RU2106395C1

RU2106395C1 - Depressant for petroleum products

Info

Publication number: RU2106395C1
Application number: RU96114541A
Authority: RU
Inventors: С.Г. Агаев; А.Н. Халин
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: petroleum product additives. SUBSTANCE: depressant is prepared by interaction of synthetic C_21-25-fatty acids with polyethylenepolyamines at acids to polymers weight ratio (2.5-7.0):1. Depressant is added to residual oil raffinate boiling away above 490 C, exhibiting viscosity 19.9 sq. mm/deg and initial chilling point 54 C. With 0.25 to 2.0 wt % additive, chilling point drops to 27-42 C, whereas maximum temperature depression with prototype depressant does not exceed 3 C. EFFECT: essentially increased temperature depression. 2 tbl

Description

Изобретение относится к химмотологии топлив и масел и может быть использовано для снижения температуры застывания нефтепродуктов. The invention relates to the chemistry of fuels and oils and can be used to reduce the pour point of petroleum products.

Для снижения температуры застывания (повышения текучести при низких температурах) парафинистых нефтей и нефтепродуктов используются различные депрессорные присадки, называемые также депрессаторами. В качестве депрессаторов находят применение многие низкомолекулярные и полимерные органические соединения. Наибольшее распространение имеют промышленные алкилароматические депрессорные присадки (депрессатор АзНИИ, АФК, парафлоу, сантопур), полиметакрилатные (ПМА-"Д"), сополимеры этилена и винилацетата и др. [1]. To reduce the pour point (increase fluidity at low temperatures) of paraffinic oils and petroleum products, various depressant additives, also called depressants, are used. Many low molecular weight and polymeric organic compounds are used as depressants. Industrial alkylaromatic depressants (AzNII, ROS, paraflou, santopur), polymethacrylate (PMA-D), ethylene vinyl acetate copolymers, and others [1] are most widely used.

Известен также депрессатор, получаемый путем взаимодействия синтетических жирных кислот (СЖК) фракции C_21-25 и пентаэритрита при их массовом соотношении от 2,7:1 до 10,8:1. Эфиры СЖК и пентаэритрита эффективны в качестве депрессаторов в парафинистых нефтепродуктах при концентрации 0,25-2,0 мас.% [2].Also known is a depressant obtained by the interaction of synthetic fatty acids (FFA) of fraction C _21-25 and pentaerythritol in a mass ratio of 2.7: 1 to 10.8: 1. The esters of FFA and pentaerythritol are effective as depressants in paraffinic petroleum products at a concentration of 0.25-2.0 wt.% [2].

Эфиры СЖК фракции C_21-25 и пентаэритрита отличаются недостаточно высокой депрессией температуры застывания. К недостаткам эфиров СЖК и пентаэритрита в качестве депрессаторов относится также их низкая эффективность в остаточных нефтепродуктах.The esters of FFA fraction C _21-25 and pentaerythritol are not sufficiently high depression of the pour point. The disadvantages of FFA esters and pentaerythritol as depressants include their low effectiveness in residual oil products.

Целью изобретения является повышение депрессии температуры застывания парафинистых нефтепродуктов. The aim of the invention is to increase the depression of the pour point of paraffinic petroleum products.

Цель достигается тем, что предлагаемый депрессатор для нефтепродуктов получается путем взаимодействия синтетических жирных кислот фракции C_21-25 с полиэтиленполиаминами при массовом соотношении СЖК фракции C_21-25: полиэтиленполиамины (2,5-7,0):1,0.The goal is achieved in that the proposed depressant for petroleum products is obtained by the interaction of synthetic fatty acids of fraction C _21-25 with polyethylene polyamines with a mass ratio of FFA fraction C _21-25 : polyethylene polyamines (2.5-7.0): 1.0.

Для получения присадки используют синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции C_21-25 со следующими свойствами: кислотное число 180 мг KOH/г; эфирное число 5,6 мг KOH/г; температура плавления 55^oC. СЖК фракции C_21-25 соответствуют требованиям ТУ 3810716-75. Полиэтиленполиамины имеют следующие свойства: массовая доля общего азота 30%; массовая доля третичных аминогрупп 7%; массовая доля кубового остатка, кипящего выше 200^oC 72,2%; массовая доля фракции, отгоняемой при остаточном давлении 1,3 КПа в температурных пределах: а) до 75^oC следы; б) от 75 до 200^oC 25,5%. Полиэтиленполиамины соответствуют требованиям ТУ 6-02-594-85 с изм. N 1, 2. Предлагаемый депрессатор получают конденсацией в расплаве СЖК и полиэтиленполиаминов при их массовом соотношении от 2,5:1,0 до 7,0:1,0. Исходные продукты загружают в термостатированный реактор и нагревают до 60-80^oC при медленном перемешивании. При этом происходит образование гомогенной аммонийной соли, сопровождающееся небольшим саморазогревом (образование соли происходит с выделением тепла). Далее реакционную смесь выдерживают в течение 3-12 ч без перемешивания при температуре от 160 до 235^oC под небольшим вакуумом с полной отгонкой реакционной воды. Для конечного продукта определяют кислотное число и температуру плавления. Эффективность присадок в качестве депрессаторов проверяют в остаточном масляном рафинате. Присадку вводят в нефтепродукт, подвергают смесь термообработке и перемешиванию при +80^oC до полного растворения депрессатора.To obtain the additive, synthetic fatty acids (FFA) of fraction C _{21-25 are used} with the following properties: acid number 180 mg KOH / g; an ether number of 5.6 mg KOH / g; melting point 55 ^o C. FFA fraction C _21-25 meet the requirements of TU 3810716-75. Polyethylene polyamines have the following properties: mass fraction of total nitrogen 30%; mass fraction of tertiary amino groups 7%; mass fraction of bottom residue boiling above 200 ^o C 72.2%; mass fraction of the fraction distilled off at a residual pressure of 1.3 KPa in the temperature range: a) up to 75 ^o C traces; b) from 75 to 200 ^o C 25.5%. Polyethylene polyamines meet the requirements of TU 6-02-594-85 rev. N 1, 2. The proposed depressant is obtained by condensation in the melt of FFA and polyethylene polyamines at a mass ratio of from 2.5: 1.0 to 7.0: 1.0. The starting products are loaded into a thermostated reactor and heated to 60-80 ^o C with slow stirring. In this case, the formation of a homogeneous ammonium salt, accompanied by a small self-heating (salt formation occurs with the release of heat). Next, the reaction mixture was kept for 3-12 hours without stirring at a temperature of from 160 to 235 ^o C under a small vacuum with complete distillation of the reaction water. For the final product, the acid number and melting point are determined. The effectiveness of additives as depressants is checked in residual oil raffinate. The additive is introduced into the oil product, the mixture is subjected to heat treatment and stirring at +80 ^° C until the depressant is completely dissolved.

Пример. 27,5 г СЖК и 5,0 г полиэтиленполиаминов загружают в термостатированный реактор. Массовое соотношение компонентов в загрузке соответственно 5,5: 1,0. Исходные компоненты нагревают до 60-80^oC при медленном перемешивании. Далее реакционную смесь выдерживают 12 ч без перемешивания при температуре 195^oC под небольшим вакуумом с полной отгонкой реакционной воды. Полученная присадка (31,2 г) имеет следующие свойства: кислотное число 9,4 мг KOH/г; nd⁷⁰ - 1,4750; температура плавления 58^oC. Подобным образом получают присадки при следующем массовом соотношении СЖК: полиэтиленполиамины 2,5: 1,0; 2,8:1,0; 3,0:1,0; 3,5:1,0; 4,0:1,0; 4,5:1,0; 5,0:1,0; 6,0:1,0; 7,0:1,0. Для присадок определяют кислотное число и температуру плавления. Условия синтеза и физико-химические свойства предлагаемых депрессаторов представлены в табл. 1. Для сравнения в табл. 1 представлены также условия синтеза и физико-химические свойства известных депрессаторов, т.е. присадок, являющихся продуктом взаимодействия СЖК фракции C_21-25 и пентаэритрита.Example. 27.5 g of FFA and 5.0 g of polyethylene polyamines are loaded into a thermostated reactor. The mass ratio of the components in the load, respectively 5.5: 1.0. The starting components are heated to 60-80 ^o C with slow stirring. Then the reaction mixture was kept for 12 hours without stirring at a temperature of 195 ^° C. under a slight vacuum with complete distillation of the reaction water. The obtained additive (31.2 g) has the following properties: acid value of 9.4 mg KOH / g; nd ⁷⁰ - 1.4750; melting point 58 ^o C. Similarly, additives are obtained in the following weight ratio of FFA: polyethylene polyamines 2.5: 1.0; 2.8: 1.0; 3.0: 1.0; 3.5: 1.0; 4.0: 1.0; 4.5: 1.0; 5.0: 1.0; 6.0: 1.0; 7.0: 1.0. For additives, the acid number and melting point are determined. The synthesis conditions and physico-chemical properties of the proposed depressants are presented in table. 1. For comparison, in table. 1 also shows the synthesis conditions and physicochemical properties of known depressants, i.e. additives that are the product of the interaction of FFA fractions C _21-25 and pentaerythritol.

