DD298807A5 - Demulgator zur aufarbeitung von erdoelemulsionen auf der basis von oligoestern von aminopolyetheralkoholen mit dicarbonsaeuren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Demulgator zur Aufarbeitung von Erdoelemulsionen, der bei Temperaturen unter 60C spaltet und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit ermoeglicht. Der Demulgator besteht aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsaeuren.{Demulgator; Erdoelemulsionsaufarbeitung; Dicarbonsaeureoligoester; Aminopolyetheralkohol; Niedrigtemperaturemulsionsspaltung; Emulsionsspaltgeschwindigkeit; Demulgatorgemisch}

Description

ist, besteht.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Demulgatoren auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Förderung von Erdöl aus unterirdischen Lagerstätten werden im erheblichen Maße Erdölemulsionen gefördert. Durch natürliche im Erdöl enthaltene Emulgatoren, wie z. B. Naphthenate und andere grenzflächenaktive Verbindungen werden diese Emulsionen stabilisiert. Im Erdöl vorhandene Metallsulfide und Tone oder andere feinverteilte mineralische Bestandteile stabilisieren ebenfalls diese Emulsionen.

Für eine technische Verarbeitung des Erdöls ist die Spaltung dieser primär geförderten Emulsionen notwendig. In Spaltanlagen werden die Emulsionen im Temperaturbereich von 20°C-85°C unter Zusatz von 10-300ppm grenzflächenaktiver Stoffe, Demulgatoren, gespalten. Das abgetrennte weitgehend salz- und wasserfreie Erdöl wird danach als sogenanntes Handelserdöl zur Verarbeitung in die Raffinerien geliefert. >

Es liegt in der Natur der Sache, daß die Stabilisierung der Erdölemulsionen entsprechend den geologischen Bedingungen des Erdölvorkommens und der chemischen Zusammensetzung des Erdöls auf die vielfältigste Art und Weise erfolgt. Entsprechend verschiedene Demulgatoren sind zur Aufarbeitung des Erdöls notwendig, da ein spezieller Demulgator nicht jade Erdölemulsion effektiv spaltet.

Besonders die nichtionogenen Tenside haben sich für diesen Einsatzzweck bewährt.

Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Gemische wasserlöslicher und -unlöslicher Polyalkylenglycole, die mit aliphatischen oder aromatischen Diisocyanaten umgesetzt wurden, sind nach der DE-PS 1127082 und DE-PS 1495827 bekannt. Die US-PS 3202614 und 3202615 nennt gemeinsame Umsetzungsprodukte von Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymeren oder Alkylphenol-Harzoxalkylate mit Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, wie Diglycolsäure und Maleinsäureanhydrid. Oxalkylate des N,N"-Tetra-(5-oxypropylpropylol)-N'-(2-oxypropyl)-diethylentriamins werden in der DD-PS 151175 beschrieben. In der DD-PS 229136 wird ein Verfahren zur Entwässerung und Entsalzung von Erdöl unter Einsatz von Oligomeren des alpha-Methylstyroldiols oder dessen Polyglycolether beschrieben. Diurethane der allgemeinen Formel

Rr-CeH4-(C₃H_eO).-(CjH4O)_h-CONH-R₁-NHCO-(OCjH4)b-(OC₃H_e).-OC_eH4-R₂ wobei

Ri: aromatischer, aliphaiischer oder cycloaliphatischer Rest mit wenigstens 6 C-Atomen

a: 10bis40Oxypropyleneinheiten

b: 5bis45Oxyethyleneinheiten

b/a: 0,3 bis 1,9

R₂: 4 bis 12 C-Atomen

bedeuten,

werden in der DD-PS 231948 als wirksame Demulgatoren unterhalb 3O⁰C beschrieben. In der DE-PS 2434545 werden Mischungen oxalkylierter Phenolharze, Glycolester, Polyole, Polyalkylenglycolo, Alkyl/Arylsulfonate, oxalkylierte Amine oder kurzkettige Dicarbonsäuren und hochmolekulare Polyole mit Alkylothersulfaten als Emulsionsspalter erwähnt. Polyimine unterschiedlichster Struktur werden als Demulgatoren z. B. in den DE-PS 3404538, DE-PS 2 227 546 und DE-PS 2 719978 genannt. Nach der DE-PS 3404538 wird ein Polyimin der Struktur

N X

X = -(-CH₂-CHj-NrHc-H

a und b unabhängig 0 bis 600, a + b = 50 bis 600, c = 0 bis 60

mit einem Änderungsmittel der Struktur

A-Z-A

Z = direkte Bindung oder-C_nH_2n-

Y = Cl, Br, J, OH, Sulfonyloxy-Rest

umgesetzt und das Reaktionsprodukt zur Spaltung von Ölabwasser dampfgefluteter Erdöllagerstätten eingesetzt. In einer Vielzahl von Patenten werden oxalkylierte Formaldehydharze, deren Mischungen bzw. deren nachträgliche Umsetzungsprodukte mit Diisocyanaten als wirkungsvolle Demulgatoren beschrieben (DE-PS 2445873, DE-PS 3223629, DE-PS 3223691, DE-PS 1642825). Den Demulgatoren entsprechend dem Stand der Technik haften die Nachteile an, daß sie entweder bei Temperaturen unterhalb von 60⁰C unzureichend spalten, sie nur nach aufwendigen Synthesen herstellbar sind bzw. die Ökonomie ihrer Herstellung durch niedrige Raum/Zeit-Ausbeuten gemindert ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Oligoester von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der Demulgatoren gemäß Stand der Technik nicht haben.

Darlegen des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Demulgatoren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zu entwickeln, die bei Temperaturen unter 6O⁰C Erdölemulsionen spalten und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit haben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Demulgator aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen der Struktur I

R₁-Q-R₂ wobei

C₂H₄O-

C₂H₄O-

R₁ = _(c₃H_eO-)_y-(C₂H40-)_x-(-CO-R-C0O-(C₂H4O-)_x-(C3H_eO-)_y-Q-)₁-H

R₂ = -(C₃HeCHv-(CjH₄CH_x-H

R = -CH=CH-, Phenylenrest

χ = 5bis30

y = 15bis50

ζ = im statistischen Mittel 2

besteht, welches gegebenenfalls in Lösung vorliegt.

Produkte dieser Zusammensetzung sind wirksame Demulgatoren, die schon bei Spalttemperaturen von 2O⁰C die Zerstörung der Roherdölemulsionen bewirken. Es ist ein besonderer Vorzug dieser oligomeren Demulgatoren, daß sie schon nach kurzer Einwirkungszeit die Roherdölemulsionen spalten. Vorteilhaft ist ferner, daß die mehr oleophilen Produkte die Solubilisierung von Erdöl im aus der Emulsion abgetrennten Salzwasser nicht begünstigen und damit eine umweltfreundliche Technologie einfacher zu realisieren ist.

Ausführungsbelsplele

Das Demulgiervermögen der beschriebenen erfindungsgemäßen Demulgatoren wurde an künstlichen Remulsionen aus chemisch nicht behandeltem Roherdöl und Salzwasser überprüft. Der Salzwassergehalt der Remulsionen ist den aufgeführten Beispielen zu entnehmen. Die emulgatoren wurden als 1%ige Lösungen in Xylen/Isopropanol (3:1) oder als 50%ige Lösungen eingesetzt. Die praktische Durchführung erfolgte analog dem Bottle-Test. Es wurden folgende Demulgatoren geprüft:

Nr. Zusammensetzung der Verbindungen der Struktur I

1 x = 20,y = 20, r = 26, s = 18

2 χ = 28, y = 42, r = 40, s = 38

3 x= 9, y = 28, r = 17, s = 32

4 x = 10,y = 40, r = 13, s = 44

5 x= 7,y = 36, r = 11,s = 32

6 γ: = 19, y = 40, r = 30, s = 38

Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Demulgatoren wurden einige Polyetheralkohele vom Typ Il

N t^T C₂H₄-O-R₂ C₂H₄-O-R₃

Ri, R?, R₃ = -(-C₃H 0-)_v-(-C₂H«O-)_x-H χ = 5 bis 30

y = 15bis50

und die eine Ausgangskomponente der Demulgatoren sind, zusätzlich mit in die Prüfungen einbezogen:

7 χ = 28, y = 42

8 χ = 9, y = 28

9 χ = 10, y = 40

Durchgeführte Untersuchungen:

Spnltveisuch A

Erdöl Nr.4,35Vol.-% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 35ppm, Spalttemperatur 20°C

	Spaltergebnis in %	0,5 h	1h
Produkt-Nr.:	10min	69	92
1	35	58	88
2	45	47	81
3	30	52	88
4	38	43	79
5	24	61	95
6	41	1	5
7	0	1	8
8	0	1	7
9	0

Spaltversuch B

Erdöl Nr.5,30VoI.·% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 90ppm, Spalttemperatur 20°C, in Warenform dosiert

	Spaltergebnis in	%	2h
Produkt-Nr.:	0,5 h	1h	64
1	20	41	71
2	26	48	73
3	21	45	85
4	33	52	52
5	10	33	78
6	41	67	2
7	0	1	1
8	0	0	1
9	0	1

Claims (1)

1. Demulgator zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren, gekennzeichnet dadurch, daß er aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen der Struktur I

   R₁ = -(C₃H₆O-)_y-(C₂H4O-)_x-(-CO-R-COO-(C2H4O-)_x-C3H₆O-)_y-Q-)₂-H R₂ = -(C₃H₆O-)_y-(C₂H₄O-)_x-H

   R = -CH=CH-, Phenylenrest

   χ = 5 bis 30

   y =15 bis 50

   ζ = im statistischem Mittel 2