Способ ингибирования парафиновых отложений в сырой нефти Советский патент 1992 года по МПК E21B43/22 

(Л

С

Изобретение относится к получению высокомолекулярного ингибитора парафиновых отложений в сырой нефти и может быть использовано в технологии добычи нефти и получения масел на ее основе. Изобретение позволяе Т сниЗитЈ количество парафиновых отложений на 60% и улучшить реологические свойства нефти (снизить температуру текучести до 6°С). Эффект достигается введением в сырую нефть 0,06-0,02 мас.% высокомолекулярного ингибитора - продукта взаимодействия полиакриловой кислоты с молекулярной массой 14000-120000 с бе- генил- или стеариламином в виде 50%-но- го углеводородного раствора. 8 табл.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно, к получению высокомолекулярных ингибиторов парафиновых отложений в нефти и может быть использовано в технологии добычи нефти и получения масел на ее основе.

Целью изобретения является снижение парафиновых отложений и улучшение реологических свойств сырой нефти.

Пример 1. Смешивают 600 ч акриловой кислоты (АК), 3 ч азоизобутиронитрила, 16 ч тиогликолевой кислоты и 343 ч воды и осуществляют полимеризацию нагреванием в течение 4 ч до 85°С, получая водный раствор полиакриловой кислоты (ПАК), молекулярный вес которой приблизительно 14000.

Затем эту кислоту конденсируют с жирным моноамином приблизительно с 22 атомами углерода. Здесь используют промышленный бегениламин, выпускаемый

в продажу фирмой СЕКА С.А. под названием Норам 42 и охарактеризованный щелочностью 3,2-3,4 миллиэквивалента на грамм. Для этого к предыдущему раствору полиакриловой кислоты добавляют 422 ч амина с содержанием 14,5%-ного сухого экстракта, 320 ч Сольвессо 200 (ароматический рас- творитель, точка кипения составляет от 220 до 292°С), и 3 ч окиси цинка, играющей роль катализатора дегидратации. Доводят температуру до 60°С и вводят в смесь 255 частей Норама 42. Температуру повышают постепенно до 240°С, при непрерывном удалении воды, вносимой полиакриловой кислотой или образованной в ходе реакции конденсации. Когда из растворителя удалена вода, продолжают нагревание десять минут. Таким путем получают углеводородный раствор с 50% активного вещества, молекулярный вес которого составляет между 1000 и 9000.

ч о а ю

00

GJ

Пример 2. Получают полиакриловую кислоту с большим молекулярным весом, осуществляя полимеризацию мономерной смеси, включающей 123 ч акриловой кислоты (60%-ного водного раствора), 186 ч воды, 1,4 ч персульфота калия и 0,7 ч метабисуль- фита калия, нагреванием 1 час до 55°С. Получают таким путем водный 2%-ный раствор полиакриловой кислоты, молекулярный вес которой приблизительно 120000.

Как в примере 1 осуществляют амиди- рование этой поликислоты при помощи амина норам 42, количества реактивов следующие:

Полиакриловая кислота332ч

Разбавленный 20%-ный

водный раствор

ПАК/Норам 42300ч

ZnO4 ч

Получают таким путем углеводородный раствор с 50% активного вещества, молекулярный вес которого составляет 20000- 30000.

Примеры Зи4. Ингибитор получают аналогично описанному в примере 1, изме- няя количества азоизобутиронитрила и ти- огликолевой кислоты, чтобы изменять молекулярные веса.

Примеры 5-8. Опыты осуществляют аналогично описанному в примере 2 и про- водят полимеризацию акриловой кислоты окислительно-восстановительной системой персульфата метабисульфита, изменяя условия конденсации амина бегоновой кислоты,

Пример 9. Опыт осуществляют, подвергая конденсации коммерческую полиакриловую кислоту с небольшим молеку- лярным весом (6000). Условия амидирования такие же, как в примере 1. Получают амидированный полимер с молекулярным весом около 5000.

Примеры 10-12, Осуществляют конденсацию полиакриловой кислоты, полученной как в примере2, со стеариламином, дистеариламином и бегенилпропилендиа- мином, выпускаемыми в продажу фирмой СЕКА С.А. под названиями Норам, Норам 2-18 и Динорам 42. Условия конденсации аналогичны описанному в примере 2.

Пример 13. Проверяют эффективность продуктов по изобретению в качестве присадок, улучшающих свойства текучести сырой парфиновой нефти, отличающийся содержанием в ней 20-25% парафина и его вязкостью, 8, м2/с при 50 и 5, м2/с при 50°С. Опыт осуществляют по нормам NFT 60105 с введением присадки в масле при помощи 600 ппм ингибиторов. Сравнивают продукты по изобретению с

торговыми продуктами, Shell Swimin S.K. который представляет гомополимер акрила- та спирта С 20/22.

