DD298807A5 - DEMULGATOR FOR PROCESSING ERDOELEMULSIONS BASED ON OLIGOESTERS OF AMINOPOLYETHERALCOCOOLS WITH DICARBONE ACIDS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Demulgator zur Aufarbeitung von Erdoelemulsionen, der bei Temperaturen unter 60C spaltet und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit ermoeglicht. Der Demulgator besteht aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsaeuren.{Demulgator; Erdoelemulsionsaufarbeitung; Dicarbonsaeureoligoester; Aminopolyetheralkohol; Niedrigtemperaturemulsionsspaltung; Emulsionsspaltgeschwindigkeit; Demulgatorgemisch}The invention relates to a demulsifier for processing of petroleum emulsions, which cleaves at temperatures below 60C and allows a high initial gap speed. The demulsifier consists of a random mixture of compounds based on oligoesters of aminopolyether alcohols with dicarboxylic acids. {Demulsifier; Erdoelemulsionsaufarbeitung; Dicarbonsaeureoligoester; Aminopolyetheralkohol; Low temperature emulsion breaking; Emulsion splitting speed; Demulgatorgemisch}

Description

ist, besteht.is, exists.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft Demulgatoren auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen.The invention relates to demulsifiers based on oligoesters of aminopolyether alcohols with dicarboxylic acids for working up petroleum emulsions.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei der Förderung von Erdöl aus unterirdischen Lagerstätten werden im erheblichen Maße Erdölemulsionen gefördert. Durch natürliche im Erdöl enthaltene Emulgatoren, wie z. B. Naphthenate und andere grenzflächenaktive Verbindungen werden diese Emulsionen stabilisiert. Im Erdöl vorhandene Metallsulfide und Tone oder andere feinverteilte mineralische Bestandteile stabilisieren ebenfalls diese Emulsionen.In the extraction of oil from underground deposits petroleum emulsions are promoted to a considerable extent. By natural emulsifiers contained in petroleum, such as. As naphthenates and other surface-active compounds, these emulsions are stabilized. Metal sulfides and clays or other finely divided mineral constituents present in petroleum also stabilize these emulsions.

Für eine technische Verarbeitung des Erdöls ist die Spaltung dieser primär geförderten Emulsionen notwendig. In Spaltanlagen werden die Emulsionen im Temperaturbereich von 20°C-85°C unter Zusatz von 10-300ppm grenzflächenaktiver Stoffe, Demulgatoren, gespalten. Das abgetrennte weitgehend salz- und wasserfreie Erdöl wird danach als sogenanntes Handelserdöl zur Verarbeitung in die Raffinerien geliefert. >For a technical processing of the petroleum, the splitting of these primary promoted emulsions is necessary. In slitting plants, the emulsions are split in the temperature range from 20 ° C-85 ° C with the addition of 10-300 ppm of surfactants, demulsifiers. The separated largely salt and water-free crude oil is then supplied as so-called commercial petroleum for processing in the refineries. >

Es liegt in der Natur der Sache, daß die Stabilisierung der Erdölemulsionen entsprechend den geologischen Bedingungen des Erdölvorkommens und der chemischen Zusammensetzung des Erdöls auf die vielfältigste Art und Weise erfolgt. Entsprechend verschiedene Demulgatoren sind zur Aufarbeitung des Erdöls notwendig, da ein spezieller Demulgator nicht jade Erdölemulsion effektiv spaltet.It is in the nature of the matter that the stabilization of the petroleum emulsions takes place in the most varied ways according to the geological conditions of the petroleum deposit and the chemical composition of the petroleum. Accordingly, various demulsifiers are necessary for working up the petroleum, as a special demulsifier does not effectively split jade petroleum emulsion.

Besonders die nichtionogenen Tenside haben sich für diesen Einsatzzweck bewährt.In particular, the nonionic surfactants have been proven for this purpose.

Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Gemische wasserlöslicher und -unlöslicher Polyalkylenglycole, die mit aliphatischen oder aromatischen Diisocyanaten umgesetzt wurden, sind nach der DE-PS 1127082 und DE-PS 1495827 bekannt. Die US-PS 3202614 und 3202615 nennt gemeinsame Umsetzungsprodukte von Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymeren oder Alkylphenol-Harzoxalkylate mit Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, wie Diglycolsäure und Maleinsäureanhydrid. Oxalkylate des N,N"-Tetra-(5-oxypropylpropylol)-N'-(2-oxypropyl)-diethylentriamins werden in der DD-PS 151175 beschrieben. In der DD-PS 229136 wird ein Verfahren zur Entwässerung und Entsalzung von Erdöl unter Einsatz von Oligomeren des alpha-Methylstyroldiols oder dessen Polyglycolether beschrieben. Diurethane der allgemeinen FormelOxyethylene-oxypropylene block copolymers, mixtures of water-soluble and -insoluble polyalkylene glycols which have been reacted with aliphatic or aromatic diisocyanates, are known from DE-PS 1127082 and DE-PS 1495827. U.S. Patent Nos. 3,206,214 and 3,202,615 refer to common reaction products of oxyethylene-oxypropylene block copolymers or alkylphenol resin oxalkylates with dicarboxylic acids or their anhydrides, such as diglycolic acid and maleic anhydride. Oxalkylates of N, N "-tetra- (5-oxypropylpropylol) -N '- (2-oxypropyl) -diethylenetriamine are described in DD-PS 151175. DD-PS 229136 discloses a process for dewatering and desalting petroleum The use of oligomers of alpha-methylstyrenediol or its polyglycol ethers is described Diurethanes of the general formula

Rr-CeH4-(C₃H_eO).-(CjH4O)_h-CONH-R₁-NHCO-(OCjH4)b-(OC₃H_e).-OC_eH4-R₂ wobeiRr-CeH4- (C ₃ H _e O) .- (CjH4O) _h -CONH-R ₁ -NHCO (OCjH4) b- (OC ₃ H _e) .- OC _e H4-R ₂ wherein

Ri: aromatischer, aliphaiischer oder cycloaliphatischer Rest mit wenigstens 6 C-AtomenRi: aromatic, aliphatic or cycloaliphatic radical having at least 6 C atoms

a: 10bis40Oxypropyleneinheitena: 10 to 40 oxypropylene units

b: 5bis45Oxyethyleneinheitenb: 5 to 45 oxyethylene units

b/a: 0,3 bis 1,9b / a: 0.3 to 1.9

R₂: 4 bis 12 C-AtomenR ₂ : 4 to 12 C atoms

bedeuten,mean,

werden in der DD-PS 231948 als wirksame Demulgatoren unterhalb 3O⁰C beschrieben. In der DE-PS 2434545 werden Mischungen oxalkylierter Phenolharze, Glycolester, Polyole, Polyalkylenglycolo, Alkyl/Arylsulfonate, oxalkylierte Amine oder kurzkettige Dicarbonsäuren und hochmolekulare Polyole mit Alkylothersulfaten als Emulsionsspalter erwähnt. Polyimine unterschiedlichster Struktur werden als Demulgatoren z. B. in den DE-PS 3404538, DE-PS 2 227 546 und DE-PS 2 719978 genannt. Nach der DE-PS 3404538 wird ein Polyimin der Strukturare described in DD-PS 231948 as effective demulsifiers below 3O ⁰ C. In DE-PS 2434545 mixtures of alkoxylated phenolic resins, glycol esters, polyols, polyalkylene glycol, alkyl / arylsulfonates, alkoxylated amines or short-chain dicarboxylic acids and high molecular weight polyols are mentioned with Alkylothersulfaten as emulsion breaker. Polyimines of various structures are used as demulsifiers z. B. in DE-PS 3404538, DE-PS 2 227 546 and DE-PS 2 719 978 called. According to DE-PS 3404538 a polyimine of the structure

N XN X

X = -(-CH₂-CHj-NrHc-HX = - (- CH ₂ -CHj-NrHc-H

a und b unabhängig 0 bis 600, a + b = 50 bis 600, c = 0 bis 60a and b are independently 0 to 600, a + b = 50 to 600, c = 0 to 60

mit einem Änderungsmittel der Strukturwith a change agent of the structure

A-Z-AA-Z-A

Z = direkte Bindung oder-C_nH_2n-Z = direct bond or-C _n H _2n -

Y = Cl, Br, J, OH, Sulfonyloxy-RestY = Cl, Br, J, OH, sulphonyloxy radical

umgesetzt und das Reaktionsprodukt zur Spaltung von Ölabwasser dampfgefluteter Erdöllagerstätten eingesetzt. In einer Vielzahl von Patenten werden oxalkylierte Formaldehydharze, deren Mischungen bzw. deren nachträgliche Umsetzungsprodukte mit Diisocyanaten als wirkungsvolle Demulgatoren beschrieben (DE-PS 2445873, DE-PS 3223629, DE-PS 3223691, DE-PS 1642825). Den Demulgatoren entsprechend dem Stand der Technik haften die Nachteile an, daß sie entweder bei Temperaturen unterhalb von 60⁰C unzureichend spalten, sie nur nach aufwendigen Synthesen herstellbar sind bzw. die Ökonomie ihrer Herstellung durch niedrige Raum/Zeit-Ausbeuten gemindert ist.reacted and used the reaction product for the separation of oil waste water steam-flooded oil deposits. In a large number of patents, alkoxylated formaldehyde resins, their mixtures or their subsequent reaction products with diisocyanates are described as effective demulsifiers (DE-PS 2445873, DE-PS 3223629, DE-PS 3223691, DE-PS 1642825). The demulsifiers according to the prior art adhere to the disadvantages that they either insufficiently split at temperatures below 60 ⁰ C, they can be produced only after elaborate syntheses or the economy of their production is reduced by low space / time yields.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Oligoester von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der Demulgatoren gemäß Stand der Technik nicht haben.The aim of the invention is to provide oligoesters of aminopolyether alcohols with dicarboxylic acids for working up petroleum emulsions which do not have the disadvantages of the demulsifiers according to the prior art.

Darlegen des Wesens der ErfindungExplaining the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Demulgatoren zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren zu entwickeln, die bei Temperaturen unter 6O⁰C Erdölemulsionen spalten und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit haben.The invention has for its object to develop demulsifiers for working up petroleum emulsions based on oligoesters of Aminopolyetheralkoholen with dicarboxylic acids which split at temperatures below 6O ⁰ C petroleum emulsions and have a high initial cracking speed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Demulgator aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen der Struktur IAccording to the invention the object is achieved in that the demulsifier of a random mixture of compounds of structure I.

R₁-Q-R₂ wobeiR ₁ -QR ₂ where

C₂H₄O-C ₂ H ₄ O-

C₂H₄O-C ₂ H ₄ O-

R₁ = _(c₃H_eO-)_y-(C₂H40-)_x-(-CO-R-C0O-(C₂H4O-)_x-(C3H_eO-)_y-Q-)₁-HR ₁ = _ (c ₃ H _e O-) _y - (C ₂ H 40 -) _x - (- CO-R-COO- (C ₂ H 4 O-) _x - (C ₃ H _e O-) _y -Q-) ₁ -H

R₂ = -(C₃HeCHv-(CjH₄CH_x-HR ₂ = - (C ₃ HeCHv- (CjH ₄ CH _x -H

R = -CH=CH-, PhenylenrestR = -CH = CH-, phenylene radical

χ = 5bis30χ = 5 to 30

y = 15bis50y = 15 to 50

ζ = im statistischen Mittel 2ζ = on a statistical average 2

besteht, welches gegebenenfalls in Lösung vorliegt.which is optionally in solution.

Produkte dieser Zusammensetzung sind wirksame Demulgatoren, die schon bei Spalttemperaturen von 2O⁰C die Zerstörung der Roherdölemulsionen bewirken. Es ist ein besonderer Vorzug dieser oligomeren Demulgatoren, daß sie schon nach kurzer Einwirkungszeit die Roherdölemulsionen spalten. Vorteilhaft ist ferner, daß die mehr oleophilen Produkte die Solubilisierung von Erdöl im aus der Emulsion abgetrennten Salzwasser nicht begünstigen und damit eine umweltfreundliche Technologie einfacher zu realisieren ist.Products of this composition are effective demulsifiers, which cause the destruction of the crude oil emulsions even at split temperatures of 2O ⁰ C. It is a particular advantage of these oligomeric demulsifiers that they split the crude oil emulsions after a short reaction time. It is also advantageous that the more oleophilic products do not favor the solubilization of petroleum in the salt water separated from the emulsion and thus an environmentally friendly technology is easier to implement.

AusführungsbelspleleAusführungsbelsplele

Das Demulgiervermögen der beschriebenen erfindungsgemäßen Demulgatoren wurde an künstlichen Remulsionen aus chemisch nicht behandeltem Roherdöl und Salzwasser überprüft. Der Salzwassergehalt der Remulsionen ist den aufgeführten Beispielen zu entnehmen. Die emulgatoren wurden als 1%ige Lösungen in Xylen/Isopropanol (3:1) oder als 50%ige Lösungen eingesetzt. Die praktische Durchführung erfolgte analog dem Bottle-Test. Es wurden folgende Demulgatoren geprüft:The demulsifying power of the described demulsifiers according to the invention was tested on artificial remulsions of chemically untreated crude oil and salt water. The salt water content of the remulsions can be found in the examples listed. The emulsifiers were used as 1% solutions in xylene / isopropanol (3: 1) or as 50% solutions. The practical implementation was analogous to the bottle test. The following demulsifiers were tested:

Nr. Zusammensetzung der Verbindungen der Struktur INo. Composition of the compounds of structure I

1 x = 20,y = 20, r = 26, s = 181 x = 20, y = 20, r = 26, s = 18

2 χ = 28, y = 42, r = 40, s = 382 χ = 28, y = 42, r = 40, s = 38

3 x= 9, y = 28, r = 17, s = 323 x = 9, y = 28, r = 17, s = 32

4 x = 10,y = 40, r = 13, s = 444 x = 10, y = 40, r = 13, s = 44

5 x= 7,y = 36, r = 11,s = 325 x = 7, y = 36, r = 11, s = 32

6 γ: = 19, y = 40, r = 30, s = 386 γ : = 19, y = 40, r = 30, s = 38

Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Demulgatoren wurden einige Polyetheralkohele vom Typ IlTo better explain the demulsifiers according to the invention were some polyether alcohols type II

N t^T C₂H₄-O-R₂ C₂H₄-O-R₃ N t ^ TC ₂ H ₄ -OR ₂ C ₂ H ₄ -OR ₃

Ri, R?, R₃ = -(-C₃H 0-)_v-(-C₂H«O-)_x-H χ = 5 bis 30Ri, R ?, R ₃ = - (- C ₃ H 0-) _v - (- C ₂ H? O-) _x -H? = 5 to 30

y = 15bis50y = 15 to 50

und die eine Ausgangskomponente der Demulgatoren sind, zusätzlich mit in die Prüfungen einbezogen:and which are an initial component of the demulsifiers, are also included in the tests:

7 χ = 28, y = 427 χ = 28, y = 42

8 χ = 9, y = 288 χ = 9, y = 28

9 χ = 10, y = 409 χ = 10, y = 40

Durchgeführte Untersuchungen:Investigations carried out:

Spnltveisuch ASplegtveisuch A

Erdöl Nr.4,35Vol.-% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 35ppm, Spalttemperatur 20°CPetroleum No.4.35% by volume saltwater content, demulsifier concentration 35ppm, cracking temperature 20 ° C

Spaltergebnis in %Split result in% 0,5 h0.5 h 1h1h Produkt-Nr.:Product No .: 10min10min 6969 9292 11 3535 5858 8888 22 4545 4747 8181 33 3030 5252 8888 44 3838 4343 7979 55 2424 6161 9595 66 4141 11 55 77 00 11 88th 88th 00 11 77 99 00

Spaltversuch BSplit Test B

Erdöl Nr.5,30VoI.·% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 90ppm, Spalttemperatur 20°C, in Warenform dosiertOil no.5,30VoI ·% salt water content, demulsifier concentration 90ppm, cracking temperature 20 ° C, dosed in product form

Spaltergebnis inSplit result in %% 2h2h Produkt-Nr.:Product No .: 0,5 h0.5 h 1h1h 6464 11 2020 4141 7171 22 2626 4848 7373 33 2121 4545 8585 44 3333 5252 5252 55 1010 3333 7878 66 4141 6767 22 77 00 11 11 88th 00 00 11 99 00 11

Claims (1)

Demulgator zur Aufarbeitung von Erdölemulsionen auf der Basis von Oligoestern von Aminopolyetheralkoholen mit Dicarbonsäuren, gekennzeichnet dadurch, daß er aus einem statistischen Gemisch von Verbindungen der Struktur IDemulsifier for working up petroleum emulsions based on oligoesters of aminopolyether alcohols with dicarboxylic acids, characterized in that it consists of a random mixture of compounds of structure I R₁ = -(C₃H₆O-)_y-(C₂H4O-)_x-(-CO-R-COO-(C2H4O-)_x-C3H₆O-)_y-Q-)₂-H R₂ = -(C₃H₆O-)_y-(C₂H₄O-)_x-HR ₁ = - (C ₃ H ₆ O-) _y - (C ₂ H4O-) _x - (- CO-R-COO- (C2H4O-) _x -C3H ₆ O-) _y -Q-) ₂ -HR ₂ = - (C ₃ H ₆ O-) _y - (C ₂ H ₄ O-) _x -H R = -CH=CH-, PhenylenrestR = -CH = CH-, phenylene radical χ = 5 bis 30χ = 5 to 30 y =15 bis 50y = 15 to 50 ζ = im statistischem Mittel 2ζ = statistically 2