Способ химического обезвоживания и обессоливания нефти
Изобретение касается переработки нефти ,в частности, ее обезвоживания и обессоливания. Нефть обрабатывают неионогенным деэмульгатором - диуретаном общей ф-лы: [R<SB POS="POST">2</SB>-C<SB POS="POST">6</SB>H<SB POS="POST">4</SB>O-(C<SB POS="POST">3</SB>H<SB POS="POST">6</SB>O)<SB POS="POST">A</SB>-(C<SB POS="POST">2</SB>H<SB POS="POST">4</SB>O)<SB POS="POST">B</SB>-C(O)NH]<SB POS="POST">2</SB>-R<SB POS="POST">1</SB>, где R<SB POS="POST">1</SB> - толуилен или гексилен, A=10-39, B=5-45, B/A=0,3-1,9, R<SB POS="POST">2</SB>=C<SB POS="POST">4-12</SB> -алкил. Эти деэмульгаторы обеспечивают за 80 мин отстоя [при концентрации в нефти 100 10<SP POS="POST">-6</SP>%] 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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
COLlHAЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (д114 С 10 С 33/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM
ПРИ ГКНТ СССР (89) DD/231948 (21) 7773722/23-04 (22) 29.01.85 (31) WP С 10 G/261448 (32) 30.03.84 (33) DD (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (7i) ФЕБ Хемише Верке Буна (DD) (72) И.Асфаган (SU), Нора Хоффман, Петер Авендрот, Ганс-Иоахим Рихтер, Вернер Бейтан и Ева Дернен (DD) (53) 665.622.43.065.6 (088.8) Изобретение касается способа химического обезвоживания и обессоливания нефти с деэмульгаторами на уретановой 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 сырой нефти в виде мельчайших капелек. При этом эмульсия так стабилизируется находящимися в ней естественными эмульгаторами, которые концентрируются на поверхности раздела, что становится невозможним экономи,чески оправданно разделить эти две фазы с помощью простого отстойного процесса.
„„SU„„1495358 А 1 (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ (57) Изобретение касается переработки нефти, в частности ее обезвоживания и обессоливания. Нефть обрабатывают неионогенным деэмульгатором— .диуретаном общей A-лы: PR -С Н40-(С>li60)„QC H40II C(0) Ы -К„где R, — толуйлен или гексилен, а = 10-39, Ь = 545, Ь/а = 0,3 — 1,9, К -С < -алкил.
Эти деэмулы аторы обеспечивают за
80 мин отстоя при концентрации в нефти 100.10 % большую степень уда-6 о ления воды при 20 С, т.е. до 97% против 967., при остаточном содержании воды 0,8 об.% против 1,9 об.%.
10 табл.
Для деэмульгации подобных эмульсий в технике наряду с простым обезвожи-. о ванием посредством нагревания до 80 С > и центрифугированием или наложением Ю электрических полей напряжения при- Ql меняют поверхностно-активные соединения — деэмульгаторы, которые добавляются в небольших количествах к стационарнвй или текущей эмульсии, а также неиногенные поверхностно-активные вещества.
Известны продукты обменных реакций этиленоксид-пропиленоксид-блоксо-. полимеров или смеси водорастворимых и водонерастворимых полиалкиленгликолей с алифатическими или ароматическими диизоцианатами (патент ФРГ № 1127082, кл. 39 С 6 1966, заявка
ФРГ № 1495827, кл. 39 В 22/04, 1973), ьН О-(С HeO)z -(С Н О) -CONH-R>-NHCO-(С Н О) -(С НаО)С,-ОС Н+-R (1) I а =.37,6 и Ь = 13,6 (деэмульга-. тор 1); где К вЂ” изононил;
R — толуилен;
3 1495358 а также продукты, которые получают в результате совместной обменной реакции этиленоксид-пропиленоксидблоксополимеров или оксалкилатов алкилфе5 нольной смолы с дикарбоновыми кислотами или их ангидридами, такими как дигликолевая кислота и ангидрид ма-. леиновой кислоты (патент CIIIA
Р 3202614, кл. 252-342, 1966 и
Р 3202615, кл. 252-342, 1966). Многообразие деэмульгаторов обуславлиг. вается местонахождениями сырья, а также тем фактом, что каждый продукт обладает высокой деэмульгирующей спо- 15 собностью только при обработке эмульсий ограниченной группы нефтей с определенными физико-химическими свойствами как самой нефти, так и эмульгируемой воды. Многообразие де- 20 эмульгаторов является также следствием различных технологических йараметров обработки водонефтяных эмульсий, таких .как температура обработки, гидродинамические параметры неф- 25 тяного потока в установке и т.д.
