本发明专利技术涉及包含三个疏水基团的化合物作为含有羧酸，尤其是环烷酸，和盐水的原油料流的添加剂以防止当流体暴露于剪切力时形成羧酸钙的用途。优选将该化合物在井和原油接收站减压阀之间的位置处加入含有有机酸和Ｃａ↑［２＋］离子的原油／水料流中。该化合物具有如下结构式，其中疏水基团Ｒ、Ｒ′和Ｒ″独立地为具有４－２２个碳原子的任选取代的烃基或任选取代的酰基；Ｘ为Ｎ、Ｐ＝Ｏ或ＣＲ″′，其中Ｒ″′为Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基；Ｙ为Ｃ＝Ｏ或ＣＨ↓［２］；ａ、ａ′、ａ″、ｂ、ｂ′和ｂ″各自独立地为０或１，下标０－１含义是若下标为０，则该基团在分子中不存在，而若下标为１，则该基团在分子中存在；ｎ、ｎ′和ｎ″独立地为０或平均为至少１且至多１４；ｎ、ｎ′和ｎ″的总和为０或平均为至少３且至多４２；且ｍ、ｍ′和ｍ″独立地平均为０－６，ｍ、ｍ′和ｍ″的总和为０－１８。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种防止在原油/水料流的脱水过程中形成羧酸钩沉积物的方法
本专利技术涉及包含三个疏水基团的任选乙氧基化化合物作为含有羧酸， 尤其是环烷酸，和盐水的原油料流的添加剂以防止在流体暴露于剪切力时 形成羧酸钓的用途。在石油生产过程中，从采油井流向接收站的原油在高压下通常由油、 气和水的混合物组成。在多相流动中，各种组分通常相当好分离，但是当 流经压力下降的阀门时，高剪切力可以将水乳化进入油相。根据未经证实的理论，此处已经溶解于原油中的二氧化碳被释放，由此pH值增加，导 致在油/水界面存在的羧酸解离增强，从而有利于钙离子和形成的羧酸根离 子之间的反应。原油中存在的羧酸多半为所谓的环烷酸，而且还存在直链/ 支链羧酸。此处的环烷酸定义为包括一种或多种饱和环状结构(如环戊烷、 环己烷、环庚烷或其他脂环族同系物的衍生物)的羧酸。除了一元酸外，还 存在高分子量C训四元酸和所谓的ARN酸，这被认为是产生了特殊问题。在钙离子和羧酸根离子之间的反应中第一步为形成带正电荷的1: 1 化合物CaL+，其中L代表羧酸根离子。此化合物吸引另一个羧酸根离子 形成中性亲脂性l: 2化合物CaL2。 CaL2与聚合形成网状的(:8()四酸的4丐 盐一起，可以在油/水分离设备中产生麻烦的沉积物。在接收站原油的第 一次处理因此通常是在热交换器中加热和在水力旋 流器和重力沉降分离器中进^f亍的脱水过程。当原油含有大量羧酸，特别是上述四聚C训酸时，可以形成非常有害 的相应钩化合物沉积物。这些羧酸4丐可以在分离器中的水和油之间形成一 个厚层，在器壁上还形成硬粘层。由于这些沉积物，完全停止该工艺通常是必要的，以便尽可能进行清 洁作业。通过在减压阀上游将本专利技术的化合物加入原油/水料流中，可以几乎完 全防止羧酸钩的形成，由此还防止有害沉积物的形成。5以前解决此问题的方法是将中等强度的酸如甲^入原油中并因此使 环烷酸保持质子化形式。此状态下它们不能与钙离子反应形成环烷酸钾。(见A. Goldszal， C. Hurtevent和G. Rousseau， "Scale and Naphthenate Inhibition in De印-Offshore Fields(深海海上油田水垢和环烷酸盐的抑 制)"，SPE Oilfield Scale Symposium(SPE油田水垢研讨会)，SPE74661, (2002) Aberdeen, UK)。最重要的缺点是酸的使用急剧增加了与流体接触 的所有金属部件的腐蚀率。碱性溶液已经用于除去原油中的环烷酸。在EP 0 881 274中含水碱用于任选在非离子表面活性剂存在下，优选 在具有C『ds烷基和10-50个EO单元的直链乙氧基化醇存在下处理原油 以形成不稳定乳液，然后借助重力或静电场破坏乳液的稳定。当酸性起始 原油为含钓原油时，则在破乳时钙通常作为不溶性含钩相存在于第一和第 二相之间。这是一个缺点，因为此相必须除去和处理。在US 5 961 821中公开了一种通过从起始原油中萃取包括环烷酸的有 机酸、重金属和石克至水中来精制原油的方法，其包括用定量乙氧基化胺和 水处理起始原油的步骤，其中乙氧基化胺具有如下结构式其中R为Q-C6烃基且n-1-10。由胺和环烷酸得到的盐是水溶性的，因此 通过分离水相除去。然而，为了有效抵抗环烷酸钩的形成，萃取工艺必须 在接收站减压之前进行，但这似乎难以实现。在US 6 096 196中公开了类似的方法，其中原油用烷氧基化胺处理， 所述烷氧基化胺选自包含具有如下结构式的化合物的烷氧基化胺(CH2CH20^rlCH2CHCH3Q，R— N《CH2CH20~)54CH2CHCH30，其中R为线性或支化的Cs-C2o烷基，优选C矿d4烷基，m+o=2-50，优选 5-15, JLp+q=0-15，优选O。