Стабілізована водна композиція водоосвітлювача і способи її використання
Формула / Реферат
1. Водна композиція водоосвітлювача, яка містить:
і) латексну дисперсію аніонного полімеру, де аніонний полімер включає:
A) щонайменше один С3-С8 α,β-етиленненасичений карбокислотний мономер;
B) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер;
C) необов'язково один або декілька із подальших представників:
1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини,
2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має більш довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В), і
3) щонайменше один неіонний уретановий мономер; і
D) необов'язково щонайменше один зшивач;
іі) спирт; і
ііі) основу,
де водна композиція водоосвітлювача є стабільною у діапазоні від -40 до 60 °C і при циклічній зміні температури у діапазоні від -40 до 60 °C, і
де:
і) латексна дисперсія аніонного полімеру присутня у кількості в діапазоні від 20 до 80 масових відсотків;
іі) спирт присутній у кількості в діапазоні від 5 до 70 масових відсотків;
ііі) основа присутня у кількості в діапазоні від більше ніж 0,05 ммоль/г до менше ніж 0,22 ммоль/г у розрахунку на суху масу аніонного полімеру; і
iv) баланс композиції складає вода,
де рівні масового процентного вмісту для і), іі), ііі), iv) у сукупності становлять 100 і одержуються у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача.
2. Композиція за п. 1, де карбокислотний мономер А) являє собою метакрилову кислоту, акрилову кислоту або їх суміш, а ненасичений мономер В) являє собою моновініловий складний ефір.
3. Композиція за п. 1, де діол являє собою пропіленгліколь або етиленгліколь.
4. Спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафта-вода, генерованих під час проведення операцій у нафтовій промисловості із нафтових і водних попередників, які стають перемішаними під час проведення згаданих операцій, при цьому згаданий спосіб включає подавання у нафтовий попередник, у водний попередник або у обидва вказані попередники до, під час або після перемішування попередників ефективної для деемульгування кількості водної композиції водоосвітлювача за п. 1.
5. Водна композиція водоосвітлювача за пп. 1 та 4, де
і) латексна дисперсія аніонного полімеру містить:
А) 15-80 % мас. щонайменше одного С3-C8 α,β-етиленненасиченого карбокислотного мономера, який описується формулою:
, (І)
де R являє собою Н, a R' являє собою Н, С1-С4алкіл або -СН2СООХ;
R являє собою -СООХ, a R' являє собою Н або -СН2СООХ; або
R являє собою СН3, a R' являє собою Н; і
X являє собою Н або С1-С4алкіл;
B) 15-80 % мас. щонайменше одного неіонного співполімеризованого α,β-етиленненасиченого мономера, який описується формулою:
CH2=CYZ, (II)
де
Y являє собою Н, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN, Сl,
,
або -СН=СН2;
Y являє собою СН3, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN або -СН=СН2; або
Y і Z являють собою Сl; і
R являє собою С1-С8алкіл або С2-С8гідроксіалкіл;
R' являє собою Н, Сl, Вr або С1-С3алкіл; і
R" являє собою С1-С8алкіл; і
C) 0-50 % мас. одного або декількох подальших мономерів:
1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини, яка описується формулою:
, (III)
де
R являє собою Н або СН3, кожен R' являє собою С1-С4алкіл,
R" являє собою С8-С20алкіл або С8-С16алкілфеніл,
n являє собою середнє значення у діапазоні 6-100, a m являє собою середнє значення у діапазоні приблизно 0-50 за тієї умови, що n³m, і (n+m) становить приблизно 6-100; і
2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В) і який описується формулою:
CH2=CYZ, (IV)
де Y являє собою Н, a Z являє собою -COOR, -C6H4R' або
,
Y являє собою СН3, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', і R являє собою С10-С20алкілгідроксіалкіл; R' являє собою С4-С8алкіл; і R" являє собою С9-С20алкіл; і
3) щонайменше один неіонний уретановий мономер, який являє собою уретановий продукт реакції між неіонною поверхнево-активною речовиною, яка містить одну гідроксильну групу, і моноетиленненасиченим моноізоціанатом,
де рівні масового процентного вмісту одержуються у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру.
6. Спосіб за п. 4, де дисперсія або емульсія нафта-вода є дисперсією або емульсією "нафта у воді".
7. Спосіб за п. 4, де дисперсія або емульсія нафта-вода є дисперсією або емульсією "вода у нафті".
8. Спосіб за п. 4, де водну композицію водоосвітлювача подають у водний попередник.
9. Спосіб за п. 4, де ефективна для деемульгування кількість водної композиції водоосвітлювача знаходиться у діапазоні від 1 до 10000 ч./млн.
Текст
Реферат: Дисперсії і емульсії нафта-вода, зроблені у результаті проведення операцій у нафтовій промисловості, піддають деемульгуванню і освітленню при використанні водної композиції водоосвітлювача. Латексна дисперсія аніонного полімеру містить аніонний полімер, який містить: А) 2-80 % мас. щонайменше одного С3-С8 α,β-етиленненасиченого карбокислотного мономера; В) 15-80 % мас. щонайменше одного неіонного співполімеризованого α,βетиленненасиченого мономера; С) 0-50 % мас. одного або декількох подальших мономерів: С1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини; або С2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В); або С3) щонайменше один неіонний уретановий мономер; і необов'язково D) 0-5 % мас. щонайменше одного зшивача. UA 114424 C2 (12) UA 114424 C2 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ Даний винахід стосується захищеної від замерзання водної композиції водоосвітлювача і способу деемульгування і освітлення емульсій і дисперсій нафта-вода, зроблених у результаті проведення операцій з видобування і перегонки нафти, при використанні згаданої водної композиції водоосвітлювача. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Дисперсія являє собою суміш, у якій одна фаза диспергована в іншій безперервній фазі із іншими композицією або фазою. Емульсія являє собою дисперсію, яка містить дві незмішувані рідини, одна із яких диспергована у вигляді крапельок (внутрішня фаза) у іншій (безперервна або зовнішня фаза). Таким чином, усі емульсії являють собою дисперсії, але не всі дисперсії являють собою емульсії. Стабільні емульсії є тими із них, які нездатні розчинятися в фазах, що утворюють їх, без застосування деякої форми механічної або хімічної обробки. У нафтовій промисловості регулярно виробляють суміші і дисперсії нафти і води різні операції, які включають нижченаведене, але не обмежувані тільки цим: пошуково-розвідувальні роботи, видобування, перегонка і хімічна переробка вуглеводнів, які включають нижченаведене, але не обмежуваних тільки цим: сиру нафту, газ і їх похідні продукти. Такі суміші звичайно також містять і інші сполуки, які включають нижченаведене, але не обмежувані тільки цим: воски, асфальтени, різні солі, суспендовані матеріали, біологічну поверхнево-активну речовину із ґрунту, додані поверхнево-активні реагенти, які інгібують утворення корозії/відкладень тощо, які можуть варіюватися при переході від одного місця розташування до іншого. На додаток до цього, проблеми із фазовим розділенням можуть викликати синтетичні і природні поверхневоактивні речовини, або отримувані по місцю, або такі, що додаються у методиках підвищення нафтовіддачі, такі, як хімічне заводнення із застосуванням лужної поверхнево-активної речовини (ЛПАР) і хімічне заводнення із застосуванням лужної полімерної поверхнево-активної речовини (ЛППАР). Поряд із присутністю даних інших сполук до утворення із даних сумішей нафти і води дисперсій і відносно стабільних емульсій приводять і високі зсувні і перемішувальні зусилля. Деякі такі емульсії являють собою емульсії "вода у нафті", які звичайно у нафтовій промисловості називаються "регулярними" емульсіями, у яких нафта являє собою безперервну фазу. Інші являють собою емульсії "нафта у воді", які звичайно у нафтовій промисловості називаються "зворотними" емульсіями, у яких вода являє собою безперервну фазу. "Руйнування" емульсій нафта-вода означає розділення фаз нафти і води. Термін "руйнування" має на увазі те, що емульгуючі плівки навколо крапельок води або нафти "руйнуються" так, що може відбуватися коалесценція, яка