Способ химического обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1989 года по МПК C10G33/04 

Изобретение касается способа химического обезвоживания и обессоли- вания нефти с деэмульгаторами на уре- тановой основе.

При добыче нефти из подземных месторождений на земную поверхность подаются в основном нефтяные эмульсии, являющиеся смесями таких не растворяемых друг в друге жидкостей как нефть и вода. Вода распределяется в сьфой нефти в виде мельчайших капелек. При этом эмульсия так стабилизируется находящимися в ней естественными эмульгаторами, которые концентрируются на поверхности раздела, что становится невозможным экономи- .чески оправданно разделить эти две фазы с помощью простого отстойного процесса.

Для деэмульгации подобных эмульсий в технике наряду с простым обезвожит- ванием посредством нагревания до 80 С и центрифугированием или наложением электрических полей напряжения применяют поверхностно-активные соединения - деэмульгаторы, которые добавляются в небольших количествах к стационарной или текущей эмульсии, а также неиногенные поверхностно-активные вещества.

Известны продукты обменных реакций этиленоксид-пропиленоксид-блоксо-. полимеров или смеси водорастворимых и водонерастворимых полиалкиленглико- лей с алифатическими или ароматичес- кими диизоцианатами (патент ФРГ № 1127082, кл. 39 С 6 1966, заявка ФРГ № 1495827, кл. 39 В 22/04, 1973),

СО СП

ро

СП

сх

31495

а также прбдукты, которые получают в результате совместной обменной реакции этиленоксид-пропиленоксидблоксо- полимеров или оксалкилатов алкилфе- нольной смолы с дикарбоновыми кислотами или их анпадридами, такими как дигликолевая кислота и ангидрид ма- леиновой кислоты (патент США № 3202614, кл. 252-342, 1966 и № 3202615, кл. 252-342, 1966). Многообразие деэмульгаторов обуславли- вается местонахождениями сырья, а также тем фактом, что каждый продукт обладает высокой деэмульгирующей спо- собностью только при обработке эмульсий ограниченной группы нефтей с определенными физико-химическими свойствами как самой нефти, так и эмульгируемой воды. Многообразие де- эмульгаторов является также следствием различных технологических па ра- метров обработки водонефтяных эмульсий, таких как температура обработки, гидродинамические параметры неф- тяного потока в установке и т.д.

Одни деэмульгаторы показывают максимальную деэмульгирующую способность при теплохимической обработке при температурах обработки З0 с и вьпие, другие деэмульгаторы проявляют активность при холодной обработке нефти при температурах ниже 30 С.

Таким образом деэмульгаторы обладают избирательной деэмульгирующей способностью, что требует разработки определенного ассортимента химических реагентов, которые различаются как по химическому составу, так и по структуре их молекул.

Олигомерные уретаны (заявка ФРГ № 2059707, кл. 23 В 1/05, 1973) получают в результате реакции 1,2-про- пиленоксид-этиленоксидсополимеров с диизоцианатами.

Известны также такие деэмульгато - ры (патент ФРГ № 1642825, кл. 12 d 1/02, 1972 г или патентах США Р 3640894, кл. 252-344, 1971) как продукты реакций обмена диизоцианато с аддуктами из смесей полиэтиленгли- колей и гидрофобньк полиалкиленгли- колей или продуктов присоединения этиленоксида на водонерастворимые

полиалкиленгликоли и продукты конденсации бифункциональных моноалкил- фенолов, имеющих о- и п-прчмые или разветвленные алкильные группы, с альдегидами, у которых свободные гидроксильные группы реагируют впоследствии с эпоксидами.

Недостатками известных веществ являются их сложный состав и технологически трудоемкое производство, которое включает многочисленные реакционные стадии, а также их неудовлетворительное расщепляющее воздействие на карбоновые нефти и труднорасщепляемые нефтяные эмульсии при низких температурах.

Цель изобретения - получение деэмульгаторов для высокоэффективного Обезвоживания и обессоливания нефтей, которые в удовлетворительной степени снижают содержание воды и солей и действуют при температурах ниже 30 С, должны быть безвредны для окружающей среды, применимы к различным видам нефти и иметь простую технологию производства.

Пример 1. Деэмульгирующую способность реагентов предлагаемых деэмульгаторов определяют на нефтяных эмульсиях месторождений ГДР с водосодержанием 55 об.%. Деэмульгаторы вводят в качестве 1%-ньк растворов в смеси ксилолом изопропанола объемным соотношением (3:1) соответственно .

Соответствующие деэмульгаторы помещают с помощью микропипетки в два смесительных цилиндра, туда же добавляют нефтяную эмульсию температурой 20 С до объема 100 мп. После этого эмульсию подвергают тряске в л течение 20 с на встряхивающей машине и ставят в водяную ванну с пост тоянной температзфой в 20°С. По истечении определенного времени определяют количество отделившейся воды и пересчитывают в процентах к начальному количеству воды в эмульсии.

Исследованию подвергают следующие деэмульгаторы: диуретаны, полученные из толуилендиизоцианата и изононилфе нилполигликольного эфира, общей формулы

Изобретение касается переработки нефти ,в частности, ее обезвоживания и обессоливания. Нефть обрабатывают неионогенным деэмульгатором - диуретаном общей ф-лы: [R₂-C₆H₄O-(C₃H₆O)_A-(C₂H₄O)_B-C(O)NH]₂-R₁, где R₁ - толуилен или гексилен, A=10-39, B=5-45, B/A=0,3-1,9, R₂=C_4-12 -алкил. Эти деэмульгаторы обеспечивают за 80 мин отстоя [при концентрации в нефти 100 10^-6%] большую степень удаления воды при 20°С, т.е. до 97% против 96%, при остаточном содержании воды 0,8 об.% против 1,9 об.%. 10 табл.

