состав для обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий

Формула изобретения

Состав для обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий, включающий анионное поверхностно-активное вещество (АнПАВ) - натриевую соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, отличающийся тем, что активной основой состава является натриевая соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, общей формулы С₉Н₁₉-О-(-СН₂-CH ₂О)_nCOONa, где n равно 12, и при этом состав дополнительно включает самоэмульгирующуюся органическую добавку на основе кремнийорганического соединения и водный раствор хлористого кальция в качестве растворителя при следующем массовом соотношении компонентов, %:

Натриевая соль карбоксиметилата-

оксиэтилированного изононилфенола 25-35

Самоэмульгирующаяся кремний -

органическая добавка 0,01-1,0

Хлористый кальций 0-25

Вода Остальное до 100%

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению состава для разрушения нефтяных эмульсий и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Известен состав для разрушения нефтяных эмульсий на основе деэмульгатора Реапон-4В, состоящего из водометанольного раствора неионогенных ПАВ (НПАВ) - блоксополимеров общей формулы Н(ОС₂Н₄)_n(ОС ₃Н₈)_m(ОС₂Н₄ )_nОН, где m=54, 2n-31; RO(C₃H₈ O)_m1(C₂H₄O)_n1H, где m₁=24, n₁=14, a R=-СН₃; -СН ₂-СН=СН₂, и добавки, содержащей натриевую или калиевую соль карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола C₉H₁₉-O-(-CH₂-CH₂ O)₁₀CH₂-COOkt, где kt - натрий или калий, при их массовом соотношении (1-4):1 (RU N2105789). 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 малоподвижную смесь АнПАВ и НПАВ в виде геля массовой концентрацией от 60 до 70%.

На местах использования данного состава дополнительно требуется оборудование специальных узлов по приготовлению легко дозируемых, не застывающих при низких температурах растворов, что ведет к дополнительным затратам.

Целью изобретения является достижение высокого результата первичной подготовки нефти с использованием состава, отвечающего современным технологическим, эксплуатационным и экологическим требованиям - легко подвижного, не токсичного, не горючего, с высокой степенью биологической разлагаемости (более 90%).

Цель достигается применением состава на основе натриевых солей карбоксиметилатов оксиэтилированных изононилфенолов C₉H₁₉-O-(-CH₂ -CH₂O)_nCH₂-COONa, где n=10-12 молей окиси этилена, в качестве растворителя используется вода или водный раствор хлористого кальция и самоэмульгирующееся кремнийорганическое вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- натриевая соль карбоксиметилатов

оксиэтилированного изононилфенола 25-35

- самоэмульгирующаяся кремний-

органическая добавка 0,01-1,0

- хлористый кальций 0-25

- вода 45-74

В данном составе активной основой является натриевая соль карбоксиметилатов оксиэтилированного изононилфенола C ₉H₁₉O-(CH₂-CH₂O)_n CH₂COONa, где n=10-12 молей окиси этилена, 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

В качестве добавки используется самоэмульгирующееся кремнийорганическое вещество, по ТУ 6-02-1-529-86, имеющее следующие характеристики:

- внешний вид: мутная, вязкая жидкость от светло-желтого до серого цвета

- механические примеси - отсутствие

- пеногасящая способность:

а) объем пены, см³, не более 100

б) время падения пены, с, не более 10

В качестве растворителя применяется химочищенная вода (ХОВ) или паровой конденсат.

Реагентом, понижающим температуру водных растворов, является кальций хлористый технический, по ГОСТ 450-77, имеющий следующие характеристики:

- внешний вид: порошок или гранулы белого цвета

- массовая доля хлористого кальция, % 90-96,5

- массовая доля магния в пересчете на MgCl, %, не более 0,5

- массовая доля прочих хлоридов, в т.ч. магния в MgCl₂, в пересчете на NaCl, %, не более 1,5

- массовая доля растворимого в воде остатка, %, не более 0,5

Предлагаемый состав получают простым смешением трех или четырех компонентов при температуре 40-50°С, при этом он имеет следующие характеристики:

- внешний вид: жидкость светло-желтого или светло-коричневого цвета, допускается присутствие мелкодисперсной взеси

- плотность при 20°С, кг/м³ (г/см³), не менее 1080 (1,08)

- массовая доля активной основы, %, в пределах 25-35

- деэмульгирующая способность, %, не менее 95

- степень обессоливания,%, не менее 65

Пример 1.

Готовят состав из 25 г натриевой соли карбоксиметилатов оксиэтилированного изононилфенола, 45 г воды, 25 г кальция хлористого и 0,05 г самоэмульгирующейся добавки. Получают 100,05 г деэмульгатора нефтяной эмульсии, имеющего следующую характеристику:

- внешний вид: жидкость светло-коричневого цвета

- плотность при 20°С, кг/м³ (г/см ³), не менее 1210 (1,21)

- массовая доля активной основы, % 34

- температура застывания, °С минус 34

- деэмульгирующая способность, % 98

- степень обессоливания, % (по хлоридам) 67

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, c.16.

Определение температуры застывания по ГОСТ 18995.5-73.

Определение хлоридов проводят по ГОСТ 21534-76.

Деэмульгирующую способность определяют по нижеприведенной методике.

Предварительно готовят рабочий раствор деэмульгатора (А), для чего в предварительно взвешенный стакан вместимостью 100 см³ вносят 0,5 г состава и растворяют его в 100 см³ дистиллированной воды.

Готовят стабильную эмульсию (Б), для чего в делительную воронку наливают 150 см³ нефти, приливают 15 см³ дистиллированной воды. Мешалку опускают через горловину воронки до водного слоя и устанавливают напряжение питание 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 (Б) добавляют 0,4 см ³ раствора гидроксида натрия концентрацией 0,5 моль/дм ³ и 0,26 см³ раствора деэмульгатора (А). Включают мешалку на 2-3 минуты для эмульгирования смеси. Содержимое из делительной воронки сливают в цилиндр вместимостью 250 см ³, помещают его в термостат и выдерживают при температуре 70-80°С в течение 10-15 минут, измеряют объем выделившейся воды (см³) с интервалом времени 20 мин. За деэмульгирующую способность принимают объем выделившейся воды за 180 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, кг /м³ (г/см³) 877 (0,877)

- содержание хлористых солей, мг/дм³ 206

- упругость паров, мм рт.cт. 372

- массовая доля серы, % 1,9

Пример 2.

Готовят состав из 35 г натриевой соли карбоксиметилата оксиэтилированного изононилфенола, 65 г воды и 0,05 г самоэмульгирующейся добавки. Получают 100,05 г деэмульгатора нефтяной эмульсии, имеющего следующую характеристику:

- внешний вид: жидкость светло-коричневого цвета

- плотность при 20°С, кг/м³(г/см³) 1080 (1,08)

- массовая доля активной основы, % 32

- деэмульгирующая способность, % 96,6

- степень обессоливания, % (по хлоридам) 71

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%.