В остаточный масляный рафинат фенольной очистки из смеси нефтей Западной Сибири с температурой кипения 490^oC и более, плотностью 863 кг/м³ при 70^oC, показателем преломления при 70^oC 1,4783, вязкостью 19,9 мм²/с при 100^oC, с температурой застывания +54^oC вводят 0,1; 0,25; 0,5; 1,0 и 2,0 мас.% предлагаемой присадки. Смесь рафината и депрессорной присадки подвергают термообработке при 80^oC, перемешивают при температуре термообработки до полного растворения присадки и определяют температуру застывания при понижении температуры по ГОСТ 20287-74. Полученные результаты представлены в табл. 2. Для сравнения в табл. 2 приведены результаты по температуре застывания остаточного масляного рафината в соответствии с прототипом, т.е. в присутствии присадки, являющейся продуктом взаимодействия СЖК фркции C_21-25 и пентаэритрита при ее концентрации в рафинате 0,1-2,0 мас.%. В табл. 2 для сравнения также представлены данные по температуре застывания остаточного масляного рафината, содержащего 0,1-2,0 мас.% депрессорной присадки, получаемой конденсацией СЖК фракции C_21-25, пентаэритрита и фталевого ангидрида при их массовом соотношении соответственно 4,7:1,0:1,08.To the residual oil raffinate of phenolic purification from a mixture of oils of Western Siberia with a boiling point of 490 ^o C or more, a density of 863 kg / m ³ at 70 ^o C, a refractive index at 70 ^o C of 1.4783, a viscosity of 19.9 mm ² / s at 100 ^o C, with a pour point of +54 ^o C enter 0.1; 0.25; 0.5; 1.0 and 2.0 wt.% Of the proposed additive. The mixture of raffinate and depressant additives is subjected to heat treatment at 80 ^o C, stirred at a heat treatment temperature until the additive is completely dissolved and the pour point is determined with decreasing temperature according to GOST 20287-74. The results are presented in table. 2. For comparison, in table. 2 shows the results on the pour point of the residual oil raffinate in accordance with the prototype, i.e. in the presence of an additive, which is a product of the interaction of FFA C _21-25 friction and pentaerythritol at its concentration in the raffinate of 0.1-2.0 wt.%. In the table. 2 for comparison, data are also presented on the pour point of the residual oil raffinate containing 0.1-2.0 wt.% Depressant additives obtained by condensation of FFA fraction C _21-25 , pentaerythritol and phthalic anhydride in their mass ratio, respectively 4.7: 1 0: 1.08.

Данные табл. 2 показывают, что присадки, полученные по предлагаемому способу, т. е. взаимодействием СЖК и полиэтиленполиаминов, эффективнее присадок, полученных по прототипу, т.е. взаимодействием СЖК и пентаэритрита. Максимальная депрессия температуры застывания рафината в присутствии присадок по прототипу составляет 3^oC (массовое соотношение СЖК: пентаэритрит 2,7: 1,0) при концентрации 2,0 мас.%. В то же время в присутствии присадок, полученных по предлагаемому способу, депрессия температуры застывания рафината достигает 27-42^oC (массовое соотношение СЖК: полиэтиленполиамины от 2,5:1,0 до 7,0:1,0) при их концентрации 0,25-1,0 мас.% и более. При увеличении концентрации присадки в рафинате по предлагаемому способу положительный эффект по депрессии температуры застывания сохраняется. Депрессорные присадки, получаемые по предлагаемому способу, эффективнее также депресорной присадки, получаемой конденсацией СЖК фракции C_21-25, пентаэритрита и фталевого ангидрида.The data table. 2 show that the additives obtained by the proposed method, i.e., the interaction of FFA and polyethylene polyamines, are more effective than additives obtained by the prototype, i.e. the interaction of FFA and pentaerythritol. The maximum depression of the pour point of the raffinate in the presence of additives according to the prototype is 3 ^o C (mass ratio of FFA: pentaerythritol 2.7: 1.0) at a concentration of 2.0 wt.%. At the same time, in the presence of additives obtained by the proposed method, the depression of the pour point of the raffinate reaches 27-42 ^o C (the mass ratio of FFA: polyethylene polyamines from 2.5: 1.0 to 7.0: 1.0) at a concentration of 0 , 25-1.0 wt.% And more. With increasing concentration of the additive in the raffinate according to the proposed method, the positive effect on depression of the pour point remains. Depressor additives obtained by the proposed method are also more effective than depressant additives obtained by condensation of FFA fraction C _21-25 , pentaerythritol and phthalic anhydride.

Claims

A depressant for petroleum products obtained by condensation of synthetic fatty acids of the C ₂ ₁ -C ₂ ₅ fraction and pentaerythritol, characterized in that polyethylene polyamines are used in the condensation reaction with a mass ratio of synthetic fatty acids of the C ₂ ₁ -C ₂ ₅ fraction and polyethylene polyamines from 2.5: 1.0 to 7.0: 1.0.