СОСТАВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ И АСФАЛЬТЕНО-СМОЛО-ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2005 года по МПК C10G33/04 

Изобретение относится к области подготовки нефти, а именно к составам для разрушения водонефтяных эмульсий с одновременной защитой нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано: для обезвоживания нефти при подаче в систему сбора и транспорта парафинистых нефтей; для защиты нефтепромыслового оборудования, наземных транспортных коммуникаций от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений.

Известен состав для обезвоживания и обессоливания нефти и ингибирования асфальтено-смоло-парафиновых отложений, включающий блоксополимер окисей этилена 1-30 и окисей пропилена 50-80 с молекулярной массой 3000-6000, оксиалкилированную полиэфирную смолу и растворитель (патент РФ №2152976 С1 20.07.2000 г., С 10 G 33/04). Известный состав не обладает эффектом ингибирования коррозии.

Известен деэмульгатор для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий, получаемый путем взаимодействия блоксополимера окисей этилена и пропилена на основе глицерина с толуилендиизоционатом с последующим растворением продукта взаимодействия в растворителе до 30-65% концентрации (патент РФ №2089593 С1, 10.09.97, С 10 G 33/04).

Известный деэмульгатор не обладает эффектом комплексного действия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный состав для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина с мол.м. 3000-6000, продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и растворитель (патент РФ №2140961, С1. 10.11.99, С 10 G 33/04).

Известный деэмульгатор является реагентом комплексного действия и достаточно эффективен, однако является селективным.

В основу настоящего изобретения положена задача создания высокоэффективного состава для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) для нефтей с высокой обводненностью и высоковязких нефтей, позволяющего при использовании осуществить очистку сточных вод.

Поставленная задача решается так, что состав для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и АСПО, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина, продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и растворитель, дополнительно содержит оксиэтилированный амин на основе жирных кислот (ОЭА ЖК) - Оксамин-15 или продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена (БСОЭ и П)

на основе глицерина 15-75

Продукт взаимодействия оксиэтилированного

и оксипропилированного глицерина

с толуилендиизоцианатом 5-15

Оксамин-15 или Оксамин-Ф-15 0,5-2,5

Растворитель Остальное

1) Блоксополимеры окисей этилена и пропилена на основе глицерина - Лапролы с молекулярной массой 3000-10000 у.е. Указанные полимеры получают известным путем (Н.Шенфельд “Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена”. Москва, Химия, 1982 г. 752 с.), патент США №3699051, МКИ B 01 D 17/04, 1972 и берут, например, Лапрол 3003 с молекулярной массой 3000 (ТУ 6-05-1513-75), Лапрол 3603-2Б-12 с молекулярной массой 3600 (ТУ 6-05-2014-86), Лапрол 4503 с молекулярной массой 4500, Лапрол 5003-2Б-15 с молекулярной массой 5000 (ТУ 6-55-221-1141-90), Лапрол 5003-2Б-10 с молекулярной массой 5000 (ТУ 6-55-221-1141-90), Лапрол 6003-2Б-18 с молекулярной массой 6000 (ТУ 6-05-221-880-86).

Продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом (ТДИ) при мольном соотношении, равном (1,1-4):1 соответственно, получают способом, описанным в патенте РФ №2089593.

Оксиэтилированный амин на основе жирных кислот представляет собой N-алкил N, N - ди (полиэтиленгликоль) амин на основе кислот кокосового масла общей формулы C_pH_2pN(C₂H₄О)mH(C₂H₄О)nH, где _р=10-12, n+m=15, и имеет торговое название Оксамина-15 (Справочник “Поверхностно-активные вещества, Л., Химия, 1979 г.).

Продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15 - получают известным путем, используя в качестве фосфорсодержащего соединения, например, диметилфосфит (ДМФ), или пятиокись фосфора (P₂O₅), или фосфористую или фосфорную кислоты.

В качестве растворителя могут быть использованы, например, метанол (МС) по ГОСТ 2222-78, или этанол по ГОСТ 18300-87, или пропанол, или смесь метанол:вода или их смесь с водой, или ароматические углеводороды, например Нефрас А_р 120/200 по ТУ 38-101-809-90, или толуол по ГОСТ 5789-78, или бутилбензольная фракция (ББФ) по ТУ 38.102-97-76, или этилбензольная фракция (ЭБФ) по ТУ 38.30225-81. Предлагаемый состав получают смешением исходных компонентов при температуре 40-50°С.

Образцы составов приведены в таблице 1.

Примеры получения заявленного реагента.

Пример 1

К 70 г Лапрола с м.м. 8000 добавляют 15 г продукта взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина (ОЭ и ОПТ) с м.м. 6000 и ТДИ (в мольном соотношении ОЭ и ОПГ:ТДИ, равном 4:1), 1,5 г Оксамина-15 и 13,5 г растворителя ББФ:МС: вода в соотношении 10:8:1 соответственно. Смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы.

Примеры 2-15 выполняют аналогично примеру 1, изменяя соотношение компонентов.

Пример 16 (прототип).

