Нефтегазовое дело. Присадка для транспортировки нефти


Присадка комплексного действия для транспортировки нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к присадкам для транспортировки нефти и нефтепродуктов по промысловым трубопроводам, и может быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления и регулирования реологических свойств вязких нефтей и нефтяных эмульсий.

В нефтяной промышленности существует большое разнообразие добавок, основу которых составляет полимерный компонент. Наибольшее распространение среди них получили вязкостные и противотурбулентные присадки, которые нацелены либо на снижение вязкости, либо - на снижение гидравлического сопротивления. Эти присадки позволяют существенно снизить затраты на перекачку жидкостей по трубопроводу и нагрузку на перекачивающее оборудование. Однако они не способны решать обе эти задачи совместно. Поэтому актуальным направлением разработки такого рода присадок, снижающих эксплуатационные затраты на транспортировку нефти и нефтяных эмульсий, является формирование композиций, обладающих как вязкостным, так и противотурбулентным действиями.

Известны полимерные присадки противотурбулентного действия на основе полисахарида (US №2007205392, С09K 5/10, 2007), полиакриламида (WO 2412395, МПК C10L 1/2383, 2008), полиолефинов (US №61722151, MПК C08L 33/26, 2001). Однако они не способны оказывать существенного влияния на изменение реологических свойств нефти и нефтяных эмульсий.

Известны композиции, снижающие вязкость (например, патенты RU 1271375, RU 2285034, RU 1271375, RU 2453584, RU 2242503). Известные присадки нацелены на изменение реологических свойств нефтей и нефтепродуктов, однако они не обладают противотурбулентным действием по отношению к нефтям и нефтяным эмульсиям при их транспортировке трубопроводным транспортом. Кроме того, эти присадки теряют свою эффективность в условиях турбулентного режима течения жидкости.

Полимерные присадки, обладающие как противотурбулентными, так и вязкостными свойствами, в источниках информации не были выявлены.

В качестве прототипа выбрана композиционная депрессорная присадка, используемая для парафинистых и высокопарафинистых нефтей, включающая в свой состав сополимер этилена с винилацетатом, сукцинимид мочевины, триэтаноламин, неонол, сульфонат натрия (патент RU 2453584, МПК C10L 1/182, опубл. 20.06.2012).

Однако данная присадка не способна снижать гидравлическое сопротивление прокачиваемой жидкости в трубопроводной системе.

Задачей настоящего изобретения является создание присадки комплексного действия, предназначенной для снижения гидродинамического сопротивления и для регулирования реологических свойств вязких нефтей и нефтяных эмульсий при транспортировке трубопроводным транспортом.

Поставленная задача решается тем, что присадка комплексного действия, для транспортировки нефти и нефтепродуктов, содержащая полимер, азотсодержащее соединение и поверхностно-активное вещество, согласно изобретению, дополнительно содержит наноразмерный оксид алюминия с размерами частиц 40 нм, а в качестве полимера содержит низкомолекулярный полиэтилен, в качестве азотсодержащего вещества - гидразин, в качестве поверхностно-активного вещества - неионогенное поверхностно-активное вещество Реапон-4В при следующем соотношении компонентов, мас.%:

низкомолекулярный полиэтилен 60-65
гидразин 20-25
указанный оксид алюминия 5-10
Реапон-4В 5-10

Техническим результатом изобретения является присадка комплексного действия, которая снижает вязкость и гидродинамическое сопротивление нефти и вязких нефтепродуктов при транспортировке трубопроводным транспортом, обладающая высокой устойчивостью к механодеструкциям.

Изобретение поясняется чертежами и графиками, приведенными на фиг. 1-5.

На фиг. 1 представлена микрофотография композиции, содержащей низкомолекулярный полиэтилен, гидразин и Реапон-4 В.

На фиг. 2 приведена микрофотография предлагаемой присадки.

На фиг. 3 приведена принципиальная схема установки для стендовых испытаний расходных характеристик гидравлических сопротивлений.

На фиг. 4 - схема рабочего блока установки для стендовых испытаний расходных характеристик гидравлических сопротивлений.

На фиг. 5 представлен график зависимости изменения расхода перекачиваемой среды от числа циркуляционных циклов в системе при температуре перекачки 23-25°С и турбулентном режиме течения, где кривая 1 - дизельное топливо (ДТ), кривая 2 - ДТ+присадка M-FLOWTREAT, кривая 3 - ДТ+предлагаемая присадка.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В присадках противотурбулентного действия, как правило, используются высокомолекулярные полимеры, а в вязкостных - низкомолекулярные. В предлагаемой присадке используют низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ), благодаря которому присадка обладает вязкостными свойствами, и наноразмерный оксид алюминия. Роль оксида алюминия по данным физико-химических исследований, заключается в образовании линейных структур за счет ассоциативных связей между частицами оксида алюминия и молекулами НМПЭ. В результате образуются структуры с более длинными цепочками, за счет чего присадка обладает противотурбулентным эффектом. Образование таких структур подтверждается микрофотографиями, полученных с помощью растворного электронного микроскопа JSM-6490LV (фиг. 2). Сравнение фотографий на фиг. 1-2 явно показывает образование линейных агломератов, размеры которых варьируются в диапазоне от 75 до 225 нм, образующихся за счет наличия в составе предлагаемой присадки наноразмерного оксида алюминия.

Кроме того, при прохождении нефти с предлагаемой присадкой по трубопроводу через систему местных сопротивлений (насосы, задвижки) линейные структуры присадки, образованные наночастицами оксида алюминия и молекулами НМПЭ, распадаются и далее, в потоке, вновь восстанавливаются, что позволяет присадке сохранять «живучесть» при длительной прокачке. Другими словами, предлагаемая присадка обладает высокой устойчивостью к различным механическим деструкциям, т.е. сохраняет противотурбулентную эффективность. Тогда как противотурбулентные присадки на основе высокомолекулярных полимеров имеют низкую устойчивость к механическим воздействиям вследствие разрушения молекул полимера в потоке и при прохождении через систему местных сопротивлений. В результате эффективность противотурбулентного действия таких присадок снижается, особенно при транспортировке на большие расстояния.

Характеристика компонентов присадки.

Полиэтилен низкомолекулярный (ТУ 2211-091-05766563-2012, (производство ООО «ТрансХим») - мазе- или воскообразное вещество от светло-серого до коричневого цвета. Динамическая вязкость расплава 20-400 мПа⋅с.

В качестве источника наноразмерных частиц оксида алюминия использовали дисперсию оксида алюминия в водном носителе NANOBYK - 3600. Содержание наночастиц составляет 50%. Размер частиц - 40 нм.

Для улучшения текучести в заявленной присадке используют гидразин (ГОСТ 19503-88) - бесцветную прозрачную жидкость, растворимую в воде и в спирте в любых соотношениях.

Реапон-4В (ТУ 2226-005-10488057) представляет собой прозрачную жидкость без механических примесей от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Реапон-4В способствует образованию высокодисперсной системы при растворении присадки. Это позволяет предлагаемой композиции более эффективно распределиться в потоке перекачиваемой среды.

Присадку готовят последовательным смешением компонентов при температуре 60-80°С в течение 2-3 часов.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

В колбу загружают 6,5 г НМПЭ и расплавляют при 70°С. Далее добавляют последовательно 1 г водной дисперсии частиц оксида алюминия, 2 г гидразина и 1 г Реапон-4В. При температуре 70-80°С систему перемешивают 1,5-2 часа. Далее полученную смесь сушат на воздухе. В результате получают присадку, содержащую в масс. %: НМПЭ - 65, гидразин - 20, наноразмерные частицы оксида алюминия - 5, Реапон-4В - 10. Присадка представляет собой порошок светло-серого цвета, хорошо растворимый в различных органических соединениях.

Примеры 2-3

Присадки готовят аналогично примеру 1, варьируя содержание компонентов.

Пример 4

Присадка приготовлена аналогично примеру 1 без наноразмерного оксида алюминия, при этом массовое соотношение остальных компонентов не изменялось.

Для корректного сравнения результатов была синтезирована присадка-прототип по способу, описанному в патенте RU 2453584. В результате получили 10 г присадки, содержащей 20 масс. % компонента А, 10 масс. % компонента Б и 70 масс. % растворителя.

Составы полученных присадок представлены в таблице 1.

Эффективность действия присадок оценивали по снижению вязкости и гидродинамического сопротивления нефти, нефтяных эмульсий и дизельного топлива. Для этого присадку растворяли в небольшой порции нефти или эмульсии при нагревании и перемешивании до получения стабильной однородной системы. Полученную смесь вводили в исследуемую среду из расчета 50 ppm присадки для исследования вязкостных свойств и 100 ppm - для исследования противотурбулентных.

Испытания присадки проводили на нефти Ромашкинского месторождения со следующими характеристиками:

Плотность, кг/м3 893,2
Кинематическая вязкость при 20°С, сСт 39,3
Кинематическая вязкость при 50°С, сСт 10,57
Содержание серы, % вес. 2,28
Содержание асфальтенов, % вес. 4,19
Содержание парафинов, % вес. 2,89
Содержание смол, % вес. 20,57

Вязкостные свойства присадок оценивали по изменению динамической вязкости нефти и нефтяных эмульсий на ротационном вискозиметре DV-II+Pro и ротационном реометре HaakeRheostressRS 6000 (Германия) при скоростях сдвига в диапазоне от 0,014 с-1 до 30 с-1 и температурном интервале от -10°С до 20°С. По полученным данным рассчитывали эффективность вязкостных свойств присадки Ев (%) по формуле:

,

где μи.с - коэффициент динамической вязкости исследуемой среды, Па⋅с, μи.с+присадка - коэффициент динамической вязкости исследуемой среды с присадкой, Па⋅с.

Противотурбулентные свойства присадок оценивали по снижению гидравлического сопротивления (эффект Томса) перекачиваемой среды при 23-25°С на специально разработанной установке для стендовых испытаний расходных характеристик гидравлических сопротивлений в условиях, близких к реальным (патент на полезную модель RU 166259, G01F 25/00, 21.11.2016).

Установка включает расходный бак 1 с устройством термостатирования, состоящим из расположенного внутри бака змеевика 2 и внешней рубашки охлаждения 3, рабочую магистраль 4, на которой последовательно расположены задвижка 5, насос 6, измеритель давления 7, расходомер 8, рабочий блок 9 и измеритель давления 10, переливную магистраль 11 с задвижкой 12 и возвратную магистраль 13 с измерителем температуры 14 (фиг. 3). Рабочий блок 9 включает три параллельные рабочие ветки 15, 16, 17 (фиг. 4). Каждая рабочая ветка имеет последовательно расположенные задвижки 18, 19, 20 и змеевики 21, 22, 23. Змеевики 21, 22, 23 имеют разные диаметры, при этом два змеевика 21 и 22 меньших диаметров снабжены внешней рубашкой охлаждения 24. На рабочей магистрали между расходным баком 1 и задвижкой 5 установлена задвижка для слива 25.

По полученным результатам рассчитывали эффективность действия противотурбулентных свойств присадки Еп(%) по формуле:

,

где ϑи.с - объемный расход исследуемой среды, м3/ч, ϑи.с+присадка - объемный расход исследуемой среды с присадкой, м3/ч.

Также для анализа противотурбулентных свойств была проведена сравнительная оценка эффективности предлагаемой присадки с промышленной противотурбулентной присадкой M-FLOWTREAT производства Миррико Холдинг Лимитед (VG), основу которой составляют высокомолекулярные полимеры высших α-олефинов.

В связи с тем, что в источниках информации не было обнаружено описания присадок комплексного вязкостно-противотурбулентного действия дополнительно была приготовлена модельная присадка, представляющая собой композицию из вязкостной и противотурбулентной присадок. Для этого использовали в качестве противотурбулентного реагента присадку M-FLOWTREAT, а в качестве вязкостного реагента - присадку-прототип. Присадку готовили путем смешения расплавов этих присадок при массовом соотношении присадка-прототип: промышленная присадка равном 1:3 (при таком соотношении модельная присадка проявляет наибольшую эффективность).

Результаты исследований вязкостных и противотурбулентных свойств присадок представлены в таблицах 2 и 3.

Как видно из табличных данных (табл. 2), предлагаемая присадка комплексного действия оказывает значительный эффект на снижение вязкости нефтяных эмульсий. Эффективность ее действия на 25% при 20°С и на 36% при 0°С больше, чем эффективность действия прототипа. Вязкостное действие предлагаемой присадки особенно эффективно при отрицательных температурах. При температуре минус 5°С эффективность ее действия может достигать 80% (пример 1), что существенно выше, чем у прототипа. Это позволяет использовать предлагаемую присадку при транспортировке нефти и нефтепродуктов в осенне-зимний период.

Роль наноразмерного оксида алюминия наглядно показана в примере 4. Присадка, не имеющая в своем составе указанный оксид алюминия, проявляет вязкостные свойства, но эффективность ее на ~50% ниже, чем у предлагаемой присадки.

Промышленно используемая противотурбулентная присадка M-FLOWTREAT не способствует снижению вязкости углеводородных систем. Модельная присадка так же не способна эффективно снижать вязкость углеводородной системы.

Аналогичные результаты были получены при исследовании эффективности действия присадок по снижению вязкости нефти (табл. 3).

В таблице 3 так же приведены результаты исследования противотурбулентного действия присадок в зависимости от количества циркуляционных циклов.

Анализ табличных данных показывает, что заявляемая присадка комплексного действия оказывает противотурбулентное действие, сравнимое по эффективности с промышленной противотурбулентной присадкой M-FLOWTREAT. Но при этом эффективность предлагаемой присадки сохраняется в течение длительного времени прокачивания нефти (до 80 циклов), что говорит о ее высокой устойчивости к механическим деструкциям при транспортировке. В то время как эффективность противотурбулентной присадки M-FLOWTREAT резко снижается (почти в 2 раза) через 40 циркуляционных циклов, а через 80 циркуляционных циклов эффективность противотурбулентного действия равна нулю, что свидетельствует о низкой устойчивости присадки к механическим деструкциям.

Присадка, не имеющая в своем составе наноразмерный оксид алюминия (пример 4), практически не обладает противотурбулентным эффектом при транспортировке нефти.

Модельная присадка, состоящая из вязкостной присадки (прототип) и противотурбулентной присадки (M-FLOWTREAT), не работает ни как вязкостная, ни как противотурбулентная.

Также были проведены исследования влияния предлагаемой присадки на снижение гидродинамического сопротивления при прокачке дизельного топлива в сравнении с противотурбулентной присадкой M-FLOWTREAT (Фиг. 3).

По данным фиг. 3 явно следует, что предлагаемая присадка (кривая 3), способна так же эффективно снижать гидравлическое сопротивление трубопровода, как и присадка M-FLOWTREAT (кривая 2). Однако предлагаемая присадка эффективно прокачивает жидкость до 100 циклов (100 раз проходит через шестеренчатый насос), а присадка M-FLOWTREAT эффективно работает до 60-70 циркуляционных циклов прокачки по трубопроводной системе. Следовательно, предлагаемая присадка обладает более высокой устойчивостью к механическим деструкциям и способна снижать гидравлическое сопротивление трубопроводной системы в течение длительного времени.

Таким образом, предлагаемая присадка комплексного действия для транспортировки нефти и нефтепродуктов обладает вязкостными и противотурбулентными свойствами и, кроме того, обладает высокой устойчивостью к различным механическим деструкциям.

edrid.ru

Присадки для судового топлива

Транспортный вопрос на сегодняшний день является основой успешного функционирования как всей экономики нашей страны, так и отдельно взятых предприятий и организаций. С помощью транспорта обеспечиваются производственные связи сельского хозяйства и промышленности, осуществляется перемещение грузов, перевозка пассажиров. Если с автомобильным и железнодорожным транспортом всё достаточно понятно, то водному, как одному из наиболее распространенных, дешевых и доступных видов, необходимо уделить особое внимание.

Особенности бункеровки

Бесперебойное и хорошо организованное снабжение топливом и маслами (бункеровочный процесс) является приоритетным условием для благополучной работы всего водного транспорта. Поэтому сегодня в любой точке мира и в каждом порту бункеровка – самая необходимая услуга. Она включает в себя множество различных технологических операций: прием нефтепродуктов, которые доставляют по трубопроводам и железной дороге, последующую их перегрузку в индивидуальные ёмкости для хранения, добавление в них специальных присадок, загрузку топлива в автозаправщики на портовых причалах, а также в танкеры различного тоннажа для транспортировки к конечному потребителю, покупающему топливо.

Из всех этих операций наиболее ответственной считается доставка нефтепродуктов с помощью танкера-заправщика, вмещающего более 5000 тонн горючего, так как именно на этом этапе возникает большинство трудностей. Такой способ перевозки топлива является самым дорогим, ведь цена на обслуживание и содержание специальных бункеровщиков сегодня очень высока, а для получения прибыли необходимо доставлять большой объем топлива. Да и полная загрузка такого судна в виду значительной осадки ограничивает возможности его перемещения только открытой акваторией с достаточной глубиной.

Самая распространенная схема заправки предполагает передачу топлива закрытым и открытым способами. В открытой воде бункеровка осуществляется исключительно закрытым способом, когда соединительные элементы трубопроводной системы грузового шланга крепко прикрепляются к приемникам специального танкера и заправляемого судна. Открытый же способ используется в портах только при наличии причальной стенки терминала – шланг просто опускают в емкость приемщика через открытую горловину. Обычно этот метод применяется в зимний период при погрузке дизельного топлива – низкая температура способствует кристаллизации парафинов в горючем и поток невозможно пропустить через счетчик палубного приемника, например, барабанного типа.

Но для того, чтобы топливо дошло до своего конечного потребителя в товарном виде, оно проходит через этапы подготовки. Все это охватывает и развитие логистических связей, и партнерство с различными сервисными компаниями, отвечающими непосредственно за качество топлива. Именно такие предприятия добавляют специальные присадки в судовое маловязкое топливо, мазут, дизельное топливо.

СМТ обладает не самыми высокими характеристиками среди дистиллятов. И при снижении температуры окружающей среды в нём образуется жесткая кристаллическая решетка из парафинов. Топливо превращается в гелеобразную жидкость. Использовать его становится не просто затруднительно, а невозможно. Как следствие, для усовершенствования низкотемпературных параметров этого нефтепродукта сегодня применяют различные процессы (постоянное поддержание температуры топлива и пр.), которые занимают довольно много времени и отличаются высокой стоимостью.

Намного эффективнее решить этот вопрос помогает нефтехимия. В частности, депрессорно-диспергирующие присадки для дизельного топлива, которые подходят в том числе и к СМТ. К ним относятся ДДП-Антигель, Difron 3319 и многие другие продукты. Введение в топливо указанных присадок способствует существенному улучшению низкотемпературных характеристик топлива. Они обволакивают парафины и держат их во взвешенном состоянии. Благодаря этому топливо остается в рабочем состоянии практически в любых климатических условиях, а грузы доставляются вовремя и без лишних финансовых вложений.

Следует также отметить, что среди присадок для судового топлива есть и другие интересные продукты. В частности, активатор горения Difron 501D – современное нефтехимическое решение, которое делает топливо более эффективным. При его вводе существенно увеличивается полнота сгорания СМТ и повышается экономичность работы двигателя. Зимой, когда расход горючего и так достаточно высок, активатор горения позволяет сберечь дополнительные финансовые средства. Это особенно актуально, когда ежедневно расходуются колоссальные объемы топлива.

Совместное использование депрессорно-диспергирующих присадок и активатора горения дает судовому топливу ощутимые преимущества эффективности и экономичности.

www.topreg.ru

НЕДОРОГОЕ И ЭФФЕКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ

Богатства российских недр всегда были и остаются краеугольным камнем российской экономики. Нефть, газ, уголь и другие полезные ископаемые продолжают оставаться индикатором социальной стабильности государства, во многом определяя положительный вектор его развития. Поэтому проблемы, возникающие при разработке нефтяных месторождений, транспортировке и хранении нефти с каждым годом приобретают всё большую актуальность. Некоторые из таких проблем позволяют решить продукты компании ООО НПФ «ДЕПРАН», которая работает на рынке депрессорных присадок с 1993 года.

О конкурентных преимуществах депрессорных присадок для нефти, мазута и среднедистиллятных топлив разработанных и производимых специалистами компании «ДЕПРАН», с корреспондентом нашего журнала побеседовал её генеральный директор Владислав Евгеньевич ТЕРЕНТЬЕВ.

– Владислав Евгеньевич, каким образом ваши продукты способны обеспечить бесперебойную транспортировку нефти?

– Депрессорно-реологические присадки серии ДМН позволяют улучшить низкотемпературные свойства нефти различных месторождений. Эти присадки замедляют или вовсе предотвращают образование асфальтосмолистопарафиновых отложений (АСПО).

Применение наших присадок позволяет снижать давление в нефтепроводе и увеличивать объём прокачиваемой нефти. Наши присадки увеличивают полноту слива нефтепродуктов из цистерн и сокращают время простоя ж.д. состава.

Депрессорно-реологические присадки производства ООО НПФ «ДЕПРАН» также позволяют улучшить низкотемпературные характеристики мазутов. Благодаря этому появляется возможность повысить сортность мазутов, т.е перевести мазут из низкого сорта в более высокий. Например, получить мазут марки М-40 из мазута М-100, а при использовании специально подобранной композиции – флотский мазут Ф-5 и топливо технологическое экспортное Э-4.Технологический процесс транспортировки нефти сопровождается применением различных присадок: антикоррозийных, противотурбулентных, а также демульгаторов. Наши специалисты проводят подбор депрессорных присадок с учётом применения вышеперечисленных реагентов и проводят исследования приемственности присадок друг к другу.

– В отношении среднедистиллятных топлив у вас тоже есть решение?

– Конечно! Депрессорно-диспергирующие присадки «ДЕПРАН-ДДП», предназначенные для снижения температуры застывания и температуры предельной фильтруемости, обеспечения повышенной седиментационной устойчивости дизельных, печных топлив и газовых конденсатов при хранении при температуре ниже температуры помутнения топлива. Присадка «ДЕПРАН-ДДП» позволяет снизить температуру предельной фильтруемости в среднем на 10-20 ºС, в зависимости от характеристик топлива.

Помимо этого, мы также проводим сравнительный анализ наших присадок с импортными и отечественными аналогами и выдаём рекомендации по использованию тех или иных присадок на определённых топливах.

– Что входит в число ваших основных конкурентных преимуществ?

– В первую очередь это индивидуальный подход к каждому клиенту. Мы занимаемся разработкой рецептуры под каждую конкретную нефть, мазут и среднесдистиллятное топливо.

Отмечая другие конкурентные преимущества компании, важно отметить, что «ДЕПРАН» располагает полной «производственной цепочкой». Мы занимаемся разработкой продукта, самостоятельно производим его и осуществляем продажи на рынках России и СНГ. Этим способны похвастаться очень немногие. Скрупулёзный, вдумчивый подход – в числе наших профессиональных приоритетов.

– Какие стратегические цели стоят сейчас перед компанией?

– Главным образом, расширение географии проектов в России и странах СНГ. Многолетнее сотрудничество связывает «ДЕПРАН» с Казахстаном, и сейчас мы активно работаем, что называется, «над освоением новых территорий».

В настоящее время развиваются перспективные направления нашей деятельности, созданы новые производственные мощности. Всё это позволяет с уверенностью смотреть в будущее и быть открытыми к сотрудничеству!

ООО НПФ «Депран» 111116, г. Москва, ул. Авиамоторная, д. 6, стр. 2 тел.: +7 (495) 796 9782e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.www.depran.ru

Наш официальный дилер ООО «Легат»656023, г. Барнаул, пр. Космонавтов, д. 6ател: (385-2) 60 1971e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

www.to-inform.ru

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНЫХ ПРИСАДОК ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | Нгуен

Использование противотурбулентной присадки при транспортировке дизельного топлива по МНПП «Уфа - Западное направление» / К. Р. Ахмадуллин, Р. Х. Хажиев, В. К. Матчин, И. М. Галеев // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2006. № 4. С. 3-7.

Гумеров А. Г. Инновации в нефтегазовом комплексе и развитие трубопроводного транспорта // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. 2008. № 2 (12). С. 28-33

Оптимизация технологии применения противотурбулентной присадки FLO-XLTM на Казахстанском участке нефтепровода Узень-Атырау-Самара / А. Г. Гумеров, Т. К. Алдыяров, Г. Б. Хаиров, А. Н. Нысангалиев // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2005. Вып. 65. С. 5-26.

Иваненков В. В. Пименов О. В. Опыт использования противотурбулентных присадок на магистральных нефтепродуктопроводах // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2006. № 2. С. 3-7.

Иваненков В. В., Подливахин И. В. Опыт использования противотурбулентных присадок в ОАО «Юго-Запад Транснефтепродукт» // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. № 4. С. 36-39.

Комплексный сервис при трубопроводном транспорте [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа: http://www.mirrico.ru/ files/presentations/kstt_2012.pdf. - Загл. с экрана.

Эксперимент по снижению гидравлического сопротивления нефти на магистральном трубопроводе Тихорецк - Новороссийск / Г. В. Несын, В. Н. Манжай, Е. А. Попов, М. М. Гареев, А. И. Жиров, М. И. Валиев, С. Б. Николаев // Трубопроводный транспорт нефти. 1993. № 4. С. 28-30.

Первая победа компании «Миррико Сервис» 2011. URL: http:www.mirrico.ru/press/releases/ index.php? ELEMENT_ID =3344. - Загл. с экрана.

Тарасов М. Ю., Южаков И. С., Классен В. В. Промысловые исследования антитурбулентных присадок для повышения пропускной способности нефтепроводов, транспортирующих нефти // Нефтяное хозяйство. 2011. № 10. С. 117-119.

Pirogov A. A., Sayakhov B. K., Latifov K. Anti-turbulent additive gave results. Oil & Gas of Kazakhstan. 2002.Vol. 2. pр.56-63.

Мастобаев Б. Н., Шаммазов А. М., Мовсумзаде Э. М., Химические средства и технологии в трубопроводном транспорте нефти. М.: Химия, 2002 С. 205-207.

Муратова В. И. Оценка влияния противотурбулентных присадок на гидравлическую эффективность нефтепродуктопроводов: автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 2014. 23 с.

Челинцев Н. С. Исследование особенностей трубопроводного транспорта дизельных топлива с противотурбулентной присадкой: дис…канд. техн. наук. М., 2011.

Ерошкина И. И. Повышение пропускной способности магистральных нефтепродуктопроводов на основе применения противотурбулентных присадок: дис… канд. техн. наук. М., 2003. С.28.

Бархатов А. Ф., Настепанин П. Е. Противотурбулентная присадка как один способов снижения капитальных и эксплуатационных затрат //Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2014. № 3 (15). С.19.

ngdelo.ru

Ингибирующая присадка полифункционального действия для парафинистых и высокопарафинистых нефтей

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Изобретение касается ингибирующей присадки полифункционального действия для транспортировки нефтей в промысловом оборудовании, содержащей талловое масло, экстракт фенольной очистки, триэтаноламин, едкий натрий и воду, при этом она дополнительно содержит алкенилсукцинимид мочевины при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин- 2-3Едкий натрий- 0,8-1,3Вода- 1,0-1,5Талловое масло- 11-12Алкенилсукцинимид мочевины- 10-15Экстракт фенольной очистки- остальное.

Технический результат - предотвращение образования асфальто-смолопарафиновых отложений (АСПО) и снижения температуры застывания и вязкости при транспортировке парафинистых и высокопарафинистых нефтей в промысловом оборудовании. 3 пр., 4 табл.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения образования асфальто-смолопарафиновых отложений (АСПО) и снижения температуры застывания и вязкости при транспортировке парафинистых и высокопарафинистых нефтей в промысловом оборудовании. Решать практические задачи трубопроводного транспорта парафинистых и высокопарафинистых нефтей позволяет применение полифункциональных присадок. Использование полифункциональных присадок снижает вязкостно-температурные свойства нефтей и отложения АСПО, что способствует увеличению производительности нефтепроводов, гарантирует снижение энергозатрат на перекачку нефти и надежность пуска нефтепровода после длительных остановок.

В последние годы создано много ингибирующих и депрессорных присадок композиционного характера, состоящих из двух и более компонентов, синергетически усиливающих свои свойства [Агаев С.Г. Парафиновые отложения в условиях добычи нефти и депрессорные присадки для их ингибиторования / Агаев С.Г. Землянский Е.О., Гребнев А.Н. и др. // Известия вузов. Нефть и газ. - 2009. - №1. - С.219-222].

Разработки 2-4-компонентных композиционных присадок имеют целью не только возможность использования синергетического эффекта, но и возможность достижения сбалансированных свойств присадки как по увеличению степени ингибирования парафиноотложения, так и по снижению реологических характеристик высокопарафинистых нефтей. В этой связи наиболее привлекательны композиционные присадки, содержащие поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества составляют отдельный класс ингибиторов парафиноотложения. Среди новых разработок в этой области следует отметить, что наиболее часто в качестве ПАВ используются моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов («Синтанол»), оксиалкилированные аминосоединения («Дипроксамин», «Оксамин») и оксиалкилированные алкилфенолы. Предлагаемые ингибиторы не отличаются большим разнообразием, включая в свой состав различные синтетические ПАВ (или их смеси) или естественные ПАВ из отходов различных производств [Агаев С.Г., Гребнев А.Н., Землянский Е.О. Ингибиторы парафиновых отложений бинарного действия // Ж. прикладной химии. Химия природного топлива - 2006. - Т.79. - №8. - С.1373-1378; Прозорова И.В., Юдина Н.В., Небогина Н.А. и др. Подбор ингибирующей и депрессорной присадки для нефти Верхнечонского месторождения // Нефтяное хозяйство. - 2010. - №6. - С.68-70].

Применяемые в настоящее время ингибиторы парафиноотложения недостаточно эффективны, отличаются сложной технологией производства, дефицитны и дороги, а для некоторых типов нефтей (высокопарафинистых и высокосмолистых) отсутствуют.

Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому эффекту является многофункциональный ингибитор парафиноотложений [Патент №2224778 РФ, БИ №6, 2004 г. Ингибирующая присадка комплексного действия].

Однако эта ингибирующая присадка недостаточно эффективна для парафинистых и высокопарафинистых нефтей с содержанием смолисто-асфальтеновых компонентов (САК) более 10% и мало влияет на реологические характеристики нефтей при температурах, наиболее близких к температурам застывания.

В этой связи актуальна задача разработки новых видов ингибиторов парафиноотложения, снижающих вязкостно-температурные характеристики для высокозастывающих и высоковязких нефтей, газовых конденсатов и расширение ресурсов сырья для этой цели.

Технический результат достигается тем, что ингибирующая присадка комплексного действия содержит экстракт фенольной очистки, триэтаноламин, едкий натрий, воду, талловое масло и дополнительно алкенилсукцинимид мочевины при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Триэтаноламин - 2-3
Едкий натрий - 0,8-1,3
Вода - 1,0-1,5
Талловое масло - 11-12
Алкенилсукцинимид мочевины - 10-15
Экстракт фенольной очистки - остальное.

Сукцинимидные соединения обладают способностью диспергировать и поддерживать во взвешенном состоянии дисперсные частицы и повышать коллоидную стабильность масел, обеспечивая удержание в объеме нефтяной дисперсной системы (НДС) примесей органического и неорганического происхождения, которые накапливаются в процессе эксплуатации нефтепродуктов (Патент RU №2203930, Способ получения сукцинимидной присадки).

Предлагаемая присадка ориентирована на парафинистые и высокопарафинистые нефти Западной Сибири с различным содержанием смолисто-асфальтеновых компонентов: от минимального (нефти, похожие по групповому составу на газоконденсаты) до повышенного (нефти смолистого типа - содержание смолисто-асфальтеновых компонентов (САК) превышает 20 мас.%).

Присадку готовят следующим образом: вначале смешивают экстракт фенольной очистки с талловым маслом (представляет собой ароматизированный продукт фенольной очистки масляной фракции, полученной при ректификации нефти на Омском НПЗ (табл.1) при температуре 30°С до получения однородной смеси.

Таблица 1
Физико-химические свойства экстракта фенольной очистки марка А ТУ 38.101714-84
Наименование показателей Содержание
Плотность при 20°С, кг/м3 974,0
Вязкость кинематическая при 100°С, мм2/с 8,39
Показатель преломления при 50°С 1,5409
Температура вспышки, °С 212
Массовая доля фенола, % 0,0018
Массовая доля воды, % Следы

Расчет необходимого количества экстракта фенольной очистки (Gэфо) рассчитывают по формуле:

Gэфо=Gт.м.*(К.Ч.т.м. - 70)/70, где

Gт.м. - масса таллового масла, т;

К.Ч.т.м. - кислотное число таллового масла, мг КОН/г

После окончания перемешивания добавляют рассчитанное количество триэтаноламина и смесь перемешивают при температуре 50°С в течение 10 часов. Количество триэтаноламина (Gтэа), необходимого для омыления таллового масла, рассчитывается по формуле:

Gтэa=(К.Ч.(т.м.+эфо)*G.(т.м.+эфо)*0.6)/Щ.Ч.тэа, где

К.Ч.(т.м.+эфо) - кислотное число таллового масла после обработки экстрактом фенольной очистки, мг КОН/г;

G(т.м.+эфо) - масса таллового масла с экстрактом фенольной очистки, т;

Щ.Ч.тза - щелочное число триэтаноламина, мг КОН/г;

Затем в смеситель подают водный раствор едкого натра, количество которого (Gc) определяют по формуле:

Gc=(К.Ч.(т.м.+эфо)*G(т.м.+эфо)*0,75)/1000*С, где

С - концентрация водного раствора едкого натра, %

После омыления едким натром смесь выдерживают около 10 часов при температуре 50°С и затем добавляют необходимое количество алкенилсукцинимида мочевины и разбавляют полученный концентрат экстрактом фенольной очистки.

Количественную оценку процесса осадкообразования проводят на установке, разработанной на основе известного метода «холодного стержня», при следующих условиях испытаний: температура исследуемого образца нефти - 30°С, температура металлического стержня - 12°С и продолжительность единичного опыта - 60 минут. Ингибирующую способность присадок предотвращать образование нефтяного осадка на «холодном стержне» рассчитывают по формуле:

Sи=(W0-W1)*100/W0,

где Sи - степень ингибирования, мас.%;

W0 - выход осадка исходной нефти, г;

W1 - выход осадка нефти с присадкой, г.

Депрессорные свойства присадки были установлены по изменению значений кинематической вязкости (ГОСТ 1747-91) и температуры застывания (по ГОСТ 20287-74) исследуемых нефтей.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Для нефти Южно-Табаганского месторождения (содержание парафиновых углеводородов (ПУ) и САК - 6,6 и 10 мас.% соответственно) исследованы ингибирующие и депрессорные свойства присадки состава мас.%:

Триэтаноламин - 2
Едкий натрий - 0,8
Вода - 1,0
Талловое масло - 11
Алкенилсукцинимид мочевины - 11
Экстракт фенольной очистки - остальное.

Применение ингибирующей полифункциональной присадки для нефти Южно-Табаганского месторождения предотвращает процесс осадкообразования на 85-95% при концентрации присадки в нефти 0,03-0,07 мас.% (табл.1). Использование присадки приводит к снижению кинематической вязкости (при 20°С) и температуры застывания нефти на 25,5% и 12°С.

Пример 2. Для нефти Урманского месторождения (содержание ПУ и САК 10,3 и 9 мас.% соответственно) исследовано комплексное действие полифункциональной присадки состава, мас.%:

Триэтаноламин - 2,5
Едкий натрий - 1,1
Вода - 1,3
Талловое масло - 11,5
Алкенилсукцинимид мочевины - 13
Экстракт фенольной очистки - остальное.

Применение присадки для нефти Урманского месторождения предотвращает процесс осадкообразования на 60-80% при концентрации присадки в нефти 0,05-0,07 мас.% (табл.2). Использование присадки приводит к снижению кинематической вязкости (30°С) и температуры застывания нефти в 1,6 раза и на 18°С соответственно.

Пример 3. Для нефти Верхне-Салатского месторождения (содержание ПУ и САК 16,5 и 4,1 мас.% соответственно) исследовано комплексное воздействие ингибирующей полифункциональной присадки состава, мас.%:

Триэтаноламин - 3
Едкий натрий - 1,3
Вода - 1,3
Талловое масло - 11,8
Алкенилсукцинимид мочевины - 15
Экстракт фенольной очистки - остальное.

Применение комплексной присадки снижает осадкообразование на 77-86% (табл.4), кинематическая вязкость (30°С) уменьшается почти в 2 раза, и температура застывания снижается на 20°С.

Таким образом, предлагаемая присадка позволяет значительно снижать количество АСПО и вязкостно-температурные характеристики парафинистых и высокопарафинистых нефтей.

Таблица 2
Влияние присадки на реологические свойства нефти Южно-Табаганского месторождения
Концентрация присадки в нефти, мас.% Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти Ингибирующая способность, Sи, мас.% Кинематическая вязкость, мм2/c Температура застывания, °C
0,00 9,7 110,3 +2,5
0,03 1,2 85,1 76,7 -2,8
0,05 0,5 94,8 67,5 -14,5
0,07 0,8 91,8 71,6 -10,2
Таблица 3
Влияние присадки на реологические свойства нефти Урманского месторождения
Концентрация присадки в нефти, мас.% Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти Ингибирующая способность, Sи, мас.% Кинематическая вязкость, мм2/с Температура застывания, °С
0,00 19,7 97,3 +8,5
0,03 9,2 53,3 86,7 +0,8
0,05 7,5 63,0 77,5 -2,5
0,07 3,8 80,7 61,6 -10,2
0,1 8,5 56,8 90,3 +1,0
Таблица 4
Ингибирующая способность присадки для нефти Верхне-Салатского месторождения
Концентрация присадки в нефти, мас.% Количество АСПО в нефти, г/100 г нефти Ингибирующая способность, Sи, мас.% Кинематическая вязкость, мм2/с Температура застывания, °С
0,00 50,7 109,3 +15,5
0,03 19,2 62,1 100,7 +9,8
0,05 11,5 77,3 77,5 +3,5
0,07 6,8 86,6 61,6 -5,2
0,1 15,5 69,4 90,3 +1,0

Ингибирующая присадка полифункционального действия для транспортировки нефтей в промысловом оборудовании, содержащая талловое масло, экстракт фенольной очистки, триэтаноламин, едкий натрий и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алкенилсукцинимид мочевины при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 2-3
Едкий натрий 0,8-1,3
Вода 1,0-1,5
Талловое масло 11-12
Алкенилсукцинимид мочевины 10-15
Экстракт фенольной очистки Остальное

www.findpatent.ru