Деэмульгирующая композиция и способ ее использования

Изобретение направлено на создание экологически безвредной деэмульгирующей композиции, содержащей низкие уровни поверхностно-активных веществ в экологически безвредных растворяющих основаниях или основах аналогичных компонентам нефти и совместимых с катионными ПАВ, присутствующих в иных реагентах для обработки нефти. Описана деэмульгирующая композиция, включающая смесь циклических оксиалкилированных алканов в количестве не менее трех компонентов, суммарное содержание которых в смеси не менее 80% масс., полученных восстановлением и последующим оксиалкилированием окисью этилена и окисью пропилена из 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола, 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола, образованных в результате реакции Принса, остальное - живичный скипидар. Также описан способ разрушения водонефтяной эмульсии. Технический результат: получена деэмульгирующая композиция, пригодная для разрушения водонефтяной эмульсии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к деэмульгаторам водонефтяных эмульсий. Для предотвращения образования, а так же для разрушения уже образовавшихся нефтяных эмульсий широко применяются деэмульгаторы - поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые в отличие от природных эмульгаторов способствуют значительному снижению стойкости нефтяных эмульсий.

Воздействие деэмульгатора на нефтяную эмульсию основано на том, что деэмульгатор, адсорбируясь на поверхности раздела фаз нефть - вода, вытесняет и замещает менее активные поверхностно-активные природные эмульгаторы. Природные эмульгаторы - естественные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нефти (асфальтены, нафтены, смолы, парафины) и в пластовой воде. Деэмульгаторы должны обладать большей активностью, чем эмульгаторы. Пленка, образуемая деэмульгатором, менее прочна. По мере накопления деэмульгатора на поверхности капелек воды между последними возникают силы взаимного притяжения. В результате этого мелкие диспергированные капельки воды образуют большие капли (хлопья), в которых пленки вокруг глобул воды обычно сохраняются. В процессе флоккуляции поверхностная пленка глобул воды становится достаточно ослабленной, происходит ее разрушение и слияние глобул воды. Активные деэмульгаторы обеспечивают не только сближение диспергированных капелек воды в эмульсии, но также и разрушают окружающие их пленки и способствуют коалесценции.

Деэмульгаторы обычно состоят из одного или более поверхностно-активных веществ, диспергированных в системе растворителей, и могут быть получены, например, из спиртов, жирных кислот, жирных аминов, гликолей и продуктов конденсации алкилфенолов. Системы растворителей, в свою очередь, в общем, содержат ароматические дистилляты, включая, например 1,2-диметилбензол, 1,3-диметилбензол и 1,4-диметилбензол, которые могут иметь негативное влияние на здоровье и не являются экологически безвредными. В частности, такие растворители могут иметь высокое содержание летучих органических соединений (ЛОС), что может не соответствовать действующим нормативным документам относительно ЛОС. Такие системы растворителей, которые содержат растворители на основе ароматических веществ, становятся все менее желательными, в то время как альтернативные "зеленые" или экологически безвредные растворители становятся все более привлекательными для применения в различных назначениях. Поэтому существует необходимость в растворяющих основаниях, применяемых для деэмульгации, которые будут иметь меньшее негативное воздействие на окружающую среду, здоровье человека и т.д., например, которые будут иметь меньшие уровни токсичности и содержание летучих органических веществ или будут полностью соответствовать природе деэмульгируемой жидкости.

Экологическое влияние извлечения неочищенной нефти привлекает все больше внимания и является предметом наблюдений органов государственного регулирования, а также общественности. Органы государственного регулирования в сфере экологии, как национальные, так и международные, определили, что деэмульгаторы, содержащие нонилфенильные алкоксилаты и родственные соединения, негативно воздействуют на окружающую среду. Поэтому существует потребность в деэмульгаторах нефти, которые будут иметь меньшее негативное влияние на среду, например, иметь меньшие уровни токсичности. К таковым можно отнести соединения на основе природных веществ и веществ, подверженных значительно более легкому и быстрому ферментативному биоразложению.

Известно техническое решение, описанное в патенте RU №2510413, опубл. 27.03.2014, бюл. №9, в котором описаны варианты деэмульгирующих композиций, содержащих: (а) анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкилсульфосукцинатов, алкилфосфатных сложных эфиров, алкилфосфоновых кислот, их солей и их комбинаций; и/или (б) неионогенное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из сополимеров этиленоксида и пропиленоксида, сложных эфиров этоксилированных жирных кислот и полиэтиленгликоля, алкоксилатов терпена, этоксилатов спирта, модифицированных алканоламидов и их комбинаций; и (в) композицию растворяющей основы, содержащую смесь сложных эфиров двухосновных кислот.

Недостатком указанных деэмульгирующих композиций, содержащих анионные ПАВ, является полная несовместимость со значительным количеством промысловой химии по причине присутствия в ней катионных органических соединений и в частности катионных поверхностно активных веществ.

Продукты гидролиза фосфорсодержащих ПАВ в воде, могут вызвать интенсивный рост растений, что приводит к загрязнению водоемов и ухудшения условий существования др. форм жизни в воде.

Кроме того, содержащаяся в деэмульгаторах смесь сложных эфиров двухосновных кислот легко подвергается гидролизу и образуют на поверхности раздела фаз неразрушимую пленку из нерастворимых солей, образующихся при взаимодействии катионов двух и трехвалентных металлов, к примеру таких как кальций, магний и железо.

Из существующего уровня техники известно, что схожие по строению поверхностно-активные вещества описаны в заявке US 2009/0048352 от 19.02.2009, однако состав деэмульгатора, описанного в данном решении характеризуется достаточно высокими рабочими концентрациями и под воздействием кислорода воздуха компоненты, содержащие двойную связь, окисляются и теряют свою эффективность, приводя к порче деэмульгатора. Описанные в заявке US 2009/0048352 деэмульгаторы известны и в нашей стране, и продаются под торговой маркой RHODOCLEAN® HP (Rhodia Inc, Cranbury, N.J).

Известен также способ разрушения эмульсий масла и воды, описанный в патенте US №7671099 от 02.03.2010, включающий взаимодействие эмульсии с деэмульгатором, содержащем терпен алкоксилат указанной структуры, а растворитель выбирают из группы: гликоли, простые эфиры гликолей, спирты, вода, углеводороды, ароматические растворители, метиловые эфиры жирных кислот и их комбинации.

Недостатком известного решения является относительно высокие рабочие концентрации деэмульгатора, призванные скомпенсировать негативное влияние окружающей среды. Под воздействием кислорода воздуха компоненты, содержащие двойную связь, окисляются и теряют свою эффективность, приводя к порче деэмульгатора.

Задача изобретения заключается в создании экологически безвредной деэмульгирующей композиции, содержащей низкие уровни поверхностно-активных веществ в экологически безвредных растворяющих основаниях или основах аналогичных компонентам нефти и совместимых с катионными ПАВ, присутствующих в иных реагентах для обработки нефти.

Техническим результатом является разрушение водонефтяной эмульсии, оцениваемым по следующим параметрам:

- отмыв пленки АСПО считается отличными, если отмыв 70% площади происходит за 30 секунд, хорошим - за 60 секунд

- величина дисперсии 0,1-1,0 мм (отлично); величине дисперсии 1-2 мм (хорошо)

- При оценке метода отмыва АСПО с поверхности результат считается отличными, если доля отмыва от АСПО поверхности S, % составляет 90-100, хорошим 80-90%, удовлетворительным 50-80%

- Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка для искусственных эмульсий 25% диапазон от 0,14 до 0,65% масс.; для искусственных эмульсий 50% диапазон от 0,1% до 0,63% масс.; для естественных эмульсий 25% диапазон от 0,08 до 0,49% масс.; для естественных эмульсий 50% диапазон от 0,07% до 0,44% масс.

Указанная задача достигается тем, что деэмульгирующая композиция, при использовании ее в количестве от 30 ppm до 2000 ppm, включает смесь циклических оксиалкилированных алканов, в количестве не менее трех компонентов, суммарное содержание которых в смеси не менее 80% масс., полученных восстановлением и последующим оксиалкилированием окисью этилена и окисью пропилена из 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола, 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола, образованных в результате реакции Принса, остальное - живичный скипидар. Древесный или экстракционный скипидар, является природным источником сырья.

Деэмульгирующая композиция содержит окись пропилена в количестве от 10 до 30 моль на моль исходных компонентов.

Деэмульгирующая композиция содержит окись этилена в количестве от 1 до 30 моль окиси этилена на моль исходных компонентов.

