PL245670B1 - Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O - Google Patents

Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O Download PDF

Info

Publication number
PL245670B1
PL245670B1 PL439613A PL43961321A PL245670B1 PL 245670 B1 PL245670 B1 PL 245670B1 PL 439613 A PL439613 A PL 439613A PL 43961321 A PL43961321 A PL 43961321A PL 245670 B1 PL245670 B1 PL 245670B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sub
demulsifier
acid
crude oil
molecular weight
Prior art date
Application number
PL439613A
Other languages
English (en)
Other versions
PL439613A1 (pl
Inventor
Barbara GAŹDZIK
Barbara Gaździk
Roman Kempiński
Stefan PTAK
Stefan Ptak
Zbigniew PAĆKOWSKI
Zbigniew Paćkowski
Adam Wiśniewski
Sabina Wilkanowicz
Mieczysław SOCHA
Mieczysław Socha
Sylwia Rajewska
Kamil Pomykała
Anna Serwach
Katarzyna Piasecka
Original Assignee
Pachemtech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pachemtech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Pachemtech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL439613A priority Critical patent/PL245670B1/pl
Publication of PL439613A1 publication Critical patent/PL439613A1/pl
Publication of PL245670B1 publication Critical patent/PL245670B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
    • C10G33/04—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with chemical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04—Breaking emulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa - woda typu W/O, zawierający blokowe kopolimery tlenku etylenu i propylenu, etoksylowane żywice fenolowe i rozpuszczalniki, który charakteryzuje się tym, że w przeliczeniu na całkowitą masę inhibitora deemulgatora zawiera: składnik a) w ilości od 0,1 do 50% masowych soli amoniowej, otrzymywanej z 3-metoksypropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do 3-metoksypropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli amoniowej, otrzymywanej z izopropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do izopropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli poliamoniowej wytworzonej w reakcji alifatycznej poliaminy H<sub>2</sub>NC<sub>2</sub>H<sub>4</sub>(HNC<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)<sub>n</sub>NH<sub>2</sub>, gdzie n równe 0 do 5, z kwasem alkilobenzenosulfonowym, zawierającym od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego poliaminy do kwasu alkilobenzenosulfonowego 1:1 do 1:(n+2), gdzie n równe od 0 do 3 z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z trietanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do trietanoloaminy 1:(1-1,5) lub z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z monoetanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do monoetanoloaminy 1:(1-1,5); składnik b) w ilości od 0,1 do 50% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: monolaurynian sorbitanu etoksylowany od 10 do 30 cząsteczkami tlenku etylenu, charakteryzujący się Relative Solubility Number od 10 do 30 lub polietery silikonowe, o lepkości od 40 do 2400 mm<sup>2</sup>/s w 25°C i ekwiwalencie Hydrophilic Lipophilic Balance od 6 do 12, gdzie ekwiwalent HLB stanowi 20-krotność ilorazu masy cząsteczkowej tlenku etylenu i całkowitej masy cząsteczkowej polimeru lub modyfikowane podstawnikiem organicznym siloksany takie jak: poliol/silikon, poliol/epoksy/silikon, poliol/amina/silikon, poliol/alkohol/silikon lub alkoksylowana żywica fenolowa, charakteryzująca się Relative Solubility Number od 15 do 20; składnik c) w ilości od 0,1 do 50% masowych kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu o wzorze HO(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>O)<sub>x</sub>[CH(CH<sub>3</sub>)CH<sub>2</sub>O)<sub>n</sub>(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>O)<sub>y</sub>H, gdzie n to ilość cząsteczek tlenku propylenu, a x+y to ilość cząsteczek tlenku etylenu, gdzie iloraz liczby cząsteczek propylenu do liczby cząsteczek etylenu wynosi od 1 do 4, o łącznej masie cząsteczkowej kopolimeru od 1000 do 9000, korzystnie charakteryzujące się Hydrophilic Lipophilic Balance od 2 do 10; składnik d) w ilości 0,1 do 50% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: sól sodowa kwasu poliasparginowego (C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>NNaO<sub>3</sub>)n, o masie cząsteczkowej od 1000 do 15000 lub sól sodowa Na (2-9) kwasu dietylenotriaminopenta (metylenofosfonowego) lub kwas aminotrimetylenofosfonowy o masie cząsteczkowej od 200 do 400 lub homopolimer kwasu akrylowego o masie cząsteczkowej 2000; składnik e) w ilości od 5,0 do 99,0% masowych rozpuszczalników, wybranych spośród rozpuszczalników wodorozpuszczalnych takich jak: butyloglikole, butylodiglikole glikol etylenowy, glikol propylenowy i glikol dipropylenowy oraz alkohole, w tym alkohol metylowy, alkohol etylowy, alkohol izopropylowy i alkohol izobutylowy, zmieszanych z kondensatem wodnym lub węglowodorów charakteryzujących się zakresem temperatur wrzenia od 50 do 300°C lub węglowodorów zmieszanych z alkoholami.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowawoda typu W/O do stosowania w kopalniach ropy naftowej.
Kiedy ropa naftowa i woda są transportowane przez rury wydobywcze i sprzęt wiertniczy, te dwie fazy są mieszane z taką energią i pod tak dużym ciśnieniem, że powoduje to wytworzenie bardzo stabilnej emulsji. Wytworzona mieszanina jest najczęściej emulsją „woda w oleju” (W/O). Ten rodzaj emulsji może być bardzo stabilny z uwagi na obecność w ropie emulgatorów naturalnych, takich, jak asfalteny, kwasy naftenowe i żywice. Naturalne emulgatory tworzą film na powierzchni międzyfazowej i obniżają napięcie międzyfazowe pomiędzy ropą naftową i wodą, ułatwiając mieszanie się obu faz, a także zapobiegając agregacji, a co za tym idzie, koalescencji cząstek fazy wodnej. Tworzeniu się emulsji sprzyja również obecność małych, skrystalizowanych cząsteczek parafin i glinokrzemianów. Wytworzona emulsja (W/O) charakteryzuje się znacznie wyższą lepkością niż lepkość ropy naftowej, co utrudnia jej transport rurociągami.
Szczególnie trudną do rozdziału jest emulsja wytwarzana przy udziale ciężkich rop naftowych, zawierających dużą ilość asfaltenów, żywic, parafin i kwasów naftenowych. Asfalteny i żywice mają podobny charakter chemiczny, różnią się natomiast masą cząsteczkową. Asfalteny to policykliczne pierścieniowe związki, zawierające związki tlenu, siarki, organiczne i nieorganiczne sole, porfiryny. Asfalteny to frakcja ropy naftowej nierozpuszczalna w n-pentanie i n-heptanie, natomiast dobrze rozpuszczalna w benzenie i toluenie. Z kolei żywice zawierają związki policykliczne pierścieniowe oraz związki azotu, rozpuszczają się w rozpuszczalnikach alifatycznych i aromatycznych. Asfalteny mają wyższą masę cząsteczkową (10-35 nm) niż żywice (poniżej 10 nm). W obecności żywic cząsteczki asfaltenów utrzymywane są w postaci dyspersji w ropie naftowej. Obie te grupy związków pełnią rolę środka powierzchniowo-czynnego, z uwagi na ich charakter hydrofobowo-hydrofilowy. Zawierające duże ilości asfaltenów i żywic ropy naftowe wymagają specjalnych, wysokiej klasy deemulgatorów.
Emulsja typu W/O (woda w oleju) jako układ o silnie rozwiniętej powierzchni, będzie dążyć w samorzutnym procesie do zmniejszenia sumarycznej powierzchni międzyfazowej.
Charakterystyczne dla emulsji W/O są dwa zjawiska: koalescencja i rozwarstwianie. Koalescencja (samorzutna lub wymuszona) jest procesem zmniejszania stopnia zdyspergowania emulsji W/O poprzez łączenie małych kropel wody w większe w chwili, gdy zderzają się one w wyniku ruchów Browna. W wyniku koalescencji emulsja traci stabilność, na jej powierzchni pojawia się warstwa ropy naftowej, emulsja W/O ulega rozwarstwieniu. Kropelki wody tworzą w wyniku agregacji struktury, które opadają w dół emulsji, co prowadzi do wytworzenia się dwu lub więcej warstw emulsji, różniących się stężeniem fazy zdyspergowanej - wody.
Wydzielenie wody z ropy naftowej wydobywanej z dna morza odbywa się poprzez separację grawitacyjną lub elektrokoalescencję, wymaga to jednak długiego czasu. Na ogół firmy przyspieszają ten proces stosując deemulgatory. Naturalne emulgatory, obecne w ropie, obniżają napięcie międzyfazowe pomiędzy ropą naftową i wodą oraz stabilizują emulsję. Zadaniem wprowadzanych deemulgatorów jest usunięcie naturalnych emulgatorów i zajęcie ich miejsca na powierzchni międzyfazowej.
Deemulgatory, które są rozpuszczalne tylko w wodzie, nie wykazują dobrych właściwości deemulgujących. Badania wykazują, że lepsze wyniki można uzyskać stosując mieszaniny środków powierzchniowo-czynnych, rozpuszczalnych zarówno w wodzie, jak i w fazie olejowej. W deemulgatorach niejonowych tlenek etylenu (EO) nadaje cząsteczce hydrofilowość (powinowactwo do wody), a tlenek propylenu (PO) - hydrofobowość (powinowactwo do oleju).
Cechą charakterystyczną deemulgatorów jest rozpuszczalność względna, którą ocenia się za pomocą Względnej Liczby Rozpuszczalności (w j. ang.: Relative Solubility Number, w skrócie: RSN). Przyjmuje się, że wartość RSN<13 odpowiada deemulgatorom nierozpuszczalnym w wodzie, RSN w granicach 13:17 wykazują substancje dyspergujące w wodzie, zaś deemulgatory o RSN>17 uważane są za rozpuszczalne w wodzie.
Skład ropy naftowej i wody złożowej w procesie wydobycia ropy zmienia się ustawicznie, jest różny dla różnych kopalni, a nawet dla tego samego złoża w czasie. Dlatego kompozycja deemulgatora powinna być dostosowana do każdych warunków wydobycia ropy. Najlepszym zatem rozwiązaniem dla uzyskania optymalnego rezultatu jest stosowanie mieszanin deemulgatorów.
Przez deemulgator, stosowany przy wydobyciu ropy, rozumiane jest medium, które umożliwia rozdział emulsji ropa naftowa-woda na dwie fazy: węglowodorową i wodną, obniża zasolenie ropy naftowej, obniża lepkość ciężkich rop naftowych. Deemulgatory w kopalniach ropy naftowej dozowane są w sposób ciągły do głowic odwiertów, niekiedy są one dozowane okresowo. Typowe dozowanie deemulgatora w kopalniach ropy naftowej wynosi od 30 do 250 ppm.
W opisie patentowym CN1772844C ujawniono deemulgator zawierający w składzie diblokowe kopolimery. Pierwszy, kopolimer diblokowy alkilofenolu oksyetylenowanego i oksypropylenowego z żywicą alkilofenolową oksyetylenowaną i oksypropylenowaną, wytwarzany w temperaturze 120°C. Drugi to diblokowy kopolimer poliolu oksyetylenowanego i oksypropylenowego, który jest wytwarzany w temperaturze 130°C. Deemulgator jest wytwarzany przez mieszanie tych dwóch rodzajów kopolimerów w stosunku wagowym 7 do 3 w mieszanym rozpuszczalniku benzenowym z wytworzeniem rozpuszczalnego w oleju deemulgatora o stężeniu 40%.
W zgłoszeniu patentowym US2009197978A1 opisano metodę deemulgowania ropy naftowej deemulgatorem zawierającym alkoksylowany polimer, alkoksylowany kopolimer blokowy, polioksyalkilenowaną aminę, alkoksylowany alkilopoliglukozyd.
Według patentu RU2681532C1 deemulgator zawiera modyfikowany alkoksylowany polimer, etoksylowaną żywicę fenolową w aromatycznym rozpuszczalniku oraz blokowe kopolimery tlenku etylenu i propylenu i modyfikowane poliole, aromatyczny rozpuszczalnik, niearomatyczny rozpuszczalnik rozpuszczalny w wodzie, np. metanol, oksyalkilenowaną żywicę poliestrową o ciężarze cząsteczkowym 4000-6000 daltonów.
Patent RU2250246C1 przewiduje przygotowanie wydajnej formulacji środka rozbijającego emulsję woda-ropa, który dodatkowo chroni przed korozją. Produkt zawiera kopolimer blokowy tlenku etylenu/tlenku propylenu na bazie glicerolu, niejonowy środek powierzchniowo-czynny („Dossolvan”), dodatkowo produkt otrzymany w reakcji powyższego kopolimeru blokowego z diizocyjanianem toluenu, oksyetylenowaną aminę („Oksamin-15”) lub produktu jej reakcji ze związkiem zawierającym fosfor („Oksamin-F 15”) i rozpuszczalnikiem do 100%.
Kompozycja deemulgatora według patentu RU2125587C1 zawiera, Reapon 4B, kopolimer blokowy tlenków etylenu i propylenu na bazie etylenodiaminy, produkt interakcji polieterotolilenodiizocyjanianu i rozpuszczalnika.
Patent RU2263133C1 dotyczy środków stosowanych do rozdzielania emulsji wodno-ropnych stosowanych do odwadniania ropy naftowej w jednostkach przemysłowych przy wytwarzaniu ropy naftowej. Kompozycja do niszczenia emulsji wodno-ropnych i oczyszczania ścieków zawiera fosforyn dimetylu, związek zawierający azot, niejonową substancję powierzchniowo-czynną, Phosphenox H-12, rozpuszczalnik i kwas alkilobenzenosulfonowy.
