Способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий

 

Изобретение относится к получению деэмульгатора для глубокого обезвоживания и обессоливания высоковязких эмульсий смолистых нефтей при их подготовке к переработке. Деэмульгатор получают взаимодействием простого полиэфира нелинейного строения и п-толуилендиизоцианата при нагревании в присутствии крахмала при одновременном или последовательном введении последнего в реакционную смесь. Молярное соотношение полиэфир : п-толуилендиизоцианат : крахмал равно 1: (1-2):1. Продукт взаимодействия затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения в массовом соотношении (1-4) : (4:1). Преимущественно полученные смеси растворяют в органическом растворителе. Получаемые деэмульгаторы уретанового типа эффективны в процессах обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких эмульсий смолистых сернистых нефтей в условиях пониженных температур с одновременной защитой оборудования от коррозии. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологии получения деэмульгатора, который может быть использован как при подаче в систему сбора, так и на установках подготовки нефти для глубокого обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких эмульсий высокосмолистых сернистых нефтей в условиях пониженных температур.

Известен способ получения деэмульгатора, включающий взаимодействие блоксополимера на основе изобутилена и окиси этилена с толуилендиизоцианатом в токе азота и среде растворителя при нагревании до 100^oC (АС N 1362736. C 08 C 18/48, 1985 г.) Деэмульгатор, полученный этим способом, проявляет хорошую деэмульгирующую эффективность на легких нефтях, но не позволяет достигнуть глубокого обезвоживания при подготовке стойких эмульсий тяжелых нефтей.

Известен способ получения деэмульгатора для разрушения водонефтяной эмульсии соединениями олигоуретанового типа, полученными на основе оксиэтилированных фенолальдегидных смол и блоксополимеров окисей алкиленов(пат. ФРГ N 288713. кл. C 10 G 33/04).

Однако деэмульгатор, полученный этим способом, не обеспечивает глубокого обезвоживания и обессоливания при подготовке стойких эмульсий высокосмолистых сернистых нефтей и не обладает защитными от коррозии свойствами.

Наиболее близким изобретению является способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира нелинейного строения с толуилендиизоцианатом при молярном соотношении полиэфир: толуилендиизоцианат от (n +1) - (n+3): n, где n - число молей толуилендиизоцианата (патент РФ N 2089593, С 10 G 33/04).

Однако деэмульгатор, полученный этим способом, также недостаточно эффективен в процессах подготовки высоковязких стойких эмульсий высокосмолистых сернистых нефтей в условиях пониженных температур.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа получения более эффективного деэмульгатора уретанового типа для обезвоживания и обессоливания высоковязких, стойких эмульсий смолистых сернистых нефтей в условиях пониженных температур с одновременной зашитой оборудования от коррозии.

Поставленная задача решается способом получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира нелинейного строения и п-толуилендиизоцианата при нагревании. Причем взаимодействие проводят в присутствии крахмала при одновременном или последовательном введении последнего и соотношении исходных полиэфир: п-толуилендиизоцианат: крахмал 1:(1- ):1 мол. с получением продукта взаимодействия, который затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения в соотношении (1-4):(4-1) мас. соответственно. Способ осуществляют также, растворяя полученные смеси в органическом растворителе.

В качестве простых полиэфиров нелинейного строения могут быть использованы: 1. Лапрол-6003-2Б-18 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена (ТУ 6-05- 221880-86).

2. Лапрол-4503 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином (ТУ 6- 05-2033-87).

3. Лапрол-3003 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена (ТУ 6-05-2947- 87).

4. Лапрол-5003-2-15 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с глицерином (ТУ 6-55-62-93).

В качестве простых полиэфиров линейного строения могут быть использованы: 1. Лапрол-4202-2Б-30 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем, являющийся активной основой Реапона-4В (ТУ 6-55-54-91).

2. Лапрол 5002-2Б-30 - простой полиэфир, получаемый алкоголятной полимеризацией окисей этилена и пропилена с этиленгликолем (ТУ 39-05765670-ОП-159-93).

Используемый п-толуилендиизоцианат соответствует ТУ 113-03-17-17- 85).

В способе используют крахмал картофельный (ГОСТ 7699-78), крахмал кукурузный (ГОСТ 7697-82).

В качестве растворителей могут быть использованы: 1. Ароматические растворители: нефрас А 120/200 (ТУ 38.101.809-90), толуол (ГОСТ 5789-78), этилбензольная фракция ТУ 38.30225-81, бутилбензольная фракция (ТУ 38.10297-76).

2. Спирты: метанол (ГОСТ 2222-78), этанол (ТУ 6-09-1710-77), изопропанол (ГОСТ 9805-84), кубовый остаток производства бутиловых типовых спиртов (ТУ 39-5794688-002-89).

3. Смесь моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликоля со спиртами.

В качестве моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликолей могут быть использованы: - моноэтиловый эфир этиленгликоля (этилцеллозольв) ГОСТ 8113-88: - моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (этилкарбитол) ТУ 6-01-5757583-6-89: - монобутиловый эфир этиленгликоля (бутилцеллозольв) ТУ 6-01-646-84; - монобутиловый эфир диэтиленгликоля (бутилкарбитол) ТУ 8-05-10- 50-86.

4. Смесь моноалкиловые эфиры этилен- и диэтиленгликоля: спирты: ароматические растворители.

Примеры осуществления способа получения деэмульгатора.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 50 г полиэфира марки Лапрол 6003-2Б-18 и вакуумируют 1 ч при P = 15-20 мм рт.ст. и Т = 100^oC для удаления остаточной влаги. Далее температуру понижают до 80^oC, добавляют 2,9 г п-толуилендиизоцианата и перемешивают 15 мин при атмосферном давлении. Затем добавляют 1,4 г кукурузного крахмала, нагревают до 100^oC и при этой температуре перемешивают 3 ч. По окончании реакции непрореагировавший крахмал отфильтровывают. Молярное соотношение реагентов 1: 2: 1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 5002-2Б-30 в соотношении 4:1 мас. соответственно.

Пример 2. К 50 г осушенного под вакуумом полиэфира марки Л- 5003-2-15 добавляют 1,6 г картофельного крахмала, затем 1,7 г п-толуилендииизоцианата. Реакционную смесь нагревают до 100^oC и перемешивают при этой температуре 1 ч. Молярное соотношение реагентов составляет 1:1:1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 4202-2Б-30 в соотношении 4:1 мас. соответственно.

Пример 3. К 50 г осушенного под вакуумом простого полиэфира марки Л - 3003 добавляют 2,8 г картофельного крахмала и 2,9 г п-толуилендиизоцианата. Реакционную смесь нагревают до 100^oC и перемешивают при этой температуре 3 ч. Молярное соотношение реагентов составляет 1:1:1 соответственно. Затем продукт взаимодействия механически смешивают с Лапролом 5002-2Б-30 в соотношении 4:1 мас. соответственно.

Синтез остальных образцов, представленных в таблице 1, осуществляют аналогично примерам 1-3, варьируя молярное соотношение исходных реагентов.

Полученные продукты представляют собой вязкие масла, которые могут иметь цвет от бесцветных до темно-коричневых.

На их основе готовят товарные формы деэмульгатора путем смешения его с растворителем.

Пример приготовления раствора деэмульгатора.

К 50 г активной основы при комнатной температуре добавляют 50 г растворителя из поименованных выше и перемешивают в течение 15 мин.

Полученные деэмульгаторы испытывают на деэмульгирующую и антикоррозионную активности.

Испытания деэмульгирующей активности проводят как на искусственной, так и на естественной эмульсиях.

Искусственную эмульсию 30%-ной обводненности готовят на безводной угленосной нефти Ромашкинского месторождения и модели пластовой воды. Безводная нефть плотностью 0,868 г/см² отобрана с устья скважины 14753. Минерализация модели пластовой воды, используемой для приготовления эмульсии, составляет 200 г/дм³ плотность - 1,12 г/см³ (угленосная нефть).

В качестве естественной эмульсии используют смесь эмульсий скважин 16616С, 17937, 24256, 26739, 35763 Ромашкинского месторождения НГДУ "Лениногорскнефть" (угленосная нефть, плотность 0,88 г/см³ исходная обводненность 50%).

Реагенты дозируют в эмульсию в виде 1%-ного раствора активной основы или 2%-ного раствора товарной формы в смеси толуола и изопропанола, взятых в объемном соотношении 3:1.

Проведение испытаний В водонефтяную эмульсию дозируют испытываемый деэмульгатор и встряхивают на лабораторном встряхивателе Вагнера в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем термостатируют при 40^oC в течение 2 ч и измеряют количество выделившейся воды.

Определение содержания остаточной воды в нефти проводят в соответствии с ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Антикоррозионные свойства деэмульгатора, полученного предлагаемыми способами, оценивают гравиметрическим методом на стандартной модели пластовой воды минерализации - 190 г/дм³ плотность - 1,122 г/см³. Содержание сероводорода - 100 мг/дм³. Испытания проводят в течение 6 ч в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9-506-87 ("Ингибиторы коррозии металлов в водонефтяных средах").

Результаты испытаний на деэмульгирующую и антикоррозионную активность образцов приведены в таблицах 1, 2.

Для сравнения в табл.3 приведены данные по деэмульгирующей эффективности прототипа, аналогов и деэмульгаторов, полученных по предлагаемому способу.

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ позволяет получить более эффективные деэмульгаторы уретанового типа для обезвоживания и обессоливания высоковязких стойких эмульсий высокосмолистых сернистых нефтей при пониженных температурах с одновременной защитой оборудования от коррозии.

Формула изобретения

1. Способ получения деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий взаимодействием простого полиэфира разветвленного строения с п-толуилендиизоцианатом при нагревании, отличающийся тем, что взаимодействие проводят в присутствии крахмала с одновременным или последовательным введением последнего при молярном соотношении полиэфир: п-толуилендиизоцианат : крахмал 1:(1-2):1 с получением продукта взаимодействия, который затем смешивают с простым полиэфиром линейного строения в массовом соотношении (1-4):(4-1) соответственно.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный деэмульгатор растворяют в органическом растворителе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.06.2010

Дата публикации: 10.10.2011