СОСТАВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ СТОЙКИХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И КОРРОЗИИ Российский патент 2004 года по МПК C10G33/04 C08G65/42 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к деэмульгаторам для разрушения водонефтяных эмульсий, которые могут быть использованы в процессах подготовки нефти с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений.

Известен деэмульгатор водонефтяных эмульсий, включающий смесь оксиалкилированной изононилфенолформальдегидной смолы и оксиалкилированного этилендиамина при их массовом соотношении (0,25:5,6):1 соответственно в органическом растворителе при соотношении, мас.%:

Вышеуказанная смесь 55-56

Растворитель Остальное

(патент РФ №2139317, МКИ С 10 G 33/04).

Известный состав недостаточно эффективен по отношению к стойким водонефтяным эмульсиям, образованным смолистыми и парафинистыми нефтями, обладает избирательным действием.

Известен деэмульгатор для разрушения водонефтяной эмульсии, включающий продукт взаимодействия смеси блок-сополимера окисей этилена и пропилена на основе амина и блок-сополимера окисей этилена пропилена на основе глицерина или гликоля с фосфорсодержащим соединением, взятых при их массовом соотношении, равном 1:(0,1-0,5):(0,1-5) соответственно, и растворитель (Патент РФ №2154090, МКИ C 10 G 33/04).

Однако известный деэмульгагор недостаточно эффективен и не является реагентом комплексного действия.

Наиболее близким к предлагаемому является деэмульгагор для разрушения водонефтяных эмульсий, обладающий защитным эффектом от сероводородной коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО), включающий продукт взаимодействия смеси блок-сополимера окисей этилена и пропилена (БСОЭиП) с оксиэтилированным амином на основе жирных кислот с фосфорсодержащим соединением при их мольном соотношении, равном 1:(0,1-0,5):(0,1-3,0) соответственно. Для придания реагенту технологичности к нему добавляется растворитель (Патент РФ №2152422, МКИ C 10 G 33/04).

Однако известный реагент является недостаточно эффективным при низкой температуре эксплуатации.

В основу настоящего изобретения положена задача создания высокоэффективного деэмульгатора для разрушения водонефтяной эмульсии, обладающего свойством защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и АСПО при использовании его при низких температурах.

Поставленная задача решается так, что состав для разрушения водонефтяной эмульсии и защиты нефтепромыслового оборудования, включающий продукт взаимодействия смеси блок-сополимера окисей этилена и пропилена с фосфорсодержащим соединением, в качестве продукта взаимодействия блок-сополимеров окисей этилена и пропилена с фосфорсодержащим соединением он содержит продукт взаимодействия, выбранный из группы: продукт взаимодействия блок-сополимера окисей этилена и пропилена на основе амина или гликоля с блок-сополимером окисей этилена и пропилена на основе глицерина и с фосфорсодержащим соединением, продукт взаимодействия смеси блок-сополимера окисей этилена и пропилена с оксиэтилированным амином на основе жирных кислот - Оксамином Л-15 с фосфорсодержащим соединением, продукт взаимодействия блок-сополимера окисей этилена и пропилена на основе амина или гликоля с фосфорсодержащим соединением и с азотсодержащим соединением, продукт взаимодействия блок-сополимера окисей этилена и пропилена на основе глицерина с фосфорсодержащим соединением и с азотсодержащим соединением и дополнительно он содержит оксиэтилированный продукт конденсации алкилфенола и формальдегидсодержащего компонента (ФСК) с числом углеродных атомов в алкильной цепи C₄-C₁₂ при мольном соотношении алкилфенол:ФСК 1:(0,67-1,0) в пересчете на формальдегид со степенью оксиэтилирования 20-80 мас.%, и маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия, выбранный

из группы, указанный выше 20-60

Оксиэтилированный продукт конденсации

алкилфенола с формальдегидсодержащим

компонентом 20-60

Маслорастворимое неионогенное

поверхностно-активное вещество Остальное

В преимущественных вариантах состав дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия, выбранный

из группы, указанный выше 20-60

Оксиэтилированнй продукт конденсации

алкилфенола с формальдегидсодержащим

компонентом 20-60

Маслорастворимое неионогенное

поверхностно-активное вещество 1,0-30,0

Растворитель Остальное

а в качестве маслорастворимого поверхностно-активного вещества он содержит вещество, выбранное из группы: Диссолван 3264-1, Диссолван 4490, Неонол АФ₉-4, Неонол АФ₉-6, ПВ ПШТДИ, Лапрол 6003-2Б-10, Лапрол 6003-2Б-18, Лапрол 5003-2Б-15, Оксафор-43, Оксафор-1107, АЛМ-3.

