоцианат : целлюлоза 1 : (1-2) : 1 с получением продукта взаимодействия, который затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения, получаемым алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем, при массовом соотношении продукт взаимодействия : полиэфир, равном (1:4) - (4:1). Способ осуществляют также, растворяя полученные смеси в органическом растворителе.

В качестве простых полиэфиров нелинейного строения могут быть использованы: 1. Лапрол-6003-2Б-18 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена (ТУ 6-05-221880-86), 2. Лапрол-4503 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином (ТУ 6-05-2033-87), 3. Лапрол-3003 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена (ТУ 6-05-2947-87), 4. Лапрол-5003-2-15 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с глицерином (ТУ 6-55-62-93).

В качестве простых полиэфиров линейного строения могут быть использованы: 1. Лапрол-4202-2Б-30 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем, являющийся активной основой Реапона-4В (ТУ 6-55-54-91), 2. Лапрол 5002-2Б-30 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем (ТУ 39-05765670-ОП-159-93).

Используемый п-толуилендиизоцианат соответствует ТУ 113-03-17-17-85.

В способе используют целлюлозу древесную (ТУ ОП 13-00279410-076-98), целлюлозу хлопковую (ГОСТ 5556-81).

В качестве растворителей могут быть использованы: 1. Ароматические растворители: нефрас А 120/200 (ТУ 38.101.809-90), толуол (ГОСТ 5789-78), этилбензольная фракция (ТУ 38.30225-81), бутилбензольная фракция (ТУ 38.10297-76), 2. Спирты: метанол (ГОСТ 2222-78), этанол (ТУ 6-09-1710-77), изо-пропанол (ГОСТ 9805-84), кубовый остаток производства бутиловых типовых спиртов (ТУ 39- 5794688-002-89),
3. Смесь моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликоля со спиртами,
в качестве моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликолей могут быть использованы:
- моноэтиловый эфир этиленгликоля (этилцеллозольв) ГОСТ 8113-88;
- моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (этилкарбитол) ТУ 6-01-5757583-6-89;
- монобутиловый эфир этиленгликоля (бутилцеллозольв) ТУ 6-01-646-84;
- монобутиловый эфир диэтиленгликоля (бутилкарбитол) ТУ 8-05-10-50-86,
4. Смесь моноалкиловые эфиры этилен- и диэтиленгликоля : спирты : ароматические растворители.

Примеры осуществления способа получения деэмульгатора.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 50 г полиэфира марки Лапрол 6003-2Б-18 и вакуумируют 1 ч при P = 15-20 мм рт.ст. и T=100^oC для удаления остаточной влаги. Далее температуру понижают до 80^oC, добавляют 2,9 г п-толуилендиизоцианата и перемешивают 15 мин при атмосферном давлении. Затем добавляют 1,4 г древесной целлюлозы, нагревают до 100^oC и при этой температуре перемешивают 3 ч. По окончании реакции непрореагировавшую целлюлозу отфильтровывают. Молярное соотношение реагентов 1: 2: 1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 5002-2Б-30 в соотношении 4:1 маc. соответственно.

Пример 2. К 50 г осушенного под вакуумом полиэфира марки Л - 5003-2-15 добавляют 1,6 г хлопковой целлюлозы (мол.масса=267000), затем 1,7 г п-толуилендиизоцианата. Реакционную смесь нагревают до 100^oC и перемешивают при этой температуре 1 ч. Молярное соотношение реагентов составляет 1:1:1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 4202-2Б-30 в соотношении 4:1 мас. соответственно.

Пример 3. К 50 г осушенного под вакуумом простого полиэфира марки Л - 3003 добавляют 2,8 г древесной целлюлозы и 2,9 г п-толуилендиизоцианата. Реакционную смесь нагревают до 100^oC и перемешивают при этой температуре 3 ч. Молярное соотношение реагентов составляет 1:1:1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 5002-2Б-30 в соотношении 1:4 мас. соответственно.

Синтез остальных образцов, представленных в таблице 1, осуществляют аналогично примерам 1-3, варьируя молярное соотношение исходных реагентов.

Полученные продукты представляют собой вязкие масла, которые могут иметь цвет от бесцветных до темно-коричневых.

На их основе готовят товарные формы деэмульгатора путем смешения его с растворителем.

Пример приготовления раствора деэмульгатора.

К 50 г активной основы при комнатной температуре добавляют 50 г растворителя, выбранного из поименованных выше, и перемешивают в течение 15 мин.

Полученные деэмульгаторы испытывают на деэмульгирующую и антикоррозионную активности.

Испытания деэмульгирующей активности проводят как на искусственной, так и на естественной эмульсиях.

Искусственную эмульсию 30%-ной обводненности готовят на безводной угленосной нефти Ромашкинского месторождения и модели пластовой воды. Безводная нефть плотностью 0,868 г/см³ отобрана с устья скважины 14753. Минерализация модели пластовой воды, используемой для приготовления эмульсии, составляет 200 г/дм³, плотность - 1,12 г/см³ (сера).

В качестве естественной эмульсии используют смесь эмульсий скважины N 6140 Арланского месторождения НГДУ "Арланнефть" (угленосная нефть, плотность 0,86 г/см³, исходная обводненность 50%) (сера).

Реагенты дозируют в эмульсию в виде 1%-ного раствора активной основы или 2%-ного раствора товарной формы в смеси толуола и изо-пропанола, взятых в объемном соотношении 3:1.

Проведение испытаний.

В водонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор, встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем термостатируют при 20^oC в течение 2 ч, замеряя количество выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Антикоррозионные свойства деэмульгатора, полученного предлагаемыми способами, оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды минерализации - 190 г/дм³, плотность - 1,122 г/см³, содержание сероводорода - 100 мг/дм³. Испытания проводят в течение 6 ч в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9-506-87 ("Ингибиторы коррозии металлов в водонефтяных средах").

Результаты испытаний на деэмульгирующую и антикоррозионную активность образцов приведены в таблицах 1, 2.

Для сравнения в табл. 3 приведены данные по деэмульгирующей эффективности прототипа, аналогов и деэмульгаторов, полученных по предлагаемому способу.

Из представленных в таблицах данных следует, что предлагаемый способ позволяет получить более эффективные деэмульгаторы уретанового типа для обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких смолистых эмульсий нефтей при низкой минерализации пластовой воды в условиях пониженных температур с одновременной защитой оборудования от коррозии.

Формула изобретения

1. Способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира разветвленного строения с п-толуилендиизоцианатом при нагревании, отличающийся тем, что в качестве простого полиэфира разветвленного строения используют полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией либо окиси пропилена с глицерином, либо окиси этилена и пропилена с глицерином, либо окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена, и взаимодействие проводят в присутствии целлюлозы с одновременным или последовательным введением последней при мольном соотношении исходных полиэфир : п-толуилендиизоцианат : целлюлоза = 1 : 1 - 2 : 1 с получением продукта взаимодействия, который затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения, полученным алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем, при массовом соотношении продукт взаимодействия : полиэфир, равном 1 - 4 : 4 - 1.

2. Способ получения по п.1, отличающийся тем, что полученный конечный продукт растворяют в органическом растворителе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5