Застосування 1-[n-(ізононіл-2-гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5-дигідро-1н-імідазолінійдиталату як антиокислювальної та миючої присадки до вуглеводневих абсорбентів

Реферат: Застосування 1-[N-(ізононіл-2-гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5-дигідро-1Н-імідазолінійдиталату як антиокислювальної та миючої присадки до вуглеводневих абсорбентів. UA 78359 U (12) UA 78359 U UA 78359 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до газовидобувної та переробної промисловості, а саме: до хімічних методів захисту вуглеводнів, зокрема абсорбентів маслоабсорбційних установок (МАУ), від високотемпературного окислення та змивання смолисто-коксових відкладень, що утворюються на внутрішніх поверхнях технологічного обладнання у результаті такого окислення, і може бути застосована на родовищах та установках галузі та магістральних нафтопроводах. Технологічний процес підготовки газу, що видобувається, на МАУ характеризується високими температурами (275-300 °C) і наявністю в абсорбентах (гас, спецпаливо ТС-1 тощо) значних кількостей (іноді більше 5 %) кисню, який надходить на установку разом з компримованим газом. Наслідком процесів, що протікають при вказаних температурах в присутності кисню, є високотемпературна деструкція абсорбентів, що призводить до швидкого (ланцюгового) накопичення в системі значних кількостей смолисто-коксових продуктів (співвідношення С:Н=2:1), у результаті чого спостерігається не тільки суттєве погіршення абсорбційних характеристик абсорбентів, але й інтенсивне відкладення смоли та коксу на робочих поверхнях технологічного обладнання, що дуже негативно впливає на основний технологічний процес МАУ: порушується нормальний теплообмін, виникають сильні місцеві перегріви з утворенням додаткових кількостей смолистих продуктів і коксу, забиваються трубки теплообмінного і конденсаційно-холодильного обладнання, залипають тарілки колон тощо. Таким чином, з метою забезпечення нормального, безперебійного та безаварійного ведення технологічного процесу на МАУ, економії матеріальних ресурсів та металофонду, підвищення якості продукції і покращення екологічної ситуації в регіоні, необхідно вирішити дві проблеми: - по-перше, максимально загальмувати окислювальні процеси, що протікають в абсорбентах при температурах 275-300 °C, у результаті яких в системі накопичується велика кількість смолисто-коксових продуктів високотемпературної деструкції, які, адсорбуючись на внутрішніх поверхнях обладнання, утворюють надзвичайно стійкі відкладення; - по-друге, забезпечити ефективне змивання смолисто-коксових відкладень, що утворилися на стінках обладнання МАУ раніше. Згідно з корисною моделлю, що заявляється, означені проблеми вирішуються застосуванням 1-[N-(ізононіл-2-гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5-дигідро-1Н-імідазолінійдиталату як антиокислювальної та миючої присадки вуглеводневих абсорбентів, застосування якого відоме на установках підготовки та переробки нафти як інгібітору корозії (див. деклараційний патент на винахід № 39598 А від 15.06.2001, бюл. № 5). Згідно з патентом № 39598А, його застосовують в композиції з моноетеноламіном (МЕА), де МЕА діє як нейтралізатор кислих газів, а 1-[N-(ізононіл-2гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5дигідро-1Н-імідазолінійдиталат - як інгібітор корозії чорних металів. Використання реагенту, про який йдеться, як антиокислювальної та миючої присадки до вуглеводневих абсорбентів, не відоме. З метою підтвердження ефективності використання 1-[N-(ізононіл-2-гідроксибензолметан)-1(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5-дигідро-1Німідазолінійдиталату, що заявляється як антиокислювальна та миюча присадка до вуглеводневих абсорбентів, були проведені наступні експерименти: 1. Визначення антиокислювальних властивостей Визначення проводили в автоклаві, у якому передбачене перемішування технологічних 3 рідин. У автоклав поміщали 0,5 дм випробовуваного розчину, після чого його герметично закривали, поступово (впродовж 1 год.) при перемішуванні піднімали температуру до 300 °C і витримували в такому режимі впродовж 168 год. (7 діб). Тиск підтримували в межах 18-20 ат. Після охолодження автоклав розгерметизовували і відбирали пробу, в якій по методу Бударова визначали вміст смолисто-коксових утворень (ГОСТ 3489-85. Метод определения фактических смол). Вміст смолисто-коксових утворень в абсорбенті (паливо ТС-1) визначали як у відсутності присадки, що заявляється, так і в її присутності в кількості 0,2 % об. Концентрація присадки (0,2 % об.) була визначена, як оптимальна для системи МАУ, у ході попередніх випробувань. Антиокислювальні властивості присадки, що заявляється, визначали у серіях дослідів (не менше 3-х серій). У результаті проведених випробувань було визначено, що при температурі 300 °C швидкість накопичення смолисто-коксових утворень у чистому паливі ТС-1 становить 2,93 мм/год., а в присутності присадки (0,2 % об.) - 0,60 мм/год. Тобто, використання 1-[N-(ізононіл-2гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5дигідро-1Н-імідазолінійдиталату як антиокислювальної присадки вуглеводневих абсорбентів, в концентрації 0,2 % об., гальмує його окислення при температурах до 300 °C практично в 5 разів. 1 UA 78359 U 5 2. Визначення миючих властивостей 3 2.1. Готували 500 см розчину смолистих відкладень із фіксованим вмістом смол: 500 мг 3 смол/на 100 см розчину, після чого приготований розчин поміщали в автоклав і занурювали в нього повністю 3 (три) зразки-свідки, зважені заздалегідь на аналітичних терезах з точністю до 0,0001 г. Автоклав герметизували, включали перемішування і поступово піднімали температуру в ньому до 300 °C. Витримували зразки-свідки в таких умовах 24 год. Після охолодження зразки-свідки виймали із розчину, висушували в сушильній шафі при 100-105 °C впродовж 1 год. і, після повторного зважування на аналітичних терезах, по прибутку маси визначали кількість смолисто-коксових відкладень на кожному з них: 10 mc=mк-mo, 15 20 (1) де: mс - маса відкладень, що утворились на поверхні зразка-свідка, мг; mк - маса зразка-свідка після експозиції, мг; mo - маса зразка-свідка до експозиції, мг. 3 2.2. У автоклав поміщали 500 см чистого абсорбенту. Брали три зразки-свідки, експоновані за п. 2.1, знову зважували їх з точністю до 0,0001 г і занурювали в чистий абсорбент повністю. Автоклав герметизували і проводили випробування згідно з п. 2.1. Термін експозиції - 6 год. Обробляли зразки-свідки після експозиції за п. 2.1 і по формулі (1) визначали кількість відкладень(mсп) після експозиції у чистому абсорбенті. 2.3. Визначення миючих властивостей присадки, що заявляється, проводили аналогічно п. 2.2, додаючи її в абсорбент у кількості 0,2 % об. По формулі (1) визначали кількість відкладень(m сп), які залишилися на зразку після експозиції в абсорбенті з добавкою 0,2 % об. присадки, а по формулі (2) - її миючу ефективність (Q, %): 25 Q=(mc-mсп):mc×100, 30 35 40 45 (2) Проведені дослідження показали, що в умовах випробувань, при високих (300 °C) температурах, чистий абсорбент, не тільки не змиває смолисто-коксові відкладення з поверхні експонованих зразків-свідків, а навпаки - в результаті високотемпературної деструкції збільшує їх кількість на поверхні в межах 18-20 % мас, в той же час 1-[N-(ізононіл-2гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5дигідро-1Н-імідазолінійдиталат змиває смолисто-коксові відкладення з поверхні зразків-свідків практично повністю, точніше - на 99,5 %. Таким чином, комплекс проведених випробувань однозначно підтверджує, що 1-[N-(ізононіл2-гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5дигідро-1Н-імідазолінійдиталат, що заявляється як антиокислювальна та миюча присадка до вуглеводневих абсорбентів, може успішно застосовуватися за вказаним призначенням. Застосування корисної моделі на МАУ забезпечує одночасно як стабільне гальмування процесів високотемпературного (до 300 °C) окислення вуглеводневих абсорбентів, так і, що найважливіше, - ефективне змивання з внутрішніх поверхонь технологічного обладнання та трубопроводів смолисто-коксових відкладень, що утворились в системі у результаті такого окислення раніше. Застосування даної корисної моделі можливе також на родовищах по видобутку нафти й газу, інших установках нафтогазовидобувної і переробної галузей промисловості та магістральних нафтопроводах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Застосування 1-[N-(ізононіл-2-гідроксибензолметан)-1-(2-етиламін)-2-(алкіл, алкеніл жирних кислот талової оливи)]-4,5-дигідро-1Н-імідазолінійдиталату як антиокислювальної та миючої присадки до вуглеводневих абсорбентів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2