Способ деэмульгирования нефти бинарным деэмульгатором

Способ деэмульгирования нефти бинарным деэмульгатором

Реферат

Изобретение относится к способам деэмульгирования нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы деэмульгирования нефти, описанные в [А.К.Мановян. Технология первичной переработки нефти и природного газа. Учебное пособие для вузов. 2-е изд. - М.: Химия, 2001. - 340 с.].

Общепринятые способы разрушения водонефтяной эмульсии - термохимический и термоэлектрохимический, осуществляемые на обессолевающих установках, основной аппарат которых дегидратор или электродегидратор.

Одним из недостатков представленного способа является применение дорогостоящих деэмульгаторов, таких как диссолван, сепарол, проксамин и другие с расходом 5÷10 ppm.

Одной из основных задач процесса деэмульгирования нефти является поиск более дешевого деэмульгатора, который сможет обеспечить требуемую степень обезвоживания нефти.

Поставленная задача решается путем введения бинарного деэмульгатора, в качестве которого берется смесь общеизвестного дорогостоящего деэмульгатора - диссолвана и соли синтетической жирной кислоты - (RCOO)_mM_n, где R=C₉÷C₁₅, в сырьевой поток дегидратора или электродегидратора, что обеспечивает снижение расхода дорогостоящего деэмульгатора и требуемую степень обезвоживания нефти.

Указанный технический результат достигается за счет того, что разрушение эмульсии связано с поверхностными явлениями на границе раздела вода - нефть, эмульгаторы, осаждаясь на поверхности глобул воды, образуют прочную сольватную оболочку, тем самым препятствуя коалесценции и осаждению глобул воды, введение поверхностно-активных веществ в водонефтяную эмульсию способствует ее дестабилизации, снижая прочность сольватной оболочки глобул воды, что обеспечивает более легкую коалесценцию в наиболее крупные глобулы воды и осаждению воды из нефти.

В таблице 1 представлено влияние дорогостоящего деэмульгатора - диссолвана на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан.

В таблице 2 представлено влияние дорогостоящего деэмульгатора - диссолвана на осаждение воды из водонефтяной эмульсии при времени отстоя 30 мин при температуре 50°С.

Таблица 1
Влияние деэмульгатора - диссолвана на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан
Расход dissolvan, ppm	Поверхностное натяжение, мН/м
0	77
1	76
5	71
10	66
30	57
50	47
Таблица 2
Влияние деэмульгатора - диссолвана на осаждение воды из водонефтяной эмульсии
Расход dissolvan, ppm	Осаждение воды, % мас.
0	60
1	70
5	85
10	90
30	94
50	98

Из данных таблиц 1 и 2 следует, что с увеличением расхода деэмульгатора - диссолвана от 0 ppm до 50 ppm происходит снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз вода - гексан с 77 мН/м до 47 мН/м и увеличение осаждения воды из водонефтяной эмульсии с 60 до 98 мас%.

В таблице 3 представлено влияние солей синтетической жирной кислоты -

(RCOO)_mM_n на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан.

В таблице 4 представлено влияние солей синтетической жирной кислоты -

(RCOO)_mM_n на осаждение воды из водонефтяной эмульсии при времени отстоя 30 мин при температуре 20 и 50°С.

Таблица 3
Влияние солей синтетической жирной кислоты - (RCOO)mMn, где R=С9÷С15, на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан
Расход (RCOO)mMn, ppm	Поверхностное натяжение, мН/м
M=K+	М=Ni2+
0,00	77	77
4,63	76	76
9,25	74	75
13,88	69	73
18,50	65	70
23,13	70	67
27,75	75	71
32,38	76	74
37,00	78	76
Таблица 4
Влияние солей синтетической жирной кислоты - (RCOO)mМn, где R=С9÷С15, на осаждение воды из водонефтяной эмульсии
Расход присадки (RCOO)mMn, ppm	Осаждение воды, %об.
М=К+	M=Ni2+
при t=20°C	при t=50°C	при t=20°C	при t=50°C
0,00	35	60	35	60
9,25	43	80	40	75
18,50	50	85	43	78
27,75	57	90	48	80
37,00	55	88	55	85
46,25	53	86	53	86

Из данных таблиц 3 и 4 следует, что влияние солей синтетической жирной кислоты на поверхностное натяжение на границе раздела вода - гексан и осаждение воды из водонефтяной эмульсии имеет минимальный и максимальный экстремумы соответственно, расход соли синтетической жирной кислоты и значение поверхностного натяжения на границе раздела фаз вода - гексан, и величина осаждения воды из водонефтяной эмульсии в момент достижения экстремума зависит от расположения металла в ряду активности. Чем активнее металл, тем при более низком расходе происходит достижение экстремального значения.

В таблице 5 представлено влияние смеси деэмульгатора - диссолвана и солей синтетической жирной кислоты на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан.

В таблице 6 представлено влияние смеси деэмульгатора - диссолвана и соли синтетической жирной кислоты на осаждение воды из водонефтяной эмульсии при времени отстоя 30 мин при температуре 50°С.

Таблица 5
Влияние смеси деэмульгатора - диссолвана и солей синтетической жирной кислоты - (RCOO)mМn, где R=С9÷С15, на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан
Расход (RCOO)mMn, ppm	Поверхностное натяжение, мН/м
Расход dissolvan 5 ppm	Расход dissolvan 10 ppm	Расход dissolvan 30 ppm
M=K+	M=Ni2+	M=K+	М=Ni2+	М=K+	N=Ni2+
0,00	71	71	66	66	57	57
4,63	67	68	59	62	50	53
9,25	64	66	55	57	45	49
13,88	60	63	49	54	42	46
18,50	57	60	44	51	36	42
23,13	59	59	48	47	41	38
27,75	64	61	55	52	46	41
32,38	68	64	59	55	50	45
37,00	70	67	64	58	55	49

Таблица 6
Влияние смеси деэмульгатора - диссолвана и солей синтетической жирной кислоты - (RCOO)mMn, где R=C9-C15, на осаждение воды из водонефтяной эмульсии
Расход (RCOO)mMn, ppm	Осаждение воды, мас.%
Расход dissolvan 5 ppm	Расход dissolvan 10 ppm	Расход dissolvan 30 ppm
M=K+	M=Ni2+	M=K+	M=Ni2+	M=K+	М=Ni2+
0,00	85	85	90	90	94	94
4,63	87	86	91	90,5	94	94,5
9,25	89	87,5	92,5	91	94	95
13,88	91	88	94,5	92	94,5	95,5
18,50	93	89	95,5	92,5	95	96
23,13	94,5	90,5	97	93,5	97	96
27,75	96	91	98,5	95	98	96,5
32,38	95	92,5	98	96	97,5	97
37,00	94	94	97,5	97	97	97,5
46,25	92	93,5	96	96,5	95,5	96,5

Из данных таблиц 5 и 6 следует, что при использовании совместно деэмульгатора - диссолвана и соли синтетической жирной кислоты - (RCOO)_mM_n проявляется синергетический эффект, позволяющий достигать снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз вода - гексан и повышения осаждения воды из водонефтяной эмульсии, при частичном замещении расхода деэмульгатора - диссолвана на соль синтетической жирной кислоты, в частности при расходе диссолвана 5 ppm и (RCOO)_mM_n - 4,63-9,25 ppm, где в качестве металла используется калий, и 18,50-23,13 ppm при использовании в качестве металла никеля происходит достижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз вода - гексан равного 66 мН/м, и осаждения воды из водонефтяной эмульсии в количестве 90% мас., что достигается при расходе диссолвана 10 ppm, а при расходе диссолвана 5 ppm и (RCOO)_mM_n - 18,50-23,13 ppm, где в качестве металла используется калий, и 32,38-31,00 ppm при использовании в качестве металла никеля происходит достижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз вода - гексан, равного 51÷59 мН/м и осаждения воды из водонефтяной эмульсии в количестве 94% мас., что достигается при расходе диссолвана в количестве 30 ppm.

Способ осуществляется следующим образом: в сырьевой поток дегидратора или электродегидратора вводится бинарный деэмульгатор, состоящий из смеси дорогостоящего деэмульгатора - диссолвана в количестве не более 5 ppm и соли синтетической жирной кислоты - (RCOO)_mM_n, в зависимости от используемого металла, в количестве 15-40 ppm, что приводит к дестабилизации водонефтяной эмульсии, снижая прочность сольватной оболочки глобул воды, и обеспечивает более легкую коалесценцию в наиболее крупные глобулы воды и осаждение воды из нефти, при этом достигается степень извлечения воды 90÷95% мас., которая достигается при использовании чистого диссолвана в количестве 10÷30 ppm.

Способ деэмульгирования нефти бинарным деэмульгатором, предусматривающий введение в сырьевой поток в дегидратор смеси деэмульгатора - диссолвана в количестве не более 5 ppm и соли синтетической жирной кислоты в количестве 15÷40 ppm, в зависимости от используемого металла.