состав для обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий

Формула изобретения

Состав для обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий, включающий в качестве активной основы анионное поверхностно-активное вещество (АнПАВ) - натриевую соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола общей формулы C₉H₁₉-C ₆H₄-O(-CH₂-CH₂O)_n CH₂COONa, где n равно 10-12, и воду, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит низкотемпературный растворитель - метанольно-альдегидную фракцию (отход производства бутиловых спиртов) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилатов
оксиэтилированных изононилфенола	45,0-55,0
Метанольно-альдегидная фракция -
отход производства бутиловых спиртов	43,5-50,0
Вода	Остальное до 100

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению состава, обладающего высоким деэмульгирующим действием, и может быть использовано как на промысловых установках подготовки нефти, так и на нефтеперерабатывающих предприятиях в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания нефтяного сырья.

Известен состав для разрушения нефтяных эмульсий на основе деэмульгатора Реапон-4В, состоящего из водометанольного раствора неионогенных ПАВ (НПАВ) - блок-сополимеров общей формулы Н(ОС₂Н₄)_n(ОС₃Н ₈)_m(ОС₂Н₄)_n ОН, где m=54, 2n=31; RO(C₃H₈O)m₁ (C₂H₄O)n₁H, где m₁ =24, n₁=14, a R=-СН₃; -СН₂-СН=СН ₂ и добавки, содержащей натриевую или калиевую соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола С₉Н₁₉ -С₆Н₄-O(-СН₂-СН₂O) _nСН₂ COOkt, где kt-натрий или калий при их массовом соотношении (1-4):1 (RU №2105789). Данный состав обладает высокой деэмульгирующей и обессоливающей активностью, характеризуется способностью снижать количество образующегося при деэмульсации промслоя при обработке различных типов нефтей при одновременном улучшении качества дренажных вод.

Существенным недостатком данного состава является неудобная для применения в условиях нефтяных промыслов его товарная форма. Состав представляет собой вязкую, подвижную при положительных температурах и теряющую при низких (минусовых) температурах смесь концентрацией от 60 до 70%.

На местах использования данного состава дополнительно требуется оборудование специальных узлов по приготовлению легкодозируемых, подвижных при низких температурах растворов, что ведет к дополнительным затратам.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутым результатам является состав, включающий активную основу - натриевую соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола C ₉H₁₉-С₆Н₄-O(-СН₂ -CH₂O)_n-CH₂-COONa, где n равно 12, добавку - самоэмульгируюшееся кремнийорганическое вещество и растворитель - водный или водосолевой раствор (RU № 2244733). Данный состав имеет температуру застывания - до минус 30°С, что ограничивает его применение.

Целью изобретения является достижение высокого результата первичной подготовки нефтяного сырья с использованием состава, отвечающего современным технологическим и эксплуатационным требованиям - легкоподвижного в условиях работы при пониженных температурах; обладающего универсальным действием, который может применяться как в нефте-, так и в водорастворимой форме.

Цель достигается применением состава на основе натриевых солей карбоксиметилатов оксиэтилированных изононилфенолов С ₉Н₁₉-С₆Н₄-O(-СН₂ -CH₂O)_nCH₂COONa, где n равно 10-12, в качестве растворителя применяется низкотемпературный растворитель - метанольно-альдегидная фракция, отход производства бутиловых спиртов и вода, при следующем массовом соотношении компонентов, %:

Натриевая соль карбоксиметилатов
оксиэтилированных изононилфенола	45,0-55,0
Метанольно-альдегидная фракция
Отход производства бутиловых спиртов	43,5-50,0
Вода	остальное до 100

В данном составе активной основой является натриевая соль карбоксиметилатов оксиэтилированного изононилфенола C₉H₁₉-С₆Н ₄-O(-СН₂-СН₂O)_n-CH ₂COONa, где n равно 10-12, по ТУ 2484-088-05766565-2000, имеющая следующие характеристики:

Внешний вид	Паста от белого до светло-желтого или серого цвета, допускается расслоение
Водородный показатель (рН), в пределах	7,0-8,5
Температура помутнения, °С, в пределах	66-75
Массовая доля основного вещества, %, в пределах	66-78

Низкотемпературный растворитель - метанольно-альдегидная фракция, отход производства бутиловых спиртов по ТУ 2421-111-05766575-2003, имеет следующие характеристики:

Плотность при 20°С, кг/м 3, не более	830
Температурные пределы перегонки, °С
начало перегонки, не менее	40
конец перегонки, не более	110

состоит из следующих углеводородов и примесей, мас.%:

Вода	1,2-3,36
Метанол	69,7-76,38
Изомасляный альдегид	2,53-2,04
Н-масляный альдегид	3,1-2,58
Эфиры	Остальное

Предлагаемый состав получают простым смешением компонентов при температуре 40-60°С, при этом он имеет следующие характеристики:

Внешний вид	жидкость светло-желтого или светло-коричневого цвета
Плотность при 20°С, г/см3, не менее	0,930
Массовая доля активной основы, %, в пределах	45-55
Температура застывания, °С	минус 40
Деэмульгирующая способность, %, не менее	95
Степень обессоливания, %, не менее	65

Пример 1.

Готовят состав из 45 г натриевой соли карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, 50 г метанольно-альдегидной фракции и 5 г воды. Получают 100 г деэмульгатора нефтяной эмульсии, имеющего следующую характеристику:

Внешний вид	Жидкость светло-коричневого цвета
Плотность при 20°С, г/см3	0,951
Массовая доля активной основы, %	50
Температура застывания,°С	минус 48
Деэмульгирующая способность, %	97,3
Степень обессоливания, %
(по хлоридам)	75

Определение плотности проводят по ГОСТ 3900-85.

Определение массовой доли активной основы по методике, приведенной в "Методах анализа и контроля качества продукции", НИИТЭХим. М., 1991, вып.1, с.16.

Определение температуры застывания по ГОСТ 18995.5-73.

Определение хлоридов проводят по ГОСТ 21534-76.

Определение содержания остаточной воды в нефти по ГОСТ 14870-77 методом Дина-Старка.

Деэмульгирующую способность определяют по нижеприведенной методике.

Готовят стабильную эмульсию (А), для чего в делительную воронку наливают 150 см³ нефти, приливают 15 см ³ дистиллированной воды. Мешалку опускают через горловину воронки до водного слоя и устанавливают напряжение питания смесителя 120-140 В, что соответствует вращению пропеллера 3600 об/мин. Включают мешалку и перемешивают содержимое в течение одной минуты. Отключают мешалку. В полученную эмульсию (А) с помощью микродозатора добавляют 0,002 г деэмульгатора. Включают мешалку на 2-3 минуты для эмульгирования смеси. Содержимое из делительной воронки сливают в цилиндр вместимостью 250 см³, помещают его в термостат и выдерживают при температуре 70-80°С, измеряют объем выделившейся воды (см³) с интервалом времени 20 мин. Одновременно проводят визуальную оценку качества выделенной воды и оценивают поверхность раздела фаз. За деэмульгирующую способность принимают объем выделившейся воды за 120 минут к общему содержанию воды, взятой для приготовления нефтяной эмульсии, в процентах.

Степень обессоливания рассчитывают по изменению содержания хлоридов в исходной нефти и отстоянной по условиям опыта после обработки ее раствором деэмульгатора, в процентах.

В качестве сырья для приготовления нефтяной эмульсии используют обезвоженную Арланскую нефть, имеющую следующие характеристики:

Плотность, г/см3	0,884
Фракционный состав начало кипения, °С	64
10% об. отгона, °С	134
50% об. отгона, °С	332
Конец кипения, °С	335
Выход, об.%	64
Вязкость кинематическая при 50°С, сСт	22,5
Содержание хлористых солей, мг/дм3	250
Массовая доля серы, %	1,9

Пример 2.

Готовят состав из 55 г натриевой соли карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, 43,5 г метанольно-альдегидной фракции и 2,5 г воды. Получают 100 г деэмульгатора нефтяной эмульсии имеющего следующую характеристику:

Внешний вид	Жидкость светло-коричневого цвета
Плотность при 20°С, г/см 3	0,980
Массовая доля активной основы, %	55
Температура застывания, °С	минус 45
Деэмульгирующая способность, %	98,7
Степень обессоливания, % (по хлоридам)	74

Результаты действия данного состава на нефтяную эмульсию приведены в таблице "Деэмульгирующая и обессоливающая способность составов"

Из приведенных примеров следует: использование предлагаемого состава позволяет добиться высокого результата разделения нефтяной эмульсии. Деэмульгирующая способность состава более 95% при степени обессоливания свыше 65%.

Введение отходов производства бутиловых спиртов в товарную форму позволяет снизить себестоимость реагента до 20%, расширить ассортимент выпускаемых деэмульгаторов без изменения технологического процесса и дополнительных затрат на сырье, расширить границы применения деэмульгатора - эксплуатировать низкотемпературный состав в условиях севера.