DD298809A5 - Nichtionogene demulgatormischung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine nichtionogene Demulgatormischung zur Spaltung von Erdoelemulsionen, die bei Temperaturen unter 60C wirksam ist und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit ermoeglicht. Die Mischung besteht aus 10 bis 90 Gewichtsteilen eines Triethanolaminpolyalkylenoxids mit oligomerem Aminotriazinrest der Struktur I und 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Diethylentriaminpolyakylenoxids mit oligomerem Aminotriazinrest der Struktur II{Demulgatormischung; Erdoelemulsionsspaltung; Emulsionsspaltung; Tieftemperaturemulsionsspaltung; Emulsionsspaltgeschwindigkeit; Demulgator, nichtionogen; Aminotriazinrest, oligomerer; Triethanolaminpolyalkylenoxid}

Description

und 90 bis 10 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur Il

R₁ R₁

R₁ = -(-C₃H₆O-)_x-(-C₂H4O-)_y-R₂

χ =6 bis 20

y =3 bis 25

R₂ = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminctriazinrestes und -H, wobei

im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

darstellen.

2. Nichtionogene Demulgatormischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß 25 bis 75 Gewichtsteile Verbindungen der Struktur I und 25 bis 75 Gewichtsteile Verbindungen der Struktur Il eingesetzt werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine nichtionogene Demulgatormischung zur Spaltung von Erdölemulsionen. ^s

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 Temperaturbe/eich von 20-85⁰C unter Zusatz von 10-300 ppm 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 jede 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-Slockcopolymeren

oder Alkylphenol-Harzoxalkylate mit Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, wie Diglycolsäure und Maleinsäureanhydrid. Oxalkylate des N,N"-tetra-(5-oxypropylpropylcl)-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-Methylstyro'diols oder dessen Polyglycolether beschrieben. Diurethano der allgemeinen Formel

R₁: aromatischer, aliphatischer oder cycioaliphatischer 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, Polyalkylenglycole, Alkyl/Arylsulfonate, oxalkylierte Amine oder kurzkettige Dicarbonsäuren und hochmolekulare Polyole mit Alkylethersulfaten als Emulsionsspalter erwähnt. Polyimine unterschiedlichster Struktur werden als Demulgatoren z. B. in den DE-PS 3404 538, DE-PS 2 227 546 und DE-PS 2 719978 genannt. Nach der DE-PS 3404!538 wird ein Polyimin der Struktur

X = -(-CH₂-C

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

mit einem Aikylierungsmittel 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 6O⁰C 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, neue nichtionogene Demulgatormischungen zur Spaltung von Erdölemulsionen zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der Demulgatoren entsprechend dem Stand der Technik nicht haben.

Darlegen des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nichtionogene Demulgatormischungen zur Spaltung von Erdölemulsionen auf der Basis von oligomeren Polyetheralkoholen zu entwickeln, die bei Temperaturen unter 6O⁰C Erdölemulsionen spalten und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit haben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sie ein Gemisch aus 10 bis 90 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur I

C₂H₄-O-R₁ N -C₂H₄-O-R₂C/nH Λ Ο""R-T

R₁, R₂, R₃ = -(-C₃H₆O-V-I-C₂H₄O-I_x-R₁

χ = 5 bis 30

y = 15 bis 50

R₄ = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrestes und -H, wobei im Mittel pro Molekül

mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt ist und 90 bis 10 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur Il

¹ ""~-~- N-CH₂CH₂-N-CH₂CH₂-N C^T R₁ -^""* I R₁

^Rl

R₁ = -(-C₃H_eO-)_x-(-C₂H₄O-)_rR₂ χ = 6 bis 20 y = 3 bis 25

R; = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrestes und -H, wobei im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

gegebenenfalls in Lösung darstellen.

Besonders wirksame nichtionogene Demulgatormischungen sind solche, in denen 25 bis 75 Gewichtsteile Verbindungen der Struktur I und 25 bis 75 Gewichtsteile Verbindungen der Struktur Il eingesetzt werden.

Produkte dieser Zusammensetzung sind wirksame Demulgatoren, die schon bei Spalttemperaturen von 20°C die Zerstörung der Roherdölemulsionen bewirken. Es ist ein besonderer Vorzug dieser Demulgatoren, daß sie schon nach kurzer Einwirkungszeit die Roherdölemulsionen spalten. Vorteilhaft ist ferner, daß die mehr olf.ophilen Produkte die Solubilisierung von Erdöl im aus der Emulsion abgetrennten Salzwasser nicht begünstigen und damit e'.ne umweltfreundliche Technologie einfacher zu realisieren ist.

Schwerspaltbare Erdölemulsionen, die mit Demulgatoren gemäß StJind der Technik kaum spaltbar sind, können mit den neuen Demulgatoren aufgearbeitet werden.

Ausführungsbeispiele

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 Demulgatoren wurden als 1%iße Lösungen Xylen/Isopropanol (3:1) oder als 50%ige Lösungen eingesetzt. Die praktische Durchführung erfolgte analog dem Bottle-Test

Es wurden folgende Demulgatoren geprüft:

Nc	Zusammensetzung	= 7,y = 36	80% II, x= 10, y= 10
1	20% I, χ	= 28, y = 42	15% II,x= 6,y= 5
2	85% I, χ	= 9,y = 28	30% II, x = 18,y = 22
3	70% I, χ	= 19, y = 40	60% II, x= 12, y= 16
4	40% I, χ	= 7, y = 36	50% II, χ = 14, y= 12
5	50% I, χ	= 7.y = 36	50% II, X= 6,y= 5
6	50% I, χ

Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Demulgatoren wurden ninige Produkte entsprechend dem Stand der Technik mit der allgemeinen Formel III

C₂H₄-O-R₁ N <— C₂H₄-O-R₂ -C₂H₄-O-R₃

Ri, R₂, R₃ = -(-C₃H₀O-^-I-C₂H₄O-I_x-H χ = 5 bis 30

y = 15bis50

und der allgemeinen Formel IV

^T N-CH₂CH₂-N-CH₂CH₂-N

Ri = -(-C₃H_eO-)_x-(-C₂H₄O-)_/-H χ = 6 bis 20 y = 3 bis 25

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

7	bO% III, χ	= 7,y	= 36	50% IV, χ =	10, y	= 10
8	85% III, x	= 28,y	= 42	15% IV, X =	18, y	= 22
9	20% III, x	= 7,y	= 36	80% IV, χ =	β, Υ	= 5

Durchgeführte Untersuchungen:

Spaltversuch A

Erdöl Nr. 10a, 3CVoI.·% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 70 ppm, Spalttemperatur 20°C, in Warenform dosiert

	Spaltergebnis in %	0,5 h	2h
Produkt-Nr.:	10min	53	75
1	38	49	81
2	25	56	90
3	42	33	68
4	19	48	72
5	35	55	82
δ	36	0	1
7	0	0	2
8	0	0	1
9	0

Spaltversuch B

Erdöl Nr.6,45Vol.-% Salzwassargehalt, Demulgatorkonzentration 50ppm, Spaittemperatur 2O⁰C, in Warenform dosiert

	Spaltergebnis in	%	2h
Produkt-Nr.:	10min	1h	87
1	28	47	90
2	26	54	93
3	33	61	75
4	16	44	80
5	19	38	86
6	29	43	10
7	0	5	7
8	0	3	9
9	0	4

Claims (1)

1. Nichtionogene Demulgatorrrrschung zur Spaltung von Erdölemulsionen, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Gemisch von 10 bis 90 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur I

^C₂H₄-O-R₁

N <—-C₂H₄-O-R₂

^C₂H₄-O-R₃

Rl» F?2i R3 ⁼ -(-y

χ =5bis30

y =15bis50

R₄ = statistisch verteilter oligomererAminotriazinrestoder-H,wobei im Mittel pro

Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt