Полимерная присадка к парафинистым нефтям

Полимерная присадка к парафинистым нефтям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Со»оз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iiii857240 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (g2) Заявлено 06.02.79 (21) 2721197/23-04 с присоединением заявки %в (23) П рноритет (sl)M. Кл.

С 10 L 1/18

1Ъеуйараеенкьй квинтет

СССР аа лелем кзебретеинк я открытий

Опубликовано 23.08 81 Бюллетень № 31 (53) À К 665.65

{088.8) Дата опубликования описания 23.08.81

П. Поббр®и;-:-(.72) Авторы изобретения

В. А, Миньков, В. Е. Сопина, О. П. Закорд

А. В. Волков и Ю. A. Сковородник (7l) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ ПРИСАДКА

К ПАРАФИНИСТЫМ НЕФТЯМ

Изобретение относится к полимерным соединениям, применяемым в качестве добавок, модифицирующих реологические свойства парафинистых и высокопарафинистых нефтей.

Содержащиеся в нефти высокомолекулярнь»е парафины при транспортировании по трубопроводам, в танкерах и хранении в различных емкостях кристаллизуются и структурируют нефть, вызывая ее застывание и, следовательно, являются серьезным препятствием дпя транспортирования. С целью предотвращения или уменьшения кристаллизации парафинов в нефтях и нефтепродуктах к ним добавляются присадки.Это преимущественно полимерные соединения с длинными радикалами в боковой цепи.

Известна полимерная присадка к высокопарафинистым нефтям и остаточным нефтяным топливам, представляющая собой смесь двух полимеров: полимера с молекулярной массой

4000 — 100000, содержащего roMo- или сополимеры алкилакрилатов и полимер с молекулярной массой 20000 — 60000, полученные сополимеризацией этилена с винилацетатом или винилпропионатом (11.

Наиболее близкой к предлагаемой по состаsy является полимерная присадка нг основе сополимера винилового эфира монокарбоновой кислоты С» — Сэ и диалкилового эфира ненасыщенной днкарбоновой кислоты С4. Сополимер имеет молекулярную массу 5000 — 100000. ДиЪлкиловый эфир получен переэтерификацией одноатомным спиртом С»о — Сэо диэфира указанной кислоты и одноатомного спирта С» — Се.

Степень замещения алкильных грутш на радикал С»о — С составляет 50 — 75 мол. %. Присщ ка снижает температуру застывания нефти от

40 С до 10 С при введе»пш ее в нефть в количестве от 0,003 до 0,1 мас.% (21.

Недостатком известных присадок является то, что они улучшают реологические свойства нефти и нефтепродуктов за счет сшнкения температуры застывания послед»шх. Oб уменьшении статического напряжения сдвига и эффективной вязкости нефти в присутствии сополимерной присадки дышых не приводится.

Цель изобретения — снижение предельного статического напряжения сдвига, эффективной

0 4

0,37 дл/г (бензол), температурой плавления

60 — 70 С, с молекулярной массой от 20000 до 45000, содержанием полимера от 60 до

90 мас.%.

Пример 1, Смесь гомологов высших сложных алкилвиниловых эфиров (алкил

Ст — Сзо) 4,45 г и 0,023 r (0,05 мас.%) перекиси бензоила запаивают в ампуле и нагревают при температуре 95 — 100 С в течение 5,5 ч.

После охлаждения получают 445 r готовой присадки в виде воскообразного, вещества белого цвета с характеристической вязкостью (л ) 0,37 дл/г (бензол), температурой плав6 лежи 66 — 69 С. Содержание собственно сополимера в присадке 81,0%, остальное до 100 алкилвиниловый эфир карбоновых кислот фракции Ст — Сзо.

Реологические свойства"получаемого образца присадки определяют по методике экспрессиспытаний депрессаторов к высокопарафинистым нефтям, заключающийся в следующем.

Алкилвиниловые эфиры карбоновых кислот способствуют растворению высокомолекулярных

55 продуктов полимериэации В нефти.