Patent EP1379611B1 dotyczy demulgatora zawierającego dodatek alkiloaromatycznego kwasu sulfonowego o wzorze: R-Ar-SO3H, gdzie R oznacza grupę alkilową z co najmniej 16 atomami węgla i z co najmniej jednym podstawnikiem alkilowym, Ar oznacza grupę aromatyczną mającą co najmniej 2 pierścienie 6-członowe (korzystnie dokondensowane), grupy cykloalkilowe mogą być przyłączone do grup aromatycznych i mogą być dokondensowane lub połączone wiązaniem węgiel-węgiel, grupa SO3H może być przyłączona w dowolnym miejscu aromatycznego pierścienia. Ponadto deemulgator zawiera dodatek wybrany z grupy obejmującej: eter monobutylowy dietylenoglikolu, eter monobutylowy dipropylenoglikolu oraz rozpuszczalnik wybrany z grupy nafta aromatyczna, rozpuszczalnik izoparafinowy, rozpuszczalnik cykloparafinowy, rozpuszczalnik aromatyczny, alkohol benzylowy lub ich mieszaniny.
Według patentu PL215744B1 deemulgator o działaniu odsalającym do ropy naftowej, stosowany do wydzielania wody z surowej ropy naftowej, zawiera 0,1% do 70% masowych, soli amoniowych wytworzonych w reakcji alifatycznej poliaminy (korzystnie dietylenotriaminy) z kwasem alkilobenzenosulfonowym i/lub polimery i/lub kopolimery i/lub kopolimery blokowe, korzystnie kopolimery blokowe tlenku etylenu i/lub propylenu, w ilości od 0,1 do 70% masowych, korzystnie od 1 do 40% masowych i/lub mieszaninę rozpuszczalników węglowodorowych, korzystnie aromatycznych, zwłaszcza będących mieszaniną alkilobenzenów w ilości od 5 do 95% masowych i/lub ksylenu w ilości od 5 do 95% masowych.
Niestety, większość znanych deemulgatorów do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O jest jednofunkcyjnych. Znane deemulgatory zapewniają tylko jedną funkcję, tj. rozdział emulsji na dwie fazy: ropę naftową i wodę.
Niestety, nie wykazują one tak potrzebnej dodatkowej funkcji, jak przeciwdziałanie osadzaniu się siarczanów i węglanów wapnia, magnezu, strontu i baru na powierzchni instalacji i przeciwdziałanie korozji podosadowej.
Niestety, nie wykazują one tak potrzebnej innych dodatkowych funkcji, jak przeciwdziałanie korozji oraz przeciwdziałanie osadzaniu się parafin i asfaltenów na powierzchniach instalacji.
Drugim ważnym problemem jest to, że znane deemulgatory do rozbijania emulsji ropa naftowawoda typu W/O w kopalniach ropy naftowej są nieefektywne i wymagają wysokiego poziomu dozowania, wysokiej temperatury procesu deemulgowania, a proces deemulgowania jest zbyt długi, trwający niekiedy nawet dobę.
Celem wynalazku było opracowanie wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, który będzie pełnił równocześnie cztery funkcje. Opracowany wielofunkcyjny deemulgator powinien zapewnić efektywny ostry rozdział emulsji na dwie fazy: węglowodorową i wodną, przy całkowitym braku międzyfazy. Taki rozdział z kolei zapewni niższe Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu oddzielonej wody i mniejszą zawartość węglowodorów w wodzie. Opracowany wielofunkcyjny deemulgator dodatkowo będzie przeciwdziałał wytrącaniu się i osadzaniu się siarczanów i węglanów wapnia, magnezu, strontu i baru w postaci twardych osadów (kamienia) na wewnętrznych powierzchniach instalacji. Opracowany wielofunkcyjny deemulgator dodatkowo będzie zapobiegał korozji urządzeń wydobywczych oraz przeciwdziałał wytrącaniu się i osadzaniu się cząsteczek parafin i asfaltenów na wewnętrznych powierzchniach rurociągów. Opracowany wielofunkcyjny deemulgator będzie charakteryzował się krótszym czasem procesu deemulgowania, a proces deemulgowania będzie przebiegał z wysoką wydajnością już w niskiej temperaturze 20 ± 5°C. Opracowany wielofunkcyjny deemulgator będzie rozdzielał emulsję ropa-woda z wysoką wydajnością już przy dozowaniu 30 ppm, zawartość węglowodorów w wodzie po procesie deemulgowania będzie się kształtowała poniżej 25 ppm, zawartość chlorków w ropie poniżej 20 ppm, a zawartość wody w ropie poniżej 0,1% objętościowych, korzystnie poniżej 0,05% objętościowych.
Nieoczekiwanie okazało się, że cele te spełnia wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według niniejszego wynalazku, zawierający kopolimery blokowe tlenku etylenu i propylenu, etoksylowane żywice fenolowe i rozpuszczalniki, który charakteryzuje się tym, że zawiera, w przeliczeniu na całkowitą masę inhibitora:
- składnik a) w ilości 0,1 do 50% masowych soli amoniowej, otrzymywanej z 3-metoksypropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do 3-metoksypropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli amoniowej, otrzymywanej z izopropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do izopropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli poliamoniowej wytworzonej w reakcji alifatycznej poliaminy H2NC2H4(HNC2H4)nNH2, gdzie n równe 0 do 5, z kwasem alkilobenzenosulfonowym, zawierającym 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego poliaminy do kwasu alkilobenzenosulfonowego 1:1 do 1:(n+2), gdzie n równe 0 do 3, z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z trietanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do trietanoloaminy 1:(1-1,5) lub z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z monoetanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do monoetanoloaminy 1:(1-1,5);
- składnik b) w ilości od 0,1 do 50,0% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: monolaurynian sorbitanu etoksylowany 10 do 30 cząsteczkami tlenku etylenu lub polietery silikonowe, o lepkości od 40 do 2400 mm2/s w 25°C i ekwiwalencie Równowagi HydrofilowoLipofilowej (w jęz. ang.: Hydrophilic-Lipophilic Balance, w skrócie HLB) od 6 do 12, gdzie ekwiwalent HLB stanowi 20-krotność ilorazu masy cząsteczkowej tlenku etylenu i całkowitej masy cząsteczkowej polimeru lub modyfikowane podstawnikiem organicznym siloksany, takie jak poliol/silikon, poliol/epoksy/silikon, poliol/amina/silikon, poliol/alkohol/silikon lub alkoksylowane żywice fenolowe, charakteryzujące się Względną Liczbą Rozpuszczalności od 15 do 20;
- składnik c) w ilości od 0,1 do 50% masowych kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu o wzorze HO(CH2CH2O)x[CH(CH3)CH2O)n(CH2CH2O)yH, gdzie n to ilość cząsteczek tlenku propylenu, a x+y to ilość cząsteczek tlenku etylenu, gdzie iloraz liczby cząsteczek propylenu do liczby cząsteczek etylenu wynosi 1 do 4, o łącznej masie cząsteczkowej kopolimeru od 1000 do 9000, korzystnie charakteryzujące się Równowagą Hydrofilowo-Lipofilową od 2 do 10;
- składnik d) w ilości 0,1 do 50% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: sól sodowa kwasu poliasparginowego (C4H4NNaOs)n, o masie cząsteczkowej od 1000 do 15000 l ub sól sodowa Na (2-9) kwasu dietylenotriaminopenta(metylenofosfonowego) lub kwas aminotrimetylenofosfonowy o masie cząsteczkowej od 200 do 400 lub homopolimer kwasu akrylowego o masie cząsteczkowej 2000;
- składnik e) w ilości od 5,0 do 99,0% masowych rozpuszczalników, wybranych spośród rozpuszczalników wodorozpuszczalnych takich jak butyloglikole, butylodiglikole, glikol etylenowy, glikol propylenowy i glikol dipropylenowy oraz alkohole, w tym alkohol metylowy, alkohol etylowy, alkohol izopropylowy i alkohol izobutylow, zmieszanych z kondensatem wodnym lub węglowodorów charakteryzujących się zakresem temperatur wrzenia 50 do 300°C lub węglowodorów zmieszanych z alkoholami.
Korzystnie wchodzące w skład wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, sole amoniowe są solami kwasu alkilobenzenosulfonowego zawierającego grupę alkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym, mającego średnią masę cząsteczkową od 230 do 430, korzystnie od 270 do 370.
Korzystnie wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O jako składnik b) zawiera monolaurynian sorbitanu etoksylowany 10 do 30 cząsteczkami tlenku etylenu, charakteryzujący się Względną Liczbą Rozpuszczalności od 10 do 30.
Korzystnie wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O jako składnik b) zawiera modyfikowane podstawnikiem organicznym siloksany.
Korzystnie wchodzące w skład wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku kopolimery blokowe tlenku etylenu i tlenku propylenu o wzorze HO(CH2CH2O)x[CH(CH3)CH2O)n(CH2CH2O)yH, charakteryzują się masą cząsteczkową kopolimeru od 2000 do 3000.
Korzystnie wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według wynalazku zawiera sól sodową kwasu poliasparginowego (C4H4NNaO3)n, o masie cząsteczkowej od 1000 do 15000, o stężeniu w wodzie co najmniej 38%, o pH 8,5 do 11,5, o gęstości około 1,3 g/cm3 i o lepkości 20-60 mPas w 20°C.
Korzystnie wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, zawiera sól sodową Na (7) kwasu dietylenotriaminopenta (metylenofosfonowego), o stężeniu w wodzie co najmniej 30%, o pH od 6 do 8 i gęstości około 1,3 g/cm3.
Korzystnie wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, zawiera kwas aminotrimetylenofosfonowy, o stężeniu co najmniej 49-51%, o gęstości około 1,2-1,4 g/cm3.
Wchodzące w skład wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, rozpuszczalniki węglowodorowe charakteryzują się zakresem temperatur wrzenia od 60 do 250°C.
Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O zawiera składnik a), który wykazuje właściwości deemulgujące oraz właściwości przeciwkorozyjne oraz właściwości przeciwdziałania osadom parafinowo-asfaltenowym oraz właściwości przeciwdziałania osadom tworzących kamień siarczanowy i węglanowy.
Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O zawiera składnik b), który wykazuje właściwości deemulgujące oraz właściwości przeciwkorozyjne.
Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O zawiera składnik c), który wykazuje właściwości deemulgujące oraz właściwości przeciwkorozyjne oraz właściwości przeciwdziałania osadom parafinowo-asfaltenowym.
Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O zawiera składnik d), który wykazuje właściwości przeciwkorozyjne oraz właściwości przeciwdziałania osadom tworzących kamień siarczanowy i węglanowy.
Zakres dozowania wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku wynosi 10 do 1000 ppm, korzystnie od 30 do 50 ppm, w przeliczeniu na ropę naftową zawierającą wodę.
Nieoczekiwanie okazało się, że wytworzony według wynalazku deemulgator spowodował uzyskanie wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O (woda w oleju), który wykazuje znakomite właściwości deemulgujące, rozdziela emulsję ropa naftowa-woda w krótkim okresie czasu do 1 minuty, w niskiej temperaturze 20 ± 5°C, a ponadto dodatkowo przeciw działa osadzaniu się kamienia siarczanowego i węglanowego na rurociągach i zbiornikach, przeciwdziała korozji rurociągów i zbiorników oraz przeciwdziała osadzaniu się parafin i asfaltenów na rurociągach i zbiornikach.
Uzyskany deemulgator według wynalazku pełni równocześnie cztery funkcje, podczas gdy znane deemulgatory najczęściej są jednofunkcyjne.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku zapewnia efektywny ostry rozdział emulsji na dwie fazy: węglowodorową i wodną, przy całkowitym braku międzyfazy. Taki rozdział z kolei zapewnia niskie Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu oddzielonej wody i niską zawartość węglowodorów w wodzie poniżej 25 ppm i ta wartość jest znacząco niższa niż w przypadku znanych deemulgatorów.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku dodatkowo przeciwdziała osadzaniu kamienia siarczanowego i węglanowego na wewnętrznych powierzchniach rurociągów, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które najczęściej są jednofunkcyjne.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku dodatkowo przeciwdziała korozji urządzeń wydobywczych, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które najczęściej są jednofunkcyjne.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku dodatkowo przeciwdziała osadzaniu się parafin i asfaltenów na wewnętrznych powierzchniach rurociągów, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które najczęściej są jednofunkcyjne.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku charakteryzuje się krótszym czasem procesu deemulgowania i powoduje całkowity rozdział emulsji już po 1 minucie odstawania, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które wymagają nawet kilkudziesięciu minut.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku przebiega z wysoką wydajnością już w temperaturze 20 ± 5°C, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które wymagają temperatury nawet powyżej 60°C.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku rozdziela emulsję ropa-woda z wysoką wydajnością już przy dozowaniu 30 ppm, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, które wymagają znacznie wyższego dozowania, nawet powyżej 100 ppm.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku powoduje, że zawartość wody w oddzielonej ropie kształtuje się poniżej 0,1% objętościowych, korzystnie poniżej 0,05% objętościowych, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, gdzie ilość wody w ropie wynosi od 0,5-1,0% objętościowych.
Wielofunkcyjny deemulgator według wynalazku powoduje, że zawartość chlorków w oddzielonej ropie kształtuje się poniżej 20 ppm, w przeciwieństwie do znanych deemulgatorów, gdzie ilość chlorków w ropie wynosi powyżej 40 ppm, a niekiedy nawet powyżej 300 ppm.
Przedmiot wynalazku został szczegółowo przedstawiony w przytoczonych poniżej przykładach wykonania, nie ograniczających zakresu jego ochrony.
Przykład 1
Do reaktora wprowadzono 360 kg (36% masowych) butyloglikolu i 300 kg (30% masowych) kondensatu wodnego oraz 40 kg (4% masowych) izopropanolu, 50 kg (5% masowych) soli 3-metoksypropyloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego 7,2, jako produktu reakcji 1,1 mola aminy z 1 molem kwasu i 50 kg (5% masowych) soli monoetanoloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego 7,3, jako produktu reakcji 1,2 mola aminy i 1 mola kwasu. Zawartość reaktora ujednorodniono do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy. Po ujednorodnieniu wprowadzono 50 kg (5% masowych) kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu o masie cząsteczkowej 2500, zawierającego 13 cząsteczek tlenku etylenu. Następnie wprowadzono 50 kg (5% masowych) polieteru silikonowego o nazwie handlowej Dow Corning DM 1, o lepkości 2000 mm2/s w 25°C oraz 50 kg (5% masowych) monolaurynianu sorbitanu etoksylowanego 20 cząsteczkami tlenku etylenu, a następnie alkoksylowanej żywicy fenolowej o nazwie handlowej Kemelix D-310. Po ujednorodnieniu wprowadzono 50 kg (5% masowych) homopolimeru kwasu akrylowego o masie cząsteczkowej 2000 i o pH 5,0 i o stężeniu 54%.
Proces rozpuszczania składników przeprowadzono w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu. Zawartość reaktora ujednorodniono do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy, w ilości 1000 kg.
Deemulgator według Przykładu 1 stanowi klarowną, jednorodną bezbarwną ciecz, o gęstości 1,018 g/cm3 w temperaturze 20°C i temperaturze płynięcia poniżej - 30°C.
Przykład 2
Do reaktora wprowadzono 645 kg (64,5% masowych) alkoholu izobutylowego oraz 120 kg (12% masowych) alkoholu izopropylowego. Następnie wprowadzono 40 kg (4% masowych) soli izopropyloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,2, jako produktu reakcji 1,1 mola aminy z 1 molem kwasu oraz 40 kg (4% masowych) soli dietylenotriaminy z kwasem alkilobenzenosulfonowym zawierającym 10 do 14 atomów węgla w grupie alkilowej, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,2, jako produktu reakcji 1,1 mola aminy z 1 molem kwasu. Po ujednorodnieniu wprowadzono 50 kg (5% masowych) modyfikowanego podstawnikiem organicznym siloksanu o nazwie handlowej Silbreak 322 oraz 50 kg (5% masowych) monolaurynianu sorbitanu etoksylowanego 10 cząsteczkami tlenku etylenu. Po całkowitym ujednorodnieniu składników, wprowadzono 50 kg (5% masowych) kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu, zawierającego 8 cząsteczek tlenku etylenu, o masie cząsteczkowej 2200, a następnie 5 kg (0,5% masowych) kwasu aminotrimetylenofosfonowego o masie cząsteczkowej 300.
Proces rozpuszczania składników przeprowadzono w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu. Zawartość reaktora ujednorodniono do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy, w ilości 1000 kg.
Deemulgator według Przykładu 2 stanowi klarowną, jednorodną bezbarwną ciecz, o gęstości 0,904 g/cm3 w temperaturze 20°C i temperaturze płynięcia poniżej - 75°C.
Przykład 3
Do reaktora wprowadzono 230 kg (23% masowych) butylodiglikolu, a następnie 220 kg (22% masowych) alkoholu metylowego oraz 230 kg (23%) kondensatu wodnego). Po całkowitym ujednorodnieniu składników, wprowadzono 80 kg (8% masowych) roztworu soli 3-metoksypropyloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,2, jako produktu reakcji
1,1 mola aminy z 1 molem kwasu oraz wprowadzono 20 kg (2% masowych) soli trietanoloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,5, jako produktu reakcji
1,1 mola aminy i 1 mola kwasu. Po ujednorodnieniu wprowadzono 50 kg (5% masowych) monolaurynianu sorbitanu etoksylowanego 30 cząsteczkami tlenku etylenu, oraz 50 kg (5% masowych) alkoksylowanej żywicy fenolowej, o nazwie handlowej Kemelix D-310. Następnie wprowadzono 100 kg (10% masowych) kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu, zawierającego 22 cząsteczki tlenku etylenu i masie cząsteczkowej 2700. Po ujednorodnieniu wprowadzono 20 kg (2% masowych) soli disodowej kwasu dietylenotriaminopenta (metylenofoniowego).
Proces rozpuszczania składników przeprowadzono w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu. Zawartość reaktora ujednorodniono do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy, w ilości 1000 kg.
Deemulgator według Przykładu 3 stanowi klarowną, jednorodną bezbarwną ciecz o gęstości 0,91 g/cm3 w temperaturze 20°C i temperaturze płynięcia poniżej - 72°C.
Przykład 4
Do reaktora wprowadzono 215 kg (21,5% masowych) alkoholu izopropylowego i 300 kg (30% masowych) kondensatu wodnego, a następnie 100 kg (10% masowych) soli izopropyloaminy z kwasem izododecylobenzenosulfonowym, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,2, jako produktu reakcji 1,1 mola aminy z 1 molem kwasu oraz 100 kg (10% masowych) soli 3-metoksypropyloaminy z kwasem alkilobenzenosulfonowym zawierającym 10 do 14 atomów węgla w grupie alkilowej, jako produktu reakcji 1,2 mola aminy z 1 molem kwasu, o pH 1% roztworu wodnego soli 7,5. Po ujednorodnieniu wprowadzono 5,0 kg (0,5% masowych) monolaurynianu sorbitanu etoksylowanego 20 cząsteczkami tlenku etylenu oraz 150 kg (15% masowych) zmodyfikowanych siloksanów poliol/epoksy/silikon o nazwie handlowej Silbreak 400. Po ujednorodnieniu wprowadzono 30 kg (3% masowych) kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu, zawierającego 13 cząsteczek tlenku etylenu, o masie cząsteczkowej 2300. Po ujednorodnieniu wprowadzono 100,0 kg (10,0% masowych) soli sodowej kwasu poliasparginowego (C4H4NNaO3)n, o masie cząsteczkowej 15000, o stężeniu w wodzie 40%, o pH 9,0.
Proces rozpuszczania składników przeprowadzono w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu. Zawartość reaktora ujednorodniono do uzyskania jednorodnej, klarownej cieczy, w ilości 1000 kg.
Deemulgator według Przykładu 4 stanowi klarowną, jednorodną bezbarwną ciecz o gęstości 1,018 g/cm3 w temperaturze 20°C i temperaturze płynięcia poniżej - 30°C.
Przykład 5
Do oceny właściwości deemulgujących wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku zastosowano metodę opisaną poniżej.
Do cylindra pomiarowego o pojemności 100 ml wprowadzano 65 ml ropy naftowej oraz 15 ml wody morskiej pobranych na platformie wiertniczej. Cylinder pomiarowy wraz z zawartością wstawiano do łaźni wodnej o temperaturze znacznie poniżej temperatury wrzenia ropy naftowej tj. 30°C. Po okresie 0,5 godziny zawartość cylindra miarowego mieszano mieszadłem z częstością obrotów 1500 obrotów/minutę przez 5 minut. Do wytworzonej emulsji dozowano precyzyjnie Deemulgator według wynalazku, tak, aby jego stężenie osiągnęło 30 ppm. Emulsję z udziałem Deemulgatora według wynalazku mieszano z częstością obrotów 100 obrotów/minutę przez 1 minutę. Po wyłączeniu mieszania określano w ml ilość wydzielających się trzech faz (ropa naftowa, emulsja, woda) po 2, 3, 5 i 7, 15 minutach odstawania. Po 15 minutach odstawania pobierano ropę naftową w celu oznaczenia w niej zawartości chlorków i wodę w celu oznaczenia w niej zawartości węglowodorów, Chemicznego Zapotrzebowania Tlenu i Biologicznego Zapotrzebowania Tlenu.
Przykład 6
Do oceny właściwości przeciwdziałania wytrącaniu się siarczanu wapnia z roztworu dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku zastosowano normę „Laboratory Screening Tests to Determine the Ability of Scale Inhibitors to Prevent the Precipitation of Calcium Sulfate and Calcium Carbonate from Solution”, NACE Standard TM0374-2007.
Do badań zastosowano Solankę A, zawierającą wapń, o składzie: 7,50 g /1 NaCl oraz 11,10 g / 1 CaCl2 x 2H2O w 1 litrze wody zdemineralizowanej oraz Solankę B, zawierającą siarczan, o składzie: 7,50 g / 1 NaCl oraz 10,66 g / 1 Na2SO4 w 1 litrze wody zdemineralizowanej.
Do testowych butelek o pojemności 250 ml odmierzano 50 ppm wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku. Następnie wlewano 50 ml Solanki A oraz 50 ml Solanki B. Zawartość butelek mieszano ręcznie, następnie umieszczano je w suszarce na okres 24 godzin w temperaturze 71 ± 1°C. Wykonywano również próbę zerową, bez udziału deemulgatora. Po zakończeniu testu i ochłodzeniu zawartości butelek do temperatury 25 ± 1°C, wykonywano dokumentację fotograficzną wyglądu zawartości butelek oraz osadów na dnie butelek. Następnie pobierano znad osadu 50 ml cieczy, w celu oznaczenia w niej zawartości jonów Ca2+, poprzez miareczkowanie roztworem EDTA.
Procent ochrony przed osadami nieorganicznymi (siarczan wapnia) obliczano według wzoru: % ochrony = (Ca - Cb) / (Cc - Cb) χ 100, gdzie Ca - stężenie jonów Ca2+ w badanej próbce po badaniu, mg/l oraz Cb - stężenie jonów Ca2+ w próbce zerowej (Solanka A+B) po badaniu, mg/l oraz Cc - stężenie jonów Ca2+ w próbce zerowej (Solanka A+B) przed badaniem, mg/l.
Przykład 7
Do oceny właściwości przeciwdziałania wytrącaniu się węglanu wapnia z roztworu dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku zastosowano normę „Laboratory Screening Tests to Determine the Ability of Scale Inhibitors to Prevent the Precipitation of Calcium Sulfate and Calcium Carbonate from Solution”, NACE Standard TM0374-2007.
Do badań zastosowano: Solankę C zawierającą wapń: 12,15 g/l CaCl2x2H2O, 3,68 g/litr MgCl2x6H2O, 33,0 g/l NaCl w 1 litrze wody zdemineralizowanej. Bezpośrednio przed użyciem nasycono dwutlenkiem węgla CO2 oraz Solankę D zawierającą wodorowęglan: 7,36 g/l NaHCOs, 33,0 g/l NaCl w 1 litrze wody zdemineralizowanej. Bezpośrednio przed użyciem nasycono 30 minut dwutlenkiem węgla CO2.
Do testowych butelek o pojemności 250 ml odmierzano 50 ppm wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku. Następnie wlewano 50 ml Solanki C uprzednio poddanej barbotażowi CO2 oraz 50 ml Solanki D uprzednio poddanej barbotażowi CO2. Zawartość butelek mieszano ręcznie, następnie umieszczano je w suszarce na okres 24 godzin w temperaturze 71 ± 1°C. Wykonywano również próbę zerową, bez udziału inhibitora. Po zakończeniu testu i ochłodzeniu zawartości butelek do temperatury 25 ± 1°C, wykonywano dokumentację fotograficzną wyglądu zawartości butelek oraz osadów na dnie butelek. Następnie pobierano znad osadu 50 ml cieczy, w celu oznaczenia w niej zawartości jonów Ca2+, poprzez miareczkowanie roztworem EDTA. Procent ochrony przed osadami nieorganicznymi (węglan wapnia) obliczano według wzoru: % ochrony = (Ca - Cb) / (Cc - Cb) χ 100, gdzie Ca - stężenie jonów Ca2+ w badanej próbce po badaniu, mg/l oraz gdzie Cb - stężenie jonów Ca2+ w próbce zerowej (Solanka C+D) po badaniu, mg/l oraz gdzie Cc - stężenie jonów Ca2+ w próbce zerowej (Solanka C+D) przed badaniem, mg/l.
Przykład 8
Do oceny właściwości przeciwkorozyjnych wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku zastosowano metodę „Wheel Test Method Used for Evaluation of Film-Persistent Corrosion Inhibitors for Oilfield Applications, NACE 1D182 -2005”.
Do badań stosowano wodę korozyjną według normy uprzednio poddaną barbotażowi ditlenkiem węgla CO2 oraz olej parafinowy, zmieszanych w stosunku 90:10 procent objętościowych.
Do butelek testowych zawierających wodę korozyjną z olejem parafinowym, wprowadzano wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku w ilości 50 ppm, a następnie umieszczano w nich płytki stalowe typu ShimStock. Butelki testowe szczelnie zamykano i umieszczano w termostacie w temperaturze 65,5°C, w aparacie obrotowym, który obracał się z prędkością 15 obrotów/minutę. Test prowadzono przez 72 godziny. Po badaniu płytki stalowe oczyszczano i oceniano ubytek masy oraz ewentualną obecność korozji wżerowej. Procent ochrony przed korozją obliczano z ubytku masy płytki stalowej w obecności wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku W(Deemulgator) oraz bez jego udziału W(0).
