Способ получения депрессорной присадки in situ в процессе трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти, обработанной противотурбулентной присадкой

Изобретение относится к способу получения депрессорной присадки in situ в процессе трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти. Способ получения депрессорной присадки in situ заключается в том, что через дозирующее устройство в поток перекачиваемой нефти вводят противотурбулентную присадку (ПТП) в виде раствора в углеводородном растворителе. После этого осуществляют перекачку нефти через насосный агрегат в целях деструкции ПТП. В качестве противотурбулентной присадки используют (со)полимер высшего (мет)акрилата общей формулы:

где R1 - водород или метил, R2 - углеводородная группа, имеющая от 4 до 30 атомов углерода. Молекулярная масса (со)полимера составляет не ниже 4⋅106. Изобретение позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление нефти и понизить температуру застывания нефти при ее транспортировке. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области транспортировки сырой нефти по трубопроводам, а именно к транспортировке высокопарафинистой нефти.

При перекачке нефти нередко применяют присадки, улучшающие ее гидравлические характеристики. Движение легкой нефти происходит, как правило, в турбулентном режиме течения, и для снижения гидродинамического сопротивления вводят противотурбулентные присадки (ПТП), основой которых служат нефтерастворимые полимеры высокой молекулярной массы. В настоящее время практически все ПТП, представленные на рынке, содержат в качестве основы полимеры высших альфа-олефинов. Для успешного применения ПТП должны быть соблюдены два условия: высокая молекулярная масса полимера (как правило, не ниже 3⋅106) и его хорошая растворимость в жидкости.

Отметим также, что при прохождении центробежного насоса ПТП полностью теряет способность снижать гидродинамическое сопротивление вследствие механодеструкции макромолекул.

При перекачке высокопарафинистой нефти используют депрессорные присадки, препятствующие отложению парафина на стенке трубопровода и снижающие температуру ее застывания. Нередко высокопарафинистые нефти транспортируются по магистральному нефтепроводу в турбулентном режиме течения, в особенности, если используется подогрев (т.н. «горячие» трубопроводы). При этом существует необходимость снижать как турбулентное сопротивление, так и температуру застывания высокопарафинистой нефти, и тогда используют параллельное дозирование ПТП и депрессорной присадки.

В известном из уровня техники способе транспортирования неньютоновской парафинсодержащей углеводородной жидкости по трубопроводу, раскрытом в патенте на изобретение RU 2124160 С1, опубликованном 27.12.1998, предлагается использовать ПТП на основе полимеров высших альфа-олефинов и одновременно вводить депрессорную присадку на основе сополимера этилена и винилацетата в углеводородную жидкость при перекачке по нефтепроводу с подогревом.

Это техническое решение имеет ряд недостатков. Одним из недостатков является высокая цена обработки нефти присадками двух сортов. Кроме того, полимеры высших альфа-олефинов, являющиеся основой промышленных ПТП, далеко не всегда хорошо растворяются в высокопарафинистой нефти, что является причиной их низкой эффективности. Ухудшению растворимости ПТП способствует депрессорная присадка, чьей основой служит полимер более низкой молекулярной массы. Полимеры разного сорта чаще всего являются термодинамически несовместимыми в растворе, т.е. введение второго полимера в раствор вызывает осаждение первого и наоборот. Такое поведение называют антагонистическим взаимодействием, и это приводит к ухудшению качества обеих присадок.

Задачей изобретения является разработка способа получения присадки универсального типа, обеспечивающей способность снижения гидродинамического сопротивления нефти, а также температуры ее застывания в зависимости от молекулярной массы полимера.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является уменьшение гидравлического сопротивления нефти и понижение температуры застывания нефти при ее транспортировке.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения депрессорной присадки in situ в процессе трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти, характеризующийся тем, что через дозирующее устройство в поток перекачиваемой нефти вводят противотурбулентную присадку (ПТП) в виде раствора в углеводородном растворителе, при этом в качестве полимерного агента ПТП используют (со)полимер высшего (мет)акрилата общей формулы:

где

R1 - водород или метил,

R2 - углеводородная группа, имеющая от 4 до 30 атомов углерода, с молекулярной массой полимера/сополимера не ниже 4⋅106,

после чего осуществляют перекачку нефти через насосный агрегат в целях деструкции ПТП.

