EA038357B1

EA038357B1 - Депрессорная присадка

Info

Publication number: EA038357B1
Application number: EA202000290A
Authority: EA
Inventors: Багир Алекпер Оглы Сулейманов; Казым Ислам оглы Матиев; Атамали Меджид оглы Самедов; Алескер Дадаш оглы Ага-заде; Фуад Мусеиб оглы Ахмедов
Original assignee: Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг)
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-08-13
Also published as: EA202000290A1

Abstract

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. Задачей изобретения является создание новой эффективной депрессорной присадки для снижения температуры застывания и вязкостных свойств высокопарафинистых нефтей при добыче, транспорте и хранении нефти, а также расширение сырьевой базы и ассортимента депрессоров на основе продуктов различного углеводородного сырья. Поставленная задача в изобретении решается тем, что депрессорная присадка, состоящая из реагента Flexoil CW 288, растворителя - легкой флегмы каталитического крекинга (ЛФКК) и сорастворителя, в качестве сорастворителя содержит смесь отходных масел и дополнительно содержит Лапрол 4202-2Б-30 и дисперсант марки ЕС 9660А при следующем соотношении компонентов, мас.%: реагент Flexoil CW 288 - 10,0-14,0; смесь отходных масел - 26,0-30,0; Лапрол 4202-2Б-30 - 8,0-12,0; дисперсант - 8,0-12,0; легкая флегма каталитического крекинга - остальное.

Description

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.

Известны соединения, проявляющие в той или иной степени депрессорную активность в отношении нефти и нефтепродуктов [1, 2]. Известные депрессорные присадки, как правило, обладают узким спектром действия, т.е. для каждого вида нефтепродукта используют сополимеры или другие классы химических соединений с определенными свойствами и структурой.

Известна [3] депрессорная присадка комплексного действия, включающая сополимер этилена с полярным мономером 2,0-30,0 мас.%, тройной сополимер винилпирролидона, алкилакрилата и метакриловой кислоты и/или сополимер изобутилена с изопреном 5,0-10,0 мас.%, неионогенное поверхностноактивное вещество 1,0-10,0 мас.% и ароматический растворитель - остальное.

Данная присадка улучшает реологические характеристики нефтей и ингибирует процесс парафинообразования, однако является неэффективной для обводненных нефтей.

Наиболее близким к заявляемой присадке [4] по технической сущности и достигаемому эффекту является депрессорная присадка, состоящая из реагента Flexoil CW 288, легкой флегмы каталитического крекинга и стабильного газового конденсата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Реагент Flexoil CW 288 20-30

Легкая флегма каталитического крекинга 10-15

Стабильный газовый конденсат остальное

Известно, что реагент Flexoil CW288 является поверхностно-активным веществом и содержит сополимер на основе метакрилатов. Реагент обладает депрессирующим свойством. Несмотря на обладание реагента депрессирующим свойством, использование его в высоких дозах является неэффективным. Используемый в прототипе газовый конденсат имеет очень низкое содержание ароматических углеводородов, а также наличие сероводорода делает его неэффективным в качестве растворителя.

Задачей изобретения является создание новой эффективной депрессорной присадки для снижения температуры застывания и вязкостных свойств высокопарафинистых нефтей при добыче, транспорте и хранении нефти, а также расширение сырьевой базы и ассортимента депрессоров на основе продуктов различного углеводородного сырья.

Поставленная задача в изобретении решается тем, что депрессорная присадка, состоящая из реагента Flexoil CW 288, растворителя - легкой флегмы каталитического крекинга (ЛФКК) и сорастворителя, в качестве сорастворителя содержит смесь отходных масел и дополнительно содержит Лапрол 4202-2Б-30 и дисперсант марки ЕС 9660А при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Реагент Flexoil CW 288 10,0-14,0

Смесь отходных масел 26,0-30,0

Лапрол 4202-2Б-30 8,0-12,0

Дисперсант ЕС 9660А 8,0-12,0

Легкая флегма каталитического крекинга остальное

Для приготовления депрессорной присадки в качестве компонента, обладающего депрессаторными свойствами, используют реагент Flexoil CW 288, производителем которого является фирма Champion Technologies. Реагент Flexoil CW 288 содержит в своем составе 2-этилгексан-1-ол (>30 - <60 %), 2,2'оксибисэтанол (>10 - <25 %). Основные показатели реагента следующие: плотность (при 20°С) 910-940 кг/м³; температура воспламенения >200°С; динамическая вязкость (при 20°С) 500-900 мПа-с; кинематическая вязкость (при 40°С) 499,4 мм²/с.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества лапрол 4202-2Б-30 производится по ТУ 2226-039-05766801-95.

В качестве дисперсанта используют реагент марки ЕС 9660А. Этот реагент является Nalco Europe B.V.. В состав реагента дисперсант ЕС 9660А входят этоксилированный алкил сульфат (10,0-30,0 мас.%), пропан-1,2-диол (10,0-20,0 мас.%) и этоксилированные спирты Q₀-C₁₆ (0,1-1,0 мас.%). Показатели реагента следующие: внешний вид - прозрачный, бесцветный; физическое состояние - жидкость; запах - спиртовый; плотность - при 15,6°С 1,0320 г/см³; вязкость - при 25°С-бэ 80,0 мПа-с; вязкость при 0,9°С-бэ 400,0 мПа-с; температура воспламенения >93,3°С; температура текучести - минус 5,5°С; растворимость в воде - растворяется полностью.

В качестве растворителя используют легкую флегму каталитического крекинга (ЛФКК). ЛФКК была отобрана из установки каталитического крекинга нефтеперерабатывающего заводе имени Г. Алиева. Показатели ЛФКК приведены в табл. 1.

- 1 038357

Таблица 1

№	Показатели качества
1	Плотность (при 20°С), кг/м³	931,1
2	Кинематическая вязкость (при 20°С), mm^2cs	3,14
3	Количество серы, % мае.	0,15
4	Температура воспламенения, °C	70
5	Температура застывания, °C	<- 10
6	Коксование 10%-ногоостатка, % мае.	0,11
7	Количество азота, % мае.	0,0012
8	Анилиновая точка, °C	85
9	Химический состав, % мае.:
	Ненасыщенные углеводороды	5,4
	Ароматические углеводороды	74,6
	Нафтеновые углеводороды	3,0
	Парафиновые углеводороды	17,0
10	Цетановое число	20

Из табл. 1 видно, что в составе ЛФКК ароматические соединения находятся в больших количествах (74,6 мас.%). На последующих местах по количеству находятся парафиновые (17,0 мас.%), ненасыщенные (5,4 мас.%) и нафтеновые (3,0 мас.%) углеводороды.

При приготовлении составов кроме названных компонентов в разработанные составы входит смесь отходных масел (СОМ), которая является продуктом центра управления отходами ведомства Экологии (Баку) и получается в процессе обезвреживания отходов бурения восстановлением смеси масел. Показатели смеси отходных масел следующие: плотность - 809,45 кг/м³; температура воспламенения - 81°С; вязкось - 2,12 мм²/с; содержание воды - <0,5%; висящие частицы - <1%.

Механизм действия депрессаторов состоит от адсорбции их молекул на поверхности кристаллов парафина. Поверхностное действие объясняется образованием центра кристаллизации присадки. В это время груда кристаллов группируется на поверхности формированием в виде друз (группа кристаллов, соединенных снизу) [5]. Молекула депрессатора совместно с растущими кристаллами парафина вступает в кристаллизацию и с алкильным радикалом обустраивается на его поверхности. Не входящие в кристалл полярные группы, а также оставшаяся полимерная цепь образуют пленку. Этим образуется пространственная затрудненность, и присоединение соседних кристаллов становится трудным [6]. В результате в способности агрегирования и накопления кристаллов появляются препятствия.

Введение высокомолекулярного неионогенного поверхностно-активного вещества (лапрол 4202-2Б30) снижает поверхностное натяжение на границе АСПО - растворитель, что повышает эффективность растворения и разрушения АСПО. Кроме того, введение неионогенного поверхностно-активного вещества в депрессорную композицию положительно влияет на ее действие и способствует повышению удаления АСПО на 5-30% [7].

Применяемая в качестве растворителя ЛФКК проникает в АСПО и ускоряет их диспергирование. Присутствие сольватирующих компонентов в растворителе приводит к сольватации диспергированных частиц асфальтенов и парафинов, препятствуя их слипанию.

Реагент Дисперсант ЕС 9660А является поверхностно-активным веществом и способствует значительному снижению поверхностного натяжения на границе меж фаз и тем самым усиливает действие неионогенного поверхностно-активного вещества.

Вещества с депрессорными свойствами препятствуют образованию с плотными отложениями, и в результате происходит снижение температуры застывания нефти. Использованный в составе реагент Flexoil CW 288 обладает депрессорными свойствами и поэтому способствует снижению температуры застывания нефти.

Введение СОМ умягчает АСПО, находящиеся в составе парафинистой нефти.

Предлагаемые составы готовятся простым смешением компонентов. Для приготовления депрессорных присадок СОМ подается реагент Flexoil CW 288 и механической мешалкой перемешивается до образования однородной смеси. Затем с продолжением перемешивания к образующейся смеси подается ЛФКК и перемешивается до образования однородной смеси. После образования однородной жидкости к смеси подается неионогенное поверхностно-активное вещество лапрол 4202-2Б-30 и перемешивание продолжается до получения однородной смеси. В конце к системе подается Дисперсант ЕС 9660А и перемешивание продолжается до образования однородной массы. Результаты приготовления депрессорных присадок приведены в табл. 2.

- 2 038357

Таблица 2

№ состава	Реагент Flexoil CW 288	COM	Лапрол 42022Б-30	Дисперсант ЕС 9660А	ЛФКК
1	10	26	8	8	48
2	12	28	8	8	44
3	14	30	8	8	40
4	10	26	10	8	46
5	12	28	10	8	42
6	14	30	10	8	38
7	10	26	12	8	44
8	12	28	12	8	40
9	14	30	12	8	36
10	10	26	8	10	46
11	12	28	8	10	42
12	14	30	8	10	38
13	10	26	8	12	44
14	12	28	8	12	40
15	14	30	8	12	36
16	10	26	10	10	44
17	12	28	10	10	40
18	14	30	10	10	36
19	10	26	12	10	42
20	12	28	12	10	38
21	14	30	12	10	34
22	10	26	12	12	40
23	12	28	12	12	36
24	14	30	12	12	32

Физико-химические показатели приготовленных составов таковы: плотность - (20°С) 0,8710-0,8730 г/см³; кинематическая вязкость - (20°С) 117-119 мм²/с; динамическая вязкость - (20°С) 102-104 мПа-с; температура застывания - 15-20°С.

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию промышленная применимость приводятся примеры конкретного выполнения.

Депрессорные свойства приготовленных присадок были определены для нефти, отобранной из добывающей скважины №71 НГДУ имени Н. Нариманова ПО Азнефть. Показатели нефти, добытой из этой скважины, приведены в табл. 3.

Таблица 3

№	Показатели качества
1	Плотность (при 20°С), кг/м³	899,0
2	Количество воды в нефти	-
3	Выход легкой фракции (при 300°С), %	38,5
4	Количество парафина, %	19,8
5	Количество асфальтенов, %	2,65
6	Количество силикагеловой смолы, %	5,4

Из табл. 3 видно, что количество парафина в нефти, отобранной из добывающей скважины №71, высокое (19,8%).

Нефть была подогрета до 60°С, и в нее ввели парафиновые углеводороды, осажденные в трубах, извлекаемых из скважин. Приготовленная таким образом нефть содержит 23% парафиновых углеводородов, и температура ее застывания равна +31°С. Результаты исследований по определению депрессорной эффективности присадок приведены в табл. 4.

Депрессорные свойства присадок были определены по изучению динамической вязкости (η) ( в вискозиметре Stabinger Viscometer SVM 300) и температуры застывания (ГОСТ 20287-74).

- 3 038357

Таблица 4

№ состава	Концентрация присадки в нефти, % мае.	т °C ¹ Зас.Прис.,	ΔΤ, °C
1	0,02	6	25
	0,04	3	28
2	0,02	-2	33
	0,04	-4	35
3	0,02	5	26
	0,04	3	28
4	0,02	3	28
	0,04	-1	30
5	0,02	-1	32
	0,04	-3	34
6	0,02	4	27
	0,04	2	29
7	0,02	3	28
	0,04	1	30
8	0,02	-3	34
	0,04	-5	36
9	0,02	3	28
	0,04	1	30
10	0,02	2	29
	0,04	-1	32
11	0,02	-2	33
	0,04	-4	35
12	0,02	3	28
	0,04	1	30
13	0,02	4	27
	0,04	2	29
14	0,02	-3	34
	0,04	-5	36
15	0,02	3	28
	0,04	1	30
16	0,02	4	27
	0,04	2	29
17	0,02	-3	34
	0,04	-5	36
18	0,02	4	27
	0,04	1	30
19	0,02	5	26
	0,04	2	29
20	0,02	0	31
	0,04	-2	33
21	0,02	4	27
	0,04	2	29
22	0,02	5	26
	0,04	3	28
23	0,02	1	30
	0,04	-1	32
24	0,02	7	24
	0,04	4	27

Депрессорный эффект (AT) рассчитывается по формуле ΔТ=(Тд._Нач.-Тд._Прис) [5], где Тд._Нач. - температура застывания исходной нефти,°С; Тд._Прис - температура застывания нефти совместно с присадкой,°С. Концентрация присадки составляет 0,02-0,04% от массы нефти.

Эффективная вязкость исходной нефти определена при температуре ближе к температуре застывания (+35°C-v9 +40°C). При +35°С вязкость нефти - 46,3 мПа-с, при +40°С вязкость нефти - 46,3 мПа-с. Результаты исследовательских работ по определению эффективной вязкости нефти, смешанной присадкой (с концентрацией 0,04 мас.%) при температуре ближе к температуре застывания приведены в табл. 5.

- 4 038357

Таблица 5

№ состава	Температура, °C	Эффективная вязкость (η), мПа с	Δη, %
1	35 40	27,0 21,6	41,7 43,5
2	35 40	24,1 18,7	47,9 51,0
3	35 40	26,7 20,7	42,3 45,8
4	35 40	26,6 20,6	42,5 46,1
5	35 40	24,9 19,1	46,2 50,0
6	35 40	26,9 21,1	41,9 44,8
7	35 40	26,4 20,3	43,0 46,9
8	35 40	22,9 17,1	50,5 55,2
9	35 40	26,6 20,2	42,5 47,1
10	35 40	26,9 20,6	41,9 46,1
11	35 40	25,0 19,4	46,0 49,2
12	35 40	26,8 20,4	42,1 46,6
13	35 40	26,3 20,3	43,2 46,9
14	35 40	22,4 16,7	51,6 56,3
15	35 40	26,4 20,3	43,0 46,9
16	35 40	26,3 20,2	43,2 47,1
17	35 40	22,1 16,6	52,3 56,5
18	35 40	26,4 20,3	43,0 46,9
19	35 40	26,3 20,2	43,2 47,1
20	35 40	25,0 19,2	46,0 49,7
21	35 40	27,2 21,0	41,3 45,0
22	35 40	26,9 20,8	41,9 45,5
23	35 40	25,3 19,0	45,4 50,3
24	35 40	27,7 21,3	40,2 44,2

Таким образом, приготовленные новые депрессорные присадки дают возможность снизить температуру застывания и вязкостные свойства высоко парафинистых нефтей.

Литература

1. Саблина З.А., Гуреев А.А. Присадки к моторным топливам. М.: Химия, 1977, 221с.

2. Соколов В.Г., де Векки А.В. Современное состояние и перспективы развития синтеза и применения депрессорных присадок к топливам// Нефтепереработка и нефтехимия. 1996, №5, с. 27 - 31.

3. Patent RU2412233C1, C10L 1/18, 2011.

4. Patent 120180007 (AZ), C10L 1/110, C10N 30/02, 2018.

5. Джумадилов Т.К., Ергожин Е.Е., Бектуров Е.А., Бектурганова Г.К. Введение в реологию нефти. Алматы, 2002. 175с.

- 5 038357

6. Алдыяров Т.К., Фролова В.А., Кожабеков С.С, Даришева A.M., Кудайбергенов С.Е. Проблемы трубопроводного транспорта высокопарафини стых нефтей Казахстана: Аналит. обзор. Алматы:

КазгосИНТИ, 2004. 54с.

7. Глушенко В., Силин М.А., Герин Ю.Г. Предупреждение и устранение асфальтеносмолопарафиновых отложений. М.: Интерконтакт Наука, 2009. 475с.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Депрессорная присадка, состоящая из реагента Flexoil CW 288, растворителя - легкой флегмы каталитического крекинга (ЛФКК) и сорастворителя, отличающаяся тем, что в качестве сорастворителя содержит смесь отходных масел и дополнительно содержит Лапрол 4202-2Б-30 и дисперсант марки ЕС 9660А при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Реагент Flexoil CW 288 - 10,0-14,0;

Смесь отходных масел - 26,0-30,0;

Лапрол 4202-2Б-30 - 8,0-12,0;

Дисперсант ЕС 9660А - 8,0-12,0;

Легкая флегма каталитического крекинга - остальное.