Rt-C6H40-(C,HbO)q-()j,-CONH-R,-NHCD-(C2H40)b-(C,HgO)q-OCgH -R

где Rj - иэононил; R, - толуилен;

(1)

а .37,6 и b 13,6 (деэмульга- тор 1);

а 23,2 и b 9,1 (деэмульга. тор 2); а 22,1 и b 33,0 (деэмульгатор 3) ; а 13,5 и b 22,8 (деэмульгатор 4),

а также взятый для сравнения высокоэффективный холодный эмульгатор, прменяемый в промьшшенности (деэмульг

тор 5) с торговым наименованием Дис сольван 4468.

Результаты представлены в табл,1

Пример 2. Дезмульгирующую способность определяют по примеру 1, только с эмульсией из другой скважин (плотность нефти 0,8373 г/мл) через 24 ч отстаивания.

Результаты представлены в табл.2.

Пример 3. Деэмульгирующую способность определяют по примеру 1, только с эмульсией из другой скважин (плотность нефти 0,8305 г/мл, 50 об. воды) через 4 ч отстаивания.

Результаты представлены в табл.3.

Пример А. Исследование при подготовке свежих эмульсий угленосно нефти из месторождений СССР (плот-г ность нефти 0,8520 г/мл, вязкость при 20°С 10,13 сПз).

Время смешивания эмульсии с деэмуль гатором 10 мин. Смешивание проводят мешалкой Вагнера с 60 об/мин при .

Для сравнения берут деэмульгатор 6, (деэмульгатор Е 304 р) из Японии.

Результаты представлены в табл.4.

Пример 5. Исследование как в примере 4 со взятым для сравнения деэмульгатором 7, также успешно при- меняемым в промьгашенности при переработке этой нефти (деэмульгатор Се- пароль 5084, BASF).

Результаты представлены в табл.5.

Пример. 6. Согласно примеру 4 проводят исследования советской смешанной карбоно-девонской нефти (плотность нефти 0,873 г/мл, плотность эмульсии 0,9571 г/мл, вязкость при 38,3 сПз, водосодержание J26 об.%).

Деэмульгирующую способность определяют не только при 20 С, но и при . Длительность перемешива

Способ химического обезвоживания и обессоливания нефти путем обработ- 5Q ки неионогенным дезмульгатором на основе диуретанов, отличающийся тем, что, в качестве де- эмульгатора используют диуретаны общей формулы

ния эмульсии с деэ.мульгатором сосR,,()q-()b-CONH-R, -NHCO-(OCjH4)-(OC5Hg),-OC6H4-Ri где RI - толуилен или гексилен;. Ь/а 0,36-1,9;

а 10-39;Rj - алифатический остаток с 4-12

b 5-45;атомами углерода.

60 С

тавляет при 20 С 30 мин, а при 10 мин. Скорость во встряхивающей машине составляет 120 движений при амплитуде в 6-7 см. Для сравнения исследуют самые эффективные деэмуль- гаторы, применяемые в промъпиленнос- ти при переработке этой нефти, де- эмульгаторы 8-10, представленные в

Результаты представлены в табл.7. Пример 7. Исследование как в примере 4 со взятым для сравнения деэмульгатором 11, которьш получен

олигомеризированием 4 моль 1,2-про- пиленоксид-этиленоксидблокполимери- зата (масса моля составляет 6000, причем 20,6 ед. пропиленоксида и 109 ед. этиленоксида) и 3 моль толуи- лендиизоцианата.

Результаты представлены в табл.8. Для отделения 9ш„ эмульсионной воды деэмульгатор 3 является в 1,32 раза более эффективным, чем деэмульгатор 11.

Пример 8. Согласно примеру 4 проводят исследования по обезвоживанию и обессоливанию смешанной угленосной и девонской нефти (плотность

нефти 0,868 г/мл, плотность эмульсии

0,9580 г/мл, вязкость при 20°С - А8,3 сП, содержание воды 32% с другими деэмульгаторами). Время смешивания эмульсии с деэмульгатором при

20 С 30 мин. Скорость сме1иивания в вибрационной машине 120 ходов/мин- при а;мплитуде 6-7 см. Испытывают в качестве деэмульгаторов диуретаны, полученные из диизоцианата и алкилфенилполигликолевого эфира и отве- ч ающие общей формуле (1) со значениями RX, Ri, а, b, указанными в табл.9. В качестве сравнительного деэмуль- гатора. используют деэмульгатор 9.

Результаты представлены в табл.10. Форму Л а изобретения

Способ химического обезвоживания и обессоливания нефти путем обработ- ки неионогенным дезмульгатором на основе диуретанов, отличающийся тем, что, в качестве де- эмульгатора используют диуретаны общей формулы

14953588

Таблица 1

20 50 20 50 20 50 20 50

Таблица 2

Т а б л :И ц а 4

Диссольван 4490, Хёхст

10

Сепароль 5014, BASF

1495358

10 Таблица 5

6 моль пропиленоксида-этиленок- сид-блоксополимеризата (3900) с 5 моль толуилендиизоцианата

Олигомерный уретан из оксэтили- рованной алкилфенолформальдегид- ной смолы, олигомеризированной через толуилендиизоцианат с про- пиленоксид-этиленоксид-блокполи- меризатом

Таблица 7

11

1A95358

1 2 Таблица 8