ПРОДУКТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ ОКИСИ ЭТИЛЕНА И ОКИСИ ПРОПИЛЕНА К ВЫСШЕМУ ЖИРНОМУ СПИРТУ И СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК C08G65/26 C08K3/32 C08L71/02 C10L1/18 

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) и может быть использовано для борьбы с АСПО в процессах добычи и транспорта нефти.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ингибитор асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к жирному спирту таллового масла, модифицирующую добавку - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов или алкоксиметилметилдиэтиламмоний метилсульфат и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к жирному спирту таллового масла - 10 - 30
Модифицирующая добавка - 1 - 3
Растворитель - Остальное
(Патент РФ N 2027730, МКИ C 09 K 3/00 1995).

Однако известный состав требует использования дорогостоящего и дефицитного сырья и имеет недостаточно высокие технологические показатели.

В основу настоящего изобретения положена задача создания отечественного продукта последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту (ВЖС) в качестве исходного для состава для предотвращения АСПО, не уступающего по показателям эффективности исходному аналогу, но обладающего более высокой технологичностью.

Поставленная задача решается получением продукта последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к ВЖС фракции C₁₆-C₂₀ при их мольном соотношении (10-14) : (16-20) : 1 соответственно, в качестве исходного компонента для состава для предотвращения АСПО и составом для предотвращения АСПО, включающим вышеуказанный продукт присоединения, модифицирующую добавку и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к ВЖС фракции C₁₆-C₂₀ - 10 -30
Модифицирующая добавка - 1 - 3
Органический растворитель - Остальное
В преимущественном варианте состава он дополнительно содержит воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к ВЖС фракции C₁₆-C₂₀ - 10-30
Модифицирующая добавка - 1 - 3
Вода - 4 - 6
Органический растворитель - Остальное
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к ВЖС фракции C₁₆-C₂₀ получают традиционным способом получения неионогенных поверхностно-активных веществ путем оксиалкилирования соединений с подвижным атомом водорода (Шенфельд Н. Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена. М.: Химия, 1982, с.65, с.18).

Модифицирующая добавка представляет собой:
- моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов общей формулы C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m, где n=10-18, m=8-10 под торговым названием Синтанолы АЛМ-10(ТУ 6-14-864-88) или ДС-10 (ТУ 6-14-577-88);
- алкоксиметилметилдиэтиламмоний метилсульфат общей формулы C_nH_2n+1OCH₂N⁺(CH₃) (CH₂CH₃)₂] [CH₃SO₄], где n=10-18 под торговым названием Алкамон ДС-10 (ТУ 6-14-664- 81);
- бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат формулы [C_nH_2n+1O(C₂H₄))_m]₂POOH, где n= 8-10, m=6 под торговым названием Оксифос КД-6.

В качестве растворителя состав содержит алифатический спирт (метиловый или бутиловый, или изобутиловый, или изопропиловый) или ароматические углеводороды (нефрас Ар-120/200 или этилбензольная фракция, или бутилбензольная фракция), или их смесь.

Сопоставительный анализ признаков изобретения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный продукт присоединения и совокупность заявляемых существенных признаков состава ранее неизвестны.

Из известного уровня науки и техники не обнаружено изобретений, аналогичных заявляемому продукту присоединения и аналогичных заявляемой совокупности признаков состава для предотвращения АСПО и которые приводили бы к достижению более высокого технического результата, чем заявляемые продукты, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых продукта и состава критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявляемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры получения продукта присоединения окиси этилена и окиси пропилена к ВЖС фракции C₁₆-C₂₀.

Пример 1. В реактор емкостью 500 мл загружают 43 г ВЖС фракции C₁₆-C₂₀ и 1,26 г катализатора кристаллического KOH. Для удаления кислорода осуществляют продувку азотом и вакуумируют при перемешивании при температуре 80-100^oC с повышением температуры до 110^oC. В реактор подают 86,7г окиси этилена и процесс ведут при температуре 115^oC и давлении 200-300 КПа до полного поглощения окиси этилена. Затем продукт оксипропилируют введением 171,4 г окиси пропилена при 120^oC и давлении 250 -500 кПа.

