RU2103305C1

RU2103305C1 - Состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений

Info

Publication number: RU2103305C1
Application number: RU96117368A
Authority: RU
Inventors: Л.Т. Дытюк; Р.Х. Самакаев
Original assignee: Научно-производственное управление Акционерного общества открытого типа "Оренбургнефть"
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-01-27

Abstract

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых и отложений с подземного оборудования скважин, выкидных линий и нефтесборных систем. Целью данного изобретения является повышение растворения асфальтосмолопарафиновых отложений. Поставленная цель достигается тем, что состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) содержит отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза и отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза при следующем соотношении компонентов, мас.%: отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза ,,,,,,,,,,,, 7:5 - 15.0; отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, остальное. При использовании данного технического решения полностью реализуется цель изобретения, а именно: повышение растворения-асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащих асфальтенов до 4.71%, смол до 16.8%, парафина до 65.56%. 5 табл.

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для удаления асфальтофосмолопарафиновых отложений с подземного оборудования скважин, выкидных линий и нефтесборных систем.

Известен состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), содержащий легкую пиролизную смолу, нефтерастворимое поверхностно-активное вещество и газовый бензин при содержании компонентов, мас.%:
- легкая пиролизная смола - 50-70
- нефтерастворимое поверхностно-активное вещество - 0.2-0.4
- газовый бензин с числом углеводородных атомов C₄-C₈ - остальное.

(SU, авт. свид. N 1060666, C 09 K 3/00, 1983 г.)
Известен состав для удаления АСПО, содержащий бутилбензольную фракцию и легкую пиролизную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- бутилбензольная фракция - 10-50
- легкая пиролизная смола - остальное.

(SU, авт. свид. N 1204622, C 09 K 3/00, 1986 г.)
Кроме того известен состав для удаления АСПО включающий легкую пиролизную смолу и отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- легкая пиролизная смола - 60-80
- отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза - остальное.

(SU, авторское свид. N 1439115, C 09 K 3/00, 1988 г.)
Однако известные составы для удаления АСПО обладают недостаточно высокой степенью растворения, что в значительной мере ограничивает возможность их использования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для удаления АСПО содержащий отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза и добавка-конденсат со стадии ацидолиза производства оксиэтилидендифосфоновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.% (прототип):
- конденсат со стадии ацидолиза производства оксиэтилидендифосфоновой кислоты - 10-20
- отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза - остальное.

(SU, авторское свид. N1594266, E 21 B 37/06, 1990 г.)
Однако известный состав для удаления АСПО обладают недостаточно высокой степенью растворения, что в значительной мере ограничивает возможность его использования.

Целью данного изобретения является повышение растворения асфальтосмолопарафиновых отложений.

Поставленная цель достигается тем, что состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) содержит отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза - 7.5-15.0
- отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза - остальное.

Отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза образуется на Орском АО "Орскнефтеоргсинтез" при производстве втор-бутилового спирта, производство которого осуществляется по следующей схеме:
Первая стадия
а) растворение бутилена в серной кислоте, происходит при барботировании газа через слой кислоты;
б) взаимодействие растворенного бутилена с водным раствором серной кислоты сопровождается образованием втор-бутилового спирта и моносульфата

При изменении концентрации серной кислоты и бутилена возможно протекание ряда побочных реакций, одной из наиболее характерных является образование и накопление в реакционной массе ацетона, изопропилового спирта.

Наряду с указанными реакциями имеет место, в некоторой степени, связывание бутилена серной кислотой с образование сульфонов в результате действия кислоты на метильную или соседнюю с двойной связью метиленовую группу.

При взаимодействии бутилена с серной кислотой протекают реакции гидро-дегидрополимеризации, заключающиеся в сопряженном протекании процессов полимеризации, гидрирования и дегидрирования.

Вторая стадия
Второй стадией получения втор-бутилового спирта является стадия гидролиза втор-бутилового экстракта-продукта взаимодействия бутилена с серной кислотой.

Реакция гидролиза протекает по схеме:
C₄H₉HSO₄+H₂O __→ C₄H₉OH+H₂SO₄
Гидролиз экстракта в производственных условиях обычно сопровождается побочными реакциями, наличие и интенсивность которых зависит от условий гидролиза.

Гидролизат - продукт экстракта представляет собой смесь втор-бутилового спирта, изопропилового спирта, ацетона и полимеров.

Третья стадия
Отмывка и нейтрализация спирта сырца.

Гидролизат - подвергается обработке острым паром с целью завершения гидролиза в верхней части отпарной тарельчатой колонны.

Четвертая стадия
Отстоявшийся от полимеров спирт-сырец подает насосами эпюрационную колону. С верха колонны уходят пары спирто-полимерной фракции и поступают с дефлегматор, где конденсируются.

Дистиллят втор-бутилового спирта поступает самотеком после холодильника в емкость спирта-ректификата.

Отход производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза (не растворим в воде, удельный вес меньше единицы) самотеком сливают периодически в емкость для хранения.

Разделение втор-бутилового спирта и отходов производства втор-бутилового спирта процесса гидратации пропилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза происходит за счет разности плотностей данных жидкостей.

Плотность втор-бутилового спирта при 20^oC равна 0,0808 г/см³
Плотность отхода производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза при 20^oC равна 0,718 г/см³.

Свойства (показатели качества) отхода производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза приведены в табл.1 .

Краткая характеристика полимеров, входящих в состав отходов производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза.

Полимеры - смесь нормального и изостроения, содержит три - и тетрамеры бутилена и другие низкомолекулярные полимеры.

Данный продукт в настоящее время образуется на Орском АО ОТ "Орскнефтеоргсинтез" при производстве втор-бутилового спирта.

В табл. 2 приведены характеристики отходов производства изопропилового спирта со стадии гидролиза.

Растворяющую способность составов определяли по изменению массы образца АСПО во времени.

Опыты проводили по следующей методике.

В контейнер на металлическую сетку помещают 3.0 грамма асфальтосмолопарафиновых отложений. В термостатируемый сосуд наливают 40.0 мл. растворителя. В растворитель на гибком тяговом элементе опускают контейнер с отложениями АСПО. Другой конец гибкого тягового органа через направляющий ролик соединяют с виброскопом. В процессе работы виброскопа контейнер совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости в растворе удалителя АСПО.

Продолжительность опыта от 10 до 60 минут. Для поддерживания необходимой температуры (+20^oC) сосуд с удалением устанавливают в термостатируемую баню. По окончании опыта остаток отложений на металлической сетке выдерживают в термостатном шкафу при температуре 30^oC до полного удаления летучих углеводородов и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0.001 грамма. Растворимость отложений АСПО в растворителе рассчитывают по формуле:

где:
Z - растворимость отложений в удалителе, %;
m₁ - масса исследуемого образца АСПО до контакта с удалителем, гр.;
m₂ - масса нерастворившегося образца АСПО в контейнере после контакта с удалителем, гр.

В таблице 3 представлены сведения о предлагаемом, известном и сравнительном составах для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений.

Приготавливают составы для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений путем последовательного смешения отхода производства изопропилового спирта со стадии гидролиза с отходом производства втор-бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза (в случае предлагаемого состава) и отхода производства изопропилового спирта со стадии гидролиза с конденсатом со стадии ацидолиза производства оксиэтилидендифосфоновой кислоты (в соответствии с данными табл. 3).

Оценка растворяющей способности предлагаемого и известного составов проводили на асфальтосмолопарафиновых отложениях отобранных с насосно-компрессорных труб (НКТ) при подземных ремонтах скважин, состав которых приведен в табл. 4.

В табл. 5 приведены данные по изменению степени растворения асфальтосмолопарафиновых отложений в зависимости от состава растворителей (известного, предлагаемого и сравнительного).

Из данных приведенных в таблице 5 видно, что предлагаемый состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений значительно превосходит по эффективности известное техническое решение. Так например, при оптимальных концентрациях компонентов предлагаемого состава (состав N 8) через 15 минут обеспечивает эффект растворения отложений Родниковского месторождения -85%, а через 30 минут -100%. В тоже время известный состав при оптимальных соотношениях компонентов (состав N 3) через 15 минут обеспечивает эффект растворения отложений Родниковского месторождения только 76%, а через 30 минут - 95%.

Т. е. наблюдается повышение эффекта растворения АСПО при использовании предлагаемого состава на 5-9%. Аналогичная картина наблюдается при анализе результатов опытов по растворению АСПО Ибряевского, Карповского, и Самодуровского месторождений. Для АСПО Ибряевского месторождения повышение эффекта растворения с применением предлагаемого состава составляет 7-15%. Для АСПО Карповского месторождения повышение эффекта растворения с применение предлагаемого состава составляет 3-11%. Для АСПО Самодуровского месторождения повышение эффекта растворения с применением предлагаемого состава составляет 5-15%.

Опытами 11 и 12 показан эффект растворения АСПО отдельно каждым из компонентов входящих в композицию.

Опытами 13 и 14 обоснованы верхние и нижние границы концентраций компонентов предлагаемого состава для всех описанных отложений.

Таким образом, при использовании данного технического решения полностью реализуется цель изобретения, а именно: повышение растворения асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащих асфальтенов до 4.71%, смол для 16.8%, парафина до 65.56%.

Claims

Состав для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений, включающий отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза и добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения растворения асфальтосмолопарафиновых отложений, он в качестве добавки содержит отход производства втор.бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза при следующем соотношении компонентов, мас.

Отход производства втор.бутилового спирта процесса гидратации бутилена в присутствии серной кислоты со стадии гидролиза 7,5 15,0
Отход производства изопропилового спирта со стадии гидролиза Остальноед