Способ предотвращения отложений парафинов в нефти Советский патент 1987 года по МПК F17D1/16 

Изобретение относится к способу предотвращения отложений парафинов в нефти путем использования добавок.

Цель изобретения - разработка споСреди алкоксилированных спирт формулы (VI) используют для получ ния ангидридов формулы (III) поли оксипропиловый лауриновый спирт, содержащий, например, 21 звено о си пропилена, триоксипропилов ый тридециловый спирт, оксипропилов

соба, который сохраняет свою эффективность как при хранении, так и при транспорте нефти относительно тяжелых парафинов.

Способ заключается в добавлении в парафиновую нефть добавок из семейст- О оксиэтиловый тридециловый спирт, ва замещенных М -сукцинимидэфиров Среди аминов формулы (IV) ис- в массовой концентрации 100-1500 ч./млн

Замещенные N-сукцинимидэфиры отвечают фурмулам

пользуют для получения продуктов мулы (I) изобретения-N-олеилпро диамин формулы С g (CH),-N N-изогридецилпропандиамин формул С|, Н NH-(CH.) , изотридоцил- окси-3-пропиламин-1 С 13 flj--.,0-(CK2), ундецилокси-3 -пропиламли- формулы С,,Н.-0-(СИ. тридсцилокси-3 пропиламин-1 форм лы C,J-i..-0-(,J.,j-NH,.; (этил-2 г сил)окси-Зпропиламин-1 формулы

О

//

Rv-(OAV-0Jl -lBXlm-R (1)

0

RdQAl

ro-Qr NHVB- N (-I) ,,,-R

где R, и Rj - линейный С,-С -алкил, A и В - C,.-Cj-алкил,

X - группа - N11 или -О, п - целое число 5-40, m - целое число 1-4, Z - целое число 1-3, Продукты изобретения, отвечающие формулам () и (11), могут быть получены в ходе реакции, по меньшей Nfc ре, одного ангидрида, отвечающего общей формуле

О

гО

-U

п

о (III)

с амином, отвечаюи1им либо общей формуле

Температура реакции обычно 65- и предпочтительно,80-160° С, 45 Продолжительность реакции 0,5-6 ч и предпочтительно 1-3 ч,

Амины формулы (IV) обычно испол зуют из расчета 1,02-1,2 моль и пр

NH, (IV)

либо общей формуле :

H.N-fBNHf- Н (V) - 1почтительно, 1,05-1,1 моль на моль

Ангидрид формулы (III) может быть ангвдрида формулы (111), получен взаимодействием малеинового ангидрида с вторичным или третичным алкоксилированным спиртом, отвечаюАмины формулы (V) обычно исполь зуют из расчета 1,02-1,2 моль и, предпочтительно, 1,05-1,1 моль на 2 моль ангидрида формулы (III). 55 Для получения продуктов изобрет ния можно также конденсировать в од этап малеиновый ангидри, оксиалкили рованный спирт формулы (VI) и амин формулы (IV) или (V).

щим общей формуле

R, -(-О -

(VI)

В вышеуказанных формулах (ITI), (IV), (V) и (VI) А, В, R,, R,;

п, т, Z, X икеют вышеуказанные значения ,

Среди алкоксилированных спиртов формулы (VI) используют для получения ангидридов формулы (III) поли- оксипропиловый лауриновый спирт, содержащий, например, 21 звено окиси пропилена, триоксипропилов ый тридециловый спирт, оксипропиловый

оксиэтиловый тридециловый спирт, Среди аминов формулы (IV) ис-

оксиэтиловый тридециловый спирт, Среди аминов формулы (IV) ис-

пользуют для получения продуктов фор-- мулы (I) изобретения-N-олеилпропан- диамин формулы С g (CH),, N-изогридецилпропандиамин формулы С|, Н NH-(CH.) , изотридоцил- окси-3-пропиламин-1 С 13 flj--.,0-(CK2), ундецилокси-3- -пропиламли- формулы С,,Н.-0-(СИ.,)-ЫН тридсцилокси-3 пропиламин-1 формулы C,J-i..-0-(,J.,j-NH,.; (этил-2 гек- сил)окси-Зпропиламин-1 формулы

НзС-(СНо)-Ш СНо-0-(СН21з- Н2

СНг Cib

Среди диаминон форггулы (IV) используют для получения продуктов (II) изобретения зтипендиамик, ди- эти.пентриа тн, тетраэтиленпентамин, дипропилентриамин, тетрапропиленпен- тамин,

Для получения продуктов изобретения можно осуществлять конденсацию реаге.чтов без растворителя, однако предпочтительно осу|цест1злять с растворителем, например ароматическим уг леводородом с т. кип. 70-200°С, удаляя воду, Jо;)ЛЗОЕпнную в ходе реакции .