Примеры 2-3. Осуществляют аналогично примеру 1, изменяя количество продуктов присоединения и условия реакции.

Данные по примерам 1-3 сведены в табл.1.

Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту фракции C₁₆-C₂₀ представляет собой вязкую жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета.

Приводим примеры приготовления состава и результаты испытания его на эффективность.

Пример 1 (прототип). К 10 г продукта последовательного присоединения 12 моль окиси этилена и 18 моль окиси пропилена к 1 моль жирного спирта таллового масла добавляют 3 г синтанола АЛМ-10 и 87 г изобутилового спирта. Смесь перемешивают до получения гомогенного состава.

Пример 2. (по заявляемому составу). К 10 г продукта присоединения ПП-1 добавляют 3 г синтанола АЛМ-10 и 87 г метилового спирта. Смесь перемешивают до получения гомогенной массы.

Примеры 3-12. Осуществляют аналогично примеру 2, изменяя качественный и количественный состав.

Составы для предотвращения АСПО, полученные по примерам 1-12, испытывают на эффективность.

Определение эффективности предотвращения АСПО проводят по методике "Оценки эффективности ингибиторов парафиноотложений комплексного или многофазного действия на отмыв пленки нефти", разработанной в НИИнефтепромхим (гр. 10 и 12 табл.3) и методу "холодного диска" ("The Journal of Canadian Petrol. Technol." т.25, вып. 4, с. 40-44), (графа 11 и 13 табл.3). Эффективность действия ингибиторов парафиноотложений по данному методу определяется по разности массы отложений на поверхности "холодного" диска до и после обработки ингибитором. Готовят два химических стакана со 100 мл нефти, насыщенной АСПО. В один из них микрошприцем или микропипеткой вводят дозированное количество ингибитора и перемешивают. Нефть, насыщенная АСПО, из стакана на поверхность "холодного" диска поступает из шланга, подключенного к перильстатическому насосу. Температуру поверхности диска поддерживают ниже температуры начала кристаллизации парафина из нефти. После того, как нефть стечет с диска, парафиноотложения шпателем снимаются в предварительно взвешенную кювету. Эффективность ингибирования определяют по формуле:

где
Э - эффективность ингибирования, %;
М₀ - масса парафиноотложений в контрольном опыте, г;
М_п - масса парафиноотложений при использовании ингибитора, г.

Испытания проводят на нефтях типа 1 и 2 с содержанием парафина, смол и асфальтенов в соотношениях, приведенных в табл.2.

Данные по примерам 1 - 12 и свойства сведены в табл.3. Заявленный состав для предотвращения АСПО по сравнению с прототипом обладает более низкой температурой застывания до минус 60^oC, что в 2-3 раза ниже, чем у прототипа, более стабилен при сохранении высокой эффективности ингибирования.

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования. Продукт последовательного присоединения окисей этилена (ОЭ) и пропилена (ОП) к высшему спирту фракции C₁₆-C₂₀ (ВЖС) при их мольном соотношении (10-14) : (16-20) : 1 соответственно может быть использован в составах асфальтено-смолопарафиновых отложений (АСПО) на нефтепромысловом оборудовании. Состав ингибитора АСПО содержит (%) продукт последовательного присоединения ОЭ и ОП к ВЖС 10-30, модифицирующую добавку 1-3 и органический растворитель - остальное. Состав может дополнительно содержать воду 4-6%. Состав для предотвращения АСПО обладает низкой температурой застывания и стабилен при сохранении высокой эффективности. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту фракции C₁₆ - C₂₀ при их мольном соотношении (10 - 14) : (16 - 20) : 1 соответственно в качестве исходного компонента для ингибитора асфальтеносмолопарафиновых отложений. 2. Состав ингибитора асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту, модифицирующую добавку и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве продукта последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту он содержит продукт по п.1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту фракции C₁₆ - C₂₀ - 10 - 30
Модифицирующая добавка - 1 - 3
Органический растворитель - Остальное
3. Состав по п.2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт последовательного присоединения окиси этилена и окиси пропилена к высшему жирному спирту фракции C₁₆ - C₂₀ - 10 - 30
Модифицирующая добавка - 1 - 3
Вода - 4 - 6
Органический растворитель - Остальноен