із часом у результаті приводить до розділення фаз нафти і води, наприклад, у результаті гравітаційного відстоювання. Наприклад, деемульгатори описують клас речовин, які руйнують або розділяють емульсію, або нормальну, або зворотну, на фази, які складають її. Освітлювачі описують сполуки, які використовують для руйнування емульсій і відділення фази нафти від води, що тим самим робить воду "більш освітленою". Відома наявність деякого перекривання у типах сполук, які ефективно деемульгують, і сполук, які освітлюють, тобто, деякі сполуки є придатними для використання як для деемульгування, так і для освітлення емульсій і дисперсій нафта-вода. Під час фази видобування із нафтової свердловини у ґрунт може бути закачано велику кількість води через одну або декілька нагнітальних свердловин з метою виштовхування нафти у підземному пласті із ґрунту у напрямку продуктивної свердловини. У міру зростання терміну служіння свердловин із свердловини у комбінації із нафтою добувається пластова вода. Крім того, у багатьох методиках витягання нафти вторинними і третинними способами, таких, як заводнення із закачуванням водяної пари, витягання нафти із бітумінозного/нафтоносного піщаників і гравітаційне дренування при закачуванні водяної пари (ГДЗВП), для витягання нафти використовують великі кількості води. У таких обставинах нафта звичайно виходить із ґрунту у вигляді емульсії. Для руйнування даної емульсії, тобто відділення води від фази нафти, у загальному випадку використовують деемульгатори, такі, як поліалкіленгліколі (ПАГ), блокспівполімери полі(етиленоксиду) (ПЕО) і полі(пропіленоксиду) (ППО) і алкоксилати алкілфенольної смоли. У деяких випадках у потік промислової нафтової емульсії також додають водоосвітлювачі. Відразу після розділення емульсії на нафтову фракцію і водну фракцію отримана водна фракція (тобто, "вода, яка добувається") може містити приблизно 1000 частин у розрахунку на мільйон частин (ч/млн) нафти, захопленої у водній фазі. Іншими словами, утворюється "зворотна" емульсія, тобто, емульсія "нафта у воді". Дана емульсія має забарвлення десь в інтервалі від коричневої до чорної - залежно від кількості присутніх домішок. Така вода, яка добувається, може бути генерована у великих кількостях (тобто, аж до мільйонів галонів (3,78 1 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мільйонів літрів) за добу) і або повторно закачуватися у пласт, або утилізуватися в океан. Постанови уряду, такі, як Закон про чисту воду США і Кодекс Агентства з охорони навколишнього середовища США серед постанов федеральних органів у Сполучених Штатах, вимагають зменшення величини рівня вмісту нафти аж до дуже низьких рівнів перед тим, як вода, яка добувається, може бути викинута. Хоча кількість нафти, яка допускається у воді, яка викидається, відповідно до таких постанов, варіюється при переході від однієї юрисдикції до іншої, стандарт у загальному випадку є дуже низьким, тобто, звичайно набагато меншим, ніж 100 ч/млн нафти у воді. Крім того, в умовах збільшення витрат і постанов стосовно використання прісної води для повторного використання води вимагаються низькі рівні нафти. Практика зменшення нафти у воді від кількості, яка зустрічається у природі, до менше, ніж 50 ч/млн, звичайно відома під назвою "освітлення" і являє собою просте руйнування зворотної емульсії. Освітлення такої деемульгованої пластової води звичайно включає використання акрилатних полімерів, катіонних полімерів, катіонних поліелектролітів і розчинних у воді амфіфільних полімерів для флокулювання суспендованих нафтових і дисперсних матеріалів і, тим самим, отримання (більш) освітленої води. Успішні вибір і використання ефективних полімерних сполук для деемульгування і освітлення емульсій нафта-вода, отриманих під час проведення операцій у нафтовій промисловості, є дуже складними, оскільки те, буде чи ні функціонувати конкретний полімер, залежить від множини факторів, які включають нижченаведене, але не обмежуваних тільки цим: геологічна будова і місце розташування підземних нафтовмісних пластів, джерело води, природа суспендованих твердих речовин, тип нафти, природа інших використовуваних реагентів тощо. Таким чином, відсутнє яке-небудь одне рішення для практики деемульгування і освітлення нафтопромислових емульсій. Залежно від індивідуальних нафтових родовищ і задіяних умов різні полімери будуть забезпечувати отримання оптимальних експлуатаційних характеристик у різних місцях розташування. Попередній рівень техніки включає множину патентів і літературних джерел загального змісту, які стосуються деемульгування і освітлення дисперсій і емульсій нафта-вода, які добуваються у результаті проведення операцій у нафтовій промисловості. Наприклад, у публікації патентної заявки США US 2007/0244248 описується використання полімеру, який містить ароматичні і олеофільні групи, для деемульгування емульсій нафтавода. У публікації USP 5100582 описується дуже специфічна композиція тетраполімеру, який містить статистичні комбінації із акрилової кислоти, метакрилової кислоти, метилметакрилату і бутилакрилату, для використання як деемульгатора для системи "вода у сирій нафті". Крім того, у кожній із публікацій USP 6025426 і USP 5330650 викладається використання гідрофільних катіонних співполімерів акриламіду, які мають високу молекулярну масу, як допоміжних добавок для водоосвітлення. У публікації USP 4582628 описується використання полімерів вінільного типу, зроблених із гідрофільних і гідрофобних вінільних полімерів, для деемульгування емульсій із нафти і води у нафтовій промисловості. У публікації USP 5643460 описуються низькомолекулярні розчинні у воді катіонні полімери метилхлориду диметиламіноетилакрилату і четвертинної солі бензилхлориду для руйнування емульсій "нафта у воді", які виходять у результаті проведення операцій на нафтовому родовищі. У публікації USP 5472617 пропонується спосіб деемульгування емульсії із сирої нафти і води, який включає додавання деемульгаторів, отриманих із (мет)акрилатів оксіалкілатів, співполімеризованих із гідрофільними мономерами. У публікації китайської патентної заявки CN1883740 описується використання полімерів, які зроблені із гідрофобних мономерів складних ефірів (мет)акрилової кислоти і гідрофільних мономерів (мет)акрилової кислоти і мають молекулярні маси у діапазоні від 5000 до 100000 г/моль, для деемульгування емульсій із сирої нафти і води. У патентній публікації США US 2011 0031163 описується гідрофобно модифіковані, модифіковані при використанні поверхнево-активної речовини і злегка зшиті аніонні акрилатні співполімери для розділення дисперсій або емульсій із нафти і води, утворених у зв'язку з проведенням операцій на нафтовому родовищі. Однак, у жодному із вищезгаданих джерел у вигляді патентів і публікацій не описуються стабілізовані полімери для руйнування емульсій нафта-вода, зроблених у результаті проведення операцій на нафтовому родовищі і при перегонці нафти, які знаходяться і/або функціонують у надзвичайно холодних навколишніх середовищах, таких, як арктичні регіони. Поліпшена низькотемпературна стабільність, яка іноді називається захистом від замерзання, є важливою не тільки для використання, а також і для збереження, і транспортування. Сюди включаються як морське транспортування у бочках, так і перекачування через трубопроводи для полімерних сполук при проведенні операцій у нафтовій промисловості в холодних 2 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 навколишніх середовищах. У випадку збереження водних розчинів полімерів у місці розташування, у якому температура навколишнього середовища опускається нижче 0 °C, розчини можуть замерзати, розділятися або утворювати осад, який, таким чином, перешкоджає реалізації можливості перекачувати достатні кількості полімерного розчину до бажаного текучого середовища. Існує потреба у низькотемпературній водній композиції водоосвітлювача, яка придатна для використання при деемульгуванні емульсій із нафти і води у нафтовій промисловості, яка демонструє поліпшену низькотемпературну стабільність. КОРОТКИЙ ВИКЛАД ВИНАХОДУ Даний винахід пропонує таку стабілізовану водну композицію