Известно, что полимеры указанной формулы с высокой молекулярной массой способны эффективно снижать гидродинамическое сопротивление нефти, а при его низкой молекулярной массе работают как депрессорные присадки. Депрессорные свойства полимеров высших алкил(мет)акрилатов хорошо известны и используются не только в нефти, но и в других углеводородах, содержащих парафины С18+, маслах и дизельном топливе. Молекулярная масса полимера в депрессорной присадке, как правило, не превышает 2⋅105

Согласно настоящему изобретению противотурбулентную присадку, рабочим веществом которой является (со)полимер высших (мет)акрилатов с молекулярной массой не ниже 4⋅106, к примеру сополимер 2-этилгексилметакрилата и н-бутилакрилата, где соотношение мономерных звеньев x:у составляло 3:2, на головной нефтеперекачивающей станции вводят через дозирующее устройство в трубопровод, по которому перекачивают высокопарафинистую нефть. При этом противотурбулентную присадку используют в виде раствора в углеводородном растворителе.

В процессе трубопроводного транспорта нефти, обработанной противотурбулентной присадкой, до насосной станции она работает как агент снижения гидродинамического сопротивления, затем, при попадании на рабочее колесо магистрального насоса, полимер ПТП претерпевает деструкцию, которая приводит к образованию макромолекул полимера с низкой молекулярной массой.

В дальнейшем полимер с пониженной молекулярной массой работает уже как депрессорная присадка.

Таким образом, в магистральном насосе ПТП in situ превращается в депрессорную присадку.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема лабораторного стенда для исследования реологических свойств углеводородных жидкостей, а на фиг. 2 приведен график зависимости величины снижения гидродинамического сопротивления от продолжительности циркуляции раствора присадки в нефти.

На фиг. 1 позиции имеют следующие числовые обозначения:

1 - расходный бак;

2 - емкость для ввода ПТП;

3 - шаровые краны;

4 - насос;

5 - датчики температуры;

6 - датчики давления;

7 - расходомер;

8 - напорный (измерительный) участок трубы;

9 - всасывающий участок трубы;

10 - циркуляционный жидкостной криотермостат;

11 - персональный компьютер;

12 - прибор для измерения частоты вращения вала насоса (тахометр);

13 - дыхательный клапан;

14 - линия промывки емкости ввода ПТП;

15 - тройники с заглушкой.

Примеры, приведенные ниже, иллюстрируют настоящее изобретение. Пример 1. Определение гидродинамической эффективности универсальной присадки.

Лабораторные эксперименты проводились на стенде для исследования реологических свойств углеводородных жидкостей (фиг. 1), содержащий расходный бак 1 для углеводородной жидкости, оборудованный циркуляционным жидкостным криотермостатом 10, замкнутый контур трубной обвязки, состоящий из напорного (измерительного) участка трубы 8 и всасывающего участка трубы 9, емкость для ввода ПТП 2, насос 4, датчики температуры 5 и давления 6, позволяющие фиксировать давление исследуемой углеводородной жидкости в нескольких точках.

Стенд имеет петлевую конфигурацию и позволяет поддерживать заданный расход жидкости, температуру в расходном баке, а также фиксировать давление в нескольких точках.

В расходный бак 1 заливают 45 л высокопарафинистой нефти и термостатируют при 30°С. Затем включают насос 4 на производительности 5 м3/час и фиксируют перепад давления на измерительном участке трубы 8, а также фактический расход нефти.

Эти данные являются базовыми для расчета величины снижения гидродинамического сопротивления в последующем эксперименте, где использовалась ПТП. Число Рейнольдса Re составило 8800, а напряжение сдвига на стенке - 40 Па.