Одни деэмульгаторы показывают максимальную деэмульгирующую способность при-теплохимической обработке при температурах обработки 30 С и 30 выше, другие деэмульгаторы проявляют активность при холодной обработо ке 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. 40
Олигомерные уретаны (заявка ФРГ
Ы 2059707, кл. 23 В 1/05, 1973) получают в результате реакции 1,2-пропиленоксид-этиленоксидсополимеров с диизоцианатами. 45
Известны также такие деэмульгаторы (патент ФРГ N - 1642825, кл. 12 d
1/02, 1972 г или патентах США
Р 3640894, кл. 252-344, 1971) как продукты реакций обмена диизоцианатов с аддуктами из смесей полиэтиленгликолей и гидрофобных полиалкиленгликолей или продуктов присоединения этиленоксида на водонерастворимые полиалкиленгликоли и продукты конденсации бифункциональных моноалкилфенолов, имеющих о- и п-прямые 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 о 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 1Х-ных 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 мл. После этого эмульсию подвергают тряске в л течение 20 с на встряхивающей машине и ставят в водяную ванну с пос". тоянной температурой 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
Hs толуилендиизоцианата и изононилфенилполигликольного эфира, общей формулы
1495358 а = 23,2 и Ь = 9,1 (деэмульгатор 2);
a = 22,1 и Ь =33,0 (деэмульга— тор 3) 5 а = 13,5 и Ь = 22,8 (деэмульгатор 4), а также взятый для сравнения высокоэффективный холодный эмульгатор, применяемый в промышленности (деэмульга- 1О тор 5) с торговым наименованием Диссольван 4468.
Результаты представлены в табл.1.
Пример 2. Деэмульгирующую способность определяют по примеру 1, только с эмульсией из другой скважины (плотность нефти 0,8373 г/мл) через
24 ч отстаивания.
Результаты представлены в табл.2.
Пример 3. Деэмульгирующую способность определяют по примеру только с эмульсией из другой скважины (плотность нефти 0,8305 г/мл, 50 об.X воды) через 4 ч отстаивания.
Результаты представлены в табл.3.
Пример 4. Исследование при подготовке свежих эмульсий угленосной нефти из месторождений СССР (плот-. ность нефти 0,8520 г/мл, вязкость при 20 С 10, 13 сПз) . ЭО
Время смешивания эмульсии с деэмульгатором 10 мин ° Смешивание проводят мешалкой Вагнера с 60 об/мин при 20 С.
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 промьппленности при пере- 4О работке этой нефти (деэмульгатор Сепароль 5084, BASF).
Результаты представлены в табл.5.
Пример . 6. Согласно примеру
4 проводят исследования советской 45 смешанной карбоно-девонской нефти (плотность нефти 0,873 г/мл, плотность эмульсии 0,9571 г/мл, вязкость при 20 С 38,3 сПз, водосодержание
)26 об.Ж). 50
Деэмульгирующую способность orrо ределяют не только при 20 С, но и о при 60 С. Длительность перемешивания эмульсии с деэмульгатором cocR Ct H 0-(С НьО)ч -(С Н О)Ь-CONHгде R — толуилен .или гексилен;. а = 10-39;
Ь = 5-45; тавляет при 20 С 30 мин, а при 60 С о о
10 мин. Скорость во встряхивающей машине составляет 120 движений при амплитуде в 6-7 rм. Для сравнения исследуют самые эффективные деэмульгаторы, применяемь1е в промышленности при переработке этой нефти, деэмульгаторы 8-10, представленные в табл.б.
Результаты представлены в табл.7.
Пример 7. Исследование как в примере 4 со взятым для сравнения деэмульгатором 11, который получен олигомеризированием 4 моль 1,2-пропиленоксид-этиленоксидблокполимеризата (масса моля составляет 6000, причем 20,6 ед. пропиленоксица и
109 ед. этиленоксида) и 3 моль толуилендиизоцианата.
Результаты представлены в табл.8.
Для отделения 9(В 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/mr, вязкость при 20 С
48,3 сП, содержание воды 32 с другими деэмульгаторами). Время смешивания эмульсии с деэмульгатором при
20 С 30 мин. Скорость смешивания в вибрационной машине 120 ходов/минпри амплитуде 6-7 см. Испытывают в качестве деэмульгаторов диуретаны, полученные из диизоцианата и алкилфенилполигликолевого эфира и отвечающие общей формуле (1) со значениями Rg, Rg, а, Ь, указанными в табл.9.