Температура реакции обычно 65- и предпочтительно,80-160° С, Продолжительность реакции 0,5-6 ч и, предпочтительно 1-3 ч,

Амины формулы (IV) обычно используют из расчета 1,02-1,2 моль и пред

почтительно, 1,05-1,1 моль на моль

ангвдрида формулы (111),

Амины формулы (V) обычно используют из расчета 1,02-1,2 моль и, предпочтительно, 1,05-1,1 моль на 2 моль ангидрида формулы (III). Для получения продуктов изобретения можно также конденсировать в один этап малеиновый ангидри, оксиалкили- рованный спирт формулы (VI) и амин формулы (IV) или (V).

Структура замещенных Нсукцинимид- эфиров продуктов изобретения может подтверждаться инфракрасной спектрометрией: инфракрасные спектры абсорбционных полос сукцинимидор составля- ют 1700 см , а абсорбционных полос эфиров - 1110 .

Эффективность добавок испытана как в лаборатории, так и в полевых условиях.

Пример 1. В реактор емкость два литра вводят 715 г (0,5 моль) монолаурилэфира полипропиленглико- ля (т.е. полиоксипрокилированного лаурилового спирта, содержащего око- ло 21 группы окиси пропилена на молекулу), нагревают в азоте с перемешиванием до 185 с. Затем добавляют 58,9 г (0,55 моль) малеинового ангидрида и проводят реакцию в азоте при 185 С в течение 15 ч.

После охлаждения получают желто- оракжевое масло, инфракрасный спектр которого соответствует структуре об-папипропоксиловому сукциновому ан гидриду.

153,8 г этого масла добавляют в раствор 39,6 г (0,12 моль) N-олеил- пропандиамина в 250 мл ксилола,

Смесь нагревают в рефлюксе в тече ние 3,5 ч до 144 С с азеотропной отгонкой воды, образующейся в ходе реакций. Получают 378 г 50%-ного расвора в ксисоле продукта, N-алкенил- сук1щнимидная- oi-полипропоксиловая структура которого подтверждается инфракрасной спектрометрией,

Пример2, В реакторе емкостью 500 мл растворяют 9,8 г (О, 1 моль) малеинового ангидрида и 145 г (О,1 моль) монолаурилэфира пол пропиленгликоля (т,е, полиоксипропи- ловый двуриновый спирт, содержащий около 21 группы окиси пропилена на молекулу) в 150 мл ксилола. После нагревания в рефлюксе в течение 3 ч смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 36 г

(0.1 моль) N-олеилпропандиамина,

Смесь снова нагревают в рефлюксе до 145 С в течение 3 ч с азеотропным отделением образующейся воды.

Получают 50%-ный раствор в ксило- ле продукта, структура которого по инфракрасной спектрометрии идентична структуре, полученной в предьщущем примере.

П р и м е р 3. Осуществляют такие же операции, что и в примере 1, но добавляют к 153, 8 г масла, образованного на первом этапе, представляющего полипропоксиловый сукциновый ангидрид, раствор 9,90 г (0,06 моль) тетраэтиленпентамина в 250 мл ксиле- на. Смесь нагревают в рефлюксе до 144 С в течение 3,5 ч с азеотропной отгонкой воды, образованной в ходе реакции. Получают 50%-ный раствор в ксилоле продукта, триамино-бис-сук- цинимидная-об-полипропоксиловая струтура которого подтверждается инфракрасной спектрометрией,

П р и м е р 4. Эффективность продуктов изобретения проверена в лаборатории путем испытаний отложений парафинов на холодных стенках, погруженных в нефть, В нефть, выдерживаемую при температуре ее добычи, погружают ячейку, содержащую две пластины, температура которых на 20 С ниже температуры сырой нефти.

Результаты получены в ходе сравнения веса отложений, отобранных в сырой нефти без добавки и в сырой нефти, содержащей добавки согласно изобретению.

Величина Е, отражающая эффективность добавок, определяется по формуле

Е

Е, - Е,

100%

где Е, - масса отложенир в нефти без

добавки; Е - масса отложений в нефти,

содержащей добавки согласно изобретению,

В табл.1 даны характеристики испытанной сырой нефти.

Содержание парафинов определяют выделением с использованием метили- зобутилцетона с дальнейшей кристаллизацией при -30°С, Возможные ас- фальтены должны предварительно уделяться путем адсорбции на отбеливающей земле.

П р и м е р 5, Эффективность добавок согласно изобретению при инги- бировании тяжелых парафинов.

Парафины откладываются на холодную пластину по примеру 4, Отложения взвешивают, а распределение по молекулярной массе определяют хрома тографически ,

5и

Табл.2 показьюает уменьшение (R) в процентах массы тяжелых N-парафи- нов в отложениях в сырой нефти Парижского бассейна, содержащей 100 ч/млн, добавки, полученной по примерам 3 и 10. Парафины С полностью удалены.

Примерб. В реакторе объемом 500 мл растворяют 0,1 моль ма- леинового ангидрида и О,1 моль моно- бегенилэфира (бсгенил-С ) полиэти- ленгликоля, содержащегося около 5 звеньев окиси этилена на молекулу в 150 мл ксилола. После нагревания в рефлюксе в течение 3 ч смесь охлаждается до обычной температуры, затем добавляют 0,1 моль N-лаурил-тет- раэтиленпентамина. Смесь снова fiarpe- вают В рефлюксе в течение 3 ч.Структуру полиэтоксилированного замещенного N-сукцинимида подтверждается инфракрасной спектрометрией.

Пример 7. Подвергают взаимодействию по примеру 6 0,1 моль мале- инового ангидрида с О,1 моль моно- олеэфиром полипропиленгликоля, содержащего около АО звеньев окиси этилена, затем с О, 1 моль беген(-шэфира пропиленгликоля.

Структура продукта подтверждается инфракрасной спектрометрией.

Примере. Подвергают взаимодействию по примеру 7 0,1 моль мале- инового ангидрида с О,1 моль моно- бегенилэфира полиэтиленгликоля, содержащего около 5 звеньев окиси этилена на молекулу, затем добавляют раствор в ксилоле 0,06 моль диэтил,;и- триамина.

Стукртура полиэтилированного oi -а№1но-бис-сукцинимида подтверждается инфракрасной спектрометрией.

П р и м е р 9. Подвергают взаимодействию по примеру 8 О, 1 мол1, мале- инового ангидрида с О, 1 моль лаур1итэфира полипропиленгликоля, содержащего около 40 звеньев окиси пропилена на молекулу, затем добавляют раствор в ксилоле 0,06 моль ди- пропилентриамина.

Структура полипропоксилированного of -a шнo-биc-cyкuинимидa подтверждается инфракрасной спектрометрией.

16

Пример 10 (сравнительный) Смешивают 100 г сополимера ELVAX 40 с 200 г лаурилового Спирта и с 200 г пчелиного воска.

В табл.3 приводятся результаты испытаний отложения парафинов по примеру 4 и эффективность добавок с различными видами сьфой нефти.

Приводимые данные показывают преимущество предложенного способа. Для каждого типа нефти можно подобрать добавку, которая значительно более эффективна, чем известный продукт, т.е. добавки могут быть адаптированы с природой нефти, при этом более полно предотвращается отложение тяжелых парафинов.

Формула изобретения

Способ предотвращения отложений парафинов в нефти путем введения добавки, от. личающийся тем,

что, С целью повышения эффективности предотвращения осаждения тяжелых парафинов, в качестве добавки используют замещенный л -сукцинимид- эфир, общей формулы

Ri-(OA)n-0Ч

о

,N-(BXV-H2 0

или

о О

R -1ПА П л/ Ш-КН1г-В- 1 «1-ЧОА),-0-Мд oV-Lo-tAOln-Rv

где R,,R, - линейный С -С -алкил; А, В - j-алкил ;

X - группа NH или -О, п - 5-40; m - 1-4;

Z - 1-3,

который вводят в количестве 100- 1500 ч./млн.

ь-

810

32

26,

0,

Длина цепи

га

24

28

30

и

36

40

44

Таблица 1

901

855

32

-12

-12

26,9

4,75

11,8

0,18

2,75

0,01

Таблица 2

R мвс,% по примерам

7

1

10

35 38 40 43 46 47 50 50

I3I496I

10 Таблица

11

Редактор В.Ковтун

Составитель Л.Иванова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Закач 2224/58Тираж 453Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производгтвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I3U961

12 Продолжение табл.3

Изобретение относится к способу предотвращения отложений парафинов в нефти путем введения добавок из группы замещенных N-сукцинимидэфиров. Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения осаждения тяжелых парафинов. Цель достигается использованием в качестве добавки замещенного N-сукцинимид- эфира общей формулы I или 11:К,-(ОА)„-0 - СН-С(0)-NK-C(0)-СН(I) при К -(BX)-R, R,-(OA)r,- О - - CH-C(0)-NL-C(0)-CH.t (IT) при (BNH)2 -B-N-C(0)-CH(Y)-CHj-t(0) и Y - -0-(AO)r,-Rj, в которых значения заместителей R, и R2 -независимо линейный ( -CL алкил; А и В - ,- -алкил,- X - группа NH или -О , п - 5-40 m - 1-4, Z -1-3, который вводят в количестве 100-1500 ч/млн. Добавки согласно изобретению позволяют, с одной стороны, выдерживать в дисперсии всю гамму парафинов, улучшая свойства текучести сырой нефти, и с другой стороны, препятствовать отложению на стенках более тяжелых парафинов(100Z- ная эффективность). Способ является эффективным как при хранении,так и при транспортировке сырой нефти. Зтабл. СО со 4 со а см