DD150474A1 - Verfahren zur chemischen entwaesserung und entsalzung von erdoelen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung hat ein Verfahren zur chemischen Entwaesserung u. Entsalzung von Erdoelen mit Demulgatoren auf d. Basis von Polyaminpolyalkylenglykolaethern zum Inhalt. D. Ziel d. Erfindung besteht darin, geeignete Demulgatoren auf d. Basis von Polyaminpolyalkylenglykolaethern mit hoher Effektivitaet zu finden, d. den Wasser- u. Salzgehalt von Erdoelen in zufriedenem Masze reduzieren. D. wird dadurch erreicht, dasz als Demulgatoren Polyaethylenglykolpolypropylenglykolaether von N,N''-Tetra-(5-oxypropylpropylol)-N'-(2-oxypropyl)-diaethylentriamin mit einer Molekularmasse von 2300 bis 10700 in an sich bekannter Verfahrensweise verwendet werden.

Description

Anmelders VE3 Chemische ϊ/erke Buna 4212 Schkopau

Bevollmächtigter Vertreters

Diplom-Chemiker Ortrad Heyer im Kombinat YEB Chemische Werke Buna 4212 Sohkopau.

. Verfahren zur chemischen Entwässerung und Entsalzung von Erdölen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur chemischen Entwässerung und Entsalzung von Erdölen mit Demulgatoren auf der Basis von Polyaminpolyalkylenglykoläthern.

In der Patent·» und technischen Literatur ist die Verwendung von Polyaminderivaten als Demulgatoren bekannt. In der US-PS 2 723 241 sind Demulgatoren beschrieben» die durch die Reaktion von Ithylamin, Diisopropylamin, Triäthylentetraiain, Anilin,, Methylanilin, Mono-, Di- und !Eriäthanolamin sowie ihrer Polypropylenderivate mit Phenol-polyepoxydverbindungen erhalten werden. . ·.

Die US-PS 3 004 924 beschreibt Demulgatoren, die ümsetzungsprodukte von Polyalkylenpolyaminen (Diäthylentriamin, Dipropylentriamin, !Driäthylentetramin) mit Diglykolalkylen darstellen.·

Ia den IJS-PS 2 944 933 und 2 9^ 985 sind Angaben über die Verwendung von Polyäthylenglykol- und Polybutylenglykolderivaten des Srihydrosymethylaminomethans und von Polybutyleaglykol- und Polypropylenglykolderlvaten des Triäthylentetramethans als Demulgatoren enthalten»

Is sind Demulgatoren bekannt, die Polyäthylen-polypropylenglykolderivate des Äthylendiamins darstellen (Buch von Levcenko D_e N. u. a_os "Emulsionen des Erdöls mit Wasser und. Verfahren zu ihrer Zersetzung", "Chimioa", 1967) so^ie Polyäthylen-polypropylefr-glykolderivate von NNⁱ-iDetra-(2-oxypropyl)-äthylendiamin, Polyätbylenglykolderivate von lettsäurealkylolamiden (SU-Urheberschein 346 946) und Fettsäur©mono- und diäthanolamide (SU»Urhebersoh©in 165 512).

Die Verschiedenartigkeit des Demulgatoren ergibt sich durch die Eohstoffressourcen und auch dadurch, daß jedes der Produkte eine hohe Bemalgierfähigkeit nur bei der Behandlung der Emulsion einer begrenzten Gruppe von Erdölen mit bestimmten physikalisch-chemischen Eigenschaften sowohl des Erdöles selbst als auch des emulgierten Wassers besitzt sovaie durch fiie technologischen Parameter der Behandlung der Wasser-Eröölemulsionen, d„ h_e die Erdölbehandlungstemperatur, die hydrodynamischen Parameter des JBrdölstromes in der Anlage USWo Die einen Demulgatoren zeigen eine maximale Demulgierfähigkeit bei der wärmechemischen Behandlung, d. h. bei Behandlungstemperaturen von 25 ⁰G und darüber (DS-EB 1 3^5 250), die anderen Demulgatoren zeigen die größte Aktivität bei der "kalten" Erdölbehandlung, bei Semperaturen unter 25 ⁰O (DB-EB 2 059 70?).

So besitzen die Demulgatoren eine selektive Demulgierfähigkeit, TRjas die Entwicklung eines bestiumten Sortiments an chemischen Reagenzien verlangt_s die sich sowohl in ihrer chemischen Zusammensetzung als auch nach der Struktur ihrer Moleküle unterscheiden»

Es sind auch Demulgatoren bekannt, die in der US-PS 2 792 369 "beschrieben sind und als Prototyp gelten, sie stellen Block-Copolymere von Alkylenoxiden auf der Grundlage von Diäthylentriamin dar» Die Demulgatoren werden laut US-PS 2 792 369 durch gewöhnliche stufenweise Umalkylierung von Diäthylentriamiii in Gegenwart eines alkalischen Katalysators zuerst mit Propylenoxid, das teilweise oder im ganzen zugesetzt wird, und danach mit Äthylenoxid hergestellt* Der Gehalt an Ausgangsstoffen - Diäthylentriamin in den Finalreagenzien, die von dem angegebenen Patent vorgeschlagen werden, ist mit 1,75 bis 1G Masse-% begrenzt, der Gehalt an Propylenoxid - 50 bis 88 Masse-/?, an Äthylenoxid - 10 bis 48 Masse-%, die theoretische Molekularmasse beträgt 1030 bis 5890.

Die Hauptmängel der Reagenzien, die im US-PS 2 792 369 vorgeschlagen wurden, sind als erstes die Verwendung von Ditthylentriamin als Startkomponente, mit dem sich die Blöcke des Äthylenoxids und des Propjlenoxids verbinden. Die Wahl eines hoGh hydrophilen Polyäthylenpolyamins (Diäthylentriamin) als Startkomponente erschwert einerseits die Eatfernuag der Feuchtigkeit aus demselben vor dem Oxalkylierungsvorgang. Das "Vorhandensein von Wasser in der Startkomponente führt bei der Oxalkylierung mit,einem alkalischen Katalysator zur Bildung von Polyäthylen- und Polypropylen glykole^5 die eine inaktive Beimischung im erzeugten Demulgator darstellen. Andererseits vermindert sich bei eines hydrophilen Startkomponente die Demulgierfähigkeit des erzeugten Finalproduktes - Äthylenoxid- und propylenoxid-Blockcopolymeren - durch die ungünstige Anordnung der hydrophilen und hydrophoben Blöcke im Molekül des Stoffeso

Der zweite Mangel der Reagenzien, die in der US-PS 2 792 369 vorgeschlagen wurden, ist die Begrenzung der

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theoretischen Molekularmasse der Produkte mit einer Größe von 5890 und des Propylenoxidgehaltes auf 88 Masse-%.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, geeignete Demulgatorea zur Entwässerung und Entsalzung von Erdölen mit hoher Effektivität zu finden_? die den Wasser- und Salzgehalt in zufriedenem Maße erniedrigen*

Darlegung des ?/esens der Erfindung

- Die technische Aufgabe

»ITU n»iin Ii r )| Ii iiiiiJniniiiiiiiiMiMi ι Ii iiiaiiniii iMWiLiin Ii mm μ ι - γ Ii -- ιΓιι ι mm)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur chemischen Entwässerung und Entsalzung von Erdölen mit Demulgatoren auf der Basis von Polyaminpolyalkylenglykoläthern zu entwickeln»

- Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß als Demulgatoren Polyäthylenglykol-polypropylen-glykoläther von Hsir'-^etra-^-osypropylpropylol^N'-^- diäthylentriamin der allgemeinen Formel

OH

3 N -(CH~CH₂~0)»(C₂H₄0)_a~(C₃H₍

Έ ·-- (OH-GH₃-O)₂-(O₂H₄O)_n-(O₃H₆O)JH

-- 5 - 2 0 8 0c

hierbei ist a = 1 bis 6,4, vorzugsweise 2 bis 5₉

m. S= 5 bis 30, vorzugsweise 15 bis 25^

bei einer theoretischen Molekularmasse von 2300 bis 10700, vorzugsweise von 4000 bis 9000, verwendet werden.

Die vorgeschlagene Substanz stellt ein Blockcopolymer von ilkylenoxiden dar, das durch die allmähliche Anlagerung zuerst voa Äthylenoxid und danach von Propylenosid an die St art komponente H,N^{t-Setra-(5-~o^propylpropylol)-N^f--(2-csypropyl)-diäthylentriamin hergestellt wird« Die Verwendung der genannten Verbindung als Startkomponente, die eine ziemlich hohe Hydrophobie im Vergleich zum Diäthylentriamin besitzt, gewährleistet eine höhere Demulgierfähigkeit des Endproduktes - des Blockcopolymers von Alkylenoxiden.

Durch die Hydrophobie der Startkomponente ist es möglich» die Feuchtigkeit vor dem Alkylierungsvorgang leichter und vollständiger aus derselben zu entfernen als aus dem hydrophilen Diäthylentriamin und dadurch den Gehalt an inaktiven Polyglykolen im Finalprodukt zu senken.

Die Anzahl der an die Startkomponente angelagerten Alkylenoxidmole gewährleistet einen Gehalt an Oxyäthylgruppen - CgH^O - von 2j3 bis 13 % und an Oxypropylgruppen - CoHgO einschließlich der in der Startkomponente enthaltenen Gruppen, von 86 bis 96,6 %.

Durch die Eeihenfolge der Anlagerung der Alkylenoxide an die Startkomponente wird die erforderliche Anordnung der Blöcke im Molekül des Stoffes g#schaffens im Zentrum des Moleküls liegt der hydrophobe Block der Startkomponente, dann folgen die hydrophilen BlöGke des Ithylenosids und schließlich, befinde» sich an der Peripherie des Moleküls wiederum hydrophobe Blöcke des Propylenoxids. Die erfindungsgemäße Kombination von hydrophilen und hydrophoben Blöcken gewährleistet eine höhere Demulgierfähigkeit des Reagens.

(Laborantersuchung des Reagens)

Die Demulgierfähigkeit des vorgeschlagenen Reagens an Emulsionen des Devon-Erdöls der Novo-Zaprudnensker lagerstätte mit 18 % Wassergehalt, bestimmt« Das Reagens wird in unterschiedlichen Mengen als 1/Sige Lösung in einem Zylol-IsppropanolgemiSGh mit einem YoIumeaverhältnis von 3 ϊ 1 der Emulsion zugesetzte Die Emulsion wird mit dem Reagens in eisern Wagner «Rühr er (^stBoltushka'^s-Schüttelmixtur) gemischt und daan 2 Stunden lang bei €0 ⁰O im Ifasserbad stehengelassene Das ausgeschiedene Wasser wird abgetrennt, und im entwässerten Erdöl wird dann der Gehalt an Rest^asser bestimmt. Inaloge Bestimmungen wurden parallel-auch mit dem JDemulgator Dissolvan 4411 durchgeführt. Die erhaltenen Werte des Restvaasser gehalt es bei den unterschiedlichen spezifischen Verbrauchen sind in !Tabelle 1 angeführt.

tabelle 1

Spezifischer	Gehalt an Restwasser, %	Dissolvan 44-11
Verbrauch	Tor gesc hXägenes	6,7
g/t der Emulsion	Reagens	1,8
20	2,4	0,5
30	0,3	0,06
40	0,3
60	-

Die spezifischen Verbrauche, die O₅5 % Eestwasser gewährleisten und durch Interpolation bestimmt wurden, betrugen? bei dem vorgeschlagenen Reagens 27 g/t bei Dissolvan 4411 40 g/t

Folglich ist das vorgeschlagene Reagens um das 1,48fache wirksamer als Dissolvan 441 bei der Entwässerung des Devon-Erdöls der Νόνό-Zaprudnensker Lagerstätte.

(Großtechnische Erprobung des Eeagens)

Die Deniulgierfähigkeit einer Ver suchspart ie des vorgeschlagenen Eeagens wurde in der Anlage für die Yorabscheidung von Wasser bei der Erdöllagerstätte Jablonov geprüft» In dieser Anlage wird das Eohöl mit einem Wassergehalt von ca, 50 % in Wärmeaustauschern mit Dampf auf 40 bis 50 ⁰C erwärmt und in Absetzbehälter geleitet. Die Dauer des Absetzens beträgt 1,5 bis 2 Stunden« Das abgesetzte Erdöl mit einem Wassergehalt von 1 bis 2 % wird zur weiteren Behandlung in eine zentrale Entwässerungs- und Entsalzungsanlage gepumpt.