В качестве сравнительного деэмульгатора используют деэмульгатор 9.
Результаты представлены в табл.10.
Формула изобретения
Способ химического обезвоживания и обессоливания нефти путем обработки неионогенным деэмульгатором на основе диуретанов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, в качестве де эмульгатора используют диуретаны общей формулы
К1 NHCO (OC H4)1 «(ÎÑ Нб)о -OC6H R
Ь/а = 0,36-1,9;
R — алифатический остаток с 4-12 атомами углерода.
1495358
Таблица 1
Деэмульгатор
Количество отделившейся воды, %, через 4 ч при . концентрации деэмульгатора 40 10 мас.%
70
64
Таблица 2
Деэмульгатор Количество воды, %., отделившейся через 24 ч при концентрации деэмульгатора, мас.%
60 10 80<10
40 10
98,4
91,7
96,8
90,2
92,7
79,1
87,8
75,0
18,2
74,6
30,5
Таблица 3
Деэмульгатор Количество воды, %, отделившейся через 4 ч при концентрации деэмульгатора, мас.%
I I
40-10
60 10 80 10
98,2
89,4
97,3
82,6
90,1
70,0
87,8
59,6
Деэмульгатор
Концентрация деэмульгатора 10 мас.% делившееся количество воды, через мин 60 мин 120 мин
80,0
35,6
45,4
31,7
71,7
73,7
82,6
97,2
85,7
98 ° 6
78,0
90,9
84,6
97,2
88,5
100
80,0
92,7
85,3
97,2
90,3
83,8
99,1
1495358
Таблица.5
Деэмульгатор
Концентрация деэмульгатора 10 мас.7
Количество отделившейся воды, 1, через 120 мин
Остаточное содержание воды, об.7
Таблица 6
Состав
Олигомерный уретан с массой моля около 25000, олигомеризирование
6 моль пропиленоксида-этиленоксид-блоксополимеризата (3900) с
5 моль толуилендиизоцианата
Проксамин
NR-76, СССР
Олигомерный уретан из оксэтилированной алКилфенолформальдегидной смолы, олигомеризированной через толуилендиизоцианат с пропиленоксид-этиленоксид-блокполимеризатом
Диссольван
4490, Хехст
Сепароль
5014, BASF
Таблица 7
Деэмуль- К
T гатор
Температура 60 С
Температура 20 С онцент ациR а10 иас Л о воды, Х, Остан точная
- вода, об.У.
6,0
Следы
0,8
0,6
8,0
0,6
12,0
Следы
85 90
95 100
92 96
96 98
85 86
96 98
22 80
95 100
0,8
2,2
9ю2
9,0
10,0
1,2
96
92
78
94
О
100
100
50.
100
100
84
88
78
92
О
10
20 . 30
Деэмуль- Товарное гатор наименование
34,7
83,0
91,7
95,5
97,8
51,8
85,0
86,2
93,2
96,6
21
84
94
97,7
98,0
35,7
13,2
6,2
2,6
0,9
30,8
12,1
11,3
5 0
1,6
39,3
12,6
5,3
0,9
0,9 ичество воды, Е, Остаточes, мин ная во- да, об.X
120 80!
1495358
Таблица 8
Деэму
Количество отделившей воды, Х, ч реэ 120 ми вцентре эмульга е10 с.Х статочное одержание оды, об.Я
Таблица 9
Состав вещества
b Ь/а
Деэмуль гатор а R, J R, 1
Нонил
t2
13
14 15
16
17
18!
О 5 0,5
24 45 1,88
26 25 0,96
39 44 1,13
26 25 0,96
26,25 0,96
26 . 25 0,96
Телуилен
° I
I1 и
Бутил
Доде цил
Ноиил
II
Гексилен
Таблица 10
Концентрация деэиульгатора, масЛ
Деэиульгатор
Выделенное количе- Содеркание ство воды, ZR после остаточной отстоя воды об.Х
120 мин 80 мин
13!
17
Техред И.Дидык
Редактор Н.Рогулич
Корректор M.Øàðîøè
Заказ 4214/25 Тираж 446 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!
50.
1ОО
100
66
94
71
97
69
98
68 ,98
63
73.
97
71
97
34,7
83,0
91,7
95,5
97,8
81,5
86,9
92
96
82 о
99
98
87
98
87
98
84
98
84
98
72
35 7
13,2
6,2 .
2,6
0,9 .
14,9
10,7
6,2
1,2
11,0
1,6
7,8
0,6
8,9
0,9
5 3
0,8
10,0
1,1
6,2
0,7
7,5
0,8
12,1
1,9