Полученные составы представляют собой однородные, прозрачные жидкости от светло-желтого до коричневого цвета с плотностью d=0,900-0,980 г/см³, кинематическая вязкость при 20°С не более 80 мм²/с.

Данные по составу сведены в таблицу 1.

Заявленные составы испытывают на деэмульгирующий эффект, на эффект защиты от коррозии, асфальтено-смоло-парафиновых отложений и на остаточное содержание нефтепродуктов в воде.

Приводим данные о физико-химических характеристиках нефтей ОАО “Юганскнефтегаз”, использованных при проведении испытаний:

Обводненность эмульсии, % 75-85

Плотность при 20°С, кг/м³ 879-895

Кинематическая вязкость,

мм²/с при 20°С 35,6-53,5

масс. доля, %:

серы 1,4-1,9

асфальтенов 2,1-3,5

силикатных смол 10,5-13,7

парафинов 3,4-5,2

Испытания деэмульгаторов проводят как на естественной, так и на искусственной эмульсиях по следующим методикам.

В водонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор и встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40°С в течение 2-х часов и измеряют количество свободно выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Полученные образцы испытаны на эффективность антикоррозионного действия на реальной пластовой воде с нефтяного месторождения, содержащей 150 мг/л сероводорода, и реальной пластовой воде, содержащей 130 мг/л сероводорода и 75 мг/л углекислоты. Результаты приведены в таблице 2. Степень коррозии определена на образцах стали 3 размером 20×20×1 мм по потере массы. Эффективность защитного действия ингибиторов в сероводородной среде определена по известной методике ОСТ 39-099-79 “Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах”.

Защитные свойства образцов ингибитора определяют при температуре +60°С.

Время испытания каждого образца составляло 30 минут. Коррозионные испытания проведены при дозировке 50 мг/л ингибитора. Результаты представлены в табл.2.

Эффективность предотвращения асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) оценивают по следующим показателям:

1) по отмыву пленки нефти составом;

2) по величине дисперсии АСПО в среде состава;

3) по отмыву АСПО.

Определение отмыва пленки нефти осуществляют в следующем порядке. В стеклянную пробирку до определенной метки наливают нефть, обработанную реагентом из расчета 0,005% на активную основу, и отстаивают 20 минут. Затем нефть выливают, а в пробирку до половины наливают пластовую воду, добавляют нефть до отметки. Пробирку закрывают пришлифованной пробкой, после чего одновременно с включением секундомера пробирку переворачивают. Нефть и вода меняются объемами. Фиксируют площадь отмыва поверхности пробирки, занятой пластовой водой взамен нефти. Результат считается отличным, 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 см² пластовой воды, дозируют испытуемый реагент. В эту же колбу помещают АСПО весом 0,5 г. Содержимое колбы нагревают до расплавления парафина (60-90°С), а затем охлаждают, перемешивая. После охлаждения до 20-25°С замеряют величину частиц дисперсии парафина (σ) и площадь рабочей поверхности колбы, не покрытой (замазанной) АСПО (S).

Согласно методике результат считается отличным при величине дисперсии 0,1-1 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 отличным, если доля отмыва поверхности (S) от АСПО в % составляет 90-100, хорошим 80-90, удовлетворительным 50-80 и плохим <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”.

Результаты испытаний предлагаемого реагента приведены в таблице 2.

Из представленных в таблице 2 данных видно, что заявленный реагент эффективно разрушает водонефтяные эмульсии, защищает нефтепромысловое оборудование от коррозии и АСПО, а также при использовании позволяет эффективно решать вопрос очистки сточных вод.

Изобретение относится к подготовке нефти для переработки на стадии ее обезвоживания и обессоливания путем разрушения водонефтяных эмульсий с помощью добавок поверхностно-активных веществ. Состав по изобретению включает блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа "Лапрол", продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и растворитель. Кроме того, состав содержит оксиэтилированный амин на основе жирных кислот - Оксамин-15 или продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением - Оксамин Ф-15, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена

на основе глицерина 15-75

Продукт взаимодействия оксиалкилированного

глицерина с толуилендиизоцианатом 5-15

Оксамин-15 или Оксамин-Ф-15 0,5-2,5

Растворитель Остальное

Технический результат - создание состава повышенной эффективности для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смоло-парафиновых отложений с одновременной очисткой сточных вод. 2 табл.

Состав для разрушения водонефтяных эмульсий, защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и асфальтено-смолопарафиновых отложений, включающий блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе глицерина типа "Лапрол", продукт взаимодействия оксиэтилированного и оксипропилированного глицерина с толуилендиизоцианатом и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксиэтилированный амин (на основе жирных кислот) Оксамин-15 или продукт взаимодействия Оксамина-15 с фосфорсодержащим соединением Оксамин Ф-15 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Блоксополимер окисей этилена и пропилена

на основе глицерина 15-75

Продукт взаимодействия оксиэтилированного

и оксипропилированного глицерина

с толуилендиизоцианатом 5-15

Оксамин-15 или Оксамин Ф-15 0,5-2,5

Растворитель остальное