В качестве необязательного растворителя в предлагаемом деэмульгаторе может быть использован, метанол (МС) по ГОСТ 2222-78, или этанол (ЭС) ГОСТ 18300-87, или изопропанол (ИПС) ГОСТ 9805-84, или толуол ГОСТ 5789-78, или этиленбензольную фракцию (ЭБФ) по ТУ 6-01-10-37-78, или бутилбензольную фракцию (ББФ) по ТУ 38-10297-78, или ксилольную фракцию (КФ) по (по ксилолу ГОСТ 9410-78), или нефрас по ГОСТ 26377-84, или живичный скипидар по ГОСТ 1571-82, или моноэтиловый эфир этиленгликоля (МЭЭЭГ) по ТУ 6-09-3222-79, или моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (МЭЭДЭГ) по ТУ 6-01-575783-6-89, или монобутиловый эфир этиленгликоля (МБЭЭГ) ТУ 6-01-646-84, или монобутиловый эфир диэтиленгликоля (МБЭД ЭГ), или метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) по ГОСТ Р 53605 / ГОСТ Р 51486-99, или этиловые эфиры жирных кислот (ЭЭЖК) по ГОСТ Р 51486-99, а так же их смеси между собой или с водой. Композиция является эффективной для разрушения эмульсий нефти и воды.

На сегодняшний день представлены многочисленные деэмульгаторы предназначенные для удаления воды из водонефтяных эмульсий. Деэмульгаторы обычно состоят из одного или более поверхностно-активных веществ, диспергированных в системе растворителя, и могут быть получены, например, из продуктов конденсации спиртов, жирных кислот, жирных аминов, гликолей и алкилфенолов.

Среди способов разрушения эмульсии нефти, используемых сегодня, часто применяют электростатическое разделение, гравитационный метод разделения, центрифугирование и разделение с применением гидроциклона.

В таких способах химический состав деэмульгатора подбирают так, чтобы нефтяная и водная фазы могли быть отделены методами разделения, известными из уровня техники.

Нефти, которые содержат высокое количество асфальтенов и нафтеновых кислот, обычно называют тяжелыми, и они являются трудными в процессе разрушения эмульсии. Эти нефти требуют определенных деэмульгаторов, чтобы эффективно разрушать эмульсии.

Экологическое воздействие деэмульгаторов остающихся в водной фазе после разделения привлекает повышенное внимание и является предметом многочисленных исследований. Деэмульгаторы, содержащие нонилфенилалкоксилаты и близкие соединения, а так же катионные поверхностно-активные вещества, на основе четвертичного аммония, оказывают вредное влияние на водные микроорганизмы. Поэтому существует потребность в деэмульгаторах нефти, которые будут менее токсичны по отношению к окружающей среде. В дополнение к потребностям в деэмульгаторах для отделения нефти, которые имеют низкую токсичность и безвредны для окружающей среды, есть потребность в составах деэмульгаторов, содержащих низкие уровни поверхностно-активных веществ.

Настоящее изобретение восполняет вышеуказанные потребности и включает в себя взаимодействие древесного или экстракционного скипидара (в качестве природного источника сырья) и содержащего три основных компонента (суммарное содержание не менее 90% масс. в природном сырье):

- 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ена,

- 3,7,7-триметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ена,

- 1-метил-4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ена, в присутствии катализатора (мезопористого фосфата железа (III)) по реакции Пирса с образованием:

- 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола,

- 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола,

- 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола,

последующее восстановление продуктов на катализаторе Pd/C газообразным водородом в среде хлороформа при нормальных условиях до:

- 2-(6,6-диметилбицик-ло[3.1.1]гептан-2-ил)этанола,

- 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанола,

- 2-(4-изопропилциклогексил)этанола, и последующее оксиалкилирование продуктов реакции окисью этилена или пропилена с образованием смеси деэмульгаторов оксиалкилированного типа и их последующим взаимодействием с водонефтяной эмульсией, обеспечивая способ разрушения эмульсий нефти с использованием деэмульгаторов, основанных на природных не токсичных реагентах.

Состав восстановленных и алкоксилированных гидроксиметилированных производных 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола и 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)цикло-гекс-1-ен-1-ил)этанола:

Алкоксилированный 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанол из 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ена, в зависимости от исходного сырья: 50-77% масс.

Алкоксилированный 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанол из 3,7,7-триметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ена, в зависимости от исходного сырья: 15-30% масс.

Алкоксилированный 2-(4-изопропилциклогексил)этанол из 1-метил-4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ена, в зависимости от исходного сырья: 3-6% масс.

Природное сырье содержит и иные примеси, обычно в количестве от 4 до 10% масс. в сумме.

Данное техническое решение включает контактирование эмульсии нефти с алкоксилированными 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанолом, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанолом и 2-(4-изопропилцикло-гексил)этанолом, имеющим в составе вещества с формулулами (I-III) в которых, суммарный коэффициент n имеет значение от 10 до 30, а m имеет значение от 1 до 30. Деэмульгирующая композиция может быть применена как в чистом виде, так и в растворе или эмульсии (в товарной форме).