В качестве продукта взаимодействия могут быть использованы, например, продукт взаимодействия предварительно смешанного БСОЭиП с оксиэтилированным амином на основе жирных кислот - Оксамином Л-15 с фосфорсодержащим соединением - ПВ-1 (Патент РФ №2152422, C 10 G 33/04, 2000 г., БИ №19, табл.6) или продукт взаимодействия смеси БСОЭиП на основе гликоля или амина и БСОЭиП на основе глицерина с фосфорсодержащим соединением ПВ-2 (Патент РФ №2154090, C 10 G 33/04, 2002 г., БИ №22, табл.7) или продукт взаимодействия БСОЭиП на основе гликоля или амина с фосфорсодержащим соединением и с азотсодержащим соединением ПВ-3 (патент РФ №2069669, C 08 G 65/32, 1996г., БИ №33, табл.8) или продукт взаимодействия БСОЭиП на основе глицерина с фосфорсодержащим соединением и с азотсодержащим соединением - ПВ-4 (Патент РФ №2077786, табл.9).

При получении вышеперечисленных продуктов взаимодействия используют:

1. В качестве БСОЭиП на основе гликоля, например, Лапрол 4202-2Б-30 (4202) по ТУ 2226-039-05766801-95, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси этилена и пропилена с гликолем, или БСОЭиП на основе пропиленгликоля или этиленгликоля с молекулярной массой около 6000-активная основа Проксанола-305-50 по ТУ 6-214-19-676-86, или БСОЭиП на основе гликоля - Лапрол 5002-2Б-30 по ТУ 39-05765670-ОП-159-93.

2. Оксиэтилированный амин на основе жирных кислот представляет собой N-алкил-N, N-ди(полиэтиленгликоль)амины на основе кислот кокосового масла общей формулы: Ср Н₂р+1N (С₂НnО)м H(C₂HnO)n H, где р=10-12, n+м=15 и имеет товарное название Оксамин-15, описан в справочнике "Поверхностно-активные вещества", Л.: Химия, 1979 г.

3. В качестве БСОЭиП на основе амина используют, например, БСОЭиП на основе этилендиамина с молекулярной массой около 5000 - Дипроксамин-157 по ТУ 6-14-614-76 с молекулярной массой около 7000-активная основа Проксамина 385-50 по ТУ 6-14-19-675-86.

4. В качестве БСОЭиП на основе глицерина - простой полиэфир этилен- и пропиленоксидов, получаемых алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блок-сополимеризацией с окисью этилена с молекулярной массой 3000-6000 у.е., используют, например, Лапрол 6003-2Б-18 по ТУ 6-05-221-880-06, или Лапрол 5003-2-Б10 по ТУ 6-05-1513-75, или Лапрол-5003-2-15 по ТУ 6-55-221-1141-90, или Лапрол 3003 по ТУ 6-05-1315-75, или Лапрол 3603-2-12 по ТУ 6-052014-86, или Лапрол 4503 по ТУ 6-05-2033-87.

5. В качестве фосфорсодержащего соединения используют, например, диметилфосфит (ДМФ) по ТУ 6-00-5763445-1189, или диэтилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88, или фосфорную кислоту по ТУ 6-09-26-200-75, или фосфористую кислоту по ТУ 6-09-4023-75, или фосфорный ангидрид по ТУ 6-09-4173-76, или хлорокись фосфора.

6. В качестве азотсодержащего соединения используют, например, первичные или вторичные амины и диамины ароматического и жирного рядов (см. Химия. Справочное руководство. Ленинград, Химия, 1975 г.):

- С₁₂Н₂₅NН₂ - додециламин,

- С₁₂H₂₅NH(CH₂)₃NH₂ - додецилпропилдиамин,

- (С₁₂H₂₅)₂NH - дидодециламин,

- С₁₄H₂₉NH₂ - тетрадециламин,

- C₁₇H₃₅NH₂ - гептадециламин,

- Этилендиамин (ЭДА),

- Агидол АФ-2 - смесь 2-этилендиаминометилфенола и 2,6-диэтилендиаминометилфенола по ТУ 38.30340-83,

- Полиэтиленполиамины (ПЭПА) - продукт производства этилендиамина по ТУ 6-02-594-85,

- Кубовые остатки производства морфолина (KM) - "Высококипящая фракция" по ТУ 6-14-10-210-87.

- Кубовые остатки производства анилина (КА) по СТП-6-14-92-89,

а также алканоламины:

- моноэтаноламин (МЭА),

- диэтаноламин (ДЭА),

- триэтаноламин (ТЭА).

7. В качестве растворителя могут быть использованы, например, Нефрас АР 120-200 - смесь ароматических углеводородов по ТУ 38-101809-90, или бутилбензольная фракция (ББФ) по ТУ 2411-034-05757601-94, или толуол по ГОСТ 5789-78, или этилбензол по ТУ 6-01-10-37-78, или ксилольная фракция по ТУ 2414-319-05742746-97, или смеси ароматических углеводородов и алифатических спиртов, или их смеси с С₂-С₄-моноалкиловыми эфирами этилен- и диэтиленгликолей, или смеси ароматических углеводородов, алифатических спиртов и воды.

В качестве С₂-С₄ моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликолей могут быть использованы, например, моноэтиловый эфир этиленгликоля (этицеллозольв) – МЭЭЭГ по ТУ 6-09-3222-79, или МБЭЭГ - монобутиловый эфир этиленгликоля (бутилцеллозольв) по ТУ 6-01-646-84, или МБЭДЭГ - монобутиловый эфир диэтиленгликоля - (бутилкарбитол) по ТУ 6-09-3289-79, или МЭЭДЭГ - моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (этилкарбитол).

В качестве алифатических спиртов могут быть использованы, например, метиловый спирт (МС) по ГОСТ 2222-78, или этиловый спирт (ЭС) по ГОСТ 18300-87, или изопропиловый спирт (ИПС) по ГОСТ 9805-84.

8. Продукт конденсации алкилфенола с числом углеродных атомов С₄-С₁₂ в алкильном радикале и формальдегидсодержащего продукта получают способом конденсации фенола и формальдегида при нагревании в присутствии кислого катализатора (Кноп А., Шейб В. Фенольные смолы и материалы на их основе. М.: Химия, 1983, с.39). Для получения предлагаемого продукта процесс конденсации ведут при мольном соотношении алкилфенол: формальдегидсодержащий продукт, равном 1:(0,67-1,0) в пересчете на формальдегид, который оксиэтилируют при нагревании в присутствии щелочного катализатора (патент РФ №2037511, C 10 G 33/04, 1995, табл.10).

Степень оксиэтилирования в продукте составляет 20-80 мас.%.

Пример получения продукта конденсации алкилфенола и формальдегидсодержащего продукта.

В реактор, снабженный мешалкой и ловушкой Дина-Старка, помещают 220 г (1 моль) изононилфенола, 81 мл 37%-ного технического формалина (1 моль формальдегида) и 1,25 г бензолсульфокислоты. Затем приливают 400 г Нефраса Ар 120/200 и греют в течение 3-4 ч при температуре кипения растворителя. По истечении этого времени постепенно поднимают температуру в колбе до 150°С и одновременно ведут отгонку воды. По окончании отгонки воды в реакционную массу добавляют 10 мл насыщенного раствора щелочи.

Оксиэтилирование проводят в автоклаве общепринятым методом до содержания оксиэтильных групп в полученном продукте 50 мас.%.

В качестве алкилфенолов (АФ) с числом углеродных атомов С₄-C₁₂ в алкильном радикале могут быть использованы, например, изооктилфенол по ТУ 38-602-09-20-91, или третбутилфенол по ТУ 2425-001-11003042-95, или ундеканфенол по 6-09-11-892-77.

В качестве формальдегидсодержащего продукта (ФП) используют водный или водно-метанольный раствор формальдегида (ФМД) или параформ. Водный раствор формальдегида - формалин используют в соответствии с ГОСТ 1625-89 "Формалин технический", параформ - по ТУ 6-09-141-03-83, водно-метанольный раствор формальдегида - в соответствии с ТУ 38-602-09-43-92.

9. В качестве маслорастворимого неионогенного поверхностно-акивного вещества могут быть использованы, например:

Диссолван 3264-1 - паспорт фирмы "Хехст" ФРГ - неионогенная химическая основа с содержанием 15% высококипящих углеводородов;

Оксафор-43 - оксиэтилированная алкилфенолформальдегидная смола (ТУ 38-401472-84);

Оксафор-1107 оксиэтилированное производное алкилфенолформаль-дегидной смолы (ТУ 38-401743-89),

Диссолван 4490 - неионогенное поверхностно-активное вещество в метаноле (паспорт фирмы "Хехст" ФРГ),

АЛМ-3 - оксиэтилированные С₁₂-С₁₃ жирные спирты (паспорт ПО "Капролактам" г. Дзержинск);

Неонол АФ₉ -4,6-оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена по ТУ 38-507-63-300-93;

ПВ ПП/ТДИ - продукт взаимодействия БСОЭиП на основе глицерина с толуилендиизоцианатом при их мольном соотношении от (n+1)-(n+3) соответственно, где n - число молей толуилендиизоцианата (Патент РФ №2089593, С 10 G 33/04, 1997 г.).

простые полиэфиры этиленпропиленоксидов, получаемых алкоголятной полимеризацией окиси этилена и пропилена с глицерином, например:

- Лапрол-6003-2Б-10 (ТУ 6-05-221-880-86);

- Лапрол 6003-2-18 (ТУ 6/05-221-880-86);

- Лапрол 5003-2Б-15 (ТУ 6-55^А21-1 141-90).

Заявленный реагент получают смешением компонентов в различной последовательности, возможно, и с частичным использованием растворителей в процессе смешения.

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим данные по количественным и качественным характеристикам.

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой, помещают 45 г продукта взаимодействия смеси Лапрола 4202 на ЭГ и Оксамина Л-15 с диметилфосфитом при их мольном соотношении 1:0,3:1, соответственно добавляют 45 г оксиэтилированного продукта конденсации алкилфенола - Сд с ФМД при их мольном соотношении 1:0,9 соответственно и 10 г Диссолвана 3264-1. Смесь тщательно перемешивают при температуре 20-50°С до получения однородного продукта.

Примеры 2-84 выполняют аналогично примеру 1, изменяя количественное и качественное соотношение компонентов. Полученный продукт представляет собой вязкую жидкость от коричневого до темно-коричневого цвета. Данные по примерам представлены в табл. 1-10.

Изобретение относится к деэмульгаторам для разрушения водонефтяных эмульсий, которые могут быть использованы в процессах подготовки нефти к ее дальнейшей переработке. Состав по изобретению содержит следующие компоненты мас.%: продукт взаимодействия БС ОЭ и ОП с фосфор- или фосфор- и азотсодержащими соединениями 20-60; оксиалкилированный продукт конденсации алкилфенола с формальдегидсодержащим компонентом (ФСК) 20-60; маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество (мНПАВ) остальное. Предпочтительно деэмульгатор дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении компонентов, мас. %: продукт взаимодействия, указанный выше, 20-60; оксиалкилированный продукт конденсации, указанный выше, 20-60; маслорастворимое НПАВ 1,0-30,0; растворитель остальное. В качестве продуктов взаимодействия в состав входит продукт, выбранный из группы: продукт взаимодействия блок-сополимера (БС) окисей этилена (ОЭ) и пропилена (ОП) с фосфор- или фосфор- и азотсодержащими соединениями; продукт взаимодействия смеси блок-сополимера окисей этилена и пропилена с оксиэтилированным амином на основе жирных кислот с фосфорсодержащим соединением и, кроме того, оксиэтилированный продукт конденсации алкилфенола с формальдегидсодержащим компонентом (ФСК) с числом углеродных атомов в алкильной цепи C₄-C₁₂ при мольном соотношении алкилфенол:ФСК, равном 1:(0,67-1,0) в пересчете на формальдегид, со степенью оксиэтилирования 20-80 мас.% и маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество (мНПАВ). Технический результат – повышенная эффективность деэмульгатора при разрушении стойких водонефтяных эмульсий смолистых и высокопарафинистых нефтей и при защите оборудования от коррозии. 1 з.п.ф-лы, 10 табл.

1. Состав для разрушения стойких водонефтяных эмульсий и защиты нефтепромыслового оборудования от асфальтено-смоло-парафиновых отложений и коррозии, включающий продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена (БСОЭП) с фосфорсодержащим соединением, отличающийся тем, что в качестве продукта взаимодействия блоксополимеров окисей этилена и пропилена с фосфорсодержащим соединением он содержит продукт взаимодействия, выбранный из группы: продукт взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена с фосфор- или фосфор- и азотсодержащими соединениями, продукт взаимодействия смеси блоксополимера окисей этилена и пропилена с оксиэтилированным амином на основе жирных кислот с фосфорсодержащим соединением и дополнительно: оксиэтилированный продукт конденсации алкилфенола с формальдегидсодержащим компонентом с числом углеродных атомов в алкильной цепи C₄-C₁₂ при мольном соотношении алкилфенол:ФСК 1: (0,67-1,0) в пересчете на формальдегид со степенью оксиэтилирования 20-80 мас.% или смесь указанных оксиэтилированных продуктов конденсации и маслорастворимое неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия БСОЭП с фосфор- или

фосфор-азотсодержащими соединениями 20-60

Оксиэтилированный продукт конденсации

алкилфенола с формальдегидсодержащим

компонентом 20-60

Маслорастворимое неионогенное

поверхностно-активное

вещество Остальное

Продукт взаимодействия,

указанный выше 20-60

Оксиэтилированный продукт

конденсации, указанный выше 20-60

Маслорастворимое неионогенное

поверхностно-активное

вещество 1,0-30,0

Растворитель Остальное