депрессорная присадка комплексного действия и способ транспортирования парафинистосмолистых и малообводненных нефтей с ее использованием
Классы МПК: | C10L1/18 содержащие кислород C10L1/10 содержащее присадки |
Автор(ы): | Карамов Рафаэль Герусович (RU), Мальцева Инна Ивановна (RU), Чичканова Тамара Валентиновна (RU), Чичканов Сергей Викторович (RU), Габитова Наталья Валерьевна (RU), Хайруллина Райхан Бурхановна (KZ), Ахметжанов Азамат Зинешович (KZ), Прашкович Эдуард Олегович (RU), Петрашов Роман Ярославлевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Вираж" (ООО "Вираж") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-06-09 публикация патента:
20.02.2011 |
Изобретение относится к получению присадок для нефтяной промышленности и может быть использовано для снижения температуры застывания, динамической вязкости, а также как средство предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) при транспортировке и хранении нефти. Описана депрессорная присадка комплексного действия, включающая сополимер этилена с полярным мономером, неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и ароматический растворитель, причем присадка дополнительно содержит тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты и/или сополимер изобутилена с изопреном, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер этилена с полярным мономером - 2,0-30,0; тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловои кислоты и/или сополимер изобутилена с изопреном - 5,0-10,0; неионогенное поверхностно-активное вещество - 1,0-10,0; ароматический растворитель - остальное. Также описан способ транспортирования парафинистосмолистых и малообводненных нефтей, включающий введение в нефтяной поток реагента, в котором в качестве реагента используют вышеописанную депрессорную присадку комплексного действия, причем присадку вводят путем дозирования в нефтяной поток. Технический результат - упрощение процесса обработки нефти и удешевление способа ее транспортирования. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
Формула изобретения
1. Депрессорная присадка комплексного действия, включающая сополимер этилена с полярным мономером, неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и ароматический растворитель, отличающаяся тем, что присадка дополнительно содержит тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты и/или сополимер изобутилена с изопреном при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с полярным мономером | 2,0-30,0 |
тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата | |
и метакриловой кислоты и/или сополимер | |
изобутилена с изопреном | 5,0-10,0 |
неионогенное поверхностно-активное вещество | 1,0-10,0 |
ароматический растворитель | остальное |
2. Способ транспортирования парафинистосмолистых и малообводненных нефтей, включающий введение в нефтяной поток реагента, отличающийся тем, что в качестве реагента используют депрессорную присадку комплексного действия по п.1, причем присадку вводят путем дозирования в нефтяной поток.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к получению присадок для нефтяной промышленности и может быть использовано для снижения температуры застывания, динамической вязкости, а также как средство предотвращения образования асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) при транспортировке и хранении нефти.
Наиболее известны промышленные алкилароматические депрессорные присадки (депрессатор АзНИИ, АФК, парафлоу, сантокур), полиметакрилатные (ПМА-Д), сополимеры этилена и винилацетата и др. (см. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам, и маслам. М.: Химия, 1990, с.238).
Недостатками перечисленных присадок являются недостаточно хорошая их растворимость в нефти, недостаточная технологичность в применении, а также высокие требования к хранению и эксплуатации.
Известна топливная композиция на основе дистиллятного нефтяного топлива с добавлением сополимера этилена с винилацетатом и сополимера этилена с пропиленом или полиизобутилена, включающая азотсодержащее соединение (см. Патент РФ № 1271375, C10L 1/18, публ. 15.11.1986 г.).
Известная топливная композиция используется для улучшения текучести светлых нефтепродуктов, а не для товарных и малообводненных нефтей.
Наиболее близким к заявляемой присадки по технической сущности и достигаемому эффекту является присадка к нефтям и нефтепродуктам, включающая сополимер этилена с винилацетатом, продукт взаимодействия 1 моля высших жирных спиртов фракции С 10-C18 с 8-20 молями окиси этилена и углеводородный растворитель (см. Патент РФ № 2098459, C10L 1/18, публ. 10.12.1997 г.).
Известная присадка эффективна при использовании только для высокопарафинистых высокозастывающих товарных нефтей и недостаточно технологична в применении.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к способу транспортирования высоковязких нефтей является способ транспортирования по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов с высоким содержанием асфальтосмолистых веществ, включающий введение в нефтяной поток в растворителе в соотношении 1:1 смеси блоксополимера на основе гликолей и полиалкилбензольной смолы, взятых в соотношении 1:1-4 (см. Патент РФ № 2202730, F17D 1/17, публ. 20.04.2003 г.).
Недостатком данного способа является недостаточная эффективность применения используемого реагента при транспортировке парафинистосмолистых и малообводненных нефтей и сложность ввода реагента, заключающаяся в введении его в нефтяной поток в растворителе при определенном соотношении.
Задачей настоящего изобретения является создание новой эффективной депрессорной присадки комплексного действия для снижения температуры застывания парафинистых и парафинистосмолистых нефтей, улучшение их реологических свойств и предотвращение процесса осадкообразования АСПО при хранении и транспортировке товарной и малообводненной нефти, а также упрощение способа введения депрессорной присадки в нефтяной поток.
Поставленная задача решается созданием депрессорной присадки комплексного действия, включающей сополимер этилена с полярным мономером, неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и ароматический растворитель, отличающейся тем, что присадка дополнительно содержит тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты и/или сополимер изобутилена с изопреном, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сополимер этилена с полярным мономером | - 2,0-30,0 |
тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата | |
и метакриловой кислоты и/или сополимер | |
изобутилена с изопреном | - 5,0-10,0 |
неионогенное поверхностно-активное вещество | - 1,0-10,0 |
ароматический растворитель | - остальное |
Способ транспортирования парафинистосмолистых и малообводненных нефтей, включающий введение в нефтяной поток реагента, отличающийся тем, что в качестве реагента используют депрессорную присадку комплексного действия по п.1, причем присадку вводят путем дозирования в нефтяной поток.
Для приготовления депрессорной присадки в качестве сополимера этилена с полярным мономером используют, например:
- сополимер этилена с винилацетатом по ТУ 6-05-1636-97;
- сополимер этилена с алкилакрилатом общей формулы:
,
где: R=C16H33, C 18H37,
- тройной сополимер этилена, винилацетата и диметилвинилкарбинола общей формулы:
Тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты общей формулы:
где: R1=CH3, С4 Н9, С16Н33, С18Н 37
берут по ТУ 2216-084-00204317-95.
Сополимер изобутилена с изопреном общей формулы:
берут по ТУ 2294-034-05766801-2002.
В качестве НПАВ используют, например:
- дипроксамин 157 - блоксополимер окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина с молекулярной массой 5000 по ТУ 6-14-614-7615;
- лапрол-6003-2Б-18 по ТУ 2226-020-10488057-94 или лапрол-5003-2Б-10 по ТУ 2226-023-10488057-95 - блоксополимеры окисей этилена и пропилена на основе глицерина с молекулярной массой 6000 или 5000 соответственно;
- диссолван - оксиэтилированные полиэфирные смолы (паспорт фирмы «Хехст», Германия).
В качестве ароматического растворителя используют, например:
- нефрас АР 120/120 по ТУ 38-101809-90;
- этилбензольную фракцию (ЭБФ) по ТУ 6-01-10-37-78 с изм.4;
- бутилбензольную фракцию (ББФ) по ТУ 38.10297-78 с изм.4;
- смесь ароматических углеводородов по ТУ 38.402-62-144-93 с изм.1, 2 или ТУ 2415-002-5598251-2002 с изм.1.
Заявляемую присадку готовят простым смешением компонентов при перемешивании и нагревании до 60-80°С.
При транспортировании нефти депрессорную присадку без предварительного разбавления дозируют специальным дозирующим устройством в нефть с температурой не ниже 30°С с дозировкой 200-3000 г/т нефти.
Предлагаемая депрессорная присадка может быть использована в технологии добычи малообводненной высоковязкой нефти путем непосредственной закачки в добывающую скважину.
Примеры приготовления присадки представлены в таблице 1.
Пример 1 (заявляемая присадка). 2,0 г сополимера этилена с винилацетатом смешивают с 92,0 г нефраса АР, при перемешивании при температуре до 60-80°С добавляют 5,0 г тройного сополимера винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты и 1,0 г дипроксамина-157.
Примеры 2-15. Присадки готовят аналогично примеру 1, варьируя компоненты и их содержание.
Пример 16.
2,0 г сополимера этилена с винилацетатом смешивают с 92,0 г смеси ЭБФ и ББФ (при соотношении 1:1) и при перемешивании при температуре до 60-80°С добавляют 5,0 г сополимера изобутилена с изопреном и 1,0 г дипроксамина-157.
Примеры 17-30. Присадки готовят аналогично примеру 16, варьируя компоненты и их содержание.
Пример 31.
2,0 г сополимера этилена с винилацетатом смешивают с 87 г смеси ЭБФ и ББФ при их соотношении 2:1 и при перемешивании при температуре до 60-80°С добавляют 5,0 г тройного сополимера винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты, 5,0 г сополимера изобутилена с изопреном и 1,0 г лапрола-6003-2Б-18.
Примеры 32-36. Присадки готовят аналогично примеру 31, варьируя компоненты и их содержание.
Пример 37(прототип). 70,0 г нефраса АР смешивают с 20,0 г сополимера этилена с винилацетатом и 10,0 г продукта взаимодействия, перемешивают в течение 1,5 часов при температуре до 130°С.
Эффективность полученных присадок оценивают по остаточному напряжению сдвига, по осаждению АСПО на «холодной» поверхности и изменению температуры застывания. Для испытаний используют парафинистые, смолистые и малообводненные нефти, составы которых приведены в таблице 2.
Депрессорные свойства присадки устанавливают по определению температуры застывания по ГОСТ 20287-74. Депрессорный эффект ( Т) рассчитывают по формуле:
Т=Тзаст.исх-Тзаст. с прис;
где Тзаст.исх - температура застывания исходной нефти, °С;
Тзаст. с прис - температура застывания нефти с присадкой, °С.
Оценка эффективности ингибирования осаждения АСПО на «холодной» поверхности заключается в определении количества высаживающихся на охлаждаемой металлической поверхности АСПО отложений из нефти в присутствии присадки и в холостом опыте в начальной фазе кристаллизации.
В предварительно взвешенные стаканы емкостью 60 мл наливают по 50 мл нефти, еще раз взвешивают стаканы с нефтью, прогревают до 35-55°С в течение 30 минут, дозируют присадку в количестве 250-3000 г/т нефти, интенсивно перемешивают в течение 1 минуты и еще раз прогревают при температуре 35-55°С в течение 30 минут. Аналогично готовят контрольную пробу без присадки, затем постепенно охлаждают до температуры 15-18°С.
Стальные стержни перед испытаниями обезжиривают петролейным эфиром и ацетоном, затем помещают в морозильную камеру холодильника на 3-5 часов.
Стаканы с предварительно подготовленными пробами ставят на подставку и опускают в них охлажденные стержни на 10 минут. Затем крышку со стержнями и выделенными на них АСПО вынимают и взвешивают стаканы с нефтью, определяя по разности массу отложений на стержнях.
Эффективность депрессорной присадки ( ) в процентах вычисляют по формуле:
где mo - масса отложений на стержне в контрольном опыте (без депрессора);
mi - масса отложений на стержне в опыте с депрессорной присадкой.
Напряжение сдвига на ротационном вискозиметре Брукфилда оценивают по следующей методике. Пробу нефти нагревают до 35-55°С в течение 30 минут, вводят депрессорную присадку (250-3000 г/т), смесь интенсивно перемешивают в течение 1 минуты и выдерживают при указанной температуре в течение 30 минут. Затем охлаждают с постоянной скоростью (например 10 или 20°С в час) до температуры окружающей среды. Подготовленную таким образом пробу нефти заливают в измерительный цилиндр визкозиметра, охлаждают до заданной температуры, выдерживают 10 минут и замеряют значение напряжения сдвига при разных скоростях вращения ротора. Аналогично проводят холостой опыт без присадки.
Результаты испытаний приведены в таблице 3.
Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что заявляемая депрессорная присадка обладает большей эффективностью по сравнению с прототипом, расширяется область применения присадок за счет возможности их использования для хранения и транспортирования как парафинистых и парафинистосмолистых, так и товарных и малообводненных нефтей. Введение предлагаемой присадки в нефтяной поток путем дозирования специальным дозирующим устройством без предварительного смешения с растворителем упрощает процесс обработки нефти и удешевляет способ ее транспортировки.
Класс C10L1/18 содержащие кислород
Класс C10L1/10 содержащее присадки