Состав деэмульгатора

 

О П И С А Н И Е „,«У88)Щ

ИЗОБРЕТЕК ИЯ

Союз Советсмик

Социиелистическик

Рес ублии

К ПАТЕНТУ (61) ДополнитеЛьный к патенту— (22) Заявлено 19.12.81 (21) 2854546/23-04 (51) М. Кл. (23) Приоритет (32) 20, 12. 78

С 10 G 33/04

Государственный кемнтет

СССР (33) фРГ (3l) Р2854975.9 йо аепам нзееретеннй и етерытий

Опубликовано 07, 01. 83,Б«оллетень М 1Дата опубликования описания 07..01.83 (53) УДК 665.622..43.065.6

088.8 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Роланд Бем и Иартин Хилле (ФРГ) % м с;!

l, ! !..В

Иностранная фирма сХехст АГ (фРГ) (7l) Заявитель (54) СОСТАВ ДЕЭИУЛЬГАТОРА

Изобретение относится к подготовке нефти, а именно к составам, используемым для разделения водосодер»= жащих нефтяных эмульсий.

Эмульсии нефти типа "вода в масле" 5 резрашуют добавлением небольших количеств поверхностно-активных веществ.

Чтобы достигнуть оптимального разделения, т.е. чтобы получить при то условиях каждого конкретного случая за максимально короткое время полное разделение фаз при самом низком содержании соли и воды в масле, а также самое низкое содержание масла «s в воде для различных составов нефтей и их различных условий добычи

:требуется применение различных поверхностно.-активных веществ в качестве деэмульгирующих агентов, 10

Известно использование деэмульгирующих составов на основе блоки сонолимеров окисей алкиленов, например оксиалкилированного, в том ! числе оксиэтилированного, полипропиленгликоля (1 1.

Однако известный деэмульгатор обладает недостаточной деэмульгирующей способностью.

Известен также состав деэмульгатора, содержащий продукты взаимодействия диизоцианатов с оксиалкилированной, например оксиэтилированной и оксипропилированной алкилфенолформальдегидной смолой и оксиэтилированным полиалкиленгликолем (2 ), Недостатком деэмульгатора указанного состава является его неудовлетворительная деэмульгирующая способность.

Цель изобретения - повышение деэмульгирующей способности состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав деэмульгатора для разделения водосодержащих нефтяных эмульсий или масляного шлама, содержащий неиногенный деэмульгатор типа блокполимеров окисей этилена и

988195

45 пропилена, дополнительно содержит нейтральную поверхностно-активную соль сульфокислоты формулы

1О где R - СИ, С Н или первичной или вторичной алкансульфокислоты C H2>SO H - gg<>SO>H или сульфокислоты олефинового ряда

Cqy HygSO H - C) Hy5SO H и оксиэтилированного .алкйламина формулы (ОС Н ) Н й. -N (ОС Н )„Н где R< -алкил Ñ0- С,в, алкенил С1В

m+n=5-25, m =0-20, и =0-20 или оксиэтилированного й-алкилпропилендиамина формулы (ОС,Н,)Н

Р2-М -СН2-СН2-СН2-й 11! (0С,Н,)„Н (СдН 0))(Н где R> - алкил С1 --С В, алкенил С В а+и+х=5-15, m,n,õ равны 0-15 при следующем соотношении компонентов ЗО вес.г:

Неионогенный деэмульгатор типа блокполимеров окисей этилена и пропилена . 50-90

Нейтральная поверхностно- 35 активная соль До t 00

Добавка солей содействует улучше . . нию разделения эмульсий тяжелых, легко склонных к образованию шлама сырых нефтей и делают возможным деэмульгирование водосодержащих масляных. шламов из процессов рафинирования, промышленных процессов, а также процессов утилизации старых масел.

Получение предлагаемых нейтральных поверхностно-активных солей осуществляют известным способом, преимущественно путем медленного перемешивания эквивалентных количеств обоих компонентов, сульфокислот и оксиэтилированных аминов, полученных при взаимодействии окиси этилена с аминами. При этом обычно без существенного влияния на деэмульгирующие свойства можно при55 менять один компонент в незначительном избытке, в частности, сульфокислоту, Как в случае сульфокислот, так

4 и в случае оксиэтилированных аминов могут использоваться индивидуальные соединения, а также смеси продуктов, a:Ý соответствующих формулам t, II u IJ 1.

При нейтрализации необходимо об-. разующуюся теплоту отводить путем подходящего охлаждения.

Добавку предлагаемого состава деэмульгатора к разделяемым масляным эмульсиям следует осуществлять таким образом, чтобы обеспечивалось по возможности хорошее и быстрое перемешивание, Для достижения лучшего перемешивания добавку эмульгатора целесообразно осуществлять B форме раст» вора в воде или в подходящем органическом растворителе, например низшем спирте, бензоле, толуоле, ксилоле,. бензине или смесях ароматических углеводородов.

