Композиция для ингибирования асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение предназначено для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений АСПО в нефти и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортом и хранением нефти. Технический результат – повышение эффективности предотвращения образования АСПО при добыче, транспорте и хранении нефти с одновременным расширением сырьевой базы и ассортимента ингибиторов на основе отходов и побочных продуктов переработки различного углеводородного сырья. Композиция для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений на основе жидких продуктов пиролиза, используемая в количестве 0,03-0,05% от массы нефти, имеет следующий состав, %: темная нефтеполимерная смола, полученная окислительной полимеризацией тяжелой смолы пиролиза при продувке воздуха с расходом 17-23 час^-1, температуре 145-155°С в присутствии солей кобальта в течение 2-2,5 часов, 30 – 35, алкилароматические углеводороды 65 – 70. 3 табл.

 

Изобретение предназначено для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в нефти и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортом и хранением нефти.

В настоящее время для предотвращения отложения парафина используется широкий ряд сложных по составу веществ и композиций.

Известен способ, который заключается во введении в газоконденсат остатка вакуумной перегонки мазута - гудрона в количестве 0,01-1,00 мас.%. В качестве положительного момента отмечается, что в связи с хорошей растворимостью гудрона в газоконденсате и нефтепродуктах при 15-25°С его можно вводить непосредственно в сырьевой поток без предварительного растворения [А.С. №1364699, кл. Е 21 В 37/06, 1988].

Недостатками способа являются невысокая эффективность ингибирования и технические сложности при введении в ингибируемый объект гудрона, обусловленная его высокой температурой плавления.

Одним из средств для предотвращения отложений парафина является композиция из гудрона, ароматического растворителя нефрас и кубового остатка производства гербицида ленацила технического со стадии регенерации бутанола, при следующем соотношении компонентов, мас.% [Патент РФ 2057778]:

- гудрон (15-30)

- ароматический растворитель нефрас (40-70)

- кубовые остатки производства гербицида ленацил (15-30).

Недостатком является высокая концентрация вводимой присадки от 0,2 до 0,6%.

Наиболее близким по технической сущности является применение композиции, полученной из отходов нефтехимической промышленности. В композиции в качестве основного компонента используется фракция 130-220°С, образующаяся в виде отгона при получении нефтеполимерных смол методом термополимеризации жидких продуктов пиролиза. В качестве добавки в различных вариантах используют или кубовый остаток перегонки жидких продуктов пиролиза с температурой начала кипения выше 220°С, или окисленный битум, или отработанное моторное масло [Патент РФ 2092677]. Степень ингибирования данной композиции составляет от 7 до 38%.

Задача настоящего изобретения - повышение эффективности предотвращения образования АСПО при добыче, транспорте и хранении нефти с одновременным расширением сырьевой базы и ассортимента ингибиторов на основе отходов и побочных продуктов переработки различного углеводородного сырья.

Технический результат достигается тем, что композиция представляет собой 30-35%-ный раствор темной нефтеполимерной смолы (ТНПС) в алкилароматических углеводородах и используется в количестве 0,03-0,05% к ингибируемой нефти.

Темную нефтеполимерную смолу (ТНПС) получают окислительной полимеризацией тяжелой пиролизной смолы (ТПС), которую проводят с помощью кислорода воздуха с расходом 17-23 час^-1 при температуре 145 -155°С в присутствии солей металлов подгруппы железа, в частности резината кобальта (0,05% Со), в течение 2 часов. Полученные нефтеполимерные смолы имеют следующие характеристики:

- внешний вид - твердое темно-коричневое или черное аморфное вещество;

- температура размягчения - 64-65°С;

- йодное число - 48-52 г I₂/100 г;

- растворимость в толуоле - полная;

- элементный состав,%: С (85,98), Н (9,03), S (0,012), О (0,61).

В качестве ароматических углеводородов может быть использованы толуол, ксилолы и сольвент.

Указанный технический результат достигается введением в нефть депрессорной присадки, представляющей собой 30-35%-ный раствор ТНПС в ароматических углеводородах и используемой в количестве 0,03-0,05% к ингибируемой нефти.

Количественную оценку процесса осадкообразования проводили на установке, разработанной на основе известного метода "холодного стержня", при следующих условиях испытания: температура исследуемого образца нефти - 30°С, температура металлического стержня - 12°С и продолжительность единичного опыта - 60 минут. Ингибирующую способность присадок предотвращать образование нефтяного осадка на "холодном стержне" рассчитывали по формуле:

где S_и - степень ингибирования, %;

W₀ - выход осадка исходной нефти, г;

W₁ - выход осадка нефти с присадкой, г.

Пример 1. На нефти Арчинского месторождения исследованы ингибирующие свойства присадки (30 мас.%) на основе ТНПС, полученной в присутствии солей кобальта и толуола (70 мас.%).

Применение ингибирующей присадки на основе ТНПС для нефти Арчинского месторождения предотвращает процесс образования осадка на 66-68% при концентрации в нефти 0,03-0,05% (табл.1).

Таблица 1
Ингибирующая способность присадки для нефти Арчинского месторождения.
Концентрация присадки в нефти, %	Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти	Ингибирующая способность, %
0,00	4,51
0,03	1,52	66,26
0,05	1,41	68,76

Пример 2. На нефти Урманского месторождения исследованы ингибирующие свойства присадки (35%) на основе ТНПС, полученной в присутствии солей кобальта и смеси изомеров ксилола (65%).

Применение ингибирующей присадки на основе ТНПС для нефти Урманского месторождения предотвращает процесс образования осадка на 62-67% при концентрации в нефти 0,03-0,05% (табл.2).

Таблица 2
Ингибирующая способность присадки для нефти Урманского месторождения.
Концентрация присадки в нефти, %	Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти	Ингибирующая способность, %
0,00	1,91
0,03	0,72	62,51
0,05	0,62	67,41

Пример 3. На нефти Южно-Табаганского месторождения исследованы ингибирующие свойства присадки (31%) на основе ТНПС, полученной в присутствии солей кобальта и сольвента (69%).

Применение ингибирующей присадки на основе ТНПС для нефти Урманского месторождения предотвращает процесс образования осадка на 67-70% при концентрации в нефти 0,03-0,05% (табл.3).

Таблица 3
Ингибирующая способность присадки для нефти Южно-Табаганского месторождения.
Концентрация присадки в нефти, %	Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти	Ингибирующая способность, %
0,00	5,91
0,03	1,72	70,89
0,05	1,95	67,0

Таким образом, предлагаемая присадка является эффективным средством для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений в нефтях и может быть использована в нефтяной и других отраслях промышленности, связанных с добычей, транспортом и хранением нефти. Доступность и дешевизна исходных жидких продуктов пиролиза, простота и безопасность использования инициаторов полимеризации (воздух и соли металлов переменной валентности), широкий ассортимент индивидуальных ароматических углеводородов и их технических смесей, а также их полная взаимная совместимость и совместимость с нефтями предопределяют доступность и дешевизну предлагаемой ингибирующей композиции.

Композиция для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений на основе жидких продуктов пиролиза, отличающаяся тем, что композиция, используемая в количестве 0,03-0,05% от массы нефти, имеет следующий состав, %:

Темная нефтеполимерная смола,

полученная окислительной полимеризацией

тяжелой смолы пиролиза при продувке

воздуха с расходом 17-23 ч^-1, температуре

145-155°С в присутствии солей кобальта в течение

2-2,5 ч 30 - 35

Алкилароматические углеводороды 65 - 70