Procent ochrony, % P = W(0) - W(Deemulgator) /W(0) x 100%
Przykład 9
Do oceny właściwości dyspergujących parafiny i asfalteny w ropie naftowej wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku zastosowano metodę opisaną poniżej.
Badanie prowadzono w laboratorium klimatyzowanym w temperaturze zbliżonej do 18°C. Próbkę ropy naftowej mieszano z osadem parafinowym w stosunku 90 do 10% masowych.
Do zlewek o pojemności 100 ml zawierających po 80 gramów próbki ropy naftowej z osadem parafinowym, dozowano wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, strzykawką Hamiltona. Po osiągnięciu temperatury 60°C do środka mieszaniny zakładano płytkę metalową i przykrywano szkiełkiem zegarkowym. Gotowe zestawy pozostawiono w laboratorium klimatyzowanym w temperaturze 18°C na okres 24 godzin. Po badaniu płytki wyjęto, pozostawiono na 15 minut do ocieknięcia, następnie zważono.
Wynikiem badania jest różnica wagi próbki metalowej z osadem parafinowym po badaniu i próbki metalowej przed badaniem.
Zdolność do dyspergowania parafin i asfaltenów wyliczano przy zastosowaniu następującego wzoru: % ochrony przed parafinami = (Xo-Xi)/Xo x 100%, gdzie Xi - średni przyrost masy płytki z wielofunkcyjnym deemulgatorem do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku, gdzie Xo - średni przyrost masy płytki bez wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku.
PL 245670 Β1
Tablica 1. Wyniki badań właściwości deemulgujących zgodnie z Przykładem 5, wykonanych dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku według Przykładu 1, 2, 3, 4, w porównaniu z komercyjnym deemulgatorem. Koncentracja wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku w układzie ropa naftowa-woda wynosiła 30 ppm.
Deemulgator według wynalazku Według Przykładu Próba zerowa Komercyjny
Przykład 1 2 3 4
Po 1 min odstawania uzyskano
Odzyskana ropa naftowa 100 % 100 % 100 % 100 % 70% 90 %
Międzyfaza brak międzyfazy brak międzyfazy' brak międzyfazy brak międzyfazy 7.0 % międzyfazy 8,0 % międzyfazy
Odzyskana woda 100% przeźroczysta ciecz 100% przeźroczysta ciecz 100 % przeźroczysta ciecz 100% przeźroczysta ciecz 3,0 % mętna ciecz 90,0 % lekko mętna ciecz
Zawartość węglowodorów w odzyskanej wodzie po 7 minutach odstawania
Zawartość węglowodorów w wodzie, ppm 22 19 21 18 300 60
Zawartość chlorków w odzyskanej ropie po 7 minutach odstawania
Zawartość chlorków w ropie, ppm 19 18 17 15 960 220
Zawartość wody w odzyskanej ropie po 7 minutach odstawania
Zawartość w ody w ropie, % (v/v) <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 1,5 0,5
Tablica 2. Wyniki badań właściwości przeciwdziałania osadzaniu się kamienia siarczanowego i węglanowego zgodnie z Przykładem 6 i 7, wykonanych dla wykonanych dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku według Przykładu 1, 2, 3, 4, w porównaniu z komercyjnym deemulgatorem.
Deemulgator według wynalazku Według Przykładu Komercyjny deemulgator
Przykład 1 2 3 4
Dozowanie % ochrony przed kamieniem siarczanowym
50 ppm brak osadu brak osadu brak osadu brak osadu duża ilość osadu
74.4 75,6 73,9 72.4 0,0
Dozowanie % ochrony przed kamieniem węglanowym
50 ppm brak osadu brak osadu brak osadu brak osadu
84.8 84,5 82,9 87,8 0,0
PL 245670 Β1
Tablica 3. Wyniki badań właściwości przeciwkorozyjnych zgodnie z Przykładem 8, wykonanych dla wykonanych dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku według Przykładu 1, 2, 3, 4, w porównaniu z komercyjnym deemulgatorem.
Deemulgator według wynalazku Według Przykładu Komercyjny
Przykład l 2 3 4
Koncentracja deemulgatora według wynalazku medium korozyjnym [% ochrony przed korozją]
50 ppm 87,6 75,4 66,9 78,5 0,0
Tablica 4. Wyniki badań właściwości przeciwdziałania osadzaniu się parafin i asfaltenówzgodnie z Przykładem 9, wykonanych dla wykonanych dla wielofunkcyjnego deemulgatora do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O według wynalazku według Przykładu 1, 2, 3, 4, w porównaniu z komercyjnym deemulgatorem.
Deemulgator według wynalazku Według Przykładu Komercyjny
Przykład 1 2 3 4
Dozowanie % ochrony przed osadzaniem się parafin i asfaltenów
50 ppm 46,8 48,3 46,4 43,9 0,0
Powyższe przykłady dowiodły, że wynalazek nadaje się do przemysłowego stosowania.

