Деэмульгатор для обезвоживания и обессоливания сырой нефти

(51) 10 33/04 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ нефтеперерабатывающих предприятиях в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания нефти. Деэмульгатор содержит оксиэтилированные жирные кислоты и производные госсипола госсиполовой смолы,являющейся отходом переработки масла хлопчатника. Предлагаемый деэмульгатор по деэмульгирующим свойствам эффективнее и дешевле известных. При использовании предлагаемого деэмульгатора в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания смеси нефтей с разнородными эмульсиями, а также парафинистых нефтей, содержание остаточной воды в нефти снижается до 0,05-0,06 процентов, а солей до 45 мг/л скорость коррозии углеродистых сталей в растворах деэмульгатора уменьшается в 7-10 раз Деэмульгатор по токсикологическим свойствам относится к малоопасным веществам.(76) Надиров Казим Садыкович Каракулова Гульжан Исматуллоевна Бимбетова Гульмира Жанкабыловна Сакибаева Сауле Абдразаковна Тасанбаева Нуржамал Егемкуловна Танашев Сейткали Танашевич Сырманова Кулаш Керимбаевна Бейсенбаев Орал Курганбекович Еркебаева Гулсара Шалхаровна Дауренбек Назарбек Мхаддаслы Орынбасаров Арсланбек Калдыкулович Искаков Жанкелды Ойшиевич Дмитриев Иван Александрович(54) ДЕЭМУЛЬГАТОР ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ СЫРОЙ НЕФТИ(57) Изобретение относится к подготовке нефти, и может быть использовано на 26788 Изобретение относится к подготовке нефти, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания нефти. Обезвоживание и обессоливание нефти предусматривает удаление пластовой и эмульсионной воды. Процесс разрушения нефтянных эмульсии является весьма трудоемким и затратным при начальной стадии подготовки нефти к переработке, так как при этом требуются дорогостоящие деэмульгаторы. В настоящее время на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) для удаления эмульсионной воды широко используются химические методы, при которых используются деэмульгаторы поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые ослабляют структурно-механическую прочность слоев, обволакивающих капли воды. Используемые в настоящее время деэмульгаторы(проксамин, диссольван, прогалит), не лишены ряда недостатков, главным из которых является малая эффективность и дороговизна. Широко известны деэмульгаторы, содержащие в качестве основы различные классы поверхностноактивных веществ Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. М. Недра, 1977, с. 271. ЛевченкоД.Н. Бергштейн Н.В. Николаева Н.М. Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях. М. Химия,1985, с. 168. Наибольшее распространение в практике подготовки нефти получили деэмульгаторы на основе блок-сополимеров окисей пропилена и этилена А.с. СССР 1416507, 10 33/04, 1988,1616962, С 10 33/04,1990. Однако, данные деэмульгаторы являются малоэффективными при использовании их на нефтеперерабатывающих предприятиях в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания смеси нефтей с разнородными эмульсиями сернистых и высокосернистых нефтей. Из-за относительно невысокой эффективности известных деэмульгаторов необходима их повышенная дозировка. Последнее неизбежно приводит к усилению коррозии оборудования и трубопроводов установок подготовки нефти. Так, при использовании в таких процессах наиболее высоэффективных деэмульгаторов типаудается снизить содержание солей в обессоленной нефти лишь до 6-8 мг/л Опыт работы Ново-Горьковского нефтеперерабатывающего завода по увеличению межремонтных пробегов(Карпенко А.Н.) Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования, 1972,8, с.14, что не отвечает требованиям к качеству подготовки нефти для переработки их на установках большой производительности не более 5 мг/л хлористых солей в нефти при переработке их на установках первичной перегонки нефти производительностью более 3 млн.т в год РТМ 26-02-39-77. М. ВНИИнефтемаш, 1980, с.3. Последнее обусловлено тем,что указанные выше известные деэмульгаторы полностью не разрушают эмульсии сернистых и 2 особенно высокосернистых нефтей Я.Г. Соркин. Особенности переработки сернистых нефтей и охрана окружающей среды. М. Химия, 1975, с. 59 и оказываются малоэффективными при подготовке смеси нефтей с разнородными эмульсиями СоркинЯ. Г. Особенности переработки сернистых нефтей и охрана окружающей среды. М. Химия,1975, с. 58 Между тем на нефтеперерабатывающих заводах в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания, как правило, подготавливаются именно смеси нефтей с разнородными эмульсиями. Задачей предлагаемого изобретения является получение доступного,эффективного и экономически недорогого деэмульгатора для обезвоживания и обессоливания сырой нефти на основе жирных кислот отхода переработки семян и масла хлопчатника (госсиполовой смолы) как основного исходного компонента. Техническим результатом является повышение деэмульгирующей активности. Технический результат достигается тем, что деэмульгатор для обезвоживания и обессоливания сырой нефти, включает оксиэтилированные жирные кислоты и производные госсипола госсиполовой смолы. Госсиполовая смола это однородная вязкотекучая масса от темно-коричневого до черного цвета, является побочным продуктом вакуумной дистилляции жирных кислот при переработке масла хлопчатника(гудрон дистилляции жирных кислот). Е свойства зависят от качества исходного сырья, соблюдения технологических режимов разложения жиров,глубины дистилляции полученных жирных кислот и других факторов. В госсиполовой смоле содержится от 52 до 64 сырых жирных кислот и их производных, остальная часть - продукты конденсации и полимеризации госсипола и его превращений, образующиеся при извлечении масла,главным образом, в процессе дистилляции жирных кислот из соапстоков. Омылением госсиполовой смолы раствором щелочи получали омыляемую фракцию соли жирных кислот и госсипола, которые затем при обработке серной кислотой выделяли в нативном виде. Далее, действием этиленоксида на жирные кислоты и производные госсипола, содержащемся в продукте, выделенного из омыляемой фракции госсиполовой смолы получали оксиэтилированные производные жирных кислот и госсипол. Реакцию проводили при 120-130 С и 0,1960,686 МПа. Конечными продуктами реакции являются оксиэтилированные производные жирных кислот и госсипола. Полученный продукт обладает деэмульгирующей способностью и получил условное название Госсильван. Реакция протекает через образование промежуточных комплексов кислоты с этиленоксидом, а также молекул госсипола с последним Использование в качестве катализаторов третичных аминов позволяет подавить образование побочных продуктов. Количественный анализ полученного деэмульгатора проводился методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ). На основании проведенных исследований нами предлагается технологическая схема получения деэмульгатора Госсильван (фиг.1). Технологическая схема получения деэмульгатора содержит емкость для воды 1, смеситель для раствора 2, емкость для госсиполовой смолы 3,реактор для омыления госсиполовой смолы 4,центрифугу для отделения жирных кислот 5,емкость для жирных кислот 6, емкость для этиленоксида 7, реактор для синтеза госсильвана 8, емкость для готовой продукции 9, емкость для неомыляемой части госсипола 10, ротаторы 11. Изобретение осуществляется следующим образом. В смесителе 2 готовят 10 раствор , для этого из емкости 1 подается вода в смеситель 2, куда одновременно загружается . Приготовленный в смесителе 2 растворподают в реактор 4. Затем в реактор 4 через ротатор 11 из емкости 3 подается госсиполовая смола. В рубашку реактора 4 подают пар, постепенно поднимая температуру реакционной смеси до 90-100 С. После загрузки всех реагентов температуру в реакторе 4 поднимают до 100-120 С и проводят процесс омыления в течение 2,5-3 часов. В результате получается продукт темно-коричневого цвета в виде геля, легко растворимый в воде. Омыляемая часть госсиполовой смолы подается в центрифугу 5, а неомыляемая в емкость 10. В центрифуге 5 в омыляемую часть госсиполовой смолы обрабатывают 5 раствором серной кислоты,доводя до рН 4-5. Затем полученные жирные кислоты отделяют в емкость 6. В реактор 8 из емкости 6 через ротатор подают жирные кислоты, а из емкости 7 - этиленоксид. В реакторе осуществляется синтез деэмульгатора Госсильван при температуре 120-130 С и 0,196-0,686 МПа в течение 2-х часов. Полученный раствор деэмульгатора перекачивается в резервуар готовой продукции 9, откуда продукт направляется к потребителю. Разрушение нефтяных эмульсий парафинистой нефти, перерабатываемой в условиях завода ПетроКазахстанОйлпродактс (ПКОП, Шымкентский НПЗ), проводилось следующим образом. Сырая нефть при температуре 55-60 С обрабатывалась расчетным количеством деэмульгатора Госсильван. Объем воды, выделившейся из нефтяной эмульсии, замеряли через каждые 0,5 часов. После прекращения отделения эмульсионной воды из нефти, последняя анализировалась на содержание остаточной нефти методом Дина и Старка по ГОСТу 2477-65, а также на содержание хлористых солей методом титрования водной вытяжки раствором нитрата ртути в присутствии раствора дифенилкарбазида и раствора азотной кислоты по стандарту ГОСТ 2401-62. Следовательно,деэмульгирующее действие предлагаемого нами деэмульгатора (ПАВ) при разрушении нефтяных эмульсии в сырой нефти оценивалось по снижению содержания хлористых солей. Остаточное содержание хлористых солей в сырой нефти после обработки деэмульгирующего ПАВ приведено в таблице 1. Таблица 1. Нормы расхода реагента Госсильван, г/м 3 0 2,20 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 Таким образом, результаты экспериментальных данных показывают, что полученное поверхностноактивное вещество (ПАВ) Госсильван является эффективным деэмульгатором,который обеспечивает более высокую степень обессоливания и обезвоживания при нормах расхода 20-25 г на тонну сырой нефти. При использовании деэмульгатора Госсильван содержание остаточной воды в нефти снижается до 0,05-0,06 процентов, а солей до 4-5 мг/л. Полученный на основе госсипола, его производных и этиленоксида Госсильван является недорогим по себестоимости и эффективным деэмульгатором при обезвоживании и обессоливании сырой нефти. 26788 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Деэмульгатор для обессоливания сырой полимеры на основе оксида этилена,отличающийся тем,что содержит оксиэтилированные жирные кислоты и производные госсиполовой смолы