CN116590051A - 一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 - Google Patents
一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116590051A CN116590051A CN202310509470.XA CN202310509470A CN116590051A CN 116590051 A CN116590051 A CN 116590051A CN 202310509470 A CN202310509470 A CN 202310509470A CN 116590051 A CN116590051 A CN 116590051A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paraffin
- ionic liquid
- aqueous solution
- fatty acid
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 61
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 26
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012184 mineral wax Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G73/00—Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
- C10G73/02—Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils
- C10G73/06—Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils with the use of solvents
- C10G73/08—Organic compounds
- C10G73/22—Mixtures or organic compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/16—Arrangements for supervising or controlling working operations for eliminating particles in suspension
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法。本发明方法包括如下步骤：S1、将脂肪酸和聚醚胺的混合液在真空条件下进行干燥，得到离子液体；S2、在离子液体的水溶液中通入CO2，得到上相为脂肪酸且下相为聚醚铵盐水溶液的两相混合体系；S3、将待清理的固体石蜡与两相混合体系混合，石蜡溶解于上相脂肪酸，得到处理液；S4、在处理液中通入惰性气体后静置使其分层，分离得到的石蜡和水相，得到石蜡和所述离子液体的水溶液。本发明方法操作简单，不要特定清蜡设备，不需加热，只需一步N2的通入可同时实现石蜡的分离和离子液体水溶液的回收，极大简化了化工分离过程；溶液可回收重复利用，可大大降低成本，减少对环境的二次污染。
Description
技术领域
本发明属于油田化工技术领域，具体涉及到一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法。
背景技术
石蜡沉积普遍存在于油气开采过程中，如油气开采、稠油运输等重要环节。在油气开采中，随着压力、温度降低等外部环境的变化，石蜡易于析出，显著地降低了原油的流动性，极易造成管道内蜡、沥青质的沉积，使得油气资源开发面临复杂的多固体沉积问题。而结蜡可能造成管道部分堵塞、停输再启动困难等，将严重威胁到管道***的正常运行。石蜡移除已成为保障油气资源开发的重要环节。
不同于液体石蜡，固体石蜡是一种矿物蜡，主要成分是C18-C30直链烷烃，还含有异构烷烃，环烷烃及少量芳烃，是无臭、无味的白色固体(含杂质时则为黄色)。目前石蜡清理的方法主要包括化学方法或工具清理，化学方法需要大量的有机试剂(如石油醚、柴油等)使用，溶剂的毒性、挥发性、***性等问题对环境和人体造成了严重的威胁。同时溶剂的分离和回收也是化工分离过程中的重要挑战。工具清理石蜡方法普适性低，特别是针对输送管道中沉积石蜡，不同管线对清理工具的要求差异巨大，对工具的适配性提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法，本发明采用CO2/N2开关离子液体的水溶液，过程操作简单，不要特定的清蜡设备，不需要加热，极大的简化了化工分离过程；回收的溶液可回收重复利用，可大大降低成本，减少对环境的二次污染。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法，包括如下步骤：
S1、将脂肪酸和聚醚胺的混合液在真空条件下进行干燥，得到离子液体；
S2、在所述离子液体的水溶液中通入CO2，得到上相为脂肪酸且下相为聚醚铵盐水溶液的两相混合体系；
S3、将待清理的固体石蜡与所述两相混合体系混合，石蜡溶解于上相脂肪酸，得到处理液；
S4、在所述处理液中通入惰性气体后静置使其分层，分离得到的石蜡和水相，得到石蜡和所述离子液体的水溶液。
上述的方法中，所述脂肪酸可为碳链上总碳原子数6～12的饱和脂肪酸，优选正己酸、正庚酸和正辛酸中的任一种；
所述聚醚胺可为亲水的伯胺类聚合物，优选分子量为200～400的聚醚胺，更优选为聚醚胺D230；
所述脂肪酸和聚醚胺的混合液中，所述脂肪酸与所述聚醚胺的摩尔比可为(0.3～3)：1，具体可为0.3：1、1：1或3：1。
上述的方法中，所述脂肪酸和聚醚胺的混合液可在20～30℃条件下配制，如25℃；
所述真空条件的压力可为40～50MPa，具体可为40MPa、45MPa或50MPa；
所述干燥的温度可为40～60℃，具体可为40℃、50℃或60℃，时间可为3～5h，具体可为3h、4h或5h。
上述的方法中，所述离子液体的水溶液的质量浓度可为5％～50％，具体可为5％～30％、30％～50％、5％、50％或30％；
所述离子液体的水溶液中CO2的通气速率可为0.01～1.0L/min，具体可为0.01～0.1L/min、0.1～1L/min、0.01L/min、1.0L/min或0.1L/min；
所述离子液体的水溶液中CO2的通气时间控制在当溶液pH值恒定不变时，停止通气。
上述的方法中，所述固体石蜡与所述两相混合体系的质量比可为1：1；
所述固体石蜡可为54#石蜡或58#石蜡。
上述的方法中，所述惰性气体可为N2或氩气；
所述处理液中惰性气体的通气速率可为0.01～1.0L/min，具体可为0.01～0.1L/min、0.1～1L/min、0.01L/min、1.0L/min或0.1L/min；
所述处理液中惰性气体的通气时间可为0.5～1.5h，具体可为0.5～1.0h、1.0～1.5h、0.5h、1.0h或1.5h；
所述静置使其分层步骤中，上层为石蜡。
上述的方法中，所述分离得到的石蜡和水相的具体步骤可为在1000～5000rpm(如1000rpm、3000rpm或5000rpm)的条件下离心2～5min(如2min、5min或3min)；
所述方法还可包括如下步骤：将分离得到的石蜡在40～50MPa(如45MPa、50MPa、40MPa)、温度为30～40℃(如30℃、40℃或35℃)的条件下干燥4～6h(如4h、5h或6h)。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：将分离得到的所述离子液体的水溶液重复进行步骤S2、步骤S3和步骤S4。
优选地，所述重复进行步骤S2、步骤S3和步骤S4之前，采用30～50μm的滤纸对分离得到的离子液体的水溶液进行过滤。
本发明还保护一种油气输送管道中沉积石蜡的清理方法，包括如下步骤：用上述任一项所述的方法清理油气输送管道中的沉积石蜡。
本发明具有如下有益效果：
本发明制备了一种新型的CO2/N2开关离子液体，相比于传统的化学清蜡试剂(如石油醚、正庚烷、柴油等)，具有低毒性、低挥发性、低腐蚀性等环境友好特征。相比于传统的油溶性清蜡试剂，本发明直接使用的为离子液体水溶液，该离子液体在CO2通入后，转变为疏水的状态，有效地溶解石蜡；在N2作用下，转变为亲水的状态，分离出石蜡，同时再次得到离子液体水溶液。该过程操作简单，不要特定的清蜡设备，不需要加热，只需要一步N2的通入可同时实现石蜡的分离和离子液体水溶液的回收，极大的简化了化工分离过程；回收的溶液可回收重复利用，可大大降低成本，减少对环境的二次污染。
附图说明
图1为本发明基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡(如油气输送管道中沉积石蜡)的流程图。
具体实施方式
正如背景技术所描述的，现有的石蜡清理方法中，化学方法对环境和人体造成了严重威胁，且存在溶剂不易分离和回收的问题，而共聚清理对清理工具的要求很高。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法，包括如下步骤：S1、将脂肪酸和聚醚胺的混合液在真空条件下进行干燥，得到离子液体；S2、在离子液体的水溶液中通入CO2，得到上相为脂肪酸且下相为聚醚铵盐水溶液的两相混合体系；S3、将待清理的固体石蜡与两相混合体系混合，石蜡溶解于上相脂肪酸，得到处理液；S4、在处理液中通入惰性气体后静置使其分层，分离得到的石蜡和水相，得到石蜡和离子液体的水溶液。如图1所示，本发明方法在清理过程中，采用脂肪酸和聚醚胺的混合液在真空条件下进行干燥制备得到的离子液体，该离子液体为CO2/N2开关离子液体，在CO2通入后，转变为疏水的状态，有效地溶解石蜡；在N2作用下，转变为亲水的状态，分离出石蜡，同时再次得到离子液体水溶液，操作简单，不仅安全环保，还能够对离子液体溶液进行回收再利用。
进一步地，脂肪酸为碳链上总碳原子数为6～12的饱和脂肪酸，优选正己酸、正庚酸和正辛酸中的任一种；
聚醚胺为亲水的伯胺类聚合物，优选分子量为200～400的聚醚胺，更优选为聚醚胺D230；
脂肪酸和聚醚胺的混合液中，脂肪酸与聚醚胺的摩尔比为(0.3～3)：1。
可选地，CO2/N2开关离子液体的制备方法包括以下步骤；室温20～30℃条件下，将正己酸和聚醚胺D230以摩尔比为(0.3～3)：1混合，然后在压力为40～50MPa、温度为40～60℃下干燥3～5h，得到CO2/N2开关离子液体。
可选地，CO2/N2开关离子液体的制备方法包括以下步骤；室温20～30℃条件下，将正庚酸和聚醚胺D230以摩尔比为(0.3～3)：1混合，然后在压力为40～50MPa、温度为40～60℃下干燥3～5h，得到CO2/N2开关离子液体。
可选地，CO2/N2开关离子液体的制备方法包括以下步骤；室温20～30℃条件下，将正辛酸和聚醚胺D230以摩尔比为(0.3～3)：1混合，然后在压力为40～50MPa、温度为40～60℃下干燥3～5h，得到CO2/N2开关离子液体。
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、基于CO2/N2开关离子液体的清理石蜡的方法
按照图1所示清理，该方法的具体步骤如下：
步骤S1、CO2/N2开关离子液体的制备
室温25℃条件下，将正己酸和聚醚胺D230以摩尔比为0.3:1混合，然后在压力为40MPa、温度为40℃下干燥3h，得到CO2/N2开关离子液体。
步骤S2、54#石蜡的溶解
配制浓度为5wt％的正己酸/D230离子液体水溶液，然后以速率0.01L/min向混合液中通入CO2气体，直到溶液pH值恒定不变，停止通气，得到两相混合体系，上层为正己酸，下层为聚醚铵盐水溶液。取下层水溶液，用CCl4溶剂萃取三次并转移到烧杯中，经无水氯化钙处理除去水，将萃取液转移到容量瓶中，选用红外测油仪进行含油量测定，测定步骤参照GB 4914-2008，得到正己酸的转化率为95％。将得到的两相混合体系与54#石蜡按质量比1:1混合，石蜡溶解于上层正己酸，石蜡的溶解速率测定步骤参照SY-T 6300-2009。
步骤S3、54#石蜡的分离和溶剂的回收
在20～30℃下，在步骤S2中，以速率0.01L/min通入N2，通气0.5h，静置分层后得到两相体系，上层为石蜡，下层为正己酸/D230离子液体水溶液；将混合体系转移到离心管内，在1000rpm的条件下离心2min，分离出石蜡，在40MPa、温度为30℃下干燥4h，测定石蜡的回收率；
步骤S4、离子液体水溶液的循环
步骤S3得到的正己酸/D230离子液体水溶液，经过30-50um滤纸过滤后，重新用于步骤S2、S3和S4。
实施例2
基于CO2/N2开关离子液体的清理石蜡的方法，如图1所示。该方法的具体步骤如下：
步骤S1、CO2/N2开关离子液体的制备
室温25℃条件下，将正庚酸和聚醚胺D230以摩尔比为3:1混合，然后在压力为50MPa、温度为60℃下干燥5h，得到CO2/N2开关离子液体。
步骤S2、54#石蜡的溶解
配制浓度为50wt％的正庚酸/D230离子液体水溶液,然后以速率1.0L/min向混合液中通入CO2气体，直到溶液pH值恒定不变，停止通气，得到两相混合体系，上层为正庚酸，下层为聚醚铵盐水溶液。取下层水溶液，用CCl4溶剂萃取三次并转移到烧杯中，经无水氯化钙处理除去水，将萃取液转移到容量瓶中，选用红外测油仪进行含油量测定，测定步骤参照GB 4914-2008，得到正庚酸的转化率为97％。将得到的两相混合体系与54#石蜡按质量比1:1混合，石蜡溶解于上层正庚酸，石蜡的溶解速率测定步骤参照SY-T 6300-2009。
步骤S3、54#石蜡的分离和溶剂的回收
在20～30℃下，在步骤S2中，以速率1.0L/min通入N2，通气1.5h，静置分层后得到两相体系，上层为石蜡，下层为正庚酸/D230离子液体水溶液；将混合体系转移到离心管内，在5000rpm的条件下离心5min，分离出石蜡，在50MPa、温度为40℃下干燥6h，测定石蜡的回收率；
步骤S4、离子液体水溶液的循环
步骤S3得到的正庚酸/D230离子液体水溶液，经过30-50um滤纸过滤后，重新用于步骤S2、S3和S4。
实施例3
基于CO2/N2开关离子液体的清理石蜡的方法，如图1所示。该方法的具体步骤如下：
步骤S1、CO2/N2开关离子液体的制备
室温25℃条件下，将正辛酸和聚醚胺D230以摩尔比为1:1混合，然后在压力为45MPa、温度为50℃下干燥4h，得到CO2/N2开关离子液体。
步骤S2、54#石蜡的溶解
配制浓度为30wt％的正辛酸/D230离子液体水溶液,然后以速率0.1L/min向混合液中通入CO2气体，直到溶液pH值恒定不变，停止通气，得到两相混合体系，上层为正辛酸，下层为聚醚铵盐水溶液。取下层水溶液，用CCl4溶剂萃取三次并转移到烧杯中，经无水氯化钙处理除去水，将萃取液转移到容量瓶中，选用红外测油仪进行含油量测定，测定步骤参照GB 4914-2008，得到正辛酸的转化率为98％。将得到的两相混合体系与54#石蜡按质量比1:1混合，石蜡溶解于上层正辛酸，石蜡的溶解速率测定步骤参照SY-T 6300-2009。
步骤S3、54#石蜡的分离和溶剂的回收
在20～30℃下，在步骤S2中，以速率0.1L/min通入N2，通气1.0h，静置分层后得到两相体系，上层为石蜡，下层为正辛酸/D230离子液体水溶液；将混合体系转移到离心管内，在3000rpm的条件下离心3min，分离出石蜡，在45MPa、温度为35℃下干燥5h，测定石蜡的回收率；
步骤S4、离子液体水溶液的循环
步骤S3得到的正辛酸/D230离子液体水溶液，经过30-50um滤纸过滤后，重新用于步骤S2、S3和S4。
实施例4
处理方法步骤同实施例1，不同之处在于，待处理石蜡为58#石蜡。
实施例5
处理方法步骤同实施例2，不同之处在于，待处理石蜡为58#石蜡。
实施例6
处理方法步骤同实施例3，不同之处在于，待处理石蜡为58#石蜡。
对比例1
处理方法步骤同实施例2，不同之处在于步骤S1中未在压力为50MPa、温度为60℃下干燥5h。
S1、CO2/N2开关离子液体的制备
室温25℃条件下，将正庚酸和聚醚胺D230以摩尔比为3:1混合搅拌3h，得到CO2/N2开关离子液体。
步骤S2、54#石蜡的溶解
配制浓度为50wt％的正庚酸/D230离子液体水溶液，然后以速率1.0L/min向混合液中通入CO2气体，直到溶液pH值恒定不变，停止通气，得到两相混合体系，上层为正庚酸，下层为聚醚铵盐水溶液。取下层水溶液，用CCl4溶剂萃取三次并转移到烧杯中，经无水氯化钙处理除去水，将萃取液转移到容量瓶中，选用红外测油仪进行含油量测定，测定步骤参照GB 4914-2008，得到正庚酸的转化率为97％。将得到的两相混合体系与54#石蜡按质量比1:1混合，石蜡溶解于上层正庚酸，石蜡的溶解速率测定步骤参照SY-T 6300-2009。
步骤S3、54#石蜡的分离和溶剂的回收
在20～30℃下，在步骤S2中，以速率1.0L/min通入N2，通气1.5h，静置分层后得到两相体系，上层为石蜡，下层为正庚酸/D230离子液体水溶液；将混合体系转移到离心管内，在5000rpm的条件下离心5min，分离出石蜡，在50MPa、温度为40℃下干燥6h，测定石蜡的回收率；
步骤S4、离子液体水溶液的循环
步骤S3得到的正庚酸/D230离子液体水溶液，经过30-50um滤纸过滤后，重新用于步骤S2、S3和S4。
对比例2
处理方法步骤同实施例2，不同之处在于步骤S2中正庚酸/D230离子液体水溶液的质量浓度为2.5wt％。
54#石蜡的溶解
步骤S1、CO2/N2开关离子液体的制备
室温25℃条件下，将正庚酸和聚醚胺D230以摩尔比为3:1混合，然后在压力为50MPa、温度为60℃下干燥5h，得到CO2/N2开关离子液体。
步骤S2、54#石蜡的溶解
配制浓度为2.5wt％的正庚酸/D230离子液体水溶液，然后以速率1.0L/min向混合液中通入CO2气体，直到溶液pH值恒定不变，停止通气，得到两相混合体系，上层为正庚酸，下层为聚醚铵盐水溶液。取下层水溶液，用CCl4溶剂萃取三次并转移到烧杯中，经无水氯化钙处理除去水，将萃取液转移到容量瓶中，选用红外测油仪进行含油量测定，测定步骤参照GB 4914-2008，得到正庚酸的转化率为86％。将得到的两相混合体系与54#石蜡按质量比1:1混合，石蜡溶解于上层正庚酸，石蜡的溶解速率测定步骤参照SY-T 6300-2009。
步骤S3、54#石蜡的分离和溶剂的回收
在20～30℃下，在步骤S2中，以速率1.0L/min通入N2，通气1.5h，静置分层后得到两相体系，上层为石蜡，下层为正庚酸/D230离子液体水溶液；将混合体系转移到离心管内，在5000rpm的条件下离心5min，分离出石蜡，在50MPa、温度为40℃下干燥6h，测定石蜡的回收率；
步骤S4、离子液体水溶液的循环
步骤S3得到的正庚酸/D230离子液体水溶液，经过30-50um滤纸过滤后，重新用于步骤S2、S3和S4。
上述实施例1～6中，离子液体水溶液在CO2通入后转化为饱和脂肪酸，脂肪酸(正己酸、正庚酸和正辛酸)对石蜡的溶解速率满足清蜡剂的行业要求标准(≥0.016g/min，SY-T 6300-2009)，其中，54#、58#石蜡在上述三种脂肪酸中的溶解速率如表1所示。
表1石蜡在第一溶剂中的溶解速率
| 54#石蜡 | 58#石蜡 | |
| 实施例1 | 0.026g/min | / |
| 实施例2 | 0.035g/min | / |
| 实施例3 | 0.042g/min | / |
| 实施例4 | / | 0.021g/min |
| 实施例5 | / | 0.031g/min |
| 实施例6 | / | 0.038g/min |
| 对比例1 | 0.027g/min | / |
| 对比例2 | 0.015g/min | / |
表2为实施例1～6中石蜡的回收率表。由表可知，不同CO2/N2开关离子液体体系的清理石蜡的方法对54#、58#石蜡的回收效果显著，回收率均可达98％以上。在回收石蜡的同时，一步N2通入法可以回收离子液体水溶液，并在此用于CO2/N2开关离子液体体系的清理石蜡的工艺流程，极大的简化了化工分离过程，降低了工艺难度和技术要求。
表2、石蜡的回收率
综上所述，针对现有环境污染严重、人体危害大的化学清蜡试剂，面对困难的清蜡试剂的化工分离问题，本发明制备了低毒性、低挥发性、低腐蚀性的CO2/N2开关离子液体，在CO2通入后可有效地溶解石蜡，溶解速率≥0.016g/min，且只需要一步N2法同时实现石蜡分的离和离子液体水溶液的回收，石蜡的回收率达98％以上，极大的简化了化工分离过程，且离子液体溶液可回收重复利用，极大地降低了成本，提高了清理石蜡的工艺效率。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，可在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。
Claims (10)
1.一种基于CO2/N2开关离子液体清理固体石蜡的方法，包括如下步骤：
S1、将脂肪酸和聚醚胺的混合液在真空条件下进行干燥，得到离子液体；
S2、在所述离子液体的水溶液中通入CO2，得到上相为脂肪酸且下相为聚醚铵盐水溶液的两相混合体系；
S3、将待清理的固体石蜡与所述两相混合体系混合，石蜡溶解于上相脂肪酸，得到处理液；
S4、在所述处理液中通入惰性气体后静置使其分层，分离得到的石蜡和水相，得到石蜡和所述离子液体的水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脂肪酸为碳链上总碳原子数为6～12的饱和脂肪酸，优选正己酸、正庚酸和正辛酸中的任一种；
所述聚醚胺为亲水的伯胺类聚合物，优选分子量为200～400的聚醚胺，更优选为聚醚胺D230；
所述脂肪酸和聚醚胺的混合液中，所述脂肪酸与所述聚醚胺的摩尔比为(0.3～3)：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述脂肪酸和聚醚胺的混合液在20～30℃条件下配制；
所述真空条件的压力为40～50MPa；
所述干燥的温度为40～60℃，时间为3～5h。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述离子液体的水溶液的质量浓度为5％～50％；
所述离子液体的水溶液中CO2的通气速率为0.01～1.0L/min；
所述离子液体的水溶液中CO2的通气时间控制在当溶液pH值恒定不变时，停止通气。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述固体石蜡与所述两相混合体系的质量比为1：1；
所述固体石蜡为54#石蜡或58#石蜡。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述惰性气体为N2或氩气；
所述处理液中惰性气体的通气速率为0.01～1.0L/min；
所述处理液中惰性气体的通气时间为0.5～1.5h；
所述静置使其分层步骤中，上层为石蜡。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述分离得到的石蜡和水相的具体步骤为在1000～5000rpm的条件下离心2～5min；
所述方法还包括如下步骤：将分离得到的石蜡在40～50MPa、温度为30～40℃的条件下干燥4～6h。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：将分离得到的所述离子液体的水溶液重复进行步骤S2、步骤S3和步骤S4。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述重复进行步骤S2、步骤S3和步骤S4之前，采用30～50μm的滤纸对分离得到的离子液体的水溶液进行过滤。
10.一种油气输送管道中沉积石蜡的清理方法，包括如下步骤：用权利要求1-9中任一项所述的方法清理油气输送管道中的沉积石蜡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310509470.XA CN116590051A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310509470.XA CN116590051A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116590051A true CN116590051A (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=87600057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310509470.XA Pending CN116590051A (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116590051A (zh) |
-
2023
- 2023-05-08 CN CN202310509470.XA patent/CN116590051A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1295608A (zh) | 从原油和馏出物中除去环烷酸 | |
| CN108862954B (zh) | 一种采用开关型混合溶剂体系处理含油废弃物的方法 | |
| CN107973506B (zh) | 一种用于含油污泥调质三相分离处理的破乳剂及其制备方法 | |
| CN105694962A (zh) | 一种废矿物油的再生工艺 | |
| CN103965459A (zh) | 一种破乳剂制备方法 | |
| RU2118449C1 (ru) | Способ добычи и транспортирования высоковязких нефтепродуктов | |
| CA3045140C (en) | Water-enriching and water-depleting compositions and methods | |
| CN109181666B (zh) | 一种具有可回收性新型清蜡剂及其制备与回收方法 | |
| CN102899070B (zh) | 一种二元驱采出液综合处理剂及制备方法 | |
| CN101186350A (zh) | 利用超临界流体萃取技术的油田采出水除油新工艺 | |
| CN112048335B (zh) | 一种石油采出液同步破乳清水剂 | |
| CN107235529B (zh) | 一种用于油田含油污水处理的除油剂及其制备方法 | |
| CN113637497A (zh) | 一种多支化阳离子聚醚类微生物破乳剂的制备方法 | |
| CN116590051A (zh) | 一种基于co2/n2开关离子液体清理固体石蜡的方法 | |
| US8969612B2 (en) | Low interfacial tension surfactants for petroleum applications | |
| CN1222680C (zh) | 回收水溶性表面活性剂的方法 | |
| CN113684053B (zh) | 复合型破乳剂及其制备工艺 | |
| CN112094669B (zh) | 一种复配型油/蜡产品除固剂及其应用 | |
| CN113072921B (zh) | 一种用于井筒超稠油的降粘剂 | |
| CN104629794A (zh) | 一种耦合油气洗涤的油水初步分离方法及装置 | |
| CN113416575A (zh) | 高含蜡原油脱水用破乳剂及其制备方法 | |
| CN106479704A (zh) | 油污乳化剂及其制备方法 | |
| CN115466607B (zh) | 微乳液清防蜡剂及其制备方法和应用 | |
| US20230203930A1 (en) | Compositions and methods for improved reservoir fluids separation | |
| RU2190151C2 (ru) | Способ извлечения и перемещения высоковязких нефтепродуктов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |