Способ обезвоживания и обессоливания нефти

Изобретение относится к подготовке нефти к переработке путем разрушения водонефтяной эмульсии и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ обезвоживания и обессоливания нефти осуществляют путем введения в нефтяную эмульсию поверхностно-активной деэмульгирующей добавки, которая включает водный раствор анионного поверхностно-активного вещества на основе натриевой соли карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, общей формулы С₉Н₁₉-С₆Н₄-O-(-СН₂-СН₂O)_nCOONa, где n равно 10-12, самоэмульгирующееся кремнийорганическое соединение и хлористую соль натрия или кальция. Технический результат - высокая деэмульгирующая способность деэмульгатора при обезвоживании нефтяной эмульсии. 1 табл.

 

Изобретение относится к области применения анионных ПАВ (АнПАВ) в качестве деэмульгатора нефтяных эмульсий при подготовке нефти и газовых конденсатов на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Известны способы обессоливания и обезвоживания нефти с помощью неионогенных ПАВ, где применяют полипропиленгликолевые эфиры полиэтиленгликоля или его производные с молекулярной массой 2500-10000 (а. с. СССР N171065, БИ N 10, 1965 г.); предлагаются полипропиленгликолевые производные этилендиамина или полипропиленгликолевые производные этиленгликоля (а. с. СССР 168395, БИ N 4, 1965 г.); использование смеси оксиэтилированных синтетических жирных кислот С10-С25 (а. с. СССР N169166, БИ N6, 1965 г.); применение оксиэтилированных жирных кислот с числом атомов углерода больше 20 (а. с. СССР N 137213, БИ N 7, 1961).

Из современных отечественных деэмульгаторов известны “Ларсол-2”, вырабатывается по ТУ 0258-001-470723231-98, “Девон-1” по ТУ 0258-002-12683932-98, которые представляют собой различные модификации оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК) в углеводородных растворителях.

Целью изобретения является применение эффективного водорастворимого деэмульгатора на основе АнПАВ в условиях подготовки нефти и газовых конденсатов на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах, что позволит существенно сократить расход деэмульгатора, повысить качество подготовки нефтяного сырья, при этом увеличить продолжительность межремонтного пробега установок переработки нефти, улучшить состояние водного бассейна за счет снижения потерь нефти со сточными водами и применения АнПАВ с высокой биологической разлагаемостью.

Цель достигается за счет применения деэмульгирующей добавки, представляющей собой водный раствор натриевой соли карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола C₉H₁₉-O-(CH₂-CH₂O)_nCOONa, где n=10-12 молей окиси этилена (ТУ 2484-088-05766565-2000) хлористых солей натрия, кальция (ГОСТ 12257-93, ГОСТ 450-77) и самоэмульгирующегося кремнийорганического соединения (ТУ 6-02-1-529-86).

Деэмульгирующую добавку готовят последовательным введением в 100 г нагретой до температуры 50°С воды указанных реагентов, г:

- хлорид натрия, кальция 57

- натриевая соль карбоксиметилата

оксиэтилированного изононилфенола 68

- самоэмульгирующееся кремнийорганическое

соединение 1

при постоянном перемешивании, до полного их растворения. Полученный раствор имеет следующие характеристики:

- внешний вид	Жидкость светло-желтого цвета или светло-коричневого цвета, допускается присутствие мелкодисперсной взвеси
- плотность при 20°С, кг/м3, не менее	1180
- массовая доля АнПАВ, %, в пределах	25-35
- температура кристаллизации, °С, не выше	минус 25
- деэмульсационная способностью, %	100
- степень обессоливания, %, не менее	67

Эффективность деэмульгатора определяли по следующей методике. В делительную воронку наливают заданное количество сырой нефти (Vн), добавляют воду (Vн₂о исх), щелочь (v_NaOH) и деэмульгатор (V_д). Содержимое эмульгируют на перемешивающем устройстве в течение 2-3 минут. После перемешивания делительную воронку с нефтяной эмульсией помещают в термостатирующую камеру с заданной температурой на отстой воды.

Через определенные промежутки времени производят замеры отстоявшейся из нефти воды. Испытания проводят в течение трех часов. В пробе воды определяют показатели рН и содержание нефтепродуктов по ОСТ 38.01378-85, а в отстоянной нефти - содержание хлоридов по ГОСТ 21534-76.

Эффективность деэмульгаторов оценивают по деэмульсационной способности (Хн₂о), степени обессоливания (Хс) одного и того же состава нефти и по содержанию нефтепродуктов в дренажной воде (С_н/п) при следующих условиях испытания:

- объем сырой нефти, см³ 150

- объем воды (Vн₂о исх.), см³ 15

- объем 2% раствора NaOH (V_NaOH), cм³ 0,4

- расход 0,5% водного раствора

деэмульгатора (V_д), см³ 0,15-1,2

- температура термостабилизации (t), °C 80

В таблице “Сравнительная эффективность работы деэмульгаторов” показана эффективность процесса обезвоживания нефти по предлагаемому и известным способам.

Деэмульсационную способность (Хн₂о) в процентах рассчитывают по формуле

где Vн₂о исх. - объем воды (см³), взятый на приготовление нефтяной эмульсии, в примерах взято точно 15 см³;

Vн₂о ост. - объем воды, выделившейся из эмульсии за 3 часа, (см³).

Степень обессоливания (Хс) в процентах рассчитывают по формуле

где Сс исх. - содержание хлоридов в исходной нефти, (мг/дм³);

Сс ocт. - содержание хлоридов в отстоянной нефти, (мг/дм³).

Как видно из приведенных в таблице данных, эффективность предлагаемого состава деэмульгатора выше, чем у известных промышленных деэмульгаторов. Деэмульсационная способность составляет 100%, а степень обессоливания 67-71% при расходе деэмульгатора от 0,15 до 0,45 см³, что соответствует величине промышленной нормы расхода деэмульгатора 5-15 г/т нефти (примеры 11, 12, 13).

Для известных деэмульгаторов эти показатели максимально приближаются при следующих оптимальных расходах, г/т: для ОЖК - 60 (пример 3); Девон 10-15 (примеры 5, 6); Ларсол 10-15 (примеры 9, 10). Следует отметить, что для Ларсола деэмульсационная способность в сравнении с предлагаемым способом ниже на 3,4%, для Девона на 7%, для ОЖК равна.

Потери нефти с дренажной водой имеют минимальные значения в примерах 11, 12, 13 и составляют 120-180 мг/дм³, тогда как для известных деэмульгаторов они в 2-3 раза выше (примеры 3, 5), а для Ларсола находятся в пределах 1160-1290 мг/дм³ (примеры 9, 10).

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Примеры 1-13. Осуществляют способ по методике, приведенной выше, с использованием обессоленной Арланской нефти. Результаты осуществления способа приведены в таблице “Сравнительная эффективность работы деэмульгаторов”, примеры 11, 12, 13 в заявленных условиях. Примеры 1-10 приведены для сравнения.

Как видно из данных таблицы, применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить эффективность процесса подготовки нефтяного сырья при удельных расходах деэмуль-гатора 5-15 г/т нефти.

Таблица Сравнительная эффективность работы деэмульгаторов
пример	наименование деэмульгатора	расход 0,5% водного раствора деэмуль-гатора, (Vд), см3	удельный расход деэмуль-гатора, г/т нефти	Объем выде-лившейся воды, см3	Деэмульсационная способ-ность, %	Содержа-ние хлоридов в обессо-ленной нефти, (Сс ocт.), мг/дм3	Степень обессоли-вания, (Хс), %	Характеристика дренажной воды
								водородный показатель (РН)	содержание нефтепродуктов (Сн/п), мг/дм3
1		0,15	15	13,00	86,6	75,3	65,1	6,5	560
2	ОЖК*	0,3	30	9,00	60,0	60,2	72,2	6,0	480
3		0,45	60	15,00	100	85,9	60,2	7,0	580
4		0,15	5	14,00	93,0	73,4	66,0	8,0	267
5		0,3	10	14,00	93,0	58,2	73,1	7,0	230
6	Девон	0,45	15	14,50	96,6	73,0	66,2	6,75	450
7		0,74	30	14,50	96,6	86,6	59,9	6,8	480
8		1,2	60	14,50	93,0	80,2	62,9	7,0	268
9	Ларсол	0,3	10	14,50	96,6	95,2	43,5	7,0	1290
10		0,45	15	14,50	96,6	88,0	48,2	7,0	1160
11		0,15	5	15,00	100	67,3	67,0	7,0	120
12	предлагаемый	0,3	10	15,00	100	58,7	71,0	7,0	145
13		0,45	15	15,00	100	62,2	70,1	7,0	180
Примечание: ОЖК - оксиэтилированные жирные кислоты, деэмульгатор по ТУ 38.101417-88

Способ обезвоживания и обессоливания нефти путем введения в нефтяную эмульсию поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют деэмульгирующую добавку, включающую водный раствор анионного поверхностно-активного вещества (АнПАВ) на основе натриевых солей карбоксиметилата оксиэтилированных изононилфенолов С₉Н₁₉-С₆Н₄-O-(-СН₂-СН₂O)_nСООNа, и хлористых солей натрия, кальция и самоэмульгирующейся органической добавки.