В предлагаемом техническом решении при применении состава на основе смеси оксиалкилированных продуктов: 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло [4.1.0]гептан-3-ил)этанола и 2-(4-изопропилциклогексил)этанола наблюдается явление синергизма, в результате чего требуется значительно меньшее количество исходного материала. Такое явление наблюдается при сходстве структуры поверхностно-активных веществ между собой и взаимной их координацией на поверхности раздела фаз. Явление синергизма возможно количественно оценить. Данная методика описана в статье «Явления синергизма в смесях поверхностно-активных веществ». Л.П. Семихина, Е.Н. Москвина, И.В. Кольчевская, Химия, Вестник Тюменского государственного университета. 2012, №5. В этой же статье описывается природа данного явления.

В некоторых вариантах может использоваться смесь двух или более алкоксилированных продуктов, либо алкоксилированный продукт может быть комбинирован с одним или более другими поверхностно-активными веществами; из тех, что известны из существующего уровня техники (Явления синергизма в смесях поверхностно-активных веществ. Л.П. Семихина, Е.Н. Москвина, И.В. Кольчевская, Химия, Вестник Тюменского государственного университета. 2012, №5.) В данной статье описано, что деэмульгаторы могут свободно комбинироваться как между собой, так и с другой промысловой химией на основе поверхностно-активных веществ, при условии отсутствия эффекта антисинергизма.

В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ в композициях использовались блоксополимеры окиси этилена и окиси пропилена. Эти ПАВы известны под торговыми марками реапон 4В, прогалит GM 20/40, диссольван 4411, полинол, проксамин-385, лапрол-6003, лапрол 6003-2Б-18, лапрол 5003-2Б-10, СТХ-2124, дипроксамин-157 и др.

В качестве ионогенных поверхностно-активных веществ применяются поверхностно-активные вещества совместимые с неионогенными поверхностно-активными веществами и содержащие в своей структуре четвертичный аммонийный атом азота. К таким ионогенным поверхностно-активным веществам относятся бетаины, алкилтриметиламмоний хлориды, алкилдиметиламинооксиды и др. (олеиламидопропилбетаин (ОАПБ), кокамидопропилбетаин (КАПБ), алкилбетаин (АБ), цетилтриметиламмоний хлорид (ЦТАХ), олеиламидопропилтриметиламоний хлорид (ОАПТАХ) и олеиламидопропилдиметиламинооксид (ОАПДАО)).

Принцип действия деэмульгирующей композиции основан на применение поверхностно активных веществ, позволяющих разрыхлить поверхность раздела нефть-вода и вытеснить с нее природные стабилизаторы эмульсий на основе асфальтенов и твердых парафинов. Введение деэмульгирующей композиции возможно на любой стадии добычи и транспортировки нефти, ее так же можно вводить непосредственно в отстойники.

Деэмульгирующую композицию добавляют к эмульсиям нефти в концентрациях от 30 до 2000 ppm (частей на миллион). Поверхностно-активные вещества включают один или более алкоксилированный 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанол, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанол и 2-(4-изопропилциклогексил)этанол и необязательно один или более иных поверхностно-активных веществ. Алкоксилированные производные в данном техническом решении содержит от 10 до 30 оксипропильных и от 1 до 30 оксиэтильных звеньев. Звенья "n" и "m" могут иметь блочное распределение или быть случайным образом распределены вдоль цепи.

Вода и иные растворители, используемые для доведения деэмульгирующей композиции до товарной формы применяются в любых соотношениях с перерасчетом загрузки, необходимой для достижения эффекта (достижения требуемой концентрации композиции).

Ниже приведены примеры для иллюстрации получения и свойств деэмульгирующей композиции и не должны быть истолкованы как ограничивающие объем данного изобретения.

Примеры:

Первая стадия: реакция между смесью 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ена, 3,7,7-триметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ена, 1-метил-4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ена и формальдегидом проводится в следующих условиях:

В 10 л реактор снабженный мешалкой и обратным холодильником загружают 0,8 л соснового скипидара (смесь 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен, 3,7,7-триметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен, 1-метил-4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен, иные примеси не более 10% масс.), 150 г параформа, 500 г мезопористого фосфата железа (X. Guo, W. Ding, X. Wang and Q. Yan, Chem. Commun., 2001, 709) и доводим объем до 8 литров ацетонирилом. Атмосфера инертная. Реакционную смесь перемешивают при t 80°C в течение 24 часов, затем ацетонирил упаривают в вакууме и полученный продукт экстрагируют ацетоном. Далее ацетон отгоняют, полученный продукт гидроксиметилирования используют как есть.