Добавляемое к масляной эмульсии количество деэмульгаторов может быть очень различным, оно прежде всего зависит,от вида и сос- ава разделяемой масляной эмульсии и физических условий при деэмульгировании (температура и турбулентность масляной эмульсии.). Поэтому добавляемое к эмульсии количество деэмульгаторов должно периодически уточняться в опыте. Применяемое количество деэмульгаторов составляет примерно 2-500 г в особенности 5-50 г/т разделяемой эмульсии.

Исследование деэмульгирующей способности составов осуществляют следующим образом.

Конические колиброванные стаканы для разделения наполняют каждый раз по 100 см подлежащей разделению масляной эмульсии и прибавляют к ним применяемое количество испытуемых деэмульгаторов. Затем пробы для тщательного распределения деэмульгаторов в эмульсии интенсивно встряхивают в течение 5 мин и непосредственно после этого для установления указанной температуры деэмульгирования помещают в водяную баню, сохраняющую постоянную температуру. Сбор отделившегося количества воды осуществляют через определенные промежутки времени.

Ниже приводятся составы известных, использованных в опытах по деэмульгированию, деэмульгаторов (обозначения А, В, С и D).

Дезмульгатор

Время раз- Прозрачная деления, сырая нефть мин об.4Промежуточный слой шлама,об.Ж

Вода,обА

10

Холостой опыт

96,5

3.5

120

95 0

5,0

30

60

86

120

10

А+ И

51

8,5

53

120

4,5

39 0

56,5

9881

А. Блок -полимер, полученный путем

1 присоединения 27 моль окиси этилена к 1 моль пропилегликоля со средним молекулярным весом 1900.

В. Блок-полимер, полученный путем присоединения 32 моль окиси этилена к 1 моль полипропиленгликоля с молекулярным весом 1900.

С. Продукт, полученный путем сшив- ки 235 вес.ч. оксиэтилированной но- 10 нилфенолформальдегидной смолы, которую получают путем взаимодействия п-нонилфенола с несколько большим, чем зквимолярное количество формальдегида, и присоединения 5 моль окиси 15 этилена к 1 моль смолы, которая имеет молекулярный вес, соответствую» щий примерно 5-кратной нонилфенолформальдегидной единице с 300 sec.í. блоксополимера А и .125 вес.ч. обыч- 2о його толуилендиизоцианата при 140170 С в течение 1 ч (прототип), О. Расщепитель смолы, полученный путем взаимодействия и-нонилфенола с несколько большим, чем эквимолярное25 количество формальдегида, в присутствии гидроокиси натрия и последующим присоединением 10 моль окиси пропилена и 2.моль окиси этилена к 1 моль

95 4 нонилфенолформальдегидной смолы, молекулярный вес которой соответствует примерно 5-кратной единице нонилфенилформальдегида.

ll p и м е р 1. Для опытов по дезмульгированию используют сырую нефть (месторождение Бруней ) содержащую

40.об.3 воды. Осуществляют сравнительные испытания деэмульгирующего действия следующих деэмульгаторов пр 45о

Нейтральная поверхностно-активная соль (U) - соль додецилбензолсульфокислоты и продукта присоединения

8 моль окиси этилена к 1 моль олеиламина (25 вес. )+ дезмульгатор А (75 вес.Ж).

Дезмульгаторы применяют каждый B количестве 350 млн. дол, в виде

653-ный растворов s метаноле. Дезмуль . гирующее действие каждый раз после времени разделения 10, 30, 60 и

120 мин оценивают путем измерения. отделившейся части воды, промежуточно" го слоя шлама и прозрачного масла.

Одновременно проводят холостой опыт без добавки дезмульгатора. Результаты сравнительных испытаний приведены в таба.1.

Таблица 1

988195

А 4 1 35

В 5,8

А+ Ч1, 11,2

А+ Vg 13,1

"+ "3 13,0

S+V 13,8

В+Ч Z 13,4

В+Ч g 10,5

Пример 3. Опыты по деэмуль.гированию проводят таким же образом, как указано в примере 2, но с приме45 нением деэмульгаторов А, В, С и смесей этих деэмульгаторов с нейтральными поверхностно-активными солями

W1, W, W3 в весовом соотношении 4:1 где Ч1- соль додецилбензолсульфокислоты и продукта присоединения 15 моль окиси этилена к 1 моль стеариламина;

W - соль додецилбензолсульфокислоты и продукта присоединения 20 моль окиси этилена к 1 моль стеариламина;

14 - соль додецилбензолсульфокислоты и продукта присоединения 25 моль окиси этилена к 1 моль стеариламина.

4О

Пример 2. В опытах по де" эмульгированию сырую нефть (месторождение Кувейт} с содержанием воды

20 об.3 смешивают с деэмульгаторами

А, В и со смесями этих деэмульгаторов 5 с нейтральными поверхностно-активными солями Ч„, Ч и ЧЗ где Ч„- соль й-толуолсульфокислоты и оксиэтилированного амина коксового масла общей формулы I1, где R1- lo алкилы СВ- С В, m +n =5;

V@ - соль и-толуолсульфокислоты и оксиэтилированного амина I1, где

К1- алкилы С>- С10, я+п=8 (оксиэтилированный амин кокосового масла);

Ч - соль и-толуолсульфокислоты и оксиэтилированного амина II, где R1- алкил С>- С1В, m+n 10 (оксиэтилированный амин кокосового масла).

S случае смесей деэмульгаторов ве-2О совое соотношение блок-полимера к нейтральной поверхностно-активной соли каждый раз составляет 4: 1. В каждом опыте по деэмульгированию деэмульгаторы или смеси деэмульгаторов Z5 применяют в количестве 50 млн дол. .в виде 503-ных растворов в бутаноле.

Температура деэмульгирования состав-. .ляет 60 С. Мерой деэмульгирующей спо:собности служит количество воды, отделившейся через 3 ч: Результаты представлены ниже.

Деэмульгатор Отделившееся количество воды, см

Результаты этих опытов пр ведены ниже, Деэмульгатор Отделившееся количест во воды, см З

А 0

В 3,5

С 0

4,6

A+W", 8 3

A+W> 9,8

В+Ч1 12,2, g+W 18., 4-, g+W 18,0

С+ч„ 4,6

С+И 2 11,6

C+W 5 12,8

Пример 4 ° Соответственно примеру 2 проводят опыты по деэмульгированию сырой нефти содержащей

15 об.3 воды (месторождение Египет).

При этом осуществляют сравнительное испытание разделяющего действия известных деэмульгаторов А и В, а также смесей этих известных деэмульгаторов с нейтральными поверхностноактивными солями Х„, Х2, Х и Х4, где Х - соль вторичной алкансульфокислоты фракции С Н т О Н- SO Н и оксиэтилированного амина фракции, содержащей насыщенные амины С 2- С 8 и ненасыщенный амин С4В, для которого в формуле II m+n=5 (оксиэтилированный жирный амин сака); . Х2- соль вторичной алкансульфокислоты С Н „SOÇÍ - C )@SOPH и оксиэтилированного жирного амина сала, как и в составе соли Х1, íî m+n=10;

Х - аналогична соли Х, íî m+n-=15

Х4- аналогична соли X2,íî в+п=20

Весовое соотношение блок-полимеров

А и В и нейтральных .поверхностно-активных солей в этих смесях составляет также 4: 1. Деэмульгаторы применяют также в количестве 50 млн.дол. в виде 50 ь-ных растворов в изобутиаовом спирте. Мерой деэмульгирующей способности служит количество воды, отделившееся через 3 ч при температуре деэмульгирования 65 С. Результаты опытов представлены ниже.

Деэмульгатор Отделившееся количество воды, см

А 2,5

3 . 3,8

А+Х„ 6,7

А+Х2 9 5

A+X3 l3,8

А+Х 14,0

988195

l0

Результаты исследований представлены ниже.

Деэмульгатор, вес.3 Отделившееся ко

0 z личество воды, 5 см

100 - 5 3

90 10 10 2

80 20 15,8

70 30 18 5

46 60 40 20,8

50 50 21,6

Пример 7. Таким же образом, как указано в примере 6, на сырой нефти, содержащей приблизительно

15 20 об.4 воды (месторождение Кувейт), C . проводят сравнительное испытание деэмульгирующего действия блокполимера (деэмульгатора А ), а также смесей этого известного деэмульгатора

26 „с различными количествами нейтральных поверхностно-активных солей из доде" цилбензолсульфокислоты и оксиэтили рованного олеиламина (деэмульгатор U ),.

Весовое соотношение деэмульгаторов А и В и солей в составе 4-;1.

Результаты этих испытаний приведены ниже.

Деэмульгатор Отделившееся количество воды, см

А 2 5

В 3,8

А+у„ 5,5

A+Y< 9,2

13.0

8+Y 6,0

В+Уд 11,8 35

B+ Y5 13,2

Пример 6. На сырой. нефти, содержащей 24 об.3 воды (месторожде- . ние ФРГ Feld Hohne), испытывают деэмульгирующую способность расщепителя смолы (деэмульгатор О), а также смесей этого деэмульгатора с различными количествами нейтральной поверхностно-активной соли Z из додеципбензолсульфокислоты и оксиэтилирован- 45 ного амина 11, где К.1-алкил С„ - С18 и алкенил С„8, m+n=-15 (жирный амин кокосового масла), Дпя исследований применяют смеси с 10, 20, .40 и

50 вес.3 нейтральной поверхностно-ак- 50 тивной соли. Примененное количество деэмульгатора составляет каждый раз

50 млн.дол. Деэмульгаторы используют в виде 504-ных расгворов в изобутиловом спирте. Иерой деэмульгирующей 5$ способности также служит количество воды, отделившееся через 3 ч при тем" ,пературе деэмульгирования 30 С. о3

8,0

14,1

16,2

17,8

18,2

17,4

В+Х 7,3

В+Х2 10,6

В+Хз . 13 5

В+Х4 13,8.

Пример 5. Аналогичным обра- . зом и с такой же сырой нефтью, как указано в примере 4, проводят опыты по деэмульгированию, однако в качестве составных компонентов смеси для известных деэмульгаторов А и В служат нейтральные поверхностно-активные соли из сульфокислот олефинового ряда фракции С1,.Н ЗО Н вЂ” щН РО,Н и оксиэтилированного я-алкилпропилендиана Ill (пропилендиамины сала) с различным содержанием окиси этилена

Уа . Уэ для Уг -(m+n+x) 5 Вд-ал килы С.г С«и алкенил С в ъ -(m+n+ )

=10, Rg - алкилы С„- С„и алкенил С„е

У -(в+п+х)=15, R<-алкилы С СВ и ал" кенил С16

Результаты исследований представлены ниже.

Деэмульгатор, вес.3 Отделившееся к

Л О личество воды, Пример 8. Отработанное масло, содержащее 12 об.3 воды и остаток от прокаливания 0,76 вес.б, с помощью известных расщепителей смол можно де" эмульгировать только неудовлетворительно. На этом отработанном масле испытывают деэмульгирующее действие известного расщепителя смолы (блокполимер, деэмульгатор В), а также смеси этого блок-полимера с нейтральной поверхностно-активной солью 0 (весовое соотношение блок-полимера и нейтральной поверхностно-активной соли 1:1) при температуре деэмульги"

i рования 60еС. Для опытов по деэмульгированию применяют деэмульгаторы в количестве 100, 500 и, 1000 млн. дол. в виде 535;-ных растворов в изобутиловом спирте. Отделяющееся количество воды определяют каждый раз через 10, 30 и 60 мин.

11 988195 12

В табл. 2 представлены резуль- ся в процентах, в расчете на обтаты этих опытов, причем отделя- щее содержание воды в масле ющееся количество воды указывает- (123).,Таблица 2

Время отделения мин

Процент отделения воды при концентрации, млн. дол.

Деэмульгатор

100

500 1000

24,6

18,3

11 5

41,2

56,3

28,3

62,3

48,5

33,0

В+И

67,3

58,0

45,0

63,0

84,5

72,0

86,3

74,0

93,2 или сульфокислоты олефинового ряда

С Н SO Н С Н SO Н и оксиэтили ровайного алкиламина общей форму лы I I

50 где R-CH>, Cg<» или первичнои или вторичной алкансульфокислоты С ЗНуфО Н - С ффО Н

ВНИИПИ Заказ 10345/50

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты опытов по деэмульгированию показывают предпочтительные разделяющие свойства предлагаемых со-, ставов деэмульгатора по сравнению с известнымй, что особенно ясно проявляются в случае сырых нефтей, которые раньше разделялись с трудом. А применение составов по примеру 8 поэзо воляет в значительной мере решить проблему обезвоживания отработанных масел и эмульсий масляного шлама.

Формула изобретения

Состав деэмульгатора для разделе-. з5 ния водосодержащих нефтяных эмульсий или масляного шлама на основе неионогенного деэмульгатора типа блокполимеров окисей этилена и пропилена, отличающийся тем, 40 что, с целью увеличения деэмульгирующей способности состава, он дополнительно содержит нейтральную поверхностно-активную соль сульфокислоты общей формулы 45 (0С2Н4) H

1 (OC Нд)„Н где R< " алкил Ся- Сщ, алкенил С18, m+n=5-25, m=O-2О, n=O-2О, или оксиэтилированного N-алкилпропилендиамина формулы III 2 Й -СН2 СН2-СН2-Й 2 4 (ОС Н )п Н (CgH40 )õ H где R -алкил С1 - С,алкенил С а, пмп+ х=5-15, m, n, x=0-15, при следующем соотношении компонентов, вес.3

Неионогенный деэмульгатор типа блокполимеров окисей этилена и пропилена 50-90

Нейтральная поверхностно-активная соль До 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 2674619, кл,. 260-485, опублик. 1954.

2. Патент ФРГ Р 1642825, кл. 12 d 1/02, опублик. 1972 (прототип).

Тираж 501 Подписнае