3 85724 ! вязкости и температуры застывания парафинистых нефтей.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сополимерного продукта на основе сложных алкилвтптиловых эфиров присадка содержит сополимер смеси гомологов алкилвиниловых эфиров монокарбоновых кислот

С7-Сзо и -дополнительно содеРжит алкилвиниловые эфиры карбоновых кислот С1 — C» при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер смеси гомологов алкилвиниловых эфиров монокарбоновых кислот Ст — C» 64,5 — 88,3

Алкилвиниловые эфиры кар60нОВых кислОт С 7 Сзв до 100

Исходные алкилмшнловые эфиры монокарбоновых кислот с числом углеродных атомов в алкильной группе 7 — 30 (лучше 20 — 25) получают любым известным методом — прямого, Винилировэния кислОт ацетиленОм или poBKITpf20 ей перевишятирования вннллацетатом.

Алкилвиниловые эфиры монокарбоновых кислот в обычнъ|х условиях представляют собой белый порошкообразш.>й продукт с темпе-о 25 ратурой плавления 60 — 65 С, растворимый В большинстве Органических растворителей.

Сополимер смеси гомологов алкилвиниловых эфиров монокарбоновых кислот, общей формулы (СН2 CB)и

0OCR

30 где 8 — алкилъный радикал с числом углеродных атомов от 7 до 30;

n — степень лолимеризации равная от 55 до 130, получают полимеризацией смеси гомологов алкилвиниловых эфиров в массе в присутствии инициатора радикального типа — перекиси бензоила отО,25 до 1% от веса мономера при температуре 95 — 100 С. Время нолимеризации 4 — 6ч.40

Сополимер смеси гомологов алкилвиниловых эфиров в обычных условиях — белъгй порошкообразный продукт с Т„„65-70 С, растворимый в углеводородах, маслах.

Присутствие в присадке въппеуказанных ком-45 понентов имеет определенное назначение.

Сополимер смеси гомологов алкилвиниловых эфиров монокарбоновых кислот является основным комн, обладающим делрессорными свойствами, снижающим температуру застьвания нефти, эффективную вязкость и предельное статическое напряжение сдвига.

В пробу парафинистой нефти нагретую до

60 С добавляют 0,05 — 0,2 масч% присадки, перемешивают в течение 30 мин, поддерживая температуру нефти 60 — 65 С. Затем нефть охлаждают до 30 С в течение 10 — 15 мин.

Реологические параметры исходной нефти и нефти, обработанной образцами присадки, определяют на ротационном вискозиметре "РеОстат" (типа RV) при 20 С и вычисляют относительное изменение эффективной вязкости и статического налряжения сдвига для нефти.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Для испытаний была использована нефть следующего состава:

Парафин, % 15,7

Смолы силикагелевые, % 19,0

Асфальтены, % 0,19, Масла, % 39,0

Температура плавления парафина, С 60,6

Пример 2. Смесь гомологов высших слОжных алкилВинилОВых эфироВ С7 Cзв 4 г полимеризуют в присутствии 0,04 r (1 мас.%) перекиси бензоила в условиях аналогичных ч описанным в примера 1 в течение 4 ч. Получено 4 r продукта полимеризации с характеристической вязкостью 0,28 дл/г (бенэол), температурой плавления 60 — 64 С, Содержание сополимера. в присадке 64,5%, остальное до 100 алкилвиниловые эфиры карбонОВых кислОт Ст C» °

Получаемая присадка -- воскообразное вещество с характеристической вязкостью 0,18—

Реологические свойства нефти в присутствии образца определены по методике, Описанной в примере 1, и приведены В таблице.

5 857240

Пример 3, Смесь гомологов высших сложных алкнлвиниловых эфиров 3 г полимеризуют в присутствии 0,008 г (0,27 мас.%) перекиси бенэоила в условиях аналогичных описанным в примере 1 в течение 4 ч при 85 — 95 С.

Получено 3 г продукта полимеризации с характеристической вязкостью. 0,19 дл/г (бензол), с температурой плавления 60 — 63 С. Содержание сополимера в продукте 69,8%. Реологические свойства нефти в присутствии образца определены по методике, описанной в примере 1, и . приведены в таблице.