Нефть циркулирует по замкнутому контуру в течение 30 минут, после чего отбирают пробу для определения температуры ее застывания. Из исходной нефти без присадки и не подвергнутой циркуляции, также отбирают пробу для определения температуры застывания, с тем, чтобы определить влияние механического воздействия на ее величину (см. пример 2).

В качестве ПТП используют сополимер 2-этилгексилметакрилата и н-бутилакрилата общей формулы 1 с молекулярной массой 4⋅106, где соотношение мономерных звеньев x:у составляло 3:2. Сополимер в количестве 12 г предварительно растворяют в 45 л той же нефти в расходной емкости. Концентрация полимера составила 300 ppm.

После термостатирования и полного растворения полимера включают насос 4 на ту же производительность, что и в предыдущем эксперименте, и фиксируют перепад давления на измерительном участке 8 и фактический расход. По этим данным определяют величину снижения гидродинамического сопротивления (DR) в данный момент времени по формуле:

где, индекс 0 соответствует нефти без присадки;

индекс f - нефти, содержащей присадку;

λ - величина коэффициента гидродинамического сопротивления;

ΔР - перепад давления на измерительном участке;

Q - объемный расход нефти.

На фиг. 2 видно, что величина DR для раствора в начальный момент времени составила больше 25% при концентрации 300 ppm, что свидетельствует о высокой эффективности полимера. При этом, по мере циркуляции раствора, эффективность полимера падает вследствие деструкции при прохождении насоса.

Учитывая, что напряжение сдвига на стенке и линейная скорость потока (3,6 м/с) были невелики можно с определенной степенью достоверности экстраполировать эти результаты на реальный нефтепровод.

По истечении 10 минут, когда величина DR снизилась до минимальной величины, т.е. когда полимер достиг предельной деструкции в данных условиях потока, была отобрана проба для определения температуры застывания нефти.

Пример 2. Определение температуры застывания нефти.

Температуру застывания исходной нефти (образец №1), нефти подвергнутой механическому воздействию (образец №2) и нефти с деградированной присадкой (образец №3) определяют в соответствии с ГОСТ 20287 «Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания» по методу Б.

Образцы нефти нагревают в закрытом сосуде до температур выше температуры плавления парафина и термостатируют в течение 30 минут.Затем охлаждают до потери текучести образца нефти.

Результаты экспериментов приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что присутствие 300 ppm сополимера 2-этилгексилметакрилата и бутилакрилата пониженной молекулярной массы вызвало депрессию температуры застывания высокопарафинистой нефти на 8,4°С.

Таким образом, универсальная присадка до магистрального насоса работает как агент снижения гидродинамического сопротивления, а при прохождении магистрального насоса претерпевает деструкцию и становится депрессорной присадкой.

Способ получения депрессорной присадки in situ в процессе трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти, характеризующийся тем, что через дозирующее устройство в поток перекачиваемой нефти вводят противотурбулентную присадку (ПТП) в виде раствора в углеводородном растворителе, при этом в качестве полимерного агента ПТП используют (со)полимер высшего (мет)акрилата общей формулы:

где

R1 - водород или метил,

R2 - углеводородная группа, имеющая от 4 до 30 атомов углерода, с молекулярной массой полимера/сополимера не ниже 4⋅106, после чего осуществляют перекачку нефти через насосный агрегат в целях деструкции ПТП.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортировки нефти по трубопроводам и может быть использовано в работе горячих нефтепроводов, использующих насосные станции для перекачки и станции подогрева для нагрева высоковязких и высокозастывающих нефтей, как правило, насосные и станции подогрева технологически совмещены.

Предложен способ снижения вязкости нефти, где в сырую нефть подают смесь ароматических соединений, полученную в результате утилизации фракции углеводородов С3+ состава попутного нефтяного газа путем проведения реакции ароматизации в реакторах, снабженных тепловыми трубами, при давлении 0,5-3,5 МПа в зоне проведения реакции, причем смесь ароматических соединений подают в сырую нефть в количестве до 20 об.% от объема сырой нефти.

Изобретение относится к противотурбулентной присадке для углеводородных жидкостей и может быть использовано в трубопроводном транспорте нефти, нефтепродуктов и газового конденсата.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Способ получения реагента для снижения гидродинамического сопротивления турбулентного потока жидких углеводородов в трубопроводах с рециклом сольвента включает полимеризацию альфа-олефинов С6-С14 в присутствии катализатора - микросферического трихлорида титана и активатора катализатора - смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия в среде мономера с добавлением насыщенного алифатического углеводорода состава С6-С18 при конверсии по мономеру 96,0-99,5 мас.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту вязких сред с дискретными неоднородными включениями, а именно к устройствам облегчения перемещения вязких и сыпучих смесей воздействием с помощью электрических средств и механических колебаний, и может быть использовано в пищевой, нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности, на транспорте.

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано для подготовки и транспортировки высоковязкой нефти в нефтяной промышленности. Предложено три варианта системы, включающие трехфазные сепараторы, мультифазную насосную станцию, блок подготовки газа, дожимные насосные станции с путевыми подогревателями нефти или без них, оснащенные блоками разгазирования нефти, подготовки топливного газа, получения электрической и тепловой энергии, нагрева и перекачки нефти, а также установку стабилизации нефти или концевую сепарационную установку.

Изобретение относится к предотвращению гидратообразования в газоводяных системах и может быть использовано в нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к транспорту высоковязкой нефти и может быть использовано для подготовки парафинистой нефти к трубопроводному транспорту в нефтяной промышленности.

Изобретение относится к неагломерирующим противотурбулентным присадкам, способу их получения и может быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводе при турбулентном режиме течения углеводородов.

Настоящее изобретение относится к способу подготовки высоковязкой нефти к транспортировке по трубопроводу, который может быть использован в нефтедобывающей промышленности.

Применение сополимеров, которые имеют в статистически среднем значении: по меньшей мере четыре кислотные группы на полимерную цепь, причем кислотными группами являются карбоксильные группы, соотношение атомов углерода на кислотную группу от 7 до 35 и кислотное число от 80 до 320 мг КОН/г, определенное потенциографическим титрованием 0,5-молярной водной соляной кислотой после трехчасового нагревания в 0,5-молярном этанольном растворе гидроксида калия; в качестве топливной присадки для сокращения расхода топлива дизельными двигателями с непосредственным впрыскиванием и для минимизации потери мощности (power loss) в дизельных двигателях с непосредственным впрыскиванием, в качестве присадки к дизельным топливам для уменьшения и/или предотвращения отложений в системах питания и/или в качестве присадки к бензинам для уменьшения отложений в системе впуска бензинового двигателя с непосредственным впрыскиванием и искровым зажиганием (DISI) и бензинового двигателя с форсунками для распределительного впрыскивания (PFI), сополимеры обладают растворимостью в толуоле при 20°С по меньшей мере 5 г/100 мл.

Изобретение раскрывает способ получения компонента автомобильных бензинов, характеризующийся тем, что после смешения легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов и легких углеводородных фракций с начальной температурой кипения не ниже 25°С и конечной температурой кипения не выше 250°С в массовом соотношении компонентов 0,2:0,8 (легкокипящий побочный продукт : легкая углеводородная фракция) отделяется вода методом сепарации и добавляется антикоррозионная присадка в количестве 0,05% масс.

Изобретение описывает депрессорно-диспергирующую присадку к дизельному топливу, которая содержит смесь депрессорного и диспергирующего компонентов, при этом в качестве депрессорного компонента применяется полимерное соединение, полученное реакцией радикальной сополимеризации малеинового ангидрида и фракции 1-олефинов С8-С24 с участием инициатора радикальной полимеризации, с соотношением исходных реагентов от 1:0,92 до 1:3,7 при температуре 75-90°С в течение 8-23 ч в соответствующем растворителе, после которой упаривают растворитель и выделяют целевой продукт, а в качестве диспергирующего компонента - полимерное соединение, полученное реакцией метатезисной сополимеризации функционализированного норборнена и синтетического дивинилового каучука и 1-гексена или 1-октена в присутствии металлокомплексного диалкильного рутениевого катализатора общей формулы: где заместители R3 и R4 выбраны из группы: R3=Me, Et, R4=Et, Bn, R3+R4=CH2CH2OCH2CH2, в соответствующем растворителе, при соотношении функционализированный норборнен : каучук от 1:15 до 1:1, соотношении катализатор : олефины в реакционной смеси от 1:350000 до 1:10000, при температуре 25-70°С в течение 8-23 ч, затем реакционную смесь гидрируют водородом при давлении 5-10 атм в присутствии палладия, далее фильтруют через окись алюминия и фильтрат упаривают, причем депрессорный и диспергирующий компоненты находятся в присадке в соотношении от 3:7 до 7:3 по объему.

Изобретение раскрывает применение полимеров, которые статистически в среднем имеют по меньшей мере 4 кислотные группы на полимерную цепь, соотношение атомов углерода на кислотную группу от 7 до 35 и кислотное число от 80 до 320 мг КОН/г, определенное при помощи потенциографического титрования с 0,5-молярной водной соляной кислотой после трехчасового нагревания в 0,5-молярном этанольном растворе едкого калия, в качестве ингибиторов коррозии в топливах, которые имеют содержание щелочных и/или щелочно-земельных металлов и/или цинка по меньшей мере 0,1 мас.ч./млн, причем топливо представляет собой дизельное или бензиновое топливо.

Предложена смазочная композиция, содержащая (i) базовое масло и (ii) соединение, имеющее формулу (1), где функциональные группы R1, R2 и R3 каждая независимо выбрана из водорода и насыщенных или ненасыщенных, линейных или разветвленных C1-C22 алкильных групп.

Изобретение раскрывает присадку к дизельным топливам, которая представляет собой продукт нитрования фракции, выделенной из кубового остатка производства бутиловых спиртов (КОБС), полученных методом оксосинтеза, при этом для нитрования использована фракция КОБС, кипящая в пределах 190°С – КК и содержащая 94-99 масс.

Объектом изобретения является инициирующий состав, содержащий по меньшей мере два тримерных циклических пероксида кетона: тримерный циклический пероксид метилэтилкетона (3MEK-cp) формулы (I) и по меньшей мере один пероксид, удовлетворяющий формуле (II), в которой R1-R3представляют собой алкил, где указанные группы имеют от 2 до 5 атомов углерода, общее число атомов углерода R1+R2+R3 находится в диапазоне 7-15, и молярное соотношение 3MEK-cp и общего количества пероксидов, удовлетворяющих формуле (II), находится в диапазоне от 10:90 до 80:20.

Изобретение раскрывает способ уменьшения выброса дисперсных частиц из двигателя внутреннего сгорания, включающий стадии: получения базового топлива, характеризующегося уровнем содержания ароматических соединений, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10% (об.); добавления к базовому топливу определенного количества метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила, для получения рецептуры топлива, где рецептура топлива, содержащая метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил и базовое топливо, характеризуется уровнем содержания ароматических соединений, который является более низким, чем уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила; где (1) выбросы дисперсных частиц от сгорания рецептуры топлива согласно измерению при использовании числа частиц (ЧЧ) (как для твердых веществ, так и для летучих веществ) уменьшаются в сопоставлении с выбросами дисперсных частиц от сгорания базового топлива, и где (2) октановое число рецептуры топлива является по существу тем же самым или большим в сопоставлении с октановым числом базового топлива при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила.

Применение алкоксилированного политетрагидрофурана общей формулы (I), в которой m представляет собой целое число в интервале от ≥1 до ≤20, m' представляет собой целое число в интервале от ≥1 до ≤20, (m+m') представляет собой целое число в интервале от ≥3 до ≤40, n представляет собой целое число в интервале от ≥0 до ≤40, n' представляет собой целое число в интервале от ≥0 до ≤40, р представляет собой целое число в интервале от ≥0 до ≤25, р' представляет собой целое число в интервале от ≥0 до ≤25, k представляет собой целое число в интервале от ≥2 до ≤30, R1 означает незамещенный, линейный алкильный радикал, имеющий 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 или 18 атомов углерода, R2 означает -СН2-СН3, и R3 идентичный или различный означает атом водорода или -СН3, где цепочки, обозначенные с помощью k, распределяются с образованием блок-полимерной структуры, и цепочки, обозначенные с помощью р, р', n, n', m и m', распределяются с образованием блок-полимерной структуры или статистической полимерной структуры, в комбинации с по меньшей мере одной дополнительной присадкой, имеющей детергентное действие, в качестве присадки для топлива.

Изобретение раскрывает топливо для двигателей с самовоспламенением, содержащее следующие компоненты: a) по меньшей мере один низкомолекулярный диалкиловый эфир полиоксиметилена формулы RО(-СН2О-)nR, в которой R представляет собой C1-C4 алкильную группу и n = 0 - 5, b) от 0,05 до 5 вес.% по меньшей мере одного алкилового эфира полиалкиленгликоля формулы R1О(-СН2-СНR2-О-)nН, а также его смешанных полимеров, и/или формулы H(-О-СНR2-СН2-)n-O-СН2-СН2-O-(-СН2-СНR2-O-)nH, а также его смешанных полимеров, где R1 представляет собой C1-C4 алкильную группу, R2 представляет собой водород или метильную группу, и n = 10 - 200, а также смеси таких алкиловых эфиров полиалкиленгликоля, c) от 0 до 20 вес.% по меньшей мере одного высокомолекулярного диалкилового эфира полиоксиметилена формулы RО(-СН2О-)nR, в которой R представляет собой алкильную группу, и n = 6 - 10, d) от 1 до 5 вес.% по меньшей мере одного высокомолекулярного диалкилового эфира полиэтиленгликоля формулы RО(-СН2СН2О-)nR, в которой R представляет собой алкильную группу, и n = 11 - 23, e) от 0 до 0,5 вес.% по меньшей мере одного органического пероксидного соединения, f) от 0 до 0,1 вес.% по меньшей мере одной длинноцепочечной жирной кислоты, и g) от 0 до 12 вес.% диметилового простого эфира, в котором количество, недостающее до 100 вес.%, приходится на по меньшей мере один низкомолекулярный диалкиловый простой эфир полиоксиметилена.

Изобретение раскрывает способ получения компонента автомобильных бензинов, характеризующийся тем, что после смешения легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов и легких углеводородных фракций с начальной температурой кипения не ниже 25°С и конечной температурой кипения не выше 250°С в массовом соотношении компонентов 0,2:0,8 (легкокипящий побочный продукт : легкая углеводородная фракция) отделяется вода методом сепарации и добавляется антикоррозионная присадка в количестве 0,05% масс.

Изобретение относится к способу получения депрессорной присадки in situ в процессе трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти. Способ получения депрессорной присадки in situ заключается в том, что через дозирующее устройство в поток перекачиваемой нефти вводят противотурбулентную присадку в виде раствора в углеводородном растворителе. После этого осуществляют перекачку нефти через насосный агрегат в целях деструкции ПТП. В качестве противотурбулентной присадки используют полимер высшего акрилата общей формулы: где R1 - водород или метил, R2 - углеводородная группа, имеющая от 4 до 30 атомов углерода. Молекулярная масса полимера составляет не ниже 4⋅106. Изобретение позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление нефти и понизить температуру застывания нефти при ее транспортировке. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Наверх