Способ получения модифицированных поверхностно-активных систем Советский патент 1992 года по МПК C09K7/06 E21B43/00 

Изобретение относится к способам получения технических моющих средств, в частности к способам получения технических ПАВ для нефтегазодобывающего комплекса из отходов и побочных продуктов нефтеперерабатывающих производств

Известны способы переработки КГ текущей выработки путем нейтрализации его кислых компонентов щелочными реагентами с получением различных целевых про-1 дуктов (реагент для обработки глинистого раствора и реагент для обработки бугового раствора)

Однако эти способы не нашли широкого распространения из-за следующих недостатков1 неполное использование всех типов КГ нерациональньй подход к выбору нейтрализующих агентов экономически неоправданное усложнение технологии переработки КГ и, наконец, узкая направленность использования те отсутствие способов масштабного использования конечного продукта

Согласно прототипу кислый гудрон, полученный при очистке масляных нефтяных фракций, подвергают обработке 10-20 мае %-ным водным раствором смеси аммиака и едкого натра до рН 7-8.

К недостаткам прототипа относятся неполное использование всех типов КГ (в ос- новном используется КГ текущей выработки), нерациональный подбор компонентов и концентрации щелочной нейтрализующей смеси, приводящий к получению низкоконцентрированного конечного продукта; недостаточная стабильность конечного продукта вследствие недоведения рН до необходимой степени щелочности (8,5- 9,0), отсюда нестойкость к действию солей и разбавителей.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, расширение сырьевой базы и улучшение физико-химических параметров конечного продукта.

Это достигается тем, что способ получения модифицированных поверхностно-активных систем на основе кислого гудрона

Ё

VJ 00

ю ю

Cs

1

CJ

(КГ) путем его обработки водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия предусматривает .использование кислого гудрона из прудов-накопителей, имеющего кислотность не более 3-12 мас.%, а обработку его осуществляют 20-30 мас.%-ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,5-9,0.

КГ из прудов-накопителей представляет собой смесь КГ от производства различных масел. В его состав входят 5-12 мас.% серной кислоты, 75-93 мас.% органической массы, остальное вода. Содержание кислоты в КГ прудов-накопителей в 2,5-3 раза меньше, чем в КГ текущей выработки. Поэтому обработка ведется более концентрированной, чем в прототипе, щелочной смесью с доведением рН до 8,5-9,0.

В результате обработки полученный продукт содержит повышенную в сравнении с прототипом концентрацию ПАВ - нефтяных сульфонатов аммония и натрия и обладает улучшенными физико-химическими параметрами, так как получается стабильнаягомогеннаяповерхностно-активная система.

Это достигается благодаря варьированию соотношения нейтрализующих агентов (гйдроксида аммония и натрия) в щелочной смеси от 7:3 до 9:1.

Таким образом, по предлагаемому способу можно получать многофункциональные МПАС из смеси масляных КГ различного группового химического состава подбором соответствующих соотношений и концентрации гйдроксида аммония и натрия.

При этом улучшение физико-химических параметров выражается еще и в том, что применение для переработки КГ гйдроксида аммония при доведении рН продукта до 8,5-9,0 приводит к образованию в конечном продукте буферной системы (аммиак - соль аммония), что делает конечный продукт (эмульсию) более стабильным к воздействию различных сред и разбавителей.

Наличие азотсодержащих соединений придает конечному продукту также повышенную устойчивость к действию низких температур; в отличие от подобных продуктов на кальциевой, натриевой и др, основе он намного технологичней, т.к. не застывает до температур минус 25-30°С, что позволяет использовать его в районах Севера, а также транспортировать и хранить в пределах ука- занных-температур в обычных стальных цистернах и резервуарах.

Кроме того, при использовании в качестве сырья для МПАС прудового КГ получа- егся конечный продукт с повышенной

адгезионной и пленкообразующей способностью.

Пример 1. Кислый гудрон из прудов- накопителей (Львовский НПЗ), содержащий 10-12 мас.% серной кислоты, 80-85 мас.% органической массы, 3-8% воды, обрабатывается гидроксидом аммония 20-22 мае. %-й концентрации до достижения рН 8,5-9,0 в конечном продукте,

0 Расход щелочного агента при этом равен 0,44-0,46 т на 1 т кислого гудрона. s Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого)

вещества -50-52, в т.ч.,

5 нефтяного сульфоната..

аммония28-30

сульфата аммония14-16

неомыляемых углеводородов масляных фракций 0 (непросульфированных

углеводородов) 5-8

вода, остальное, до 10048-50

Температура застывания минус15-18°С.

5 П р и м е р 2, Тот же кислый гудрон обрабатывается 20 мас.%-ной водной смесью гидроксидов аммония и натрия при соотношении последних в смеси 7:3.

Расход смеси (для достижения рН 8,5- 0 9,0 в конечном продукте) 0,5-0,52 т на т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного вещества52-56, в т.ч.,

нефтяных сульфонатов

5 аммония и натрия30-33

сульфатов аммония и натрия 14-18 неомыляемых углеводородов масляной фракции4-6

вода, остальное44-48

0 Температура застывания

минус20-22°С.

Пример 3, Тот же кислый гудрон

обрабатывается гидроксидом натрия 25

мас.%-ный концентрации, расход для до5 стижения рН 8,5-9,0 составляет 0,82-0,86 т/т

кислого гудрона.

Конечный продукт характеризуется несколько низкой морозоустойчивостью (до минус 15°С). 0 Групповой химический состав, мас,%:

основного (сухого) вещества 51-54 в т.ч.

нефтяного сульфоната натрия25-26

сульфата натрия18-20

неомыляемых углеводо5 родов масляной фракции6-9

вода, остальное, до 10046-49

Температура,застывания минус 15°С.

Пример 4. Кислый гудрон из прудов

накопителей (Горьковский опытный нефтемаслозавод), содержащий 5-8 мае % серной

кислоты, 75-85 мас,% органики, 7-20% воды, обрабатывается 20 мас.%-ной смесью гидроксидов аммония и натрия при соотношении последних 8:2. Для доведения рН конечного продукта до 8,5-9,0 расходуют 0,52-0,55 т смеси на 1 т кислого гудрона. Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 59-60, в т.ч. нефтяных сульфонатов аммония

и натрия39-43

сульфатов аммония и натрия 11-17 неомыляемых углеводородов масляной фракции4-6 вода, о стэльное, до 100 40-41 Температура застывания минус Р5-30°С

Пример 5. Тот же кислый гудрон обрабатывают смесью гидроксида натрия 30 мае.%-ной-концентрации и гидроксида аммония 20 мае.%-ной концентрации при соотношении щелочных агентов в смеси 1:1, Для достижения рН 8,5-9,0 расходуется 0,7-0,75 т на 1 т кислого гудрона.

Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 54-60, в т.ч. нефтяных сульфонатов

натрия и аммония32-34

сульфата натрия и аммония15-19

неомыляемых углеводородов 5-7 вода, остальное, до 10040-46

Температура застывания

минус 18-20°С.

П р и м е р 6. Тот же кислый гудрон обрабатывают смесью гидроксида аммония и натрия 22 мае.%-ной концентрации при соотношении щелочных агентов 9:1. Расход смеси (до рН конечного продукта 8,5-9,0) составляет 0,48-0,50 т/т кислого гудрона. Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 57-60, в т.ч. нефтяных сульфонатов

аммония и натрия35-38

сульфата аммония и натрия12-16

неомыляемых углеводородов 5-8 вода, остальное, до 10040-43

Температура застывания

минус 22-25°С .

Пример Y. Кислый гудрон из прудов- накопителей (Ярославского НПЗ им. Д.И.Менделеева) содержащий 7-8 мас.% серной кислоты, 90-93 мае % органики, 1- 2% воды, обрабатывается смесью гидроксидов аммония и натрия 22 мае.%-ной

концентрации при соотношении щелочных агентов в смеси 8:2.

Для доведения рН до 8,5-9,0 расходуют 0,45-0,5 т смеси на 1 т кислого гудрона. Групповой химический состав, мас.%: основного (сухого) вещества 50-55, в т.ч. нефтяных сульфонатов

аммония и натрия29-32

сульфата аммония и натрия16-20

неомыляемых углеводородов 4-7 вода остальное до 10045-50

Температура застывания до минус 22°С Пример 8. Тот же кислый гудрон обрабатывают гидроксидом натрия 30 мае,%-ной концентрации. Необходимый расход (до рН 8,5-9,0) составляет 0,93-0,95 т/т кислого гудрона. Групповой химический состав, мас.%:

основного (сухого) вещества 52-55, в т.ч. нефтяного сульфоната натрия26-28

сульфата натрия18-22

неомыляемых углеводородов5-7

вода, остальное, до 10045-48

Температура застывания минус 10-15°С Физико-химические параметры предлагаемого МПАС -и прототипа приведены в таблице.

Общий объем КГ только по трем нефтеперерабатывающим заводам не менее 1 млн.т,, что позволит получить порядка 1Т5- 1,7млн.т. МПАС.

МПАС могут найти применение не только в нефтегазодобывающем комплексе, но и в других отраслях промышленности, транспорта, сельского хозяйства в качестве техническихмоющихсредств, пенообразователей, ингибиторов коррозии, бактерицидов и связующих агентов. Формула изобретения Способ получения модифицированных поверхностно-активных систем на основе кислого гудрона путем его обработки водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия, отличающийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы иулучше- ния физико-химических параметров конечного продукта, в качестве кислого гудрона используют кислый гудрон из прудов-накопителей, имеющий не более-5-12 мас.% серной кислоты, а обработку их осуществляют 20-30 мас,%-ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,5- 9,0.

Изобретение позволяет расширить сырьевую базу и улучшить физико-химиче- ские параметры конечного продукта путем обработки кислых гудронов водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия. В качестве КГ используют КГ из прудов-накопителей, а обработку их осуществляют 20- 30 мае %-ным водным раствором смеси гидроксидов аммония и натрия до рН 8,5- 9,0. 1 табл