СПОСОБ ДЕЭМУЛЬГИРОВАНИЯ НЕФТИ БИНАРНЫМ ДЕЭМУЛЬГАТОРОМ
DEMULSIFICATION METHOD OF OIL BY BINARY DEEMULSIFYING AGENT

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.
m
n
9
15
Поставленная задача решается путем введения бинарного деэмульгатора, в качестве которого берется смесь общеизвестного дорогостоящего деэмульгатора - диссолвана и соли синтетической жирной кислоты - (RCOO)M, где R=C÷C, 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 -
m
n
(RCOO)M на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан.
В таблице 4 представлено влияние солей синтетической жирной кислоты -
m
n
(RCOO)M 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)<sub>m</sub>M<sub>n</sub>, где R=С<sub>9</sub>÷С<sub>15</sub>, на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан
Расход (RCOO)<sub>m</sub>M<sub>n</sub>, ppm
Поверхностное натяжение, мН/м
M=K<sup>+</sup>
М=Ni<sup>2+</sup>
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)<sub>m</sub>М<sub>n</sub>, где R=С<sub>9</sub>÷С<sub>15</sub>, на осаждение воды из водонефтяной эмульсии
Расход присадки (RCOO)<sub>m</sub>M<sub>n</sub>, ppm
Осаждение воды, %об.
М=К<sup>+</sup>
M=Ni<sup>2+</sup>
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)<sub>m</sub>М<sub>n</sub>, где R=С<sub>9</sub>÷С<sub>15</sub>, на поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода - гексан
Расход (RCOO)<sub>m</sub>M<sub>n</sub>, ppm
Поверхностное натяжение, мН/м
Расход dissolvan 5 ppm
Расход dissolvan 10 ppm
Расход dissolvan 30 ppm
M=K<sup>+</sup>
M=Ni<sup>2+</sup>
M=K<sup>+</sup>
М=Ni<sup>2+</sup>
М=K<sup>+</sup>
N=Ni<sup>2+</sup>
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=C<sub>9</sub>-C<sub>15</sub>, на осаждение воды из водонефтяной эмульсии
Расход (RCOO)<sub>m</sub>M<sub>n</sub>, ppm
Осаждение воды, мас.%
Расход dissolvan 5 ppm
Расход dissolvan  10 ppm
Расход dissolvan 30 ppm
M=K<sup>+</sup>
M=Ni<sup>2+</sup>
M=K<sup>+</sup>
M=Ni<sup>2+</sup>
M=K<sup>+</sup>
М=Ni<sup>2+</sup>
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
m
n
m
n
m
n
Из данных таблиц 5 и 6 следует, что при использовании совместно деэмульгатора - диссолвана и соли синтетической жирной кислоты - (RCOO)M 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)M - 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)M - 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.
m
n
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)M, 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.