Способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений Российский патент 2025 года по МПК E21B37/06 B08B9/08 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, и может быть использовано для очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) объектов добычи и хранения нефти, железнодорожных цистерн.

Известен способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений в области нефтедобычи (патент РФ №2683742, опубл. 01.04.2019). Способ включает замер уровня донных отложений, подачу диспергаторов, размыв донных отложений при помощи стационарной системы размыва донных отложений. После размыва донных отложений осуществляют откачку смеси нефти с нефте- или нефтепродукте растворимым диспергатором из резервуара с последующей его дегазацией.

Недостатком данного способа можно отнести опасность для окружающей среды, сложность и высокая стоимость технологических процессов.

Известен состав для очистки поверхности от загрязнений нефтью с помощью изопропанола или изобутанола, сольвента нефтяного, метилового эфира, (патент РФ №2794178,опубл.20.04.2023 г.).

Недостатком является опасность для окружающей среды, высокая стоимость технологических процессов, большой расход реагентов и тепловой энергии.

Известен способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с применением ультразвукового воздействия, описанный в статье «Применение ультразвукового воздействия для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений» (Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. №5-6. С. 29-33. DOI: 10.24411/0131-4270-2020-6-29-33). Предлагается поместить в резервуаре нефтью и отложениями ультразвуковой излучатель. Далее излучатель включают, оптимальное время работы источник ультразвука может составляет 1-2 часа.

Недостатком этого способа является низкая эффективность растворения АСПО.

Технической проблемой заявляемого изобретения является разработка способа удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с достижением следующего технического результата: упрощение процесса очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений, с одновременным повышением качества очистки; повышение качества менее эффективных растворителей до самых эффективных, что позволяет применять более дешевые растворители без снижения эффективности ультразвука; позволяет снижать расход растворителей; улучшение экологической безопасности и сокращение времени на проведение очистки.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе очистки резервуаров от асфальтосмолопарафиновых отложений с применением ультразвукового воздействия согласно изобретению, добавляют в резервуар растворитель ИТПС-010, в резервуар помещают ультразвуковой излучатель, включают и воздействуют до достижения расщепления отложений в течение 1-300 мин, по мере увеличения радиуса границы фаз излучатель перемещают в новую точку. При этом для препятствования обратного застывания асфальтосмолопарафиновых отложений в обработанную зону помещают сорбент, затем отложения удаляют и отправляют на переработку и используют в качестве вторичного сырья.

На фиг. 1 представлена схема использования ультразвукового излучателя для удаления АСПО, на фиг. 2 - эффективность растворения асфальтосмолопарафиновых отложений совместно с ультразвуком и только с растворителем.

На фиг. 1 обозначено 1 - ультразвуковой излучатель, 2, 3, 4 - точки установки ультразвукового излучателя.

Способ осуществляется следующей последовательностью операций: проводят отбор образцов асфальтосмолопарафиновых отложений из резервуаров малого объема хранения и железнодорожных цистерн. В резервуар или цистерну с АСПО добавляют растворитель ИТПС-010.

Опускают в резервуар с асфальтосмолопарафиновыми отложениями и с растворителем ультразвуковой излучатель. Излучатель можно поместить как в резервуар, который выведен из эксплуатации, так и в резервуар во время эксплуатации. Излучатель включают, устанавливают на мощность 44 кГц и воздействуют до достижения расщепления отложений, в течение 1-300 мин.

Увеличивается температура химических реагентов, асфальтосмолопарафиновые отложения начинают плавиться быстрее, радиус границы фаз и, соответственно, эффективность растворения увеличивается. По мере увеличения данного радиуса излучатель перемещают в новую точку. В только что обработанную зону помещают сорбент для препятствования обратного застывания асфальтосмолопарафиновых отложении, затем отложения отправляют на переработку и используют в качестве вторичного сырья.

За счет совместного синергетического действия химических реагентов и ультразвукового воздействия достигается увеличение эффективности удаления асфальтосмолопарафиновых отложений, снижение необходимого количества химических реагентов и время воздействия в 1,5-3 раза.

Пример 1.

В качестве объектов исследования использовались образцы асфальтосмолопарафиновых отложений с действующих трубопроводов и резервуаров.

Для определения эффективности растворителя подготавливают образцы отложений весом в пределах 1-3 г, пустые бюксы с корзинками взвешивают, таким образом определяют вес пустого бюкса и с корзинкой. Далее отложения помещают в приготовленные корзинки с бюксом и определяют вес отложения. Корзинку с образцом АСПО вновь взвешивают с точностью 0±0,005 г. Предварительно подготавливают «синюю» ленту с бюксами, процедуру доводя в сушильном шкафу до постоянного веса. В качестве растворителя используют растворитель ИТПС-010. В цилиндре вместимостью 100 см приготавливают растворитель. Корзинку с навеской АСПО помещают в герметичную стеклянную ячейку с объемом 150 мл, куда наливают растворитель объемом 100 мл. Эксперименты проводят при температуре 20°С с временем выдержки 24 ч. Время растворения исследуемых образцов (время контакта) составляет 2 ч, и по истечении 120 мин корзинку с оставшейся неразрушенной частью АСПО вынимают и сушат до постоянной массы при атмосферном давлении при температуре 20°С не менее 24 ч.Исследуемый растворитель ячейки, после времени контакта с образцом отложений, фильтруют через подготовленный бумажный фильтр, помещенный в стеклянную воронку. Далее фильтр с остатком сушат сутки на открытом воздухе. Спустя 24 ч фильтр с остатком отложений сушат до постоянного веса в эксикаторе. Спустя 24 ч корзинки вынимают из ячеек и взвешивают с остатком АСПО в аналитических весах с точностью ±0,005 г.

Массу неразрушенной части АСПО определяют по разности масс корзинки с неразрушенной массой АСПО и чистой корзинки с точностью до третьего знака после запятой. Фильтры с содержимом в бюксе доводят до постоянной массы в сушильном шкафу. После сушки фильтра и доведения его до постоянного веса определяют массу диспергированной части АСПО.

По результатам тестирования делают вывод о моющей, диспергирующей и растворяющей способности растворителя АСПО.

Пример 2.

В качестве объектов исследования использовались образцы асфальтосмолопарафиновых отложений с действующих трубопроводов и резервуаров.

Для определения эффективности растворителя подготавливают образцы отложений весом в пределах 1-3 г, пустые бюксы и корзинками взвешивают, таким образом определяют вес пустого бюкса и с корзинкой. Далее отложения помещают в приготовленные корзинки с бюксом и определяют вес отложения. Корзинку с образцом АСПО вновь взвешивают с точностью 0±0,005 г. Предварительно подготавливают «синюю» ленту с бюксами, процедуру, доводя в сушильном шкафу до постоянного веса. В качестве растворителя используют ИТПС-010. В цилиндре вместимостью 100 см³ приготавливают растворитель. Корзинка с навеской АСПО помещалась в герметичную стеклянную ячейку с объемом 150 мл, куда наливают исследуемый растворитель объемом 100 мл, опускают УЗ волновод в растворитель, проводят кавитационно-вихревое воздействие до в течение 1-300 мин.

Эксперименты проводят при температуре 20°С с временем выдержки 24 ч. Время растворения исследуемых образцов (время контакта) составляет 2 ч, и по истечении 115 мин корзинку с оставшейся неразрушенной частью АСПО вынимают и сушат до постоянной массы при атмосферном давлении при температуре 20°С не менее 24 ч. Исследуемый растворитель ячейки, после времени контакта с образцом отложений, фильтруют через подготовленный бумажный фильтр, помещенный в стеклянную воронку. Далее фильтр с остатком сушат сутки на открытом воздухе. Спустя 24 ч фильтр с остатком отложений сушат до постоянного веса в эксикаторе. Спустя 24 ч корзинки вынимают из ячеек и взвешивают с остатком АСПО в аналитических весах с точностью ±0,005 г.

Массу неразрушенной части АСПО определяют по разности масс корзинки с неразрушенной массой АСПО и чистой корзинки с точностью до третьего знака после запятой. Фильтры с содержимом в бюксе доводят до постоянной массы в сушильном шкафу. После сушки фильтра и доведения его до постоянного веса определяют массу диспергированной части АСПО.

Результаты представлены на диаграмме (фиг. 2). Ультразвуковое воздействие повышает эффективность растворителя. УЗ сильно повышает эффективность слабых растворителей, что позволяет применять более дешевые растворители без снижения эффективности ультразвука и позволяет снижать расход растворителей в 1,4-13 раз.

Пример 3.

Аналогично примеру 2 проводился эксперимент с сорбентами. После растворения АСПО выделяется нефть, и в место, где произошло отделение органической фазы, помещают сорбент, что в свою очередь позволяет собирать растворенные отложения и использовать в качестве вторичного ресурса.

Для сравнительного анализа были взяты сорбенты «Абура» и «ПОИСК». Сорбент Абура - природный минерал, порода, представляющая собой вулканическое стекло. По составу - алюмосиликат. Вид сорбции -адсорбция. Сорбент ООО НИЦ «ПОИСК» представляет собой гидрофобное порошкообразное вещество с размеры частиц не превышающими 1 мм. Эксперимент показал, что сорбент по-прежнему сохранялся без признаков набухания после воздействия нефти. Эксперимент с сорбентом марки «Абура» показал хороший результат, чем сорбент марки «ПОИСК».

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений объектов добычи и хранения нефти, железнодорожных цистерн. При осуществлении способа добавляют в резервуар растворитель ИТПС-010, в резервуар помещают ультразвуковой излучатель, включают и воздействуют в течение 1-300 мин. По мере увеличения радиуса границы фаз излучатель перемещают в новую точку. Упрощается процесс очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений с одновременным повышением качества очистки, повышается экологическая безопасность и сокращается время на проведение очистки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки резервуаров от асфальтосмолопарафиновых отложений с применением ультразвукового воздействия, отличающийся тем, что добавляют в резервуар растворитель ИТПС-010, в резервуар помещают ультразвуковой излучатель, включают и воздействуют в течение 1-300 мин, по мере увеличения радиуса границы фаз излучатель перемещают в новую точку.

2. Способ очистки резервуаров по п. 1, отличающийся тем, что в обработанную зону помещают сорбент для препятствования обратного застывания асфальтосмолопарафиновых отложений.