Das Demulgiermittel wird dem Zuführungsteil der Eohstoffpumpe zugeleitet. Im allgemeinen arbeitet die Anlage mit dem Eeagens E-11 der ]?irma "2oyo ehern* Co»" (Japan)» Angaben über den Betrieb der Anlage mit dem Eeagens E-11 und dem vorgeschlagenen Reagens sind in tabelle 2 angeführt.

Tabelle 2	(Demperatur der	Verbrauch an	Gehalt Brdöls	im bearbeiteten
Eeagens	Bearbeitung 0G	Eeagens	Wasser	% Salze mg/1
	41 44	19,9 21,2	0,97 0,83	980 840
Eeagens E-11 Vorgeschla genes Eeagens

Beispiel 3 (Großtechnische Erprobung des Eeagens)

Die Versuchspartie des vorgeschlagenen Reagens wurde in der Elektroentsalsungsanlage der komplexen Brdölaufbereitung (ELOU-UKON) erprobts die den gesamten Bezirk der Erdölförderung bedient (HGDU)₀ Nach Vorabtrennung des Wassers gelangt

8 -

r\ IP4 A Λ Λ Λ ^

- 8 - 20803α

das Erdöl aus mehreren Erdöllagerstätten mit einem Wassergehalt von 10 bis 15 % in die Anlage» Die Anlage besteht aus zwei parallelen Blöcken· In der ersten Stufe jedes Blocks erfolgt die gründliche Tsärmechemische Entwässerung bis zum Bestwassergehalt von 0,1 bis 0,2 %₉ in-der zweiten Stufe erfolgt die gründliche Entsalzung im elektrischen Feld (Gehalt an Ghlorsalzen nicht über 40 mg/1)„ Die Prozeßtemperatur beträgt 60 bis 70 ⁰Co Das Reagens wird dem Zufuhr rußgsteil der Rohstoffpumpe zugeleitet» Die Anlage arbeitet ständig mit dem Reagens R-11 der Firma "Toyο Ghenu Industry" (Japan)* Die Ergebnisse des Betreibens der Anlage mit dem Reagens R-11 und dem vorgeschlagenen Reagens sind für oeden Block einzeln in Tabelle 3 angeführt.

Aus den Ergebnissen der großtechnischen Erprobung der Versuchspartie des Reagens (Beispiel 2 und 3) folgt, daß bei der wärmechemischen Entwässerung und der elektrischen Entsalzung des Erdöls das vorgeschlagene Reagens % Polyäthylen™ glykolpolypropylenglykoläther von M,N^u-Tetra--(5-o2ypropyl~ propylol)-H^f~(2-o:sypropyl)-diäthylentriamin die gleiche Effektivität besitzt wie der Demulgator R-11 der Firma "Toyo Chemical Industry" (Japan).

Tabelle 3

Reagens 1, Bloj3käj3£^ Rll*^

ver- ratur Erdöl-Waren- ver- pera-Erdöl-ITaren-

brauch o« -^^odjA^^^^^^TDrauGb. tür produk^^^^^ g/t Wasser Salae g/t Wäss*er~HäTü

% mg/1 ⁰C % mg/1

Reagens R11 50 68 . 0,2? 32 50 66 0,25

Vorgeschla- .'

Reagens 68 6? 0,29 33 60 66 0,26

Claims (1)

1. Verfahren zur chemischen Entwässerung "end Entsalzung von Erdölen mit Bemulgatoren auf der Basis von Polyaminpolyalkylenglykoläthern, gekennzeichnet dadurch, daß Polyäthylenglykolpolypropylenglykoläther von N_sIT"-Q}etra-(5-osypropyl~ propylol-)-lT^t-(2~osypropyl)~diäthylentriamin der allgemeinen Formel

   (OH-OH₂O)₂-(C₂H₄O)_n -

   (CH-CH₂O)₂-(C₂H₄O)₀ CH₂ CH₃

   H - (CH-CH₂-O)-(C₂H₄O)_n -

   ^CH2

   _n - (C₃H₆O)₁₁₁H

   hierbei ist η = 1 "bis 6,4-, vorzugsweise 2 "bis 5$

   m ~ 5 his 30, vorzugsweise 15 his 25»

   mit einer Molekularmasse von 2300 his I0700, vorzugsweise von 4000 bis 9OOO, als Demulgatoren "verwendet werden·