водоосвітлювача і спосіб її використання для розділення фаз нафти і води у дисперсії або емульсії нафта-вода, зроблених у результаті проведення операцій у нафтовій промисловості, де водна композиція водоосвітлювача є стабільною у діапазоні від -40С до 60С і при циклічній зміні температури у діапазоні від -40С до 60С. Водна композиція водоосвітлювача подається у емульсію нафтавода у кількості, яка забезпечує в результаті ефективне деемульгування. Водна композиція водоосвітлювача містить i) латексну дисперсію аніонного полімеру, переважно у кількості у діапазоні від 20 до 80 масових відсотків, де аніонний полімер включає: А) щонайменше один С 3С8 α,β-етиленненасичений карбокислотний мономер, переважно метакрилову кислоту, акрилову кислоту або їх суміш, переважно у кількості 15-80% мас.; В) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, переважно моновініловий складний ефір, переважніше етилацетат, переважно у кількості 15-80% мас.; С) необов'язково одного або декількох із подальших представників: (1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини; (2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,βетиленненасичений мономер, який має довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В); і (3) щонайменше один неіонний уретановий мономер, переважно у кількості 0-50% мас.; і D) необов'язково щонайменше один зшивач, переважно у кількості 0-5% мас., де рівні масового процентного вмісту А, В, С і D у сукупності складають 100 відсотків і виходять у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру i); ii) спирт, переважно етиленгліколь або пропіленгліколь, переважно у кількості у діапазоні від 5 до 70 масових відсотків; iii) основа, переважно у кількості у діапазоні від 0,05 ммоль/г до 0,22 ммоль/г у розрахунку на масу латексної дисперсії аніонного полімеру i); і iv) воду, яка складає баланс композиції. Рівні масового процентного вмісту для i), ii), iii), iv) у сукупності становлять 100 відсотків і виходять у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. Зокрема, щонайменше один С3-С8 α,β-етиленненасичений карбокислотний мономер описується формулою: , де R являє собою Н, а R' являє собою Н, С 1-С4алкіл або -СН2СООХ; R являє собою -СООХ, а R' являє собою Н або -СН2СООХ; або R являє собою СН3, а R' являє собою Н; і Х являє собою Н або С1-С4алкіл. Щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер описується формулою: CH2=CYZ (II), де Y являє собою Н, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN, Cl, або -СН=СН2; Y являє собою СН3, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN або -СН=СН2; або Y і Z являють собою Cl; і R являє собою С1-С8алкіл або С2-С8гідроксіалкіл; R' являє собою Н, Cl, Br або С1-С3алкіл; і R" являє собою С1-С8алкіл. Крім того, у випадку присутності такого мономерний компонент С) являє собою один або декілька подальших мономерів: (1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини, який описується формулою: , де R являє собою Н або СН3, кожен R' являє собою С1-С4алкіл, R" являє собою С8-С20алкіл або С8-С16алкілфеніл, n являє собою середнє значення у діапазоні 6-100, а m являє собою 3 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 середнє значення у діапазоні приблизно 0-50 за тієї умови, що n≥m, і (n+m) становить приблизно 6-100; (2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має більш довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В) і який описується формулою: CH2=CYZ (IV), де Y являє собою Н, а Z являє собою -COOR, -C6H4R' або Y являє собою СН3, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', і R являє собою С10С20алкілгідроксіалкіл; R' являє собою С4-С8алкіл; і R" являє собою С9-С20алкіл; і (3) щонайменше один неіонний уретановий мономер, який являє собою уретановий продукт реакції між неіонною поверхнево-активною речовиною, яка містить одну гідроксильну групу, і моноетиленненасиченим моноізоціанатом. У ще одному варіанті здійснення даний винахід пропонує спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафта-вода, генерованих під час проведення операцій у нафтовій промисловості із нафтових і водних попередників, які стають перемішаними під час проведення операцій. Даний спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафта-вода включає подавання ефективної для деемульгування кількості, переважно у діапазоні від 1 до 10000 ч/млн, вищезгаданої водної композиції водоосвітлювача у нафтовий попередник, у водний попередник або у обидва дані попередники до, під час або після перемішування попередників. Дисперсія або емульсія нафта-вода можуть являти собою дисперсію або емульсію "нафта у воді" або дисперсію або емульсію "вода у нафті". ДОКЛАДНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ "Полімер" згідно із використання у даному документі і із визначенням у публікації FW Billmeyer, JR. in Textbook of Polymer Science, second edition, 1971 являє собою відносно велику молекулу, утворену із продуктів реакції дрібніших хімічних повторюваних ланок. Полімери можуть мати структури, які є лінійними, розгалуженими, зіркоподібними, петлеподібними, надрозгалуженими, зшитими або являють собою їх комбінацію; полімери можуть мати один тип повторюваної ланки ("гомополімери"), або вони можуть мати більше, ніж один тип повторюваної ланки ("співполімери"). Співполімери можуть мати різні типи повторюваних ланок, скомпонованих випадковим чином, послідовно, у блоках, у інших компонуваннях або у вигляді будь-якої їх суміші або комбінації. Хімічні речовини, які вступають у реакцію одна із одною з утворенням повторюваних ланок полімеру, у даному документі відомі під назвою "мономери", а полімер у даному документі вважається утвореним із "заполімеризованих ланок" мономерів, які вступають у реакцію з утворенням повторюваних ланок або які включають дані ланки. Хімічна реакція або реакції, у яких мономери вступають у реакцію із перетворенням у заполімеризовані ланки полімеру, нехай це буде гомополімер або будь-який тип співполімеру, у даному документі відомі під назвою "полімеризація" або "полімеризовані". В усіх композиціях у даному документі рівні масового процентного вмісту завжди у сукупності будуть становити 100 відсотків. Таким чином, рівні процентного вмісту, заявлені нижче у даному документі для опису часток різних мономерних компонентів у полімері, у всіх випадках виходять у розрахунку на сукупну масу полімеру, що у сукупності становить 100 відсотків. Молекулярні маси полімерів можуть бути виміряні стандартними методами, такими, як, наприклад, ексклюзійна хроматографія розмірів (також названа гель-проникною хроматографією) або вимірювання характеристичної в'язкості. Згідно з використання у даному документі префікс "(мет)акрил-" означає "метакрил- або акрил-". Термін "операції у нафтовій промисловості" згідно з використання у даному документі включає нижченаведені, але не обмежується тільки цим: види діяльності і способи, призначені для пошуково-розвідувальних робіт, видобування, перегонки і хімічної переробки вуглеводнів, які включають нижченаведені, але не обмежуваних тільки цим: сиру нафту, газ і їх похідні. Наприклад, пошуково-розвідувальні роботи найчастіше включають початкове буріння свердловин, де як мастило і теплопоглинач використовують буровий розчин або буровий шлам, які звичайно являють собою суміш із рідких і газоподібних текучих середовищ і твердих речовин. Для стабілізації такого шламу з метою отримання гомогенної композиції корисними є придатні для використання диспергатори. Операції з видобування включають нижченаведене, але не обмежуються тільки цим: перекачування великих кількостей води у ґрунт згідно із представленим вище описом, що відповідно генерує великі кількості "пластової води" 4 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дисперсії або емульсії "нафта у воді". Звичайна і вигідна практика полягає у руйнуванні таких емульсій при використанні добавок для видалення і витягання нафти із води, яка добувається. Способи перегонки нафти, наприклад, включають нижченаведене, але не обмежуються тільки цим: видалення неорганічних твердих речовин і солей (яке називається "знесоленням") із нафти, яка