Состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии

 

Изобретение относится к подготовке и переработке нефти на стадии разрушения водонефтяных эмульсий для обезвоживания нефти. Состав для разрушения водонефтяных эмульсий включает в себя блоксополимер этилен- и пропиленоксидов, в качестве которого состав содержит простой полиэфир, получаемый полимеризацией окиси пропилена с глицерином или гликолем при последующей сополимеризации с окисью этилена и имеющий молекулярную массу 4000 - 6000, в качестве добавки состав включает продукт взаимодействия указанного простого полиэфира с карбоновой кислотой, которая представляет собой фракцию C₅-C₉, или C₁₀-C₁₆ , или C₁₆-C₂₂ синтетических жирных кислот, либо олеиновую кислоту, либо дикарбоновую малоновую кислоту, а в качестве растворителя состав содержит либо спирт C₁-C₃, либо ароматический углеводород при следующем соотношении компонентов, мас.%: простой полиэфир - 5 - 50; продукт взаимодействия простого полиэфира с кислотой - 3 - 50; растворитель - остальное. В преимущественном варианте состав дополнительно содержит первичный амин C₁₀-C₁₄ в количестве 0,5 - 5,0 мас.%. Технический результат - возможность применения состава для эффективного разрушения высокообводненных эмульсий при низких температурах. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области подготовки и переработки нефти, а именно к средствам для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от коррозии и может быть использовано для обезвоживания нефти.

Известен деэмульгатор для разрушения водонефтяных эмульсий на основе неионогенных поверхностно-активных моно- и диалкилфенолов (Левченко Д.Н. и др. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушений. М.: Химия, 1967, с. 110). Известен также деэмульгатор для разрушения водонефтяных эмульсий на основе полипропиленгликолевых эфиров полиэтиленгликоля или его производных (Авт. Свид. СССР N 171065, МКИ С 10 G 33/04, 1965). Однако эти деэмульгаторы обладают низкой эффективностью, используются при высоких расходных нормах при сравнительно высокой температуре и длительном времени отстоя.

Известны составы для разрушения водонефтяных эмульсий на основе блоксополимеров этилен- и пропиленоксидов (производные гликолей), растворителя и добавки, в качестве которой используется ионогенное поверхностно-активное вещество (Пат. РФ N 2065478, МКИ С 10 G 33/04, 1994). Недостатками этих деэмульгаторов является их слабая деэмульгирующая активность при низких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является состав для обезвоживания и обессоливания и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии, включающий в свой состав блоксополимер этилен- и пропиленоксидов, добавку - продукт взаимодействия простого полиэфира с толуилендиизоцианатом и растворитель (Пат. РФ N 2126029, МКИ С 10 G 33/04, 1998).

Недостатком известного деэмульгатора является то, что он мало эффективен при низких температурах.

Задачей заявляемого изобретения является разработка эффективного деэмульгатора, способного разрушать высокообводненные нефтяные эмульсии при низких температурах (0 -10^oC).

Поставленная изобретением задача решается тем, что состав для разрушения водонефтяных эмульсий включает в себя блоксополимер этилен- и пропиленоксидов, добавку и растворитель, в качестве, добавки используют продукт взаимодействия карбоновой или дикарбоновой кислоты с блоксополимером окисей этилена и пропилена, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Блоксополимер окисей этилена и пропилена - 5-50 Продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена с карбоновой или дикарбоновой кислотой - 3-50 Растворитель - Остальное В преимущественном варианте состав дополнительно содержит амин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Блоксополимер окисей этилена и пропилена - 5-50 Продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена с карбоновой или дикарбоновой кислотой - 3-50 Амин - 0,5-5 Растворитель - Остальное В качестве блоксополимеров этилен и пропиленоксидов могут быть использованы, например, полимеры этилен и пропиленоксидов на основе гликолей и глицерина, либо смеси приведенных лапролов:
Лапрол 4202 -2Б - 30 (ТУ 2226 - 039 - 05766801 - 95) общей формулы

где m = 53-54;
n= 31;
R = H, CH₃.

Лапрол 5003 -2Б 10 (ТУ 2226 - 023 - 104В8057 - 95) - простой полиэфир, получаемый полимеризацией окиси пропилена и глицерина с последующей блоксополимеризацией окисью этилена.

Лапрол 5003 -2-15 (ТУ 2226 - 006 - 10488057 - 94) - блоксополимер, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей пропилена и этилена с глицерином.

Лапрол 6003 -2Б- 18 (ТУ 2226 - 020 - 10488057 - 94) - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией глицерина с окисью пропилена с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена.

Лапрол 4503 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином, молекулярной массой 4500.

В качестве растворителя могут быть использованы спирты, например метиловый (ГОСТ 2222-78), этиловый (ГОСТ 18300 - 87), изопропиловый (ГОСТ 9805 - 84) или их смеси с водой; ароматические растворители: толуол (ГОСТ 5789 - 78), этиленбензольная фракция (ТУ 6-01-10-37-78), бутилбензольная фракция (ТУ -38- 10297 - 78), нефрас АР 120/200 (ТУ 38- 101809-90) и нефрас АР 130/150 (ГОСТ 10214-78), ксилольную фракцию (ГОСТ 9410-78 по ксилолу); моноэтиловый эфир этиленгликоля (ТУ 6-09-3222-79), моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (ТУ 6-01-575783-6-89), монобутиловый эфир этиленгликоля, или их смеси и смеси с водой.

В качестве карбоновых кислот используют фракции синтетических жирных кислот (СЖК) с числом углеродных атомов C₅-C₉, C₁₀-C₁₆, C₁₆-C₂₂ (ГОСТ 23239 - 89), непредельные карбоновые кислоты, например олеиновая кислота (ТУ 10-04-02-62-98), в качестве дикарбоновой кислоты используют, например, малоновую кислоту (ТУ 6-09-397-63).

В качестве амина берут, например, амин фракции C₁₀-C₁₄ (ТУ 113 - 00203795-018-99).

Для получения продукта взаимодействия карбоновой или дикарбоновой кислоты с блоксополимером этилен- и пропиленоксидов последний можно предварительно обезводить, нагревая при 130-150^oC в течение одного часа или при 80-100^oC при пониженном давлении 20-50 мм рт.ст. в течение часа, или использовать без предварительной осушки. К блоксополимеру в колбу с мешалкой и термометром добавляют карбоновую или дикарбоновую кислоту, мольное соотношение которой к блоксополимеру составляет 0,5 - 3. Процесс ведут как обычную реакцию переэтерификации (К. Бюлер, Д.Пирсон. Органические синтезы // - М.: Мир. - Ч. 2. - 1973. - C. 282), нагревая при 130 - 150^oC в течение 3 - 4 часов в присутствии кислого катализатора (H₃PO₄, толуолсульфокислота и др.), который берут 1% от массы загрузки реактора.

Продукты взаимодействия представляют собой вязкие жидкости от светло-желтого до коричневого цвета, смешивающиеся с органическими растворителями в любых пропорциях, в воде диспергируют, образуя эмульсию.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного заявляемой совокупности признаков и преимуществ - высокое деэмульгирующее действие, которое не утрачивается при низких температурах (0 - 10^oC), что позволяет сделать вывод о соответствии критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры приготовления заявляемого состава, а в таблице 1 приведены составы соответственно заявленным количествам компонентов.

Составы для разрушения водонефтяных эмульсий готовят простым смешением компонентов при температуре 20-40^oC.

Пример 1
К 15 г продукта взаимодействия олеиновой кислоты с блоксополимером этилен- и пропиленоксидов на основе гликоля с мол. м. 4200, полученном при соотношении компонентов 1:1, добавляют 40 г. Лапрола 4202 - 2Б -30 и 45 г метилового спирта и тщательно перемешивают при температуре 30-40^oC до однородного состояния.

Приготовление образцов с 2 по 40 осуществляют аналогично примеру 1.

Пример 41
Образец 41 готовят аналогично предыдущему, добавляя в состав деэмульгатора 3 г амина.

Полученные составы представляют собой жидкости от светло-желтого до светло-коричневого цвета.

Деэмульгирующую активность реагентов испытывают на реальной эмульсии угленосной нефти 75% обводненности, отобранной с Ромашкинского месторождения. Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14840-77 методом Дина-Старка. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Антикоррозионную активность полученных реагентов оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды, содержащей 100 мг/дм³ сероводорода по ОСТ 39-099-79 "Ингибиторы коррозии. Методы оценки защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах". Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Как видно из представленных в таблице 3 данных, предлагаемый состав обладает высокой деэмульгирующей активностью в широком интервале температур, в том числе и при низкой температуре, а также ингибирующим действием.

Формула изобретения

1. Состав для разрушения водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии, включающий блоксополимер этилен- и пропиленоксидов, растворитель и добавку, отличающийся тем, что в качестве блоксополимера этилен- и пропиленоксидов он содержит простой полиэфир, получаемый полимеризацией окиси пропилена с глицерином или гликолем при последующей сополимеризации с окисью этилена, с молекулярной массой 4000 - 6000, в качестве добавки состав включает продукт взаимодействия указанного простого полиэфира с карбоновой кислотой, которая представляет собой фракцию C₅-C₉, или C₁₀-C₁₆, или C₁₆-C₂₂ синтетических жирных кислот, либо олеиновую кислоту, либо дикарбоновую малоновую кислоту, а в качестве растворителя состав содержит либо спирт C₁-С₃, либо ароматический углеводород при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Простой полиэфир - 5 - 50
Продукт взаимодействия простого полиэфира с кислотой - 3 - 50
Растворитель - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алифатический первичный амин фракции C₁₀-C₁₄ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Простой полиэфир - 5 - 50
Продукт взаимодействия простого полиэфира с кислотой - 3 - 50
Алифатический первичный амин C₁₀-C₁₄ - 0,5 - 5
Растворитель - Остальноед

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4