Диспергаторы асфальтенов на основе фосфоновых кислот

Номер патента: 18052

Опубликовано: 30.05.2013

Авторы: Корс Карстен, Лайнвебер Дирк, Фойстель Михаэль, Дильски Штефан

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Применение фосфоновой кислоты формулы (4)

Рисунок 1

в которой R2 представляет собой Н или C1-C500-алкил;

R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой Н или C1-C500-алкил,

при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой водород, и которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 250 до 10000 единиц,

для диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазуте или дистиллятном масле в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн при расчете на количество асфальтенсодержащих сырой нефти, мазута или дистиллятного масла.

2. Применение по п.1, где R2 представляет собой водород или C1-C4-алкильный радикал.

3. Применение по п.1 или 2, где R2 представляет собой водород, a R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой C4-C500-алкил.

4. Применение по любому из пп.1, 2, где R2 представляет собой водород, R3 представляет собой водород, a R4 представляет собой С1500-алкил.

5. Способ диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазутах и дистиллятных маслах в результате добавления по меньшей мере одной фосфоновой кислоты формулы (4) в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн в обрабатываемую сырую нефть или продукт, произведенный из нее, выбранный из тяжелого дизельного топлива или морского тяжелого керосина.

6. Способ по п.5, в котором диспергирование асфальтенов происходит при обработке под давлением.

7. Способ по п.5 или 6, в котором помимо по меньшей мере одной фосфоновой кислоты формулы (4) дополнительно используют алкилфенол-формальдегидные смолы, оксоалкилированные амины, моно- или диалкилбензолсульфоновые кислоты, нефтяные сульфокислоты, алкансульфоновые кислоты, диспергаторы восков или их смеси.

8. Асфальтенсодержащий материал, выбранный из асфальтенсодержащих сырой нефти, мазута или дистиллятного масла, содержащий от 0,5 до 10000 ч./млн соединения формулы (4), где

R2 представляет собой Н или алкильную группу, содержащую от 30 до 500 атомов углерода;

R3, R4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкильную группу, содержащую от 30 до 500 атомов углерода,

при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой Н, и которые имеют молекулярную массу до 10000 г/моль.

Текст

Смотреть все

ИСПРАВЛЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ 2008.12.03 ДИСПЕРГАТОРЫ АСФАЛЬТЕНОВ НА ОСНОВЕ ФОСФОНОВЫХ КИСЛОТ Цель изобретения заключается в применении фосфоновых кислот формулы (4) где R2 представляет собой Н или C1-C500-алкил, R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой Н или C1-C500-алкил, при том условии, что не все из групп R2, R3, R4 представляют собой водород, и которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 250 до 10000 единиц, для диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазуте или дистиллятном масле в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн при расчете на количество асфальтенсодержащих сырой нефти, мазута или дистиллятного масла. Примечание: библиография отражает состояние при переиздании Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к применению фосфоновых кислот в качестве диспергаторов асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазутах и дистиллятных маслах. Предшествующий уровень техники Асфальтены представляют собой компоненты сырой нефти. Они содержат большое количество структур, в частности высокомолекулярных конденсированных ароматических компонентов, содержащих гетероатомы. С учетом сложности их химии асфальтены описываются как нефтяная фракция, которая является растворимой в бензоле, но не в пентане. В сырой нефти асфальтены обычно имеют форму коллоидной дисперсии. Она стабилизируется нефтяными смолами. Асфальтены могут выпадать в осадок во время добычи, переработки, транспортирования и хранения сырой нефти и продуктов, произведенных из нее, таких как, например, тяжелое дизельное топливо или морской тяжелый керосин. Обычными причинами такого осаждения являются падение температуры или изменение состава (например, испарение легколетучих компонентов). Асфальтены также могут выпадать в осадок при фонтанировании через пористые среды. Закачка CO2 во время процесса добычи может привести к флокуляции асфальтенов или выпадению их в осадок. Некоторые нефти содержат углеводородные воски, которые выпадают в осадок при низких температурах. Взаимодействия между осадком воска и асфальтенами могут увеличивать совокупное количество осажденного вещества или скорость его образования. Осажденные асфальтены создают проблемы во время добычи и переработки сырой нефти. Асфальтены осаждаются в клапанах, трубах и транспортерах. На горячих поверхностях, таких как, например,теплообменники, карбонизация данных осадков может сделать их удаление очень трудным. Осадки уменьшают эффективность установок и в худшем случае могут вызывать полное закупоривание и остановку производства, что в результате приведет к высоким затратам. Тяжелые масла, которые зачастую используют для приведения в движение судов, содержат значительные количества асфальтенов. Выпадение асфальтенов в осадок может привести как к плохому сгоранию, так и к возникновению трудностей при манипуляциях с топливом и его хранении. Для уменьшения вязкости при транспортировании битумы, тяжелые масла и мазуты иногда разбавляют растворителями. При выпадении асфальтенов в осадок проведение манипуляций будет создавать проблемы. Осаждение асфальтенов может быть предотвращено или уменьшено небольшими количествами диспергаторов. Данные вещества обнаруживают один или несколько следующих далее эффектов:a) количество осадка уменьшается,b) осадок образуется медленнее,c) осадок диспергируется более тонко,d) тенденция осадка образовывать отложения на поверхностях уменьшается. В случае уже образования осадков асфальтенов они могут быть удалены благодаря использованию растворителей. Добавление диспергатора может улучшить эффективность данных растворителей. Уже известно большое количество диспергаторов асфальтенов. В документах СА-А-2029465 и САА-2075749 описываются алкилфенол-формальдегидные смолы в комбинации с гидрофильнолипофильными винильными полимерами. В документе US-4414035, в работах авторов D.-L. Chang and H.S. Fogler (SPE 25185, 1993) и М.N.Bouts et al. (J. Pet. Technol. 47, 782-787, 1995) описывается способность додецилбензолсульфоновой кислоты диспергировать асфальтены. В работе A. Stiles et al., J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 714-716 описывается свободнорадикальное присоединение сложных диэфиров фосфоновой кислоты к олефинам. В работе Houben-Weyl, vol. XII/1, 1963, p. 352-353, vol. E2, 1982, p. 310-311 and p. 350-351 описываются гидролиз алкилированных сложных эфиров фосфоновых кислот, термическое расщепление алкилированных сложных эфиров фосфоновых кислот и реакция между олефинами и фосфористой кислотой. В документе GB-A-2423099 описывается способ предотвращения образования продуктов сшивания асфальтенов, которые образуются в кислой среде в присутствии ионов Fe(III). В документе DE-A-102005045133 описывается применение сложных эфиров алкилфосфоновых кислот в качестве вспомогательной добавки для диспергаторов асфальтенов, которые содержат алкилфенол-альдегидные смолы. В документе ЕР-1362087 описывается применение карданол-альдегидных смол в качестве диспергаторов асфальтенов в сырой нефти. В документеUS-5494607 описывается применение нонилфенол-пентадецилфенолформальдегидных смол в качестве диспергаторов асфальтенов в сырой нефти, при этом пентадецилфенол получают из орехов кешью. В документе ЕР-0995012 описывается применение неполных эфиров карбоновых кислот (кислых эфиров) в качестве диспергаторов асфальтенов в сырой нефти. Фосфоновые кислоты, описывающиеся приведенной далее формулой (4) при наличии короткого алкильного радикала, в документе DE-A-19927787 характеризуются как антипирены и предшественники в химическом синтезе. Их применение в качестве диспергаторов асфальтенов не описывается. Синтез фосфоновых кислот, описывающихся приведенной далее формулой (4), начиная с галогенидов фосфора, раскрывается в документе DE-10305623. Способ получения, свободный от использования галогенов, не описывается. Диспергаторы, известные на сегодняшний день, могут только отчасти разрешить проблемы, создаваемые выпадением асфальтенов в осадок. Вследствие варьирования масел по своему составу индивидуальные диспергаторы могут эффективно действовать только в пределах ограниченного диапазона в том смысле, что небольшие изменения в составе масла оказывают большое влияние на способность диспергировать асфальтены. По этой причине в некоторых случаях известные диспергаторы неудовлетворительны и требуются дополнительные типы. Кроме того, обнаружение известных диспергаторов в сырой нефти после "обработки под давлением" может быть проведено только ненадлежащим образом. Обработка под давлением понимается как средство введения раствора или эмульсии при приложении давления в диапазоне, в котором раствор/эмульсия предположительно развивает свою эффективность. На нефтяных месторождениях нагнетание раствора/эмульсии под давлением во многих случаях проводят при давлении, меньшем, чем когезионное давление, присутствующее в пласте. Поэтому цель заключалась в предложении новых диспергаторов асфальтенов, которые не имеют описанных недостатков диспергаторов, известных на сегодняшний день. Они должны быть способны в надлежащей степени диспергировать асфальтены, присутствующие в сырой нефти и мазутах. Кроме того, цель заключалась в предложении способа, по которому могут быть получены подходящие диспергаторы асфальтенов, в частности длинноцепочечно-замещенные фосфоновые кислоты. Сущность изобретения Как к удивлению было обнаружено, для предотвращения образования осадков и/или отложений асфальтенов в сырой нефти и продуктах, произведенных из них, могут быть использованы замещенные фосфоновые кислоты. Фосфоновые кислоты благодаря атому фосфора могут быть аналитически обнаружены различными методами. Применяемый метод зависит от условий на нефтяном месторождении и от желательной чувствительности обнаружения. Таким образом, например, для обнаружения могут быть использованы 31 Р ЯМР-спектроскопия (предел чувствительности, равный приблизительно 0,5%), индуктивно-связанная плазма (ИСП, предел чувствительности в диапазоне ч./млн) или ГХ-пламенный фотометр (предел чувствительности в диапазоне ч./млн). Поэтому изобретение предлагает применение фосфоновой кислоты формулы (4)R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой Н или С 1-С 500-алкил,при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой водород, и которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 250 до 10000 единиц,в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн при расчете на количество масла для диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти или мазутах. Изобретение дополнительно предлагает способ получения фосфоновой кислоты формулы (4) в результате проведения реакции между сложным диэфиром фосфоновой кислоты формулы (1) и после этого гидролиза сложного диэфира фосфоновой кислоты формулы (3) и полученного из (1) и (2) под действием воды до получения соединения формулы (4) где R и R1 независимо друг от друга представляют собой C1-C12-алкил, C6-C12-арил или C7-C15 алкиларил;R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкильную группу, содержащую от 30 до 500 атомов углерода,при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой водород. Это соответствует уравнению реакции если R, R1, R2, R3 или R4 представляют собой алкильные группы, то они могут быть линейными или разветвленными. Изобретение дополнительно предлагает асфальтенсодержащие сырую нефть или мазуты, содержащие от 0,5 до 10000 ч./млн соединения формулы (4), в которойR3, R4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкильную группу, содержащую от 30 до 500 атомов углерода,при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой Н, и которые имеет молекулярную массу в диапазоне от 250 до 10000 г/моль.R предпочтительно представляет собой C2-C8-алкильные радикалы.R1 предпочтительно представляет собой C2-C8-алкильные радикалы. Радикалы R2, R3 и R4 независимо друг от друга предпочтительно представляют собой длинноцепочечные радикалы, которые содержат по меньшей мере 30, в частности по меньшей мере 40 и, например,по меньшей мере 50 