добувається. Операції зі знесолення приводять до отримання сумішей "нафта у воді", які вимагають проведення освітлення і/або деемульгування перед викиданням або повторним використанням. Нарешті, хімічна переробка у нафтовій промисловості включає множину різних видів діяльності, таких, як, наприклад, без обмеження: отримання етилену у результаті фракціонування, яке включає операції з водяного загартування. Операції із загартування при виробництві етилену генерують гартівну воду, яка містить важкі, середні і легкі вуглеводні, і тому вимагають проведення деемульгування і/або освітлення. Фахівці у відповідній галузі техніки легко встановлять множину різних операцій, які проводять у нафтовій промисловості, для яких доцільно може бути використаний даний винахід, і винахід припускає включення усіх таких галузей застосування. Термін "емульсія "нафта-вода"" згідно із використання у даному документі включає дисперсії навіть там, де стабільна емульсія не існує, а також включає емульсії "вода у нафті" і емульсії "нафта у воді", а також множинні емульсії, такі, як "вода у нафті у воді". Нафта являє собою безперервну або зовнішню фазу в емульсіях "вода у нафті". Для емульсій "нафта у воді" безперервна або зовнішня фаза являє собою воду. Кінцеві точки діапазонів вважаються визначеними і визнаються такими, що включають у свої допуски інші значення згідно із уявленнями фахівців у відповідній галузі техніки, які включають нижченаведені, але не обмежувані тільки цим: значення, які трохи відрізняються від відповідної кінцевої точки, яка стосується даного винаходу, (іншими словами, кінцеві точки повинні сприйматися як такі, що включають значення "приблизні" або "близькі", або "зразкові" порівняно із кожною відповідною кінцевою точкою). Межі по діапазонах і співвідношеннях, наведені у даному документі, є комбінованими. Наприклад, у випадку наведення діапазонів 1-20 і 5-15 для конкретного параметра необхідно розуміти те, що, тим самим, також розглядаються і включаються діапазони 1-5, 1-15, 5-20 або 15-20. Термін "стабільний" при віднесенні до водних композицій водоосвітлювачів даного винаходу визначається у даному документі як позначення того, що композиція не утворює гель або осад внаслідок впливу температури, нехай це буде низька температура, висока температура або циклічна зміна температури у діапазоні від низької температури до високої температури. Звичайно низькі температури становлять -40 °C і більше, а високі температури становлять 60 °C і менше. Даний винахід пропонує водну водоосвітлюючу композицію і спосіб її використання для розділення фаз нафти і води у дисперсії або емульсії нафта-вода, зроблених у результаті проведення операцій у нафтовій промисловості. Водна водоосвітлююча композиція містить: i) латексну дисперсію аніонного полімеру, де аніонний полімер включає: А) щонайменше один С3-С8 α,β-етиленненасичений карбокислотний мономер; В) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер; С) необов'язково одного або декількох із подальших представників: (1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини; (2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В); і (3) щонайменше один неіонний уретановий мономер; і D) необов'язково щонайменше один зшивач. Латексна дисперсія аніонного полімеру також може включати аж до приблизно 10% мас., у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру, інших аніонних, катіонних мономерів або неіонних мономерів. Латексна дисперсія аніонного полімеру і) є присутньою у кількості, яка дорівнює або більша порівняно із 20 масовими відсотками, переважно, яка дорівнює або більша порівняно із 30, а переважніше, яка дорівнює або більша порівняно із 40 масовими відсотками, у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. Водна композиція водоосвітлювача містить латексну дисперсію аніонного полімеру і) у кількості, яка дорівнює або менша порівняно із 80 масовими відсотками, переважно, яка дорівнює або менша порівняно із 70, а переважніше, яка дорівнює або менша порівняно із 60 масовими відсотками, у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. Водна композиція водоосвітлювача, крім того, містить спирт ii). Придатні для використання спирти можуть бути вибрані із групи, яка складається із гліколів, гліколевих простих ефірів, метанолу, етанолу і їх комбінацій. Переважно спирт вибирають із ізопропанолу, 5 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 діетиленгліколевого монобутилового простого ефіру, етиленгліколевого монобутилового простого ефіру, діетиленгліколевого моноетилового простого ефіру, етиленгліколевого монобутилового простого ефіру, етиленгліколевого монопропілового простого ефіру, дипропіленгліколевого монометилового простого ефіру, дипропіленгліколевого монобутилового простого ефіру, пропіленгліколевого монометилового простого ефіру, пропіленгліколевого монопропілового простого ефіру, пропіленгліколевого монобутилового простого ефіру, бутилацетату, пропіленгліколю, етиленгліколю і їх комбінацій, переважно пропіленгліколю, переважніше етиленгліколю. Спирт ii) є присутнім у кількості, яка дорівнює або більша порівняно із 5 масовими відсотками, переважно, яка дорівнює або більша порівняно із 25, а переважніше, яка дорівнює або більша порівняно із 45 масовими відсотками, у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. Водна композиція водоосвітлювача містить спирт ii) у кількості, яка дорівнює або менша порівняно із 70 масовими відсотками, переважно, яка дорівнює або менша порівняно із 60, а переважніше, яка дорівнює або менша порівняно із 55 масовими відсотками, у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. Водна композиція водоосвітлювача, крім того, містить основу iii). Як це не дивно, але заявники знайшли те, що додавання основи робить можливим більш значну концентрацію аніонного полімеру у водній композиції водоосвітлювача даного винаходу при одночасному витримуванні прийнятної в'язкості при знижених температурах і зберіганні стабільності при вищих температурах і/або зберіганні стабільності при одночасній циклічній зміні температури у діапазоні від низької до високої температур. Надмірно мала кількість основи може у результаті привести до нестабільності під час циклічної зміни температури, наприклад, водна композиція водоосвітлювача може утворювати гель або осад. Надмірно велика кількість основи може у результаті привести до нестабільності, наприклад, утворення гелю, при вищих температурах і під час циклічної зміни температури. Різні аніонні полімери потребують різних кількостей основи, ефективна кількість основи для конкретного аніонного полімеру є кількістю, яка надає водній композиції водоосвітлювача стабільність у діапазоні від -40 °C до 60 °C і при циклічній зміні температури у діапазоні від -40 °C до 60 °C. Придатними для використання основами є сильні основи, такі, як гідроксид літію, гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид барію або гідроксид рубідію, і слабкі основи, такі, як аміак, метиламін і піридин, переважно гідроксид натрію. Основа у водній композиції водоосвітлювача присутня у кількості, яка дорівнює або більша порівняно із 0,05 ммоль у розрахунку на один грам на основі сухої маси аніонного полімеру (ммоль/г), переважно, яка дорівнює або більша порівняно із 0,65, а переважніше, яка дорівнює або більша порівняно із 0,08 ммоль на основі сухої маси аніонного полімеру. Основа у водній композиції водоосвітлювача присутня у кількості, яка дорівнює або менша порівняно із 0,22 ммоль/г на основі сухої маси аніонного полімеру, переважно, яка дорівнює або менша порівняно із 0,17 ммоль/г, а переважніше, яка дорівнює або менша порівняно із 0,12 ммоль/г на основі сухої маси аніонного полімеру. Водна композиція водоосвітлювача даного винаходу містить воду. Вода може бути присутньою у латексній дисперсії аніонного полімеру і), діолі ii) і/або основі iii). У випадку вмісту води у латексній дисперсії аніонного полімеру і) і/або вмісту води у діолі ii) і/або вмісту води у основі iii) вода буде включатися у рівні масового процентного вмісту, описані у діапазонах для і), ii) і iii) у даному документі вище. Однак, у