Герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения

Герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предохранения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении их в технологических резервуарах.

В процессе технологических операций (залива нефти, например, в резервуар вертикальный стальной) происходит выброс газовой фазы, насыщенной парами легких углеводородов (пентан, гексан, гептан и их изомеры), что приводит к потерям нефти и нефтепродуктов. Потери нефти от испарения составляют при транспортировке 0,5-1,2% от объема добываемой нефти.

Более 75% этих потерь приходится на испарение нефтепродуктов из резервуаров и транспортных емкостей при больших и малых дыханиях (Блинов И.Г. и др. Перспективные методы сокращения потерь нефтепродуктов от испарения в резервуарах. Обзор: информационная серия. Транспорт и хранение нефтепродуктов. ЦНИИЕЭХИМ, 1990, №5, с.1-51).

Известен герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения, включающий топливо ТС-1, прямогонный бензин, этиленгликоль, сухой желатин и воду (Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов, Абузов Ф.Ф. и др. М.: Недра. - 1981. - c.86).

Известный состав обладает небольшим сроком эксплуатации герметизирующего покрытия, которое в свою очередь замерзает на поверхности нефти, находящейся в резервуаре.

В качестве прототипа выбран герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения, включающий латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрилакриловой кислоты, натриевую соль карбоксилметилцеллюлозы, мылонафт и метанол (Авт. свид. СССР №1707047, С 09 К 3/00, 1992).

Недостатком этого состава является небольшой срок эксплуатации герметизирующего покрытия, что удорожает и усложняет эксплуатацию резервуаров, кроме того, герметизирующий состав является морозонеустойчивым.

Задача изобретения состоит в разработке герметизирующего состава с улучшенными свойствами, позволяющего эффективно предохранять нефть и нефтепродукты от испарения при их хранении в резервуарах.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в увеличении срока эксплуатации герметизирующего состава, повышении эффективности предохранения нефти от испарения, увеличении морозостойких свойств.

Технический результат достигается тем, что герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения, включающий латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрил акриловой кислоты (БСНК), натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), мылонафт, метанол, согласно изобретению латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрил акриловой кислоты содержит стирола ≤0,1% массовой доли незаполимеризованных мономеров и ≤0,05% нитрил акриловой кислоты, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации 600 и дополнительно диэтиленгликоль, базальтовые и полипропиленовые волокна при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью
полимеризации 600	0,25-0,35
мылонафт	14,0-18,0
метанол	1,0-3,0
базальтовые волокна	0,5-4,0
полипропиленовые волокна	0,5-4,0
диэтиленгликоль	3,0-5,0
латекс сополимера бутадиена,
стирола и нитрил акриловой кислоты
с содержанием стирола ≤0,1% массовой доли
незаполимеризованных мономеров и
≤0,05% нитрил акриловой кислоты	Остальное.

Базальтовые и полипропиленовые волокна - это комплексная микроармирующая добавка. Основные характеристики базальтовых волокон ТУ 5769-001-17818963-00 «Базальтоволокнистый теплозвукоизоляционный холст (БВТХ)», ТУ 07508108.135-93 «Базальтовое волокно.

Холст БСТВ-ст.ПО «Прогресс» ООО «Базальт», г.Кемерово:

Средний диаметр волокна, мкм, не более	15
Плотность, кг/м3, не более	70
Влажность, %, не более	1,5
Сорбционное увлажнение, %, не более	4,0
Теплопроводность, вт/К,
при температуре (293+-5), К, не более	0,042
Стоек к воздействию агрессивных сред
и нефтепродуктов.

Основные характеристики полипропиленовых волокон по ТУ 9081-001-46632946-00 «Материал волокнистый из термопластов для фильтрационной очистки питьевой воды», зарегистрирован 16.01.2001 г:

Средний диаметр волокна, мкм	40
Длина элементарного волокна, не более, мм	15
Температура применения, °С	60-70
Плотность, кг/м3	140-150
Токсичность	не токсичен
Стоек к воздействию агрессивных
сред и нефтепродуктов.

Антифриз - диэтиленгликоль повышает морозостойкость состава в зимних условиях и уменьшает опасность примерзания покрытия к поверхности резервуара.

Для повышения упругих свойств (пенных систем) и прочности на растяжение в качестве стабилизатора пены использована натриевая соль карбоксиметицеллюлозы со степенью полимеризации СП = 600, т.е. КМЦ-600, ТУ-2231-001-351937-80-96, ООО НПФ НИТПО.

Латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрилакриловой кислоты (латекс БСНК) отвечает соответствующим требованиям:

Массовая доля сухого вещества, %	≥38
Поверхностное напряжение, мл/м	≤42
Жесткость полимера (каучука из латекса) Н(rc)	20-50
Массовая доля незаполимеризованных мономеров, %	(2000-5000)
стирол	≤0,1
нитрил акриловой кислоты	≤0,05
Массовая доля легколетучих углеводородов С2-С4 %	≤0,02
Массовая доля антиоксиданта агидол-2, %	0,7-1,5
Показатель концентрации водородных ионов, рН:	≥8,5-9,5
Использован реактив метанол
с плотностью 796 кг/м3.

Применен мылонафт - натриевое мыло не растворимых в воде органических кислот, получаемых при щелочной очистке керосиновых, газойливых и солярных дистиллятов.

Сущность изобретения заключается в том, что герметизирующий состав, дополнительно содержащий микроармирующую добавку и антифриздиэтиленгликоль, существенно - на 30-50% - увеличивает срок эксплуатации герметизирующего покрытия.

Состав получают следующим образом. КМЦ-600 предварительно растворяют в мылонафте, затем (спустя 24 часа) добавляют метанол, латекс БСНК, базальтовые и полипропиленовые волокна и диэтиленгликоль. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10-15 мин. Образовавшуюся пенистую массу вводят в резервуар - лабораторная модель диаметром 0, 05 м, наполненный нефтью. Высота пенной массы 10 мм. Через 10 ч (за это время сформировалась на поверхности нефти твердая эластичная пленка из введенной пенистой массы) нефть откачивают из резервуара. Затем резервуар снова заполняют новой порцией нефти и повторяют процесс введения пенистой массы при необходимости и т.д. При этих операциях пленка движется вверх и вниз вместе с нефтью, но унос ее с нефтью при опорожнении резервуара не наблюдается. Между циклами заполнение - опорожнение определяют снижение испарения нефти из резервуара методом взвешивания нефти до и после нанесения герметизирующего состава.

В таблице 1 приведены примеры заявленного герметизирующего состава.

В таблице 2 приведены характеристики герметизирующего состава.

Основные характеристики герметизирующего состава определены в лабораторных условиях.

Как вытекает из приведенных в табл.1 и 2 данных, срок эксплуатации покрытия увеличивается до 12 мес. (50%) при применении комплексной микроармирующей добавки (пример 4). При этом потери от испарения снижаются до 15%. Предложенный состав является морозостойким и представляется возможным использовать его при отрицательной температуре окружающего воздуха, например до минус двадцати градусов Цельсия (-20°С), тем самым уменьшить среднегодовые потери нефти и нефтепродуктов от испарения при их хранении в технологических резервуарах.

Таким образом, герметизирующий состав, дополнительно содержащий комплексную микроармирующую добавку и антифриз, позволяет повысить срок эксплуатации герметизирующего покрытия и морозостойкость состава. В результате применения предлагаемого состава потери нефти из резервуаров уменьшаются до 85%.

Таблица 1
Компоненты	Номера примеров
1	2	3	Прототип SU 1707047
Мылонафт, мас.%	14	16	18	16
КМЦ-600, мас.%	0,25	0,25	0,25	0,3
Базальтовое волокно, мас.%	0,5	1,5	3,0	-
Полипропиленовое волокно, мас.%	0,5	1,5	3,0	-
Метанол, мас.%	2,0	2,0	2,5	2,0
Диэтиленгликоль, мас.%	3,0	4,0	4,5	-
Латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрилакриловой кислоты с содержанием стирола ≤0,1 мас. доли незаполимеризованных мономеров и ≤0,05% нитрилакриловой кислоты, мас.%	79,75	74,75	68,75	81,70

Таблица 2
Наименование характеристик герметизирующего состава	Номера примеров в соответствии с таблицей 1
1	2	3	Прототип SU1707047
Снижение испарения, %	82,2	83,4	85,1	80,7
Срок эксплуатации покрытия, мес.	8	10	12	8
Морозостойкость, не менее, минус °С	15	18	19	Замерзает (неморозостойкий)
Толщина эластичной пленки, мм	10-15	10-15	10-15	5-15
Степень аэрации пены	2-3	2-3	2-3	2-3
Унос покрытия с нефтью	Не наблюдается

Герметизирующий состав для предохранения нефти от испарения, включающий латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрила акриловой кислоты, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, мылонафт и метанол, отличающийся тем, что герметизирующий состав содержит латекс сополимера бутадиена, стирола и нитрила акриловой кислоты с содержанием стирола ≤0,1% массовой доли незаполимеризуемых мономеров и ≤0,05% нитрила акриловой кислоты, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации 600 и дополнительно диэтиленгликоль, базальтовые и полипропиленовые волокна при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы
со степенью полимеризации 600	0,25-0,35
Мылонафт	14,0-18,0
Метанол	1,0-3,0
Базальтовые волокна	0,5-4,0
Полипропиленовые волокна	0,5-4,0
Диэтиленгликоль	3,0-5,0
Латекс сополимера бутадиена, стирола и
нитрила акриловой кислоты с содержанием
стирола ≤0,1% массовой доли
незаполимеризуемых мономеров и
≤0,05% нитрилакриловой кислоты	Остальное