Claims (8)

1. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, zawierający blokowe kopolimery tlenku etylenu i propylenu, etoksylowane żywice fenolowe i rozpuszczalniki, znamienny tym, że w przeliczeniu na całkowitą masę deemulgatora zawiera:
- składnik a) w ilości 0,1 do 50% masowych soli amoniowej, otrzymywanej z 3-metoksypropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do 3-metoksypropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli amoniowej, otrzymywanej z izopropyloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do izopropyloaminy 1:(1-1,5) lub soli poliamoniowej wytworzonej w reakcji alifatycznej poliaminy H2NC2H4(HNC2H4)nNH2, gdzie n równe 0 do 5, z kwasem alkilobenzenosulfonowym, zawierającym 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego poliaminy do kwasu alkilobenzenosulfonowego 1:1 do 1 :(n+2), gdzie n równe 0 do 3 z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z trietanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do trietanoloaminy 1:(1-1,5) lub z ewentualnym dodatkiem soli amoniowej, otrzymywanej z monoetanoloaminy i kwasu alkilobenzenosulfonowego, zawierającego od 5 do 19 atomów węgla w grupie alkilowej, przy zachowaniu stosunku molowego kwasu alkilobenzenosulfonowego do monoetanoloaminy 1:(1-1,5);
- składnik b) w ilości od 0,1 do 50,0% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: monolaurynian sorbitanu etoksylowany 10 do 30 cząsteczkami tlenku etylenu, charakteryzujący się Względną Liczbą Rozpuszczalności od 10 do 30 lub polietery silikonowe, o lepkości od 40 do 2400 mm2/s w 25°C i ekwiwalencie Równowagi Hydrofilowo-Lipofilowej od 6 do 12, gdzie ekwiwalent Równowagi Hydrofilowo-Lipofilowej stanowi 20-krotność ilorazu masy cząsteczkowej tlenku etylenu i całkowitej masy cząsteczkowej polimeru lub modyfikowane podstawnikiem organicznym siloksany, takie jak poliol/silikon, poliol/epoksy/silikon, poliol/amina/silikon, poliol/alkohol/silikon lub alkoksylowana żywica fenolowa, charakteryzująca się Względną Liczbą Rozpuszczalności od 15 do 20;
- składnik c) w ilości od 0,1 do 50% masowych kopolimeru blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu o wzorze HO(CH2CH2O)x[CH(CH3)CH2O)n(CH2CH2O)yH, gdzie n to ilość cząsteczek tlenku propylenu, a x+y to ilość cząsteczek tlenku etylenu, gdzie iloraz liczby cząsteczek propylenu do liczby cząsteczek etylenu wynosi 1 do 4, o łącznej masie cząsteczkowej kopolimeru od 1000 do 9000, korzystnie charakteryzujące się Równowagą Hydrofilowo-Lipofilową od 2 do 10;
- składnik d) w ilości 0,1 do 50% masowych co najmniej jednego składnika wybranego spośród: sól sodowa kwasu poliasparginowego (C4H4NNaO3)n, o masie cząsteczkowej od 1000 do 15000 lub sól sodowa Na (2-9) kwasu dietylenotriaminopenta(metylenofosfonowego) lub kwas aminotrimetylenofosfonowy o masie cząsteczkowej od 200 do 400 lub homopolimer kwasu akrylowego o masie cząsteczkowej 2000;
- składnik e) w ilości od 5,0 do 99,0% masowych rozpuszczalników, wybranych spośród rozpuszczalników wodorozpuszczalnych takich jak butyloglikole, butylodiglikole, glikol etylenowy, glikol propylenowy i glikol dipropylenowy oraz alkohole, w tym alkohol metylowy, alkohol etylowy, alkohol izopropylowy i alkohol izobutylowy, zmieszanych z kondensatem wodnym lub węglowodorów charakteryzujących się zakresem temperatur wrzenia 50 do 300°C lub węglowodorów zmieszanych z alkoholami.
2. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że wchodzące w jego skład sole amoniowe są solami kwasu alkilobenzenosulfonowego zawierającego grupę alkilową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym, mającego średnią masę cząsteczkową od 230 do 430, korzystnie od 270 do 370.
3. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako składnik b) zawiera monolaurynian sorbitanu etoksylowany 10 do 30 cząsteczkami tlenku etylenu, charakteryzujący się Względną Liczbą Rozpuszczalności od 10 do 30.
4. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że wchodzące w jego skład kopolimery blokowego tlenku etylenu i tlenku propylenu o wzorze HO(CH2CH2O)x[CH(CH3)CH2O)n(CH2CH2O)yH, charakteryzują się masą cząsteczkową kopolimeru od 2000 do 3000.
5. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera sól sodową kwasu poliasparginowego (C4H4NNaO3)n, o masie cząsteczkowej od 1000 do 15000, o stężeniu w wodzie co najmniej 38%, o pH 8,5 do 11,5, o gęstości około 1,3 g/cm3 i o lepkości 20-60 mPas w 20°C.
6. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera sól sodową Na (7) kwasu dietylenotriaminopenta (metylenofosfonowego), o stężeniu w wodzie co najmniej 30%, o pH od 6 do 8 i gęstości około 1,3 g/cm3.
7. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera kwas aminotrimetylenofosfonowy, o stężeniu co najmniej 49-51%, o gęstości około 1,2-1,4 g/cm3.
8. Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa-woda typu W/O, według zastrz. 1, znamienny tym, że wchodzące w jego skład rozpuszczalniki węglowodorowe charakteryzują się zakresem temperatur wrzenia 50 do 300°C, korzystnie od 60 do 250°C.
PL439613A 2021-11-23 2021-11-23 Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O PL245670B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439613A PL245670B1 (pl) 2021-11-23 2021-11-23 Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439613A PL245670B1 (pl) 2021-11-23 2021-11-23 Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL439613A1 PL439613A1 (pl) 2023-05-29
PL245670B1 true PL245670B1 (pl) 2024-09-16

Family

ID=86548341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL439613A PL245670B1 (pl) 2021-11-23 2021-11-23 Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245670B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL439613A1 (pl) 2023-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476254C2 (ru) Способ разделения эмульсий сырой нефти
ES2496065T3 (es) Composiciones y procedimiento para romper emulsiones de agua en aceite
CA2811048C (en) Separatory and emulsion breaking processes
US7671099B2 (en) Method for spearation crude oil emulsions
CA2783831A1 (en) Low interfacial tension surfactants for petroleum applications
WO2000013762A1 (en) Breaking emulsions with aqueous dispersion of demulsifier
NO794170L (no) Emulsjonsbryter.
MXPA02005351A (es) Formulaciones aditivas para la produccion de petroleo.
PL245670B1 (pl) Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania emulsji ropa naftowa- woda typu W/O
US20070112079A1 (en) Emulsion breaking process
BRPI0710498B1 (pt) uso de um polímero à base de ortoéster, processo para desemulsificação de uma emulsão água-em-óleo, polímero à base de ortoéster, e método para produção de um polímero ou mistura de polímeros
RU2090590C1 (ru) Состав для обезвоживания и обессоливания нефти, ингибирования коррозии нефтепромыслового оборудования и асфалтено-смоло-парафиновых отложений
PL245669B1 (pl) Wielofunkcyjny deemulgator do odsalania i odwadniania rop asfaltenowych w elektrodehydratorach
DK181100B1 (en) Biodegradable demulsifiers
PL243759B1 (pl) Biodegradowalny deemulgator do rop naftowych
PL245668B1 (pl) Wielofunkcyjny deemulgator do odsalania parafinowych rop naftowych w elektrodehydratorach
PL243760B1 (pl) Sposób obniżania zawartości węglowodorów w wodzie podczas i po procesie deemulgowania emulsji odwrotnej z ropy naftowej
PL243758B1 (pl) Wielofunkcyjny deemulgator do rozbijania odwrotnej emulsji ropy naftowej z wodą typu olej w wodzie
RU2263133C1 (ru) Состав для разрушения водонефтяной эмульсии и очистки сточных вод, обладающий эффектом ингибирования сероводородной, углекислотной коррозии и солеотложений
PL237624B1 (pl) Inhibitor do ochrony przeciwkorozyjnej odwiertów ropy naftowej i ropociągów
CA2890197A1 (en) Low interfacial tension surfactants for petroleum applications
PL215744B1 (pl) Demulgator o działaniu odsalającym do ropy naftowej
WO2023031717A2 (en) Emulsifier compositions
PL226111B1 (pl) Demulgator do lekkich rop naftowych
JPH1190109A (ja) 石油類から水溶性無機塩類及び／又は非水溶性無機粒子を分離するための分離促進剤及び該分離促進剤を用いた分離方法