Вторая стадия: реакция восстановления 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола, 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола до 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанола, 2-(4-изопропилциклогексил)этанола водородом на палладии.

В 10 литровый реактор (стадия 1) помещают продукт гидроксиметилирования полученный на первой стадии, затем туда же при перемешивании вводят катализатор представляющий собой палладий нанесенный на аморфный углерод и вакуумируют. Затем туда же вводят 8 литров хлороформа и газообразный водород до избыточного давления 10 мбар. Температуру в реакторе поддерживают на уровне 20-25°С, реакционную среду перемешивают пока происходит расход водорода (обычно менее 2 часов для 10 литров, зависит от условий) и еще в течении 2 часов после этого. Полученный продукт не подвержен окислению кислородом воздуха. Хлороформ отгоняют, а полученный продукт подвергают оксиэтилированию.

Третья стадия: оксиалкилирование смеси 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанола и 2-(4-изопропилциклогексил)этанола.

Оксиалкилирование проводили в автоклаве с мешалкой и рубашкой для поддержания постоянной температуры. Автоклав вакуумировали до остаточного давления менее 25 м бар и нагрели до температуры 150°C. После выдержки в течении 1 часа реактор заполнили азотом, вакуумировали еще 1 раз и остудили. В автоклав ввели 339 г (2 моля) смеси состоящей из 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан-3-ил)этанола и 2-(4-изопропилциклогексил)этанола из предыдущего синтеза и 2,4 г 50% масс. водного раствора гидроксида калия. Далее автоклав нагревается до 170°C и вводят смесь окиси этилена и окиси пропилена, с такой скоростью, что бы температура не превышала 180°C. Количество варьируется в зависимости от получаемого деэмульгатора. После окончания прибавления реакционная смесь выдерживается при 170°C в течении 5 часов, затем охлаждают и выгружают продукт.

Испытания деэмульгирующих композиций проводят как на естественной, так и на искусственной эмульсиях.

Физико-химическая характеристика нефти:

Обводненность эмульсии, 70-75% масс. Плотность при 20°C 0,876-0,896 г/см3. Кинематическая вязкость, 22-26 мм2/с при 20°C. Массовая доля серы 1,31-2,60%.

- Асфальтенов: 3,22-4,00% масс.,

- Глинопорошок и мех. примеси: 5,78-7,41% масс.,

- Парафинов: 2,76-5,83% масс.

В водонефтяную эмульсию дозируют предлагаемую деэмульгирующую композицию и встряхивают в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40°C в течение 2 часов и измеряют количество свободно выделившейся воды. Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Оценку эффективности образцов по предотвращению АСПО проводят по следующим показателям: по отмыву пленки нефти этим образцом; по величине дисперсии АСПО в среде образца; по отмыву АСПО.

Определение отмыва пленки нефти осуществляется в следующем порядке. В стеклянную пробирку до определенной метки наливают нефть, обработанную реагентом из расчета 50 ppm на активную основу, и отстаивают 20 минут. Затем нефть выливают, а в пробирку до половины наливают пластовую воду, добавляют нефть до метки, пробирка закрывается пришлифованной пробкой. После чего одновременно с выключением секундомера пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой взамен нефти.

Результат считается отличными, если отмыв 70% площади происходит за 30 секунд, хорошим - за 60 секунд и удовлетворительным - за 180 секунд.

Диспергирование АСПО и отмыв поверхности.

Эти две методики совмещены в одной лабораторной процедуре и проводятся в конической колбе, в которую помещают 50 мл пластовой воды, дозируют испытуемый реагент. В эту же колбу помещают парафиноотложения весом 0,5 г. Содержимое колбы нагревают до расплавления парафина (60-90°C), а затем охлаждают, перемешивая. После охлаждения до 20-25°C замеряют величину частиц дисперсии парафина и площадь рабочей поверхности колбы, не покрытой (замазанной) парафиноотложениями (S %). Согласно методике результат считается отличными при величине дисперсии 0,1-1,0 мм, хорошим при величине дисперсии 1-2 мм, удовлетворительным при величине дисперсии 2-5 мм, неудовлетворительным при величине дисперсии >5 мм. При оценке метода отмыва АСПО с поверхности результат считается отличными, если доля отмыва от АСПО поверхности S, % составляет 90-100%, хорошим 80-90%, удовлетворительным 50-80% и плохо <50%.

Степень очистки сточных вод определяют по методике, описанной в ОСТ 39-133-81 "Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания нефти в промысловой сточной воде", и оценивают по содержанию нефти в сточной воде.

Результаты испытаний деэмульгирующей эффективности, эффекта ингибирования асфальтено-смоло-парафиновых отложений и степени очистки воды от нефти для предложенного деэмульгатора представлены в таблице. Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что предложенный деэмульгатор обладает более высоким деэмульгирующим эффектом и ингибирующим эффектом от асфальтено-смоло-парафиновых отложений по сравнению с прототипом.

Примеры 1-3 демонстрируют поведение деэмульгирующей композиции в количествах меньше заявленных.

Примеры 1-10 демонстрируют зависимость качества работы деэмульгирующей композиции в зависимости от применяемой концентрации.

Примеры 11-14 показывают работу крайних по содержанию вариантов композиции деэмульгатора.

Примеры 15-55 показывают работу различных составов композиции деэмульгаторов при оптимальной концентрации по соотношению количество деэмульгирущей композиции/эффективность.

Примеры 56-66 показывают работу композиции деэмульгатора прототипа: RHODOCLEAN® HP.

Пример 67 - соотношение олеиламидопропилбетаин : деэмульгатор составляет 0,05:0,95;

Пример 68 - соотношение цетилтриметиламмоний хлорид : деэмульгатор составляет 0,06:0,94;

Пример 69 - соотношение олеиламидопропилдиметиламинооксид : деэмульгатор составляет 0,10:0,90;

Пример 70 - соотношение кокамидопропилбетаин : деэмульгатор составляет 0,04:0,96;

Пример 71 - соотношение олеиламидопропилтриметиламоний хлорид : деэмульгатор составляет 0,08:0,92;

Примеры 67-71 демонстрируют совместимость с катионными поверхностно-активными веществами, содержащими четвертичный аммонийный атом азота.

Предлагаемое изобретение имеет основное применение в нефтяной отрасли - например, при разрушении эмульсий неочищенной нефти, однако данное изобретение могут также иметь применение в других отраслях, например, в фармацевтической отрасли, отрасли здравоохранения, отрасли косметологии и ухода, и т.д.

Конкретные примеры, приведенные в данной заявке, и ссылка на конкретные варианты приведены только для иллюстрации принципов и применений данного изобретения. Были предложены другие варианты исполнения, и дополнительные варианты исполнения, которые могут быть очевидными для специалистов в данной области после прочтения и понимания данного описания. Предполагается, что все такие варианты исполнения также должны быть включены в объем данного изобретения. Поэтому должно быть понятно, что могут быть осуществлены многочисленные модификации иллюстративных вариантов исполнения, и что другие системы могут быть разработаны не выходя за суть и объем данного изобретения, как определено в формуле данного изобретения.

Применение смеси циклических оксиалкилированных алканов, в количестве не менее трех компонентов, суммарное содержание которых в смеси не менее 80%, полученных восстановлением и последующим оксиалкилированием окисью этилена и окисью пропилена из:

- 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола

- 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола

- 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола

позволило создать экологически безвредную деэмульгирующую композицию основанную на природном источнике сырья. Засчет применения в качестве исходных компонентов природных терпенов полученный деэмульгатор легко подвергается биодеградации. А высокая эффективность позволяет снизить содержание поверхностно-активных веществ до очень низких и экологически безвредных значений порядка 30 ppm. Применение растворяющих оснований основанных на экологически безвредных растворителях или на растворителях являющихся естественными компонентами нефти позволяет снять экологическую нагрузку на естественные экосистемы в местах проведения деэмульгирования и подготовки товарной нефти к транспортировке.

Применение неионогенных ПАВ в качестве деэмульгаторов позволяет избежать проблем совместимости, известных для смесей катионных и анионных ПАВ. Указанный деэмульгатор совместим с любой промышленной химией применяемой для подготовке нефти.

Приведенные примеры показывают что в концентрации выше 30 ppm данный деэмульгатор позволяет быстро и эффективно разделить эмульсию нефть-вода, отмыть с поверхности технологического оборудования асфальтосмолопарафиноотложения и сырую нефть.

Деэмульгирующая композиция и способ ее получения

Деэмульгирующая композиция и способ ее получения

1. Деэмульгирующая композиция, включающая смесь циклических оксиалкилированных алканов в количестве не менее трех компонентов, полученных восстановлением и последующим оксиалкилированием окисью этилена и окисью пропилена из 2-(6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)этанола, 2-(7,7-диметилбицикло[4.1.0]гепт-3-ен-3-ил)этанола, 2-(4-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-1-ен-1-ил)этанола, образованных в результате реакции Принса, остальное - живичный скипидар.

2. Деэмульгирующая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит окись пропилена в количестве от 10 до 30 моль на моль исходных компонентов.

3. Деэмульгирующая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит окись этилена в количестве от 1 до 30 моль окиси этилена на моль исходных компонентов.

4. Способ разрушения водонефтяной эмульсии, включающий введение в эмульсию деэмульгирующей композиции по п. 1 в количестве от 30 ppm до 2000 ppm.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу извлечения битума из битуминозных песков. Способ извлечения битума включает стадию обработки битуминозных песков с помощью простого эфирамина гликоля, где обработка предназначена для битуминозных песков, извлеченных с помощью добычи на поверхности или добычи in situ, причем простой эфирамин гликоля имеет следующую структурную формулу: R-(OC2H4)x-NH2 или R-(OCH2CH(CH3))y-NH2, где R представляет собой С1-C6 алкильную или фенильную группу и x и y независимо равны 1-3.

Изобретение относится к области подготовки и переработки нефти, а именно к композициям для глубокого обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий. Разработана композиция для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий, которая включает смесь оксиэтилированной алкилфенолформальдегидной смолы формулы (1) (компонент А), где R - изононил, m - 2-6, n - 4-10, и реагент ХТ-420 (компонент В) представляет собой смесь полиоксипропиленполиола мольной массы 3000 и 2-(8-гептадецинил-1-[β-гидроксиэтил])-2-имидозолин и растворитель при следующем соотношении компонентов, % масс.: оксиэтилированная алкилфенолформальдегидная смола (компонент А) 40-49, реагент ХТ-420 (компонент В) 1-10, и растворитель до 100.

Изобретение относится к области подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, преимущественно, на стадии подготовки нефти к ее транспортировке и переработке, для разделения водонефтяных эмульсий (ВНЭ).

Изобретение относится к вариантам способа обработки исходного потока, включающего углеводородную жидкость и жидкость на водной основе. Один из вариантов включает: введение исходного потока во впуск резервуара, содержащего композитную среду, состоящую из однофазных частиц однородной формы, причем каждая частица включает смесь материала на основе целлюлозы и полимера; и контакт исходного потока с композитной средой для получения обработанного потока, причем обработанный поток содержит заданную целевую концентрацию углеводородной жидкости.

Изобретение относится к вариантам композиции обратного деэмульгатора для разделения водных внешних эмульсий воды и нефти, а также к способу разделения эмульсии воды и нефти.

Изобретение относится к области подготовки нефти на объектах нефтегазодобывающих месторождений, а именно к составам для разрушения водонефтяной эмульсии и очистки сточных вод.

Изобретение относится к области подготовки нефти на объектах нефтегазодобывающих месторождений, а именно к составам для разрушения водонефтяной эмульсии и очистки сточных вод.

Изобретение относится к области подготовки газового конденсата с одновременной защитой промыслового оборудования от коррозии на объектах газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности для получения нефтяных гудронов, как исходного сырья для получения битумов.

Изобретение относится к применению гиперразветвленных сложных полиэфиров и поликарбонатов в качестве деэмульгаторов для разрушения эмульсий сырой нефти. Предложено применение недендримерных, высокофункциональных, гиперразветвленных сложных полиэфиров и поликарбонатов, которые могут быть получены взаимодействием (i) по меньшей мере одной алифатической, циклоалифатической, арилалифатической или ароматической дикарбоновой кислоты (A2) или ее производных или органических карбонатов (A2'), (ii) по меньшей мере одного x-атомного алифатического, циклоалифатического, арилалифатического или ароматического спирта (Cx), содержащего более двух гидроксильных групп, причем x означает число больше 2, предпочтительно число от 3 до 8, особенно предпочтительно от 3 до 6, еще более предпочтительно 3 или 4, в частности 3, и (iii) по меньшей мере одного алкоксилированного амида жирной кислоты (D), выбранного из группы, включающей алкоксилированные амиды насыщенных или ненасыщенных жирных кислот с 2-30 атомами углерода, содержащие в среднем от 1 до 40 структурных единиц алкиленоксида, в качестве деэмульгаторов для разрушения эмульсий сырой нефти.

Изобретение относится к области подготовки и переработки нефти, а именно к композициям для глубокого обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий. Разработана композиция для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий, которая включает смесь оксиэтилированной алкилфенолформальдегидной смолы формулы (1) (компонент А), где R - изононил, m - 2-6, n - 4-10, и реагент ХТ-420 (компонент В) представляет собой смесь полиоксипропиленполиола мольной массы 3000 и 2-(8-гептадецинил-1-[β-гидроксиэтил])-2-имидозолин и растворитель при следующем соотношении компонентов, % масс.: оксиэтилированная алкилфенолформальдегидная смола (компонент А) 40-49, реагент ХТ-420 (компонент В) 1-10, и растворитель до 100.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для оптимизации дозирования деэмульгатора в процессе отделения от нефти воды в промысловых условиях.

Изобретение относится к области подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, преимущественно, на стадии подготовки нефти к ее транспортировке и переработке, для разделения водонефтяных эмульсий (ВНЭ).

Изобретение относится к устройствам для промыслового разделения водонефтяной эмульсии и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Устройство для разделения водонефтяной эмульсии включает неподвижный корпус 1, рубашку 2 с окнами 13, 14, размещенный в рубашке 2 перфорированный цилиндр 3, приводную ось 15, соединенную с перфорированным цилиндром 3, входной патрубок 4 подачи водонефтяной эмульсии и патрубок 5 подвода химического реагента.

Настоящее изобретение относится к способу переработки отработанных смазочных материалов, который включает отгон воды и легких углеводородных фракций из исходного сырья, обработку сырья атмосферным воздухом и экстракцию алифатическим растворителем, при этом обработку атмосферным воздухом, с одновременным отгоном воды и легких углеводородных фракций, проводят при температуре 100-300°С и атмосферном давлении, а дальнейшую экстракцию масляных фракций алифатическим растворителем осуществляют при температуре 90-95°С, давлении 65-75 кг/см2 и массовом отношении растворителя и масла (4-5):1 соответственно.

Изобретение относится к вариантам композиции обратного деэмульгатора для разделения водных внешних эмульсий воды и нефти, а также к способу разделения эмульсии воды и нефти.
Изобретение относится к области добычи и извлечения нефти, в частности к области извлечения сырой нефти из добытых эмульсий с применением методов нефтедобычи путем нагнетания растворов, содержащих полимер и поверхностно-активное вещество.

Настоящее изобретение относится к деэмульгирующим композициям (варианты), содержащим: (а) анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкилсульфосукцинатов, алкилфосфатных сложных эфиров, алкилфосфоновых кислот, их солей и их комбинаций; и/или (б) неионогенное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из сополимеров этиленоксида и пропиленоксида, сложных эфиров этоксилированных жирных кислот и полиэтиленгликоля, алкоксилатов терпена, этоксилатов спирта, модифицированных алканоламидов и их комбинаций; и (в) композицию растворяющей основы, содержащую смесь сложных эфиров двухосновных кислот.
Изобретение относится к применению алкоксилированных полиалканоламинов для деэмульгирования эмульсий типа «масло в воде», прежде всего нефтяных эмульсий. Алкоксилированные полиалканоламины получают (А) конденсацией, по меньшей мере, одного триалканоламина до полиалканоламина, причем полученные полиалканоламины обладают среднечисловой молекулярной массой от 1000 до 20000 г/моль, и (В) алкоксилированием полученного полиалканоламина этиленоксидом и пропиленоксидом.
Изобретение относится к технологии разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей типа масло в воде и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой отраслях промышленности для разделения смесей сырой нефти и нефтепродуктов, а также органических растворителей и растительных масел с водой.
Изобретение относится к области разделения эмульсий фильтрацией, в частности к области очистки жидкостей от маслонефтепродуктов и органических веществ, и может быть использовано в нефтедобывающей, химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в системах очистки сточных вод.

Изобретение направлено на создание экологически безвредной деэмульгирующей композиции, содержащей низкие уровни поверхностно-активных веществ в экологически безвредных растворяющих основаниях или основах аналогичных компонентам нефти и совместимых с катионными ПАВ, присутствующих в иных реагентах для обработки нефти. Описана деэмульгирующая композиция, включающая смесь циклических оксиалкилированных алканов в количестве не менее трех компонентов, суммарное содержание которых в смеси не менее 80 масс., полученных восстановлением и последующим оксиалкилированием окисью этилена и окисью пропилена из 2-этанола, 2-этанола, 2-циклогекс-1-ен-1-ил)этанола, образованных в результате реакции Принса, остальное - живичный скипидар. Также описан способ разрушения водонефтяной эмульсии. Технический результат: получена деэмульгирующая композиция, пригодная для разрушения водонефтяной эмульсии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх