Депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов и способ ее получения

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к полимерным присадкам, снижающим температуру застывания нефти и нефтепродуктов. Депрессорная присадка представляет собой радиационно-модифицированные алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈). Получают их в результате воздействия ионизирующего излучения на алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈) до достижения поглощенной дозы. В качестве ионизирующего излучения применяют гамма- и/или бета-излучение. Изобретение позволяет снизить температуру застывания нефти и нефтепродуктов при улучшении прокачиваемости и фильтруемости. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к полимерным присадкам, снижающим температуру застывания нефти и нефтепродуктов.

В настоящее время описаны сотни соединений, обладающих в той или иной степени депрессорной активностью по отношению к нефти и нефтепродуктам (Саблина З. А. и Гуреев А.А. Присадки к моторным топливам. М.: Химия. 1977, стр. 221). Наиболее распространенной и известной является присадка на основе сополимера этилена с винилацетатом. Сополимер обычно добавляют в нефть или нефтепродукт вместе с нейтральным органическим растворителем, например толуолом, ксилолом, дизельным топливом и т.д. При введении такой присадки в нефть и нефтепродукты в небольших количествах (примерно до 0,1%) температура их застывания снижается на 20-30^oС.

Депрессорной активностью обладают также тройные сополимеры этилена, пропилена и высокомолекулярного ненасыщенного углеводорода (там же, стр. 223). Добавление такого сополимера в нефтепродукты в количестве 0,03-1% позволяет снизить температуру застывания на 27-34^oС.

Недостатком описанных депрессорных присадок является тот факт, что при добавлении их в нефть или нефтепродукты ухудшается прокачиваемость и фильтруемость последних при температуре выше температуры помутнения.

Известна также присадка, которая может быть получена путем каталитической растворной сополимеризации бутилакрилата, бутилметакрилата и метакриловой кислоты в этилацетате при 75-90^oС (патент РФ 2137813, 06.01.98, 6 С 10 L 1/18, опубликован в БИ 26, 20.09.99).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является депрессорная присадка для нефтепродуктов (патент РФ 2154091, 18.10.95, С 10 М 145/14, опубликован в БИ 22, 10.08.2000), полученная сополимеризацией мономерных композиций в среде инертного растворителя, отличающаяся тем, что мономерная композиция включает три компонента следующих структурных формул: 1) CH₂= C(R)-COOR₁, где R выбирают из -Н и СН₃, R₁ выбирают из линейных или разветвленных алкильных радикалов с числом углеродных атомов 6-25; 2) CH₂= C(R)-CO-X-R₂, где R₂ - линейный, разветвленный или циклический радикал с общим числом углеродных атомов 4-20 и числом третичных атомов азота 1-2, X представляет собой кислород или -NH, или -NR₃, где R₃ - алкильный радикал из 1-5 углеродных атомов; 3) CH₂=C(R)-COOR₄, где R₄ - линейный, разветвленный или циклический алкильный радикал с числом углеродных атомов 4-20 и гидроксильных и/или алкоксильных групп с числом атомов кислорода 1-2.

Указанные компоненты присутствуют в присадке в следующих количествах: 1) 85-90 вес.%; 2) 1-6 вес.%; 3) 1-9 вес.%.

Присадку - прототип получили следующим образом.

В термостатически регулируемый реактор с мешалкой и трубками для барботажа газов последовательно загружали минеральное масло, алкилметакриловый и метакриловый мономеры, гидроксипропилметакрилат, диметиламиноэтилметакрилат, 2,2'-азобис(2-метилбутиролнитрил). По описанной в патенте технологии, включающей операции нагрева до 80-90^oС, барботажа газа, дегазации, последовательное дозирование ингредиентов с заданной скоростью, проводили реакцию полимеризации смеси мономеров.

Присадке-прототипу присущи те же недостатки, что и другим, а именно, при добавлении их в нефть или нефтепродукты ухудшается прокачиваемость и фильтруемость последних. Основной причиной этого недостатка является значительное количество вредных технологических примесей в готовой присадке из-за большого количества вспомогательных ингредиентов, применяемых в реакции полимеризации смеси мономеров.

Заявляемое изобретение позволяет устранить указанные выше недостатки.

Предлагаемая депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов содержит радиационно-модифицированные алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈), практически лишенные вредных технологических примесей.

Способ получения депрессорной присадки заключается в том, что подвергают воздействию ионизирующего излучения алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈) до достижения поглощенной дозы 5-120 кГр. Для интенсификации процесса получения депрессорной присадки под действием ионизирующего излучения алкилметакрилаты (С₁₂-C₁₈) нагревают до температуры 30-65^oС и перемешивают. В качестве ионизирующего излучения применяют гамма- и/или бета-излучение.

В радиационно-модифицированных алкилметакрилатах (С₁₂-С₁₈) значительно повышается доля молекул с алкильными радикалами в форме транс-изомеров, направленных преимущественно наружу клубка полимерной цепочки, что повышает эффективность действия предлагаемой присадки.

Присадка с такой ориентацией алкильных радикалов лучше встраивается в кристаллы парафина, а полярные группы молекул депрессорной присадки, оставаясь на поверхности кристаллов, препятствуют их коагуляции.

В качестве источника ионизирующего излучения, необходимого для получения присадки, могут быть использованы ускорители электронов, гамма-установки.

Поглощенная доза при облучении исходного алкилметакрилата (С₁₂-С₁₈) составляет 5-120 кГр. Величина поглощенной дозы определяет депрессорную активность присадки. Вне этого интервала поглощенных доз депрессорная активность присадки незначительна.

Новые существенные признаки для депрессорной присадки в научной и технической литературе не обнаружены, предложенное решение не следует явным образом из уровня техники, совокупность признаков обеспечивает новые свойства, что позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Для получения заявляемой присадки в качестве исходных были взяты алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈). После растворения их в органическом растворителе толуоле в количестве 40 об.% смесь была подвергнута гамма-облучению до поглощенной дозы 50 кГр. В процессе облучения проводились постоянное перемешивание и нагрев до 65^oС. Количество вводимой присадки в нефтепродукт составляет от 0,01 до 0,1 вес.%. В качестве органического растворителя могут быть также применены ксилол, кумол и т.д.

Были проведены сравнительные испытания предлагаемой присадки и прототипа.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Из таблицы видно, что при прочих равных условиях коэффициент фильтруемости, измеренный при температуре выше температуры помутнения, предлагаемой присадки почти в два раза лучше, чем у прототипа.

Формула изобретения

1. Депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов, представляющая собой радиационно-модифицированные алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈).

2. Способ получения депрессорной присадки, заключающийся в том, что подвергают воздействию ионизирующего излучения алкилметакрилаты (С₁₂-С₁₈) до достижения поглощенной дозы 5-120 кГр.

3. Способ по п. 2, заключающийся в том, что в качестве ионизирующего излучения применяют гамма- и/или бета-излучение.

4. Способ по п. 2, заключающийся в том, что при облучении мономеры подвергают нагреву до 30-65^oС и перемешиванию.

РИСУНКИ

Рисунок 1