водну композицію водоосвітлювача може бути додана додаткова кількість води iv). У випадку додавання додаткової кількості води дана кількість буде складати баланс маси водної композиції водоосвітлювача таким чином, щоб рівні масового процентного вмісту для і), ii), iii) і iv) складалися, становлячи у сукупності 100 масових відсотків. Даний винахід також пропонує спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафтавода, генерованих під час проведення операцій у нафтовій промисловості із нафтових (органічних) і водних (водовмісних) попередників, які стають перемішаними під час проведення згаданих операцій і в інших відношеннях утворюють дисперсії і емульсії нафта-вода. Даний спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафта-вода включає подавання описаної вище водної композиції водоосвітлювача у нафтовий попередник, у водний попередник або у обидва дані попередники до, під час або після перемішування попередників. Поза залежністю від того, чи буде проведене подавання у попередники дисперсії або емульсій нафта-вода або у вже отримані дисперсії або емульсії нафта-вода, використання водної композиції водоосвітлювача згідно з даним винаходом може зменшити в'язкість отримуваної у результаті суміші із нафти і води, і, таким чином, можуть бути досягнуті кращі характеристики плинності, що може полегшити подальші переробку і технічне обслуговування. Крім того, у той час як в операціях у нафтовій промисловості як деемульгатори і/або освітлювачі дисперсій і емульсій нафта-вода звичайно використовували катіонні полімери, 6 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 використання латексної дисперсії аніонних полімерів згідно із способами даного винаходу імовірно зменшує потенційну шкоду для навколишнього середовища. Це зумовлюється тим, що, як представляється, латексна дисперсія аніонних полімерів, описаних у даному документі, і її використання як деемульгаторів і освітлювачів нафта-вода є менш токсичними порівняно із катіонними полімерами, які колись використовувалися. Говорячи більш конкретно, латексна дисперсія аніонних полімерів, які придатні для використання згідно із даним винаходом, містить 15-80% мас., у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру щонайменше одного ненасиченого карбокислотного мономера А), який описується формулою: , де R являє собою Н, а R' являє собою Н, С 1-С4алкіл або -СН2СООХ; R являє собою -СООХ, а R' являє собою Н або -СН2СООХ; або R являє собою СН3, а R' являє собою Н; і Х являє собою Н або С1-С4алкіл. Придатні для використання С3-С8 α,β-етиленненасичені карбокислотні мономери А), призначені для використання у способах даного винаходу, включають, наприклад, без обмеження: (мет)акрилову кислоту, альфа-хлоракрилову кислоту, кротонову кислоту, фумарову кислоту, цитраконову кислоту, мезаконову кислоту, ітаконову кислоту, малеїнову кислоту, аконітинову кислоту і їх суміші. Найбільш придатними для використання, як представляється, є (мет)акрилові кислоти. Латексна дисперсія аніонних полімерів, які придатні для використання у способах даного винаходу, крім того, містить 15-80% мас., у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру щонайменше одного неіонного співполімеризованого α,βетиленненасиченого мономера В), який описується формулою: CH2=CYZ (II), де Y являє собою Н, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN, Cl, або -СН=СН2; Y являє собою СН3, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN, C(O)OR або СН=СН2; або Y і Z являють собою Cl; і R являє собою С1-С8алкіл або С2-С8гідроксіалкіл; R' являє собою Н, Cl, Br або С1-С3алкіл; і R'' являє собою С1-С8алкіл. Придатні для використання неіонні співполімеризовані С 2-С11 α,β-етиленненасичені мономери В), призначені для використання у способах даного винаходу, включають, наприклад, без обмеження: С1-С8алкілові і С2-С8гідроксіалкілові складні ефіри акрилової і метакрилової кислоти, зокрема етилакрилат, етилметакрилат, метилметакрилат, 2-етилгексилакрилат, пропілметакрилат, ізопропілметакрилат, бутилакрилат, бутилметакрилат, н-амілметакрилат, втор-амілметакрилат, гексилметакрилат, кротилметакрилат, гідроксіетилметакрилат, гідроксипропілметакрилат, 2-гідроксіетилакрилат, 2-гідроксибутилметакрилат; стирол, вінілтолуол, ізопропілстирол і п-хлорстирол; вінілацетат, вінілбутират, вінілкапролат; акрилонітрил, метакрилонітрил, бутадієн, ізопрен, вінілхлорид, вініліденхлорид, вінілпропіонат, вінілбутират, вініл-трет-бутират, вінілкапринат, вінілметиловий простий ефір, вінілетиловий простий ефір, вініл-н-пропіловий простий ефір, вінілізопропіловий простий ефір, вініл-нбутиловий простий ефір, вінілізобутиловий простий ефір, вінілфеніловий простий ефір, αхлорвінілфеніловий простий ефір, метакрилонітрил, акриламід, метакриламід, Nалкілакриламіди, N-арилакриламіди, N-вінілпіролідон, N-вініл-3-морфолінони, Nвінілоксазолідон, N-вінілімідазол і їх комбінації. На практиці переважним є моновініловий складний ефір, такий, як етилакрилат, бутилакрилат або їх суміш із стиролом, гідроксіетилакрилатом, акрилонітрилом, вінілхлоридом або вінілацетатом. Латексна дисперсія аніонних полімерів, які придатні для використання у способах даного винаходу, крім того, може містити 0-50% мас., у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру, одного або декількох подальших мономерів: С1) щонайменше один мономер складного ефіру неіонної вінілової поверхнево-активної речовини, яка описується формулою: , 7 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 де R являє собою Н або СН3, кожен R' являє собою С1-С4алкіл, R" являє собою С8-С30алкіл або С8-С16алкілфеніл, n являє собою середнє значення у діапазоні 6-100, а m являє собою середнє значення у діапазоні приблизно 0-50 за тієї умови, що n≥m, і (n+m) становить приблизно 6-100; С2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має більш довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В) і який описується формулою: CH2=CYZ (IV), де Y являє собою Н, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', Y являє собою СН3, а Z являє собою -COOR, -C6H4R', С(О)ОR; і R являє собою С10С20алкілгідроксіалкіл; R' являє собою С4-С8алкіл; і R" являє собою С9-С20алкіл; або С3) щонайменше один неіонний уретановий мономер, який являє собою уретановий продукт реакції між неіонною поверхнево-активною речовиною, яка містить одну гідроксильну групу, і моноетиленненасиченим моноізоціанатом. Придатні для використання мономери складних ефірів неіонних вінілових поверхневоактивних речовин С1), призначені для використання у способах даного винаходу, вибирають із групи, яка складається із: (1)алкілфеноксиполі(етиленоксі)етилакрилатів, які описуються формулою: , де R являє собою Н або СН3; Y' являє собою С8-С16алкіл, а n становить приблизно 6-100; (2) алкоксиполі(етиленоксі)етилакрилатів, які описуються формулою: , де R являє собою Н або СН3, R" являє собою С8-С20алкіл, а n становить приблизно 6-50; і (3) алкоксиполі(алкіленоксі)етилакрилатів, які описуються формулою: , де R являє собою Н або СН3, кожен R' являє собою С1-С4алкіл, R" являє собою С8-С20алкіл, а n становить приблизно 6-50, і m становить приблизно 1-40. Придатні для використання неіонні співполімеризовані α,β-етиленненасичені мономери С2) включають нижченаведені, але не обмежуються тільки цим: лаурилметакрилат, стеарилметакрилат, етилгексилметакрилат, цинамілметакрилат, олеїлметакрилат, рицинолеїлметакрилат, трет-бутилстирол, вінілдеканоат, вінілстеарат, вініллауринат, вінілолеїнат, вінілізооктиловий простий ефір, вініл-β-нафтиловий простий ефір і їх комбінації. Придатні для використання неіонні уретанові мономери включають нижченаведене, але не обмежуються тільки цим: алкілмодифікований альфа-диметил-м-ізопропенілбензилізоціанат, де алкільні групи являють собою, наприклад, нонілфенол, октилфенол, динонілфенол, лаурил, стеарил, олеїл і тому подібне. Особливо придатним для використання у способі даного винаходу, як представляється, є диметил-м-ізопропенілбензилізоціанат. Латексна дисперсія аніонного полімеру, який придатний для використання у способах даного винаходу, крім того, містить необов'язково 0-5% мас., у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру щонайменше одного зшивача D). Наприклад, латексна дисперсія аніонних полімерів може, крім того, включати 0-3% мас. або навіть 0-2% мас. щонайменше одного зшивача. Зшивачі D), які придатні для використання у способах даного винаходу, включають, наприклад, без обмеження: будь-яку співполімеризовану сполуку, яка містить дві і більше незв'язані точки етиленової ненасиченості або дві і більше незв'язані вініліденові групи, які мають структуру СН2=С=, такі, як дивінілтолуол, тривінілбензол, дивінілнафталін, триметиленглікольдіакрилат або -диметакрилат, 2-етилгексан-1,3-диметилакрилат, 8 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дивінілксилол, дивінілетилбензол, дивініловий простий ефір, дивінілсульфон, алілові прості ефіри сполук, які містять декілька гідроксильних груп, таких, як гліцерин, пентаеритрит, сорбіт, сахароза і резорцин, дивінілкетон, дивінілсульфід, алілакрилат, діалілмалеїнат, діалілфумарат, діалілфталат, діалілсукцинат, діалілкарбонат, діалілмалонат, діалілоксалат, діаліладипінат, діалілсебацинат, діалілтартрат, діалілсилікат, триметилолпропандіаліловий простий ефір, триалілтрикарбалілат, триалілаконітат, триалілцитрат, триалілфосфат, N,Nметилендіакриламід, N,N'-метилендиметакриламід, N,N'-етилідендіакриламід, 1,2-ди(αметилметиленсульфонамід)етилен і їх комбінації. Особливо придатним для використання, як представляється, є триметилолпропандіаліловий простий ефір. Рівні масового процентного вмісту мономерів, які складають аніонний полімер, у сукупності становлять 100 відсотків. Аніонні полімери, які придатні для використання у способах даного винаходу, мають середньомасові молекулярні маси у діапазоні від 10000 до 20000000 г/моль, так як від 10000 до 10000000 г/моль або навіть від 40000 до 1000000 г/моль. Молекулярні маси аніонних полімерів можуть бути визначені стандартними методами, такими, як, наприклад, ексклюзійна хроматографія розмірів (яка також називається гель-проникною хроматографією) або вимірювання характеристичної в'язкості. Як повинні розуміти фахівці у відповідній галузі техніки, деякі із аніонних полімерів, які придатні для використання у даному винаході, можуть бути зшитими і тому можуть містити надзвичайно великі полімерні молекули. Молекулярна маса таких зшитих аніонних полімерів може бути надзвичайно високою і тому практично невимірюваною. Ефективна для деемульгування кількість водної композиції водоосвітлювача, коли її необхідно додавати у емульсію "вода у нафті" або у нафтовий попередник дисперсії або емульсії "вода у нафті", у придатному для використання випадку знаходиться у діапазоні від 1 до 10000 ч/млн, наприклад, від 1 до 1000 ч/млн або від 1 до 500 ч/млн або навіть від 1 до 100 ч/млн. У випадку додавання до емульсії "нафта у воді", наприклад, без обмеження, яка містить аж до 10% (об.) води, або до водного попередника дисперсії або емульсії "нафта у воді" ефективна для деемульгування кількість аніонного полімеру у придатному для використання випадку буде знаходитися у діапазоні від 1 до 10000 ч/млн, наприклад, від 1 до 1000 ч/млн або від 1 до 500 ч/млн або від 1 до 200 ч/млн або від 1 до 100 ч/млн або від 1 до 50 ч/млн або навіть від 1 до 5 ч/млн. Аніонні полімери згідно з даним винаходом можуть бути отримані при використанні будьякого способу полімеризації, який включає, наприклад, розчинну полімеризацію, полімеризацію у масі, полімеризацію у гетерогенній фазі (зокрема, наприклад, емульсійну полімеризацію, суспензійну полімеризацію, дисперсійну полімеризацію і зворотно-емульсійну полімеризацію) і їх комбінації. Незалежно може бути використаний будь-який тип реакції полімеризації, зокрема, наприклад, вільно-радикальна полімеризація. Переважний спосіб полімеризації для отримання аніонних полімерів, які придатні для використання у способі даного винаходу, являє собою емульсійну полімеризацію. Такі способи добре відомі на попередньому рівні техніки, і подробиці можуть бути знайдені у публікації USP 4384096. У випадку використання розчинної полімеризації розчинником може бути водний розчинник (тобто, розчинник складають 75% мас. і більше води у розрахунку на масу розчинника) або органічний розчинник (тобто, розчинник, який не є водним). Деякі придатні для використання розчинники містять, наприклад, суміш із води і аж до 75% мас., у розрахунку на суміш, одного або декількох ОН-вмісних розчинників, які можуть бути вибрані із групи, яка складається із: С 1С4алканолів; С2-С10алкіленгліколів, у яких алкіленовий ланцюг може бути перерваний одним або декількома несусідніми атомами кисню; простих моноефірів С 2-С10алкіленгліколів, які провзаємодіяли із С1-С4алканолами; і їх сумішей. Прикладами придатних для використання ОН-вмісних розчинників є метанол, етанол, ізопропанол, н-бутанол, етиленгліколь, діетиленгліколь, метилдигліколь, дипропіленгліколь, бутилгліколь, бутилдигліколь, триетиленгліколь, метилові прості ефіри згаданих гліколів, а також олігомери етиленоксиду, які містять від 4 до 6 етиленоксидних ланок, олігомери пропіленоксиду, які містять від 3 до 6 пропіленоксидних ланок, а також поліетиленглікольполіпропіленгліколеві співолігомери. Незалежно розчинник, який містить воду, необов'язково, крім того, може містити один або декілька інших розчинників, які змішуються із водою, таких, як, наприклад, ацетон, метилетилкетон, тетрагідрофуран, діоксан, N-метилпіролідон, диметилформамід і тому подібне. У деяких варіантах здійснення щонайменше один співполімер отримують у результаті проведення вільно-радикальної полімеризації у розчині або емульсії. У деяких із таких варіантів 9 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 здійснення, наприклад, щонайменше один співполімер отримують у результаті проведення вільно-радикальної розчинної полімеризації у водному розчиннику. Звичайно полімеризація протікає у реакційній ємності. Передбачається те, що у реакційну ємність додають деяку або всю кількість мономера при одночасному проходженні полімеризації. Наприклад, у реакційну ємність перед мономером може бути доданий ініціатор, і умови у реакційній ємності (наприклад, температура, випромінювання, присутність реакційно-здатних речовин і тому подібне) можуть бути відрегульовані таким чином, щоб перед додаванням мономера ініціатор генерував би один або декілька вільних радикалів. У ще одному прикладі ініціатор може бути доданий одночасно із усією кількістю або частиною одного або декількох мономерів. Також передбачається те, що ініціатор може бути доданий як до мономера, так і одночасно із одним або декількома мономерами. У деяких варіантах здійснення спосіб отримання полімеру згідно із даним винаходом включає отримання співполімеру при використанні однієї або декількох реакцій вільнорадикальної полімеризації. Серед таких варіантів здійснення деякі із них включають використання одного або декількох ініціаторів. Ініціатор являє собою молекулу або суміш молекул, які у певних умовах виробляють щонайменше один вільний радикал, здатний ініціювати проходження реакції вільно-радикальної полімеризації. Деякі ініціатори ("термоініціатори") виробляють такі радикали у результаті розкладання при впливанні досить високої температури. Деякі ініціатори виробляють такі радикали при перемішуванні певних молекул одна із одною, що викликає проходження хімічної реакції, яка у результаті приводить до отримання щонайменше одного вільного радикала (у такий спосіб як, наприклад, деякі комбінації, відомі під назвою "окислювально-відновних" ініціаторів, які містять щонайменше один окислювач і щонайменше один відновлювач). Деякі ініціатори ("фотоініціатори") виробляють радикали при впливі випромінювання, такого, як, наприклад, ультрафіолетове випромінювання або електронний пучок. Також передбачаються ініціатори, які можуть бути піддані впливу високої температури одночасно із присутністю щонайменше одного відновлювача, і такі ініціатори можуть виробляти вільні радикали у результаті проходження термічного розкладання, у результаті проходження окислювально-відновної реакції або у результаті реалізації їх комбінації. Прикладами придатних для використання фотоініціаторів є азобісизобутиронітрил, бензофенон, ацетофенон, бензоїновий простий ефір, бензилдіалкілкетони і їх похідні. Серед придатних для використання термоініціаторів деякі характеризуються температурою розкладання, яка становить 20 °C і більше; або 50 °C і більше. Незалежно деякі із них характеризуються температурою розкладання, яка становить 180 °C і менше; або 90 °C і менше. Прикладами придатних для використання термоініціаторів є неорганічні пероксосполуки, такі, як пероксодисульфати (пероксодисульфат амонію і натрію), пероксосульфати, перкарбонати і перекис водню; органічні пероксосполуки, такі, як діацетилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, діамілпероксид, діоктаноїлпероксид, дидеканоїлпероксид, дилауроїлпероксид, дибензоїлпероксид, біс(о-толіл)пероксид, сукцинілпероксид, трет-бутилперацетат, трет-бутилпермалеїнат, трет-бутилперизобутират, трет-бутилперпівалат, трет-бутилпероктаноат, трет-бутилпернеодеканоат, третбутилпербензоат, трет-бутилпероксид, трет-бутилгідропероксид, гідроперекис кумолу, третбутилпероксі-2-етилгексаноат і діізопропілпероксидикарбамат; азосполуки, такі, як 2,2'азобісизобутиронітрил, 2,2'-азобіс(2-метилбутиронітрил), 2,2'-азобіс(2метилпропіонамідин)дигідро-хлорид і азобіс(2-амідопропан)дигідрохлорид. У деяких варіантах здійснення термоініціатори необов'язково можуть бути використані у комбінації із відновлювальними сполуками. Прикладами таких відновлювальних сполук є фосфорвмісні сполуки, такі, як фосфориста кислота, гіпофосфіти і фосфінати; сірковмісні сполуки, такі, як гідросульфіт натрію, сульфіт натрію, метабісульфіт натрію і формальдегідсульфоксилат натрію; і гідразин. Вважається те, що дані відновлювальні сполуки у деяких випадках також виконують функцію регуляторів росту ланцюга. Однією групою придатних для використання ініціаторів є група персульфатів, зокрема, наприклад, персульфат натрію. У деяких варіантах здійснення використовують один або декілька персульфатів у присутності одного або декількох відновлювачів, зокрема, наприклад, іонів металів (таких, як, наприклад, іон двовалентного заліза, мідь), сірковмісних іонів (таких, як, 222наприклад, S2O3 , HSO3 , SO3 , S2O5 і їх сумішей) і їх сумішей. У випадку використання ініціатора кількість всього використовуваного ініціатора у вигляді рівня масового процентного вмісту у розрахунку на сукупну масу всіх присутніх мономерів буде становити 0,01% і більше; або 0,1% і більше; або 0,3% і більше. Незалежно у випадку використання ініціатора співвідношення між масою всього використовуваного ініціатора і 10 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сукупною масою всіх використовуваних мономерів буде становити 7% і менше; або 3% і менше; або 1% і менше. У випадку використання ініціатора він може бути доданий будь-яким чином, у будь-який час під час проведення технологічного процесу. Наприклад, деяка або вся кількість ініціатора може бути додана у реакційну ємність у той же самий час, коли у реакційну ємність додають один або декілька мономерів. У деяких варіантах здійснення ініціатор додають при постійній швидкості додавання. В інших варіантах здійснення ініціатор додають при швидкості додавання, яка збільшується, наприклад, на двох і більше стадіях, де кожна стадія використовує вищу швидкість додавання порівняно із попередньою стадією. У деяких варіантах здійснення швидкість додавання ініціатора збільшується, а після цього зменшується. Спосіб отримання полімерів згідно із даним винаходом також включає використання регулятора росту ланцюга. Регулятор росту ланцюга являє собою сполуку, яка виконує функцію обмежувача довжини полімерного ланцюга, який росте. Деякі придатні для використання регулятори росту ланцюга являють собою, наприклад, сполуки сірки, такі, як меркаптоетанол, 2етилгексилтіогліколят, тіогліколева кислота і додецилмеркаптан. Інші придатні для використання регулятори росту ланцюга являють собою відновлювальні сполуки, які згадані вище у даному документі. У деяких варіантах здійснення регулятор росту ланцюга включає метабісульфіт натрію. У деяких варіантах здійснення кількість регулятора росту ланцюга у вигляді рівня масового процентного вмісту у розрахунку на сукупну масу всіх присутніх мономерів становить 0% або 0,5% і більше; або 1% і більше; або 2% і більше; або 4% і більше. Незалежно у деяких варіантах здійснення кількість регулятора росту ланцюга у вигляді рівня масового процентного вмісту у розрахунку на сукупну масу всіх присутніх мономерів становить 6% і менше; або 4% і менше; або 2% і менше. У деяких варіантах здійснення кількості ініціатора, більші порівняно із кількістю, необхідною для ініціювання полімеризації, можуть виконувати функцію регулятора росту ланцюга. Інші придатні для використання регулятори росту ланцюга являють собою, наприклад, ОНвмісні сполуки, які описані вище у даному документі як придатні для використання у суміші із водою для отримання розчинника. Передбачається те, що у деяких варіантах здійснення регулятор росту ланцюга являє собою компонент розчинника, і, таким чином, регулятор росту ланцюга може бути присутнім у кількостях, більших, ніж 15% мас. у розрахунку на сукупну масу всіх присутніх мономерів. Регулятор росту ланцюга може бути доданий у реакційну ємність будь-яким способом. У деяких варіантах здійснення регулятор росту ланцюга додають у реакційну ємність при постійній швидкості додавання. У деяких варіантах здійснення регулятор росту ланцюга додають у реакційну ємність при швидкості додавання, яка збільшується або зменшується, або являє собою комбінацію даних варіантів. Для кожного інгредієнта, який додають у реакційну ємність, даний інгредієнт може бути доданий у чистій формі. В альтернативному варіанті, інгредієнт, який додають у реакційну ємність, може бути доданий у формі розчину в розчиннику, у формі суміші з одним або декількома іншими інгредієнтами або у вигляді комбінації даних варіантів (тобто, у вигляді суміші із одним або декількома іншими інгредієнтами, де дану суміш розчиняють у розчиннику). Форма, у якій будь-який один інгредієнт додають у реакційну ємність, може бути вибрана незалежно від форми, у якій у реакційну ємність додають будь-який інший інгредієнт. Спосіб, за яким водну композицію водоосвітлювача подають у емульсію нафта-вода, не є критичною умовою, і багато способів доставки добре відомі і розуміються фахівцями у відповідній галузі техніки. При проведенні операцій у нафтовій промисловості звичайним є використання сполук для руйнування зворотних емульсій, які звичайно являють собою більш низькомолекулярні сполуки із великим зарядом, які руйнують зворотні емульсії таким чином, щоб флокулянти могли б функціонувати краще. Прикладами таких сполук для руйнування зворотних емульсій є, без обмеження, поліаміни, поліамінові четвертинні амонієві сполуки, таніни і солі металів (хлориди, гідроксиди на основі Al, Fe і тому подібне). Спосіб даного винаходу, крім того, може включати використання описаних вище аніонних полімерів разом із такими сполуками для руйнування зворотних емульсій. Згідно із способом даного винаходу можуть бути отримані і використані суміші і рецептури водної композиції водоосвітлювача із іншими компонентами, такими, як, без обмеження, додаткові добавки для захисту від замерзання, розчинники, біоциди, нейтралізуючі речовини, добавки для підвищення плинності і тому подібне. Такі суміші і рецептури можуть бути отримані у вигляді емульсії або водного розчину або іншим способом. 11 UA 114424 C2 5 10 15 20 25 Необхідно розуміти те, що варіанти здійснення даного винаходу, описані вище у даному документі, являють собою просто приклади, і що фахівець у відповідній галузі техніки може реалізувати варіації і модифікації без відхилення від обсягу і суті винаходу. Усі такі варіації і модифікації передбачаються включеними в обсяг даного винаходу. ПРИКЛАДИ У прикладах від 1 до 18 використовують латексну дисперсію аніонного полімеру даного винаходу, яка містить 29% активного латексу, який містить злегка зшитий співполімер метакрилова кислота/етилакрилат. Латексну дисперсію аніонного полімеру додають до суміші з етиленгліколю і додаткової кількості дистильованої води або 10%-ого розчину гідроксиду натрію (NaOH) у флаконі на 20 мл. Величини являють собою рівні масового процентного вмісту у розрахунку на сукупну масу композиції. Композиції і експлуатаційні характеристики для прикладів від 1 до 18 продемонстровані у таблиці 1. У таблиці 1: Низькотемпературну стабільність оцінюють у результаті розміщення на ніч 10 г рецептури у морозильнику при -40 °C. Рецептура буде вважатися такою, що успішно пройшла дослідження у випадку в'язкості при -40 °C, меншою, ніж 2000 сПз, і відсутності гелеутворення для рецептури при зворотному розігріванні до кімнатної температури. Стабільність при 60 °C оцінюють у результаті розміщення 10 г рецептури у печі при 60 °C у герметизованій ємності. Рецептура буде вважатися такою, що успішно пройшла дослідження у випадку відсутності очевидного збільшення в'язкості при 60 °C або після охолодження зразка до кімнатної температури. Після цього зразки із даних двох досліджень піддавали впливу циклічної зміни температури у результаті проведення дослідження із зразками для дослідження при -40 °C у дослідженні при 60 °C, а зразки із вихідного дослідження при 60 °C повертали до -40 °C. У випадку демонстрації будь-яким із даних отриманих зразків доказів осадження або гелеутворення полімеру вони будуть вважатися рецептурами, які не пройшли успішно дослідження. В'язкість визначають при кожній температурі у результаті візуального зіставлення того, як рецептура тече у флаконі із зразком порівняно із набором стандартів по в'язкості, завантажених у флакони із еталонними зразками. 30 12 UA 114424 C2 Таблиця 1 Приклад 1* 2* 3* 4* Аніонний Етиленгліколь, Вода, 10% -40 °C полімер, % % % NaOH, % 25 50 25 Успішно Не 30 45 25 успішно 30 50 20 Успішно 35 50 15 Успішно Цикл 40С/60С Успішно Успішно Не успішно 5* 35 55 10 Успішно 6* 37 50 13 Успішно 7* 40 50 10 Успішно 8* 49,9 50 0,1 Успішно 9* 49,8 50 0,2 Успішно 10* 11 12 13 14 15 49,7 49,5 49,4 49,3 49,0 48,8 50 50 50 50 50 50 0,3 0,5 0,6 0,7 1 1,2 16* 48,7 50 1,3 17* 48,6 50 1,4 18* 48,0 50 2 Успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Не успішно Не успішно Не успішно 60C NaOH, ммоль/г Успішно Не успішно Успішно Успішно Не успішно Не успішно Не успішно Успішно Не успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Не успішно Не успішно Не успішно Успішно Успішно Не успішно Не успішно Не успішно 0,016 Не успішно 0,033 Не успішно Успішно Успішно Успішно Успішно Успішно 0,050 0,083 0,100 0,117 0,168 0,202 Не успішно 0,220 Не успішно 0,237 Не успішно 0,343 * Не є приклад даного винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Водна композиція водоосвітлювача, яка містить: і) латексну дисперсію аніонного полімеру, де аніонний полімер включає: A) щонайменше один С3-С8 α,β-етиленненасичений карбокислотний мономер; B) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер; C) необов'язково один або декілька із подальших представників: 1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини, 2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має більш довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В), і 3) щонайменше один неіонний уретановий мономер; і D) необов'язково щонайменше один зшивач; іі) спирт; і ііі) основу, де водна композиція водоосвітлювача є стабільною у діапазоні від -40 до 60 °C і при циклічній зміні температури у діапазоні від -40 до 60 °C, і де: і) латексна дисперсія аніонного полімеру присутня у кількості в діапазоні від 20 до 80 масових відсотків; іі) спирт присутній у кількості в діапазоні від 5 до 70 масових відсотків; ііі) основа присутня у кількості в діапазоні від більше ніж 0,05 ммоль/г до менше ніж 0,22 ммоль/г у розрахунку на суху масу аніонного полімеру; і iv) баланс композиції складає вода, де рівні масового процентного вмісту для і), іі), ііі), iv) у сукупності становлять 100 і одержуються у розрахунку на сукупну масу водної композиції водоосвітлювача. 13 UA 114424 C2 5 10 2. Композиція за п. 1, де карбокислотний мономер А) являє собою метакрилову кислоту, акрилову кислоту або їх суміш, а ненасичений мономер В) являє собою моновініловий складний ефір. 3. Композиція за п. 1, де діол являє собою пропіленгліколь або етиленгліколь. 4. Спосіб інгібування і пригнічення утворення емульсій нафта-вода, генерованих під час проведення операцій у нафтовій промисловості із нафтових і водних попередників, які стають перемішаними під час проведення згаданих операцій, при цьому згаданий спосіб включає подавання у нафтовий попередник, у водний попередник або у обидва вказані попередники до, під час або після перемішування попередників ефективної для деемульгування кількості водної композиції водоосвітлювача за п. 1. 5. Водна композиція водоосвітлювача за пп. 1 та 4, де і) латексна дисперсія аніонного полімеру містить: А) 15-80 % мас. щонайменше одного С3-C8 α,β-етиленненасиченого карбокислотного мономера, який описується формулою: R' 15 20 RCH=C-COOH , (І) де R являє собою Н, a R' являє собою Н, С1-С4алкіл або -СН2СООХ; R являє собою -СООХ, a R' являє собою Н або -СН2СООХ; або R являє собою СН3, a R' являє собою Н; і X являє собою Н або С1-С4алкіл; B) 15-80 % мас. щонайменше одного неіонного співполімеризованого α,β-етиленненасиченого мономера, який описується формулою: CH2=CYZ, (II) де Y являє собою Н, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN, Сl, O 25 30 OCR'' , або -СН=СН2; Y являє собою СН3, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', CN або -СН=СН2; або Y і Z являють собою Сl; і R являє собою С1-С8алкіл або С2-С8гідроксіалкіл; R' являє собою Н, Сl, Вr або С1-С3алкіл; і R" являє собою С1-С8алкіл; і C) 0-50 % мас. одного або декількох подальших мономерів: 1) щонайменше один складний ефір неіонної вінілової поверхнево-активної речовини, яка описується формулою: R' 35 40 O R R''O-(CH2CHO)m(C2H4O)n - C - C = CH2 , (III) де R являє собою Н або СН3, кожен R' являє собою С1-С4алкіл, R" являє собою С8-С20алкіл або С8-С16алкілфеніл, n являє собою середнє значення у діапазоні 6-100, a m являє собою середнє значення у діапазоні приблизно 0-50 за тієї умови, що nm, і (n+m) становить приблизно 6-100; і 2) щонайменше один неіонний співполімеризований α,β-етиленненасичений мономер, який має довгі полімерні ланцюги порівняно із мономером В) і який описується формулою: CH2=CYZ, (IV) де Y являє собою Н, a Z являє собою -COOR, -C6H4R' або O 45 50 OCR'' , Y являє собою СН3, a Z являє собою -COOR, -C6H4R', і R являє собою С10-С20алкілгідроксіалкіл; R' являє собою С4-С8алкіл; і R" являє собою С9-С20алкіл; і 3) щонайменше один неіонний уретановий мономер, який являє собою уретановий продукт реакції між неіонною поверхнево-активною речовиною, яка містить одну гідроксильну групу, і моноетиленненасиченим моноізоціанатом, 14 UA 114424 C2 5 де рівні масового процентного вмісту одержуються у розрахунку на сукупну масу латексної дисперсії аніонного полімеру. 6. Спосіб за п. 4, де дисперсія або емульсія нафта-вода є дисперсією або емульсією "нафта у воді". 7. Спосіб за п. 4, де дисперсія або емульсія нафта-вода є дисперсією або емульсією "вода у нафті". 8. Спосіб за п. 4, де водну композицію водоосвітлювача подають у водний попередник. 9. Спосіб за п. 4, де ефективна для деемульгування кількість водної композиції водоосвітлювача знаходиться у діапазоні від 1 до 10000 ч./млн. 10 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюStabilized aqueous water clarifier composition and methods of use
Автори англійськоюHoyles, Stephen, M., Ayers, Callie, M.
Автори російськоюХойлес Стэфэн М., Эйерз Калли М.
МПК / Мітки
МПК: C08K 5/05, C08F 220/04
Мітки: водна, композиція, стабілізована, використання, водоосвітлювача, способи
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/17-114424-stabilizovana-vodna-kompoziciya-vodoosvitlyuvacha-i-sposobi-vikoristannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Стабілізована водна композиція водоосвітлювача і способи її використання</a>
Попередній патент: Пневмогідравлічний підсилювач приводу зчеплення транспортного засобу
Наступний патент: Преформа для виготовлення пластикових ємностей видувним формуванням
Випадковий патент: Роздавач кормів