Эмульгатор инвертных эмульсий

 

Изобретение относится к эмульгаторам инвертных эмульсий для получения однородных смесей несмешивающихся жидкостей, таких как нефть и вода, углеводород и вода, применяемых в технологиях добычи нефти и газа. Комплексный эмульгатор инвертных эмульсий включает маслорастворимое поверхностно-активное вещество в виде продукта взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом, хлорсульфированный полиэтилен и углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: продукт взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом при массовом соотношении кислоты: триэтаноламин: карбамид 2,5:1:0,02 - 35-45, хлорсульфированный полиэтилен 0,2-5, углеводородный растворитель:толуол, этилбензольная или бутилбензольная фракция - до 100. В результате повышается термостабильность инвертных эмульсий в случае использования указанного выше эмульгатора. 1 табл.

Изобретение относится к эмульгаторам инвертных эмульсий и может быть использовано для получения однородных смесей несмешивающихся жидкостей, таких как нефть и вода, углеводород и вода и т.д., применяемых в технологиях добычи нефти и газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является комплексный эмульгатор НЕФТЕНОЛ Н3 [патент Российской Федерации N 2062142, кл. B 01 F 17/34, 1994 - прототип], представляющий собой углеводородный раствор смеси продуктов взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и кубовыми остатками оксиэтилированных алкиламинов с добавкой оксиэтилированных алкилфенолов. Данный эмульгатор имеет низкую температуру застывания, относительно хорошую эмульгирующую способность, но полученные на его основе инвертные эмульсии имеют недостаточно высокую термостабильность. Это ведет к увеличению расхода эмульгатора и снижает положительный эффект от применения приготовленных на его основе инвертных эмульсий.

Для повышения термостабильности получаемых на основе реагента инвертных эмульсий при сохранении его высокой эмульгирующей способности и низкой температуры застывания предлагается эмульгатор инвертных эмульсий, включающий маслорастворимое поверхностно-активное вещество, углеводородный растворитель и добавку, который в качестве маслорастворимого поверхностно-активного вещества содержит продукт взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом, в качестве добавки - хлорсульфированный полиэтилен, а в качестве углеводородного растворителя - толуол или этилбензольную или бутилбензольную фракцию при следующем соотношении компонентов, мас.%: Продукт взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом при массовом соотношении кислоты:триэтаноламин:карбамид 2,5:1:0,02 - 35 - 45 Хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ) - 0,2 - 5 Углеводородный растворитель, толуол или этилбензольная или бутилбензольная фракция - До 100 Талловое масло (ТУ 13-00281074-26-95) является побочным продуктом при переработке древесины и представляет собой смесь олеиновой, линолевой, линоленовой и смоляных кислот.

Триэтаноламин улучшенный выпускается по ТУ 38.602-22-51-95, содержание триэтаноламина не менее 50 мас.%.

Хлорсульфированный полиэтилен ХСПЭ-20 (ТУ 2211-006-00209906-95) получают сульфохлорированием полиэтилена. Представляет собой чешуйки или порошок от белого до светло-серого или бежевого цвета. Относительная средняя молекулярная масса - 20000. Массовая доля хлора в пределах 26-32%, массовая доля серы в пределах 1,3-2,2%.

Толуол нефтяной выпускается по ГОСТ 14710-78, толуол каменноугольный по ГОСТ 9880-76.

Предлагаемый эмульгатор получается следующим образом: в углеводородном растворителе при перемешивании и температуре 40-60oC последовательно растворяют полученные в результате реакции кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом смесь сложных эфиров и уреидов, а затем в полученную смесь добавляют рассчитанное количество 5%-ного раствора хлорсульфированного полиэтилена в толуоле.

При получении основы эмульгатора талловое масло первоначально подвергают взаимодействию с карбамидом, что позволяет связать основную часть присутствующих в масле смоляных кислот в уреиды, которые в отличие от соответствующих моноэфиров триэтаноламина не оказывают значительного отрицательного влияния на эффективность получаемого эмульгатора. Далее в полученную смесь добавляют триэтаноламин и проводят этерификацию с получением сложных моноэфиров триэтаноламина и кислот таллового масла.

Пример 1. Получение смеси эфиров и уреидов кислот таллового масла.

В трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка с обратным холодильником и термометром, загружают 200 г таллового масла с кислотным числом 153 мг КОН/г и 4 г карбамида, смесь перемешивают при температуре 120oC в течение 2 ч. Затем в реакционную массу добавляют 80 г триэтаноламина, поднимают температуру смеси до 160-180oC и выдерживают при перемешивании в течение 6-8 ч до окончания отгона воды. За время реакции отогналось 11,2 мл воды. Образовавшийся продукт представляет собой вязкую жидкость темно-коричневого цвета с плотностью 960 кг/м3, температурой застывания -12oC, кислотным числом 7,3 мг КОН/г и содержит в своем составе 93% моноэфиров кислот таллового масла и триэтаноламина и 7% уреидов кислот таллового масла (в основном смоляных).

Пример 2 (в таблице пример 3). В лабораторный стакан помещают 40 г продукта, полученного в примере 1, нагревают на водяной бане до 60oC и вливают при перемешивании 50 г толуола. Не прекращая перемешивания и нагрева, добавляют 10 г раствора 0,5 г ХСПЭ-20 в 9,5 г толуола. Полученную смесь перемешивают 15-20 мин до образования гомогенного продукта. Он представляет собой подвижную жидкость темно-коричневого цвета с плотностью 910 кг/м3, температурой застывания -43oC, кислотным числом 2,5 мг КОН/г.

Аналогично были получены эмульгаторы с другим массовым соотношением компонентов.

Для оценки эксплуатационных свойств предлагаемых эмульгирующих композиций были проведены испытания термостабильности инвертных эмульсий приготовленных на их основе. Инвертную эмульсию готовили следующим образом. В расчетное количество раствора эмульгатора в дизельном топливе при перемешивании вводили расчетное количество минерализованной воды. В результате получали устойчивую высокодисперсную эмульсию типа "вода в масле".

Пример 3. Получение инвертной эмульсии и определение ее термостабильности.

В стеклянном стакане на 200 см3 растворяли 4 см3 эмульгатора (пример 2) в 20 см3 дизельного топлива. В стакан с раствором эмульгатора в дизельном топливе при энергичном встряхивании приливали 76 см3 водной фазы. Водную фазу готовили растворением 3 см3 30%-ного хлористого кальция в 73 см3 минерализованной воды (6 г/л NaCl и 12 г/л CaCl2). По окончании ввода водной фазы стакан с эмульсией ставили на магнитную мешалку и перемешивали дополнительно 10 мин, устанавливая скорость перемешивания 1500 об/мин. Готовую эмульсию в количестве 15 см3 заливали в пробирку емкостью 20 см3, закрывали притертой пробкой и ставили на испытание в термостат при температуре 80oC. Временем стабильности "эмульсии считали время от начала испытаний до выделения из эмульсии крупных капель воды. При испытаниях допускалось отслоение углеводородной фазы в количестве не более 1-2%.

Аналогичным образом готовили и испытывали эмульсии другого состава.

Состав эмульгирующих композиций и их физико-химические свойства даны в таблице.

В качестве образцов-прототипов для сравнения были взяты два промышленных образца эмульгаторов НЕФТЕНОЛ НЗ и НЕФТЕНОЛ НЗН, выпускаемых по ТУ 2488-007-17197708-93.

Из полученных данных можно сделать вывод, что предлагаемая эмульгирующая композиция обладает значительно более высокой термостабильностью по сравнению с эмульгаторами НЕФТЕНОЛ НЗ и НЕФТЕНОЛ НЗН при сохранении высокой эмульгирующей способности и низкой температуры застывания.

Формула изобретения

Эмульгатор инвертных эмульсий, включающий маслорастворимое поверхностно-активное вещество, углеводородный растворитель и добавку, отличающийся тем, что в качестве маслорастворимого поверхностно-активного вещества он содержит продукт взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом, в качестве добавки - хлорсульфированный полиэтилен, а в качестве углеводородного растворителя - толуол или этилбензольную или бутилбензольную фракцию при следующем соотношении компонентов, мас.%: Продукт взаимодействия кислот таллового масла с триэтаноламином и карбамидом при массовом соотношении кислоты : триэтаноламин : карбамид 2,5 : 1 : 0,02 - 35 - 45 Хлорсульфированный полиэтилен - 1 - 5 Углеводородный растворитель: толуол, этилбензольная или бутилбензольная фракция - До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к эмульгатору, входящему в состав взрывчатой эмульсии

Изобретение относится к эмульгаторам инвертных эмульсий и может быть использовано при получении однородных смесей несмешивающихся жидкостей, таких как нефть и вода, углеводород и вода и др

Изобретение относится к эмульгаторам, способным образовывать эмульсии типа "вода в масле"

Изобретение относится к эмульгаторам инвертных эмульсий и может быть использовано при получении однородной смеси двух несмешивающихся жидкостей, например, нефти и воды, углеводорода и воды и т.д., применяемых в нефте- и газодобывающей промышленности (патенты СССР 1090264, США 4575428)

Изобретение относится к эмульгаторам инвертных эмульсий и может быть использовано при получении однородной смеси двух несмешивающихся жидкостей, таких как нефть и вода, масло и вода и др., применяющихся в нефте- и газодобывающей промышленности

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к получению битумных эмульсий, используемых для приготовления асфальтобетонных смесей

Изобретение относится к эмульгаторам, способным образовывать инвертные эмульсии, которые используют для интенсификации добычи нефти

Изобретение относится к способу выделения поверхностно-активных аминов из эмульсий, содержащих соль амина и нафтеновой кислоты, причем указанную соль получают путем эмульсионного фракционирования с указанным поверхностно-активным амином, включающий: (а) контактирование эмульсионного слоя или фазы, содержащей соль поверхностно-активного амина с кислотой, выбранной из группы, включающей минеральные кислоты, или с диоксидом углерода в количествах и при условиях, достаточных для получения соли амина и указанной минеральной кислоты или бикарбоната амина, (б) отделение нижнего водного слоя от верхнего слоя, (в) добавление к водному слою неорганического основания, если на операции (а) применяют минеральную кислоту, или нагревание до необходимой температуры и в течение необходимого времени, если на операции (а) применяют диоксид углерода, чтобы довести рН водного слоя до значений, больших или равных 8; (г) продувание газа через указанный водный слой для получения пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин; (д) выделение указанной пены, содержащей указанный поверхностно-активный амин

Изобретение относится к производству взрывчатых веществ, в частности к эмульгирующему составу для получения эмульсий ВВ
Изобретение относится к производству эмульгаторов для получения эмульсионных взрывчатых веществ, применяемых при взрывных работах для бурения скважин
Изобретение относится к получению эмульгирующих составов, применяемых в производстве взрывчатых веществ эмульсионного типа для горных взрывных работ
Изобретение относится к способу образования стабильной эмульсионной фазы типа "вода в масле" на основе полимерного эмульгатора
Изобретение относится к области эмульсионных взрывчатых веществ

Изобретение относится к области физической и коллоидной химии и может быть использовано при получении полимерных композиций. Тонкодисперсную органическую суспензию углеродных металлсодержащих наноструктур получают взаимодействием наноструктур и полиэтиленполиамина. Сначала механически измельчают порошок углеродных металлсодержащих наноструктур, представляющих собой наночастицы 3d-металла, такого как медь, или кобальт, или никель, стабилизированные в углеродных наноструктурах, затем механически перетирают совместно с порционно вводимым полиэтиленполиамином до достижения содержания наноструктур не более 1 г/мл. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат, поскольку полученная тонкодисперсная органическая суспензия углеродных металлсодержащих наноструктур способна к восстановлению в результате простого перемешивания. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров жирных кислот и сорбитана и/или их алкоксилированных производных путем взаимодействия жирной кислоты непосредственно с сорбитом в присутствии каталитической системы
Наверх