атомов углерода. Они предпочтительно содержат самое большее 400, конкретно 250 атомов углерода. Предпочтительно, чтобы соединение формулы (2) представляло собой C30+ -олефин. Предпочтительно подходящие С 30+ -олефины имеют молекулярные массы в диапазоне от 450 до 10000, конкретно от 600 до 5000 г/моль. В одном дополнительном предпочтительном варианте реализации изобретения R2 представляет собой водород; R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой C1-С 500-алкил. В одном дополнительном предпочтительном варианте реализации изобретения R2 представляет собой водород; R3 представляет собой водород и R4 представляет собой С 1-С 500-алкил. Если только не будет указано другого, то все данные в % или ч./млн относятся к массовым процентам или ч./млн (мас.). Сложные диэфиры фосфоновой кислоты формулы (3) получают в результате свободнорадикального присоединения алкена по связи Р-Н сложного диэфира фосфоновой кислоты формулы (1). Свободнорадикальные инициаторы, используемые в данном случае, предпочтительно представляют собой пероксиды, такие как ди-трет-бутилпероксид, или азосоединения, такие как азоизобутиронитрил, в количестве в диапазоне предпочтительно от 2 до 5 мас.% при расчете на массу реакционной смеси. Используемые алкены предпочтительно представляют собой длинноцепочечные алкены, такие как, например, C30+ олефин или полиизобутилен. Температура для свободнорадикальной реакции присоединения в общем случае находится в диапазоне от 80 до 200 С, предпочтительно от 120 до 160 С. Молярное соотношение между сложным эфиром фосфоновой кислоты и олефином предпочтительно находится в диапазоне от 0,9:1 до 1,1:1, в частности, является эквимолярным. Для получения фосфоновой кислоты формулы (4) в соответствии с изобретением сложный эфир фосфоновой кислоты формулы (3) омыляют действием 5-20-кратного избытка воды, предпочтительно 820-кратного избытка воды, в условиях кислотного или основного катализа. Предпочтение в данном случае отдается кислотному омылению при использовании, например, сульфоновых кислот или минеральных кислот, таких как HCl, которые используют в количествах в диапазоне от 0,1 до 5 мас.% при расчете на массу реакционной смеси. Спирт, высвобожденный во время омыления, а также избыток воды целесообразно удалять азеотропно. Температура реакции омыления в общем случае находится в диапазоне от 80 до 300 С, предпочтительно от 120 до 250 С. В сопоставлении со способом из документа DE-10305623 способ получения, соответствующий изо-3 018052 бретению, является экологически и экономически выгодным, поскольку синтез фосфоновой кислоты формулы (4) в соответствии с изобретением протекает по способу, свободному от использования галогенов. Фосфоновые кислоты формулы (4) в соответствии с изобретением могут быть применены сами по себе или в комбинации с другими известными диспергаторами асфальтенов. В общем случае добавляют количество фосфоновой кислоты, соответствующей изобретению, достаточное для обеспечения надлежащего диспергирования в указанных условиях. Фосфоновые кислоты формулы (4) в соответствии с изобретением являются в особенности подходящими для применения в качестве диспергаторов асфальтенов при так называемой "обработке под давлением", поскольку они могут быть обнаружены различными методами. Соединения формулы (4) могут быть применены в качестве диспергатора асфальтена в сырой нефти. Подобным же образом они являются подходящими для мазутов, которые содержат асфальтены. Они,например, могут представлять собой бункерное топливо. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Примеры Свободно-радикальное присоединение. Пример 1. Реакция ди(2-этилгексил)фосфита с Glissopal 1000 (BASF AG, полиизобутилен, имеющий среднюю молекулярную массу 1000 г/моль). В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 46 г ди(2-этилгексил)фосфита (М=306) и 150 г Glissopal 1000 (М=1000). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 4,9 г ди-третбутилпероксида (2,5%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 98%. Пример 2. Реакция ди(2-этилгексил)фосфита с Glissopal 2300 (BASF AG, полиизобутилен, имеющий среднюю молекулярную массу 2300 г/моль). В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 20 г ди(2-этилгексил)фосфита (М=306) и 150 г Glissopal 2300 (М=2300). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 4,3 г ди-третбутилпероксида (2,5%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 96%. Пример 3. Реакция ди(2-этилгексил)фосфита с C30+ -олефином. В четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 27,5 г ди(2-этилгексил)фосфита (М=306) и 73 г C30+ -олефина (М=813). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 2,5 г ди-трет-бутилпероксида(2,5%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 98%. Пример 4. Реакция ди(2-этилгексил)фосфита с Indopol L8 (INEOS, низкомолекулярный полибутен). В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 94,4 г ди(2-этилгексил)фосфита (М=306) и 96 г Indopol L8 (М=320 г/моль). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 9 г ди-третбутилпероксида (4,6%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 94%. Пример 5. Реакция ди(2-этилгексил)фосфита с Indopol H100 (INEOS, высокомолекулярный полибутен). В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 56,6 г ди(2-этилгексил)фосфита (М=306) и 163,8 г Indopol H100 (М=910 г/моль). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 10,4 г ди-третбутилпероксида (4,6%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при-4 018052 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 98%. Пример 6. Реакция диэтилфосфита с Glissopal 1000. В четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 13 г диэтилфосфита (М=138) и 90 г Glissopal 1000 (М=1000). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 3,8 г ди-трет-бутилпероксида (3,7%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 98%. Пример 7. Реакция диэтилфосфита с Indopol H100. В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную контактным термометром, перемешивающим устройством и капельной воронкой, первоначально вводили 36 г диэтилфосфита (М=138) и 227,5 г Indopol H100 (М=910). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре в течение периода времени в 6 ч по каплям добавляли 13 г ди-трет-бутилпероксида (4,8%). По завершении добавления смесь в течение 4 ч после реакции выдерживали при 150 С. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и выход сложного эфира фосфоновой кислоты определили как 85%. Омыление. Пример 8. Омыление аддукта ди(2-этилгексил)фосфит-Glissopal 1000. В четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную перемешивающим устройством, капельной воронкой и сепаратором воды, первоначально вводили 67 г аддукта ди(2-этилгексил)фосфит-Glissopal 1000 (М=1314) и 1,4 г алкилбензолсульфоновой кислоты (2,5%). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 190 С и при данной температуре медленно по каплям добавляли десятикратное количество теоретически необходимой деминерализованной воды (18,4 г). Образующийся в результате 2-этилгексанол, а также избыточную воду удаляли при 190 С при помощи сепаратора. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и устанавливали кислотное число и величину омыления использованного сложного эфира фосфоновой кислоты. Пример 9. Омыление аддукта диэтилфосфит-Glissopal 1000. В четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную перемешивающим устройством, капельной воронкой и сепаратором воды, первоначально вводили 62,2 г аддукта диэтилфосфит-Glissopal 1000(М=1137) и 2 г алкилбензолсульфоновой кислоты (2,5%). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре медленно по каплям добавляли десятикратное количество теоретически необходимой деминерализованной воды (20 г). Этанол, который образовывался, а также избыточную воду удаляли при 150 С при помощи сепаратора. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и устанавливали кислотное число и величину омыления использованного сложного эфира фосфоновой кислоты. Пример 10. Омыление аддукта ди(2-этилгексил)фосфит-Indopol H100. В четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную перемешивающим устройством, капельной воронкой и сепаратором воды, первоначально вводили 60 г аддукта ди(2-этилгексил)фосфит-IndopolH100 (М=1225) и 1,3 г алкилбензолсульфоновой кислоты (2,5%). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 190 С и при данной температуре медленно по каплям добавляли десятикратное количество теоретически необходимой деминерализованной воды (18 г). 2-Этилгексанол, который образовывался, а также избыточную воду удаляли при 190 С при помощи сепаратора. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и устанавливали кислотное число и величину омыления использованного сложного эфира фосфоновой кислоты. Пример 11. Омыление аддукта диэтилфосфит-Indopol H100. В четырехгорлую колбу объемом 500 мл, снабженную перемешивающим устройством, капельной воронкой и сепаратором воды, первоначально вводили 123 г аддукта диэтилфосфит-Indopol H100(М=1048) и 3 г алкилбензолсульфоновой кислоты (2,5%). При перемешивании и в атмосфере азота смесь нагревали до 150 С и при данной температуре медленно по каплям добавляли десятикратное количество теоретически необходимой деминерализованной воды (42 г). Этанол, который образовывался, а также избыточную воду удаляли при 150 С при помощи сепаратора. Продукт анализировали по методу 31 Р ЯМР-спектроскопии и устанавливали кислотное число и величину омыления использованного сложного эфира фосфоновой кислоты. Испытание и эффективность диспергаторов асфальтенов. Принцип испытания на диспергирование. Диспергирование и осаждение асфальтенов зависят от природы углеводородной среды. Асфальтены растворимы в ароматических углеводородах, но не в алифатических углеводородах. Таким образом, испытания для диспергаторов можно проводить в результате растворения масла или экстрагированных асфальтенов в ароматическом растворителе, а после этого добавления алифатического углеводорода для получения осадка. Поскольку асфальтены имеют более темную окраску, количество осадка может быть определено в результате проведения колориметрического измерения для жидкого супернатанта. Чем темнее будет жидкий супернатант, тем больше асфальтенов останется диспергированными, т.е. тем лучшим будет диспергатор. Данное испытание описывается в документе СА-А-2029465. В настоящем варианте испытания среду осаждения выбирают таким образом, чтобы асфальтены выпадали бы в осадок большей частью, но не полностью. Испытание на диспергирование проводят согласно стадиям а)-f).a) Раствор масла в толуоле с концентрацией 25 мас.% отфильтровывают для удаления примесей.b) В небольшую градуированную пробирку, которая легко вмещает 10 мл, первоначально вводят 9,5 мл гептана в качестве осадителя асфальтенов и 0,5 мл смеси толуол/диспергатор (25:1) и хорошо встряхивают. Это соответствует концентрации диспергатора 2000 ч./млн. Количество диспергатора может варьироваться по мере надобности. Для холостого образца используют чистый толуол.c) После этого в небольшую пробирку добавляют 0,1 мл отфильтрованного раствора масла и точно так же хорошо встряхивают.d) Образец оставляют стоять в течение 2 ч без дестабилизации для того, чтобы осажденные асфальтены могли бы собраться на дне пробирки.e) По истечении данного промежутка времени оценивают объем осадка при использовании градуировки, регистрируют внешний вид совокупного образца и при помощи пипетки из фазы супернатанта осторожно отбирают 1 мл.f) Отобранное пипеткой количество растворяют в 5 мл смеси 99:1 толуол/триэтаноламин и при 600 нм проводят фотометрические измерения. Оценка в испытании на диспергирование. Диспергирование А) рассчитывают при использовании следующего уравнения:A=100(D-D0)/D0,где D и D0 представляют собой оптическую плотность раствора для измерений и холостого образца. Максимальные значения А-Амакс соответствуют полному диспергированию асфальтенов. Они могут быть оценены при проведении эксперимента в отсутствие диспергатора при использовании вместо гептана толуола - в результате асфальтены остаются полностью диспергированными. Объем осадка дает дополнительную информацию в отношении эффективности диспергатора. Чем меньшим будет количество осадка, тем лучше будет диспергировано вещество. Диспергирующее действие для примеров соединений. При использовании испытания на диспергирование с применением масла, обогащенного асфальтенами, испытаниям были подвергнуты соединения по изобретению и соединения предшествующего уровня техники. Дозировка диспергатора во всех случаях составляла 100 ч./млн. В данной серии экспериментов максимальное диспергирующее действие Амакс составляло 94%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Применение фосфоновой кислоты формулы (4)R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой Н или C1-C500-алкил,при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой водород, и которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 250 до 10000 единиц,для диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазуте или дистиллятном масле в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн при расчете на количество асфальтенсодержащих сырой нефти, мазута или дистиллятного масла. 2. Применение по п.1, где R2 представляет собой водород или C1-C4-алкильный радикал. 3. Применение по п.1 или 2, где R2 представляет собой водород, a R3 и R4 независимо друг от друга представляют собой C1-C500-алкил. 4. Применение по любому из пп.1, 2, где R2 представляет собой водород, R3 представляет собой водород, a R4 представляет собой С 1-С 500-алкил. 5. Способ диспергирования асфальтенов в асфальтенсодержащих сырой нефти, мазутах и дистиллятных маслах в результате добавления по меньшей мере одной фосфоновой кислоты формулы (4) в количестве в диапазоне от 0,5 до 10000 ч./млн в обрабатываемую сырую нефть или продукт, произведенный из нее, выбранный из тяжелого дизельного топлива или морского тяжелого керосина. 6. Способ по п.5, в котором диспергирование асфальтенов происходит при обработке под давлением. 7. Способ по п.5 или 6, в котором помимо по меньшей мере одной фосфоновой кислоты формулы(4) дополнительно используют алкилфенол-формальдегидные смолы, оксоалкилированные амины, моноили диалкилбензолсульфоновые кислоты, нефтяные сульфокислоты, алкансульфоновые кислоты, диспергаторы восков или их смеси. 8. Асфальтенсодержащий материал, выбранный из асфальтенсодержащих сырой нефти, мазута или дистиллятного масла, содержащий от 0,5 до 10000 ч./млн соединения формулы (4), гдеR3, R4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкильную группу, содержащую от 30 до 500 атомов углерода,при том условии, что не все из радикалов R2, R3, R4 представляют собой Н, и которые имеют молекулярную массу до 10000 г/моль.

МПК / Метки

МПК: C09K 8/524

Метки: кислот, диспергаторы, фосфоновых, основе, асфальтенов

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-18052-dispergatory-asfaltenov-na-osnove-fosfonovyh-kislot.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Диспергаторы асфальтенов на основе фосфоновых кислот</a>

Похожие патенты