Пример 4. Смесь гомологов высших сложных алкилвиннловых эфиров 3,5 г полимеризуют в присутствии 0,0175 г 0,5 мас.% перекиси бензоила в условиях аналогичных описанным в примере 1 в течение 4 ч при

95 — 100 С.

Содержание сополимера в продукте 70,5%

Реологические свойства образца определены по методике, описанной в примере 1, и приведены в таблице. Таблица

Образцы, N0N0

Проба нефти, содержащая образец присадки мас.% эффективной нефти т статической к

Температура застывания, С эффективной при- т статической п садки при 48 с садки

Исходная нефть

Нефть + 0,15

Нефть.+ 0,1

17„4

3,58

20,8

3,58

3,29

Нефть + 0075

21,6

2,2

11,5

Нефть + 005

Нефть + 0,15

Нефть + 0,1

Нефть + 0,075

11,3

3,15

3,15

10;4

3,2

13 — 14

11,8

3,8

Нефть +, 0,15

8,1

Нефть + 0,1

4,9

Нефть + 0075

Пример 5. Смесь гомологов высших сложных алкилвиниловых эфиров 33 r и 0,33 г >5 (1,0 мас.%) перекиси бензонлэ загружают в трехгорлую колбу и нагревают при перемешивании в атмосфере азота в течение б ч при температуре 95 — 98 С.

Ь

Получено 33 г продукта полимеризацин с характеристической вязкостью 0,18 дл/г (бензол). температурой плавления бб — 69 С.

Содержание сополимера в продукте 88,3%.

Реологические свойства нефти в присутствии образца опредеЛены по методике, описанной в примере 1, и приведены в таблице.

Из приведенных примеров и результатов испытаний следует, что при добавлении присадки к высокопарафинистым нефтям в количестве

005 — 0,5 мас.% (уже достаточно 0,15%) эффекпюная вязкость нефти снижается в 2-4 раза, статическое напряжение сдвига — s 2 — 30 раэ, температура застьвания на 10 — 20 С.

Присадка по своей эффективности срггнгча и превосходи действие присадки .

Применение полимерной депрессорной присадки также снижает гидравлические потери при перекачке нефти, уменьшает пусковое давление и отложение парафина на стенках тру-. бопровода и оборудования и тем самым облегчает условия эксплуатации и повышает надежность нефтепроводов.

Процесс получения присауси прост в технологическом и аппаратурном оформлении.

В таблице приведены изменение эффективной вязкости (и ) статического напряжения сдвига (т) и температуры застывания нефти в присутствии образцов полимерной присадки.

857240

Продолжение таблицы

Проба нефти, содержащая образец присадки мас.%

Образцы, УР д эффективной нефти г статической нефт

Температура застывания, С и эффективной присадки при 48 с т статической присадки

Нефть + 0,15

Нефть + 0,1

Нефть + 0075

8,0

2,5

4,9

2,1

10 — 11

2,1

19,0

13-15

4,4

13,0

3,7

3,1

Исходная нефть (2) 40,5

Образец (и. 2) нефти + 0,1

Нет

Hez

Формула изобретения

Полимерная присадка к парафинистым нефтям, содержащая сополимерный продукт на основе сложного алкилвинилового эфира, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения предельного статического напряжения сдвига, эффективной вязкости и температуры застывания парафинистых нефтей, присадка содержит в качестве сополимерного продукта сополимер смеси гомологов алкилвнниловых эфиров монокарбоновых кислот Ст — Сэе и дополнительно содержит алкилвиниловые эфнСоставитель Н. Богданова

Редактор Г, Волкова Техред М. Коппура Корректор В. Синицкая

Заказ 7146/24 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал llTIH "Патент *, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Нефть > 0,2

Нефть + 0,15

Нефть 4 0,1

Нефть + 0,075 ры карбоновых кислот С вЂ” C при следующем эо соотношении компонентов, мас.%.

Сополимер смеси гомологов алкилвиииловых эфиров монокарбоновых кислот C7 — C30 64,5 — 88,3

Алкилвиниловые эфиры карбоновых кислот С7 — C30 до 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии N 1285087, кл. С 5 G, 1973.

4o: 2. Патент США Р 3765849, кл. 44 — 62, 1973. (прототип) .