Содержание парафинов в испытываемом исходном сырье измеряют обычными методами изохроматографии.

Точку текучести исходного сырья измеряют по нормам NFT 60105, но осуществляли также в некоторых случаях испытание с динамической текучестью. По этому испытанию измеряют максимальный пробег, который может осуществлять масло, выходя из емкости через охлажденный трубопровод. Масло, содержащееся в емкости, поддерживают при температуре, которая приблизительно на 10° выше его точки текучести. Этот приемный бак соединен с помощью крана с широким отверстием, с калиброванной стеклянной трубой длиной 40 см, внутренним диаметром 3 мм и с наклоном 5° к горизонтали. Эту трубу благодаря термостату поддерживают при температуре 0, 5, 10 или 15°С, выбор этой температуры зависит от рабочих характеристик, присущих нефти и от испытуемого соединения. Первоначальный уровень масла в приемном баке имеет большое значение, Просто его удерживают постоянным от одного сравнительного испытания до другого, на практике загружают приемный бак постоянным объемом масла (например, 10 мл). Измерение осуществляют, считывая максимальное расстояние, проходимое в охлажденной трубе перед остановкой масла в результате затвердевания.

Наконец способность присадки ограничивать образование отложения парафинов измеряют благодаря опыту, называемому опытом с пластинами, который заключается в том, что осуществляют циркуляцию сырой нефти, поддерживаемой при постоянной температуре, тангенциально к двум пластинам, поддерживаемым при постоянной температуре, которая отличается от температуры сырой нефти, и которая во всяком случае ниже температуры сырой нефти, и которая во всяком случае ниже температуры начинающейся кристаллизации парафинов сырья, ее определяют, например, дифференциальным калориметрическим анализом. По прошествии определенного срока образования отложение собирают, взвешивают и в случае необходимости анализируют.

Результаты испытаний текучести представлены в табл. 4.

Пример 14. Проверяют эффективность продуктов по изобретению в качестве присадок, улучшающих свойства текучести парафинистой нефти, содержание парафинов в которой составляет 22% и точка текучести 26°С.

Дозировки ингибиторов составляют здесь 600 и 2000 ппм (0,06 и 0,20 мас.%).

Пример 15. Проверяют эффективность продуктов по изобретению в качестве присадок, улучшающих свойства текучести сырой нефти по опыту с динамической текучестью.

Здесь используют сырую нефть с содержанием парафина 27,5% и точка текучести ее составляет 27°С. Контрольный опыт по предложенному методу работы дает нулевой пробег в трубе, охлажденной до 10°С. В качестве элемента сравнения берут продукт Shell Swimin S.X. примера 13. Опыт проводят с 1000 ппм (0,1 мас%) присадки.

Пример 16. Пример показывает специфическую особенность продуктов, полученных на основе моноамина с длинной цепью.

Эффективность продуктов проверяют по нормам NFT 60105 измерением точки текучести сырой нефти примера 13, с добавками 600 ппм (0,06 мас%) присадок.

Результаты нижеприведенной таблицы подтверждают большую эффективность полибегенилакриламида.

Пример 17. Определяют эффективность против отложения парафинов продукта по изобретению посредством опыта с пластинками, проведенного с сырой нефтью, отличающийся содержанием парафинов 8,5%, у которой температура кристаллизации начинается при 22°С, опыт проводят на пластинах, поддерживаемых

при 20°С в течение 17 часов. Опыт осуществляют с 300 ппм (0,03 мас.%) присадок, продукт для сравнения ДААМ представлял аминопроизводное сополимера акриловой

кислоты (малеинового ангидрида, модифицированного жирным амином и жирным спиртом.

Кроме того, анализ образованных отложений показывает, что они состоят для исходного сырья из парафинов, у которых 40 мас.% представляют парафины с молекулярным весом выше 350 (25 атомов углерода или больше) против 33% для исходного сырья, обработанного продуктом ДААМ, и

10% для исходного сырья, содержащего соединение по примеру 7, и что, таким образом, это соединение нетолько ограничивает количественно подобное отложение, но и снижает способность к осаждению сырья

путем уменьшения очень тяжелых парафинов.

Формула изобретения Способ ингибирования парафиновых

отложений в сырой нефти путем введения в нее высокомолекулярного ингибитора на основе акриловой кислоты в количестве 0,06-0,20 мас.%, отличающийся тем, что, с целью снижения парафиновых отлсжений и улучшения реологических свойств сырой нефти, в качестве высокомолекулярного ингибитора используют продукт взаимодействия полиакриловой кислоты с мол. мае. 1400-120000 бегенил- или стеариламином в виде 50%-ного углеводородного раствора.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8