在US 5 421 993中，公开了烷氧基化的单烷基单胺、二烷基单胺、单6烷基二胺和单烷基三胺(Y-三胺)作为原油中的破乳剂、腐蚀抑制剂和/或倾 点下降剂。化合物通过在第一步中使所需0<:22烷基胺与5-40，优选 8-20mo1的氧化乙烯反应，随后在第二步中与5-70，优选10-30mol的氧化 丙烯反应而生产。任选该化合物然后可以进一 步与氧化乙烯反应。US 2005/0282711公开了通过加入抑制剂组合物在含有环烷酸的原油 和含有阳离子如Ca阳离子的水的接触过程中抑制环烷酸盐沉淀物或环烷 酸盐稳定乳液形成的方法和组合物，该抑制剂组合物可以为表面活性剂， 如阴离子表面活性剂、两性表面活性剂或其组合。优选环烷酸盐抑制剂组 合物包括阴离子或两性表面活性剂，如单-和/或二烷基磷酸酯和磺酸。然而，仍需要有效防止原油加工过程中环烷酸钾沉淀物和/或环烷酸4丐 稳定乳液的形成。含有羧酸和Ca"离子的原油/水料流中将几乎完全防止羧酸钙的形成。<formula>formula see original document page 7</formula>其中疏水基团R、 R，和R"独立地为具有4-22,优选6-22，更优选8-22， 最优选10-22个碳原子的任选取代的烃基或任选取代的酰基；X为N、 P-O 或CR，"，其中R，，，为H或d画C4烷基；Y为C-O或CH;j; a、 a，、 a"、 b、 b，和b"各自独立地为0或1;下标0-1含义是若下标为0，则该基团在分 子中不存在，而若下标为1，则该基团在分子中存在；n、 n，和n"独立地 为0或平均为至少1，优选至少2，更优选至少3，最优选至少4，且n、 n， 和n"独立地平均为至多14，优选至多12，更优选至多10,最优选至多8; n、 n，和n"的总和为0或平均为至少3，优选至少6，更优选至少9,最优 选至少12，且n、 n，和n"的总和平均为至多42，优选至多36，更优选至多30，最优选至多24;且m、 m，和m，，独立地平均为在0-6，优选0-4， 最优选0-2范围内的数值，分子中m、 m，和m"的总和为0-18，优选0-12, 最优选0-6。使用本专利技术化合物的优点是它们不会引起任何乳液形成，而且由于它 们的溶解特性，它们会保留在油相中。并且，本专利技术化合物的所需量大大 低于现有技术中使用的酸性化合物。此化合物为所有具有三个疏水基团的表面活性剂，其性能是获得用作 环烷酸钓抑制剂的优秀能力所必需的。式(I)化合物的实例为被三个疏水基 团取代的原酸酯、与疏水醇的次氮基三乙酸酯、甘油三酯、与脂肪酸的三 乙醇胺酯和三烷基磷酸酯。这些化合物为非离子或阳离子表面活性剂，含 氮化合物为pH依赖型非离子或阳离子表面活性剂。所有这些化合物还可以在其结构中包含聚乙烯氧基和/或聚丙烯氧基， 优选该结构包含乙烯氧基。若存在的话，乙烯氧基和丙烯氧基可以以任意 次序的嵌段加入或者可以无规加入，但优选聚丙烯氧基的位置最接近疏水 基团。乙烯氧基的数量与疏7jC基团抗衡以获得该化合物在油和7jC相中的合适溶解度，在油/水相间产生强表面活性。因此，具有较长烃基连接的化合 物需要更多乙烯氧基以获得合适的平衡，而具有较短烃基的化合物可以根 本不需要任何乙埽氧基。由于乙lt^化产物的亲水性能随温度变化，具有 不同数量乙氧基化单元的化合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过在接收站减压阀的上游处加入具有如下结构式的化合物来防止在含有羧酸和Ｃａ↑［２＋］离子的原油／水料流中形成羧酸钙的方法： ＊＊＊ （Ⅰ） 其中Ｒ、Ｒ’和Ｒ”独立地为具有４－２２，优选６－２２，更优选８－２２，最优选１０－ ２２个碳原子的任选取代的烃基或任选取代的酰基；Ｘ为Ｎ、Ｐ＝Ｏ或ＣＲ”’，其中Ｒ”’为Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基；Ｙ为Ｃ＝Ｏ或ＣＨ↓［２］；ａ、ａ’、ａ”、ｂ、ｂ’和ｂ”各自独立地为０或１；ｎ、ｎ’和ｎ”各自独立地平均为数值０－１４，分子中ｎ、ｎ’和ｎ”的总和为０－４２；且ｍ、ｍ’和ｍ”各自独立地平均为数值０－６，分子中ｍ、ｍ’和ｍ”的总和为０－１８。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M赫尔斯滕，I乌内白克，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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