Спосіб отримання деемульгатора
Винахід відноситься до нафтової та нафтовидобувної промисловості і може бути використане для отримання деемульгаторів, що застосовуються в процесах зневоднення та знесолювання нафти на нафтопромислах та на нафтопереробних підприємствах. Спосіб отримання деемульгатора включає змішування розчинника, антикорозійної добавки та суміші двох блоксополімерів окисів етиленів, отриманих оксіалкілуванням багатоатомного спирту та/або аміну. Технічним завданням є розробка способу отримання деемульгатора, який при низьких питомих витратах забезпечував отримання необхідної якості підготовки важких сірчистих нафт при зневодненні на родовищах і не втрачав би ефективність в процесах знесолення при більш високих температурах. 2 з.п. ф-ли, 4 табл.
Винахід відноситься до способу отримання деемульгатора для процесів зневоднення та знесолення нафти на нафтопромислах та на нафтопереробних підприємствах.
У процесі видобутку та транспортування нафти відбувається інтенсивне перемішування води з нафтою, що призводить до утворення емульсій із різною стійкістю. Причому стійкість більшості емульсій типу В/Н поступово зростає. Тому від того, як підготовлено нафту в районах її видобутку, залежить ефективність та надійність роботи магістральних трубопроводів, теплообмінної та нафтоперегінної апаратури НПЗ.
Залежно від свого походження нафти мають різний склад. Природні стабілізатори емульсії мають складну та різну будову. Відомо, що основними стабілізаторами нафтових емульсій є колоїднодисперговані в нафті у вигляді міцел асфальтосмолисті речовини. Вони утворюють на поверхні крапель води міцну гідрофобну плівку, яка і перешкоджає коалесценції крапель води, їх укрупненню таосадження. Найбільш ефективно руйнування оболонок, що бронюють, здійснюється під впливом поверхнево-активних речовин, які є високоефективними деемульгаторами. Механізм дії деемульгаторів зводиться до дробить, пептизує і витісняє дії речовин, що входять до складу бронюючих оболонок, з поверхні крапель та їх заміні адсорбційним шаром, сформованим з молекул ПАР, що не мають структурно-механічних властивостей. При цьому краплі можуть коалесціювати при подальшому зіткненні в турбулентному потоці.
Найбільшою деемульгуючою дією з усіх відомих класів ПАР мають неіоногенні поверхнево-активні речовини. Серед останніх найбільш ефективними та універсальними деемульгаторами нафтових емульсій є блоксополімери оксидів алкіленів - пропілену або бутилену (гідрофобна частина) та етилену (гідрофільна частина молекули). Однак деемульгатори зазначеного класу (Dissolvan 4411 та ін) є малоефективними при використанні їх на нафтопереробних підприємствах у процесах глибокого знесолення та зневоднення важких сірчистих нафт і їх сумішей. Однією з причин низької ефективності деемульгаторів на основі блоксополімерів оксидів алкіленів є низька температура помутніння: при використанні зазначених деемульгаторів при температурах підготовки нафт, значно перевищують температури помутніння деемульгаторів (як правило, при температурах 60-130 o С), слід враховувати, що при температурі відбувається дегідратація молекул деемульгатора та його деемульгуюча активність знижується.
Крім цього, для прояву ефективних властивостей, що деемульгують, блоксополімери оксидів алкіленів повинні мати ряд властивостей (змочують, диспергуючі, поверхнево-активні і т.д.), забезпечитиякі при синтезі конкретного виду блоккополімеру досить складно. Тому проблема створення ефективного деемульгатора вирішується шляхом складання сумішей неіоногенних поверхнево-активних речовин, що мають синергетичну дію при підготовці сумішей різних нафт.
Відомий спосіб отримання деемульгатора - суміші блоксополімерів, оксиэтилированного поліпропіленгліколю, одержуваного алкоголятною полімеризацією окису пропілену на пропіленгліколі (або етиленгліколі) з подальшою кінцевою кополімеризацією з окисом етилену при нагріванні і в присутності гідроксиду калію "5-4 ; Постійний технологічний регламент дослідно-промислового виробництва Реапон-4В).
Деемульгатор, отриманий вказаним способом, не володіє високою активністю, що деемульгує, при обробці різних типів нафт. Крім того, при зневодненні утворюється значна кількість проміжного шару, що ускладнює процес деемульсації та знижує якість нафти.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу є деемульгатор, що містить суміш відомих поліефірів, що випускаються вітчизняною промисловістю - блоксополімерів оксидів етилену і пропілену на основі гліцерину - Лапрол 5003-2-Б10, Лапрол 5003-2-15, Лапрол 6003-2Б-18, Лапрол 6003-2Б-18, 3003, Лапрол 3603-2-12, блоксополімерів оксидів етилену та пропілену на основі гліколів - Лапрол 4202-Б-30, Лапрол 5002-2Б-30, блоксополімерів оксидів етилену та пропілену на основі етилендіаміну - Дипроксамін-15 , з азотовмісною сполукою - триетаноламін, діетиламін і т.д. (Патент Україна 2152425, МКІ З 10 G 33/04, 1999 р.) Однак деемульгатор, отриманий цим способом, не забезпечує задовільного зневоднення важких сірчистих нафт татарстанських родовищ. Іншимістотним недоліком зазначених деемульгаторів є їхня низька температура помутніння, що не дозволяє ефективно використовувати зазначені деемульгатори в процесах нафтопереробки.
Завданням даного винаходу є розробка способу отримання деемульгатора, який при низьких питомих витратах забезпечував би отримання необхідної якості підготовки важких сірчистих нафт при зневодненні на родовищах і не втрачав би ефективність в процесах знесолення при більш високих температурах, забезпечуючи зниження кількості проміжного шару при поліпшенні .
Як антикорозійну добавку при отриманні деемульгатора використовують тетрагідро-1,4-оксазин або висококиплячі фракції М-2 (інгібітор), одержувані з відходів виробництва морфоліну з діетиленгліколю та аміаку.
Як розчинник використовують спирти - метанол, етанол, ізопропанол або їх водні суміші у співвідношенні спирт:вода, рівним 4:1-1:1 відповідно; ароматичні розчинники – нефрас А 120/200 (ТУ 38.101809-90), толуол (ГОСТ 5789), етиленгліколь.
Процес отримання суміші блоксополімерів проводять шляхом оксіалкілування багатоатомного спирту та/або аміну у присутності гідроксидів лужних металів при високих температурі та тиску.
Аміни - триетаноламін (ТЕА) та тетраізопропанолетілендіамін (Лапромол 294) (ТІПЕД) випускаються в промислових умовах.
При зіставленні істотних ознак винаходу з такими прототипу виявлено, що вони не описані в прототипі, отже, можна зробити висновок про відповідність технічного рішення, що заявляється критерію "новизна".
Для доказу відповідності заявленого об'єкта критерію "промислова застосування" наводимо опис способу отримання деемульгатора.
Приклад 1У реактор завантажують 200 г діетиленгліколю (ДЕГ), 22 г КОН, вакуумують, нагрівають до 80 o З, перемішують, після чого доводять температуру до 110 o З і починають подавати оксид пропілену в кількості 7,3 кг. Процес оксипропілування ведуть при температурі (1155) o З тиску не більше 6,0 кгс/см 2 . Після подачі оксиду пропілену реакційну масу витримують до спрацьовування оксиду пропілену і падіння тиску до 2,0 кгс/см 2 , після чого оксипропилированный продукт оксиэтилируют, додаючи 3,9 кг оксиду етилену. Процес оксіетилування йде при температурі (1155) o З тиску не більше 6,0 кгс/см 2 . Молекулярна маса отриманого блоккополімеру -
6000 у.о., співвідношення оксиду пропілену та оксиду етилену - 65 та 35% відповідно.
Приклади 2-8 Процес отримання блоксополімерів аналогічний описаному в прикладі 1, але як стартову речовину використовують діетиленгліколь (ДЕГ), дипропіленгліколь (ДПГ), триетаноламін (ТЕА), тетраізопропанолетілендіамін (ТІПЕД) (Лапрол 29 та оксиду етилену згідно з таблицею 1.
Деемульгатор готують змішуванням компонентів. Склад приготовлених зразків деемульгатора наведено у таблиці 2.
Отримані зразки деемульгаторів випробовують на деэмульгирующую активність при питомій витраті 10 і 30 г/т нафти і температурі 40 o З температурі помутніння 1% водного розчину.
Випробування на деемульгуючу активність проводять на штучній емульсії 40% обводненості, приготовленої на прикамской нафти і моделі пластової води. Нафта щільністю 0,875 г/см 3 відібрано зі свердловини 941. Мінералізація моделі пластової води становить 200 г/дм 3 . Досліджувану нафтову емульсію дозують 1%-ний розчин деемульгатора, перемішуючи протягом 10 хв з інтенсивністю60 об/хв. Після закінчення перемішування емульсію термостатують протягом 2 годин при 40 o З і вимірюють кількість води, що вільно виділилася. Визначення вмісту залишкової води в нафті проводять відповідно до ГОСТ 14870 методом Діна-Старка.
Результати випробувань наведено у таблиці 3.
З наведених у таблиці даних видно, що заявлений склад деемульгаторів є ефективним і дозволяє здійснювати глибоке зневоднення нафти.
Результати випробувань наведено у таблиці 4.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як антикорозійну добавку використовують тетрагідро-1,4-оксазин або висококиплячі фракції М-2 - інгібітор, одержувані з відходів виробництва морфоліну з діетиленгліколю та аміаку.