專利名稱：作為原油中瀝青質(zhì)的分散劑的醚羧酸的制作方法
瀝青質(zhì)是原油中的成分，其包括多種結(jié)構(gòu)，特別是包括雜原子的高分子量的冷凝的芳香族成分。由于他們的化學(xué)復(fù)雜性，瀝青質(zhì)被當(dāng)成可溶于苯、但不溶于正戊烷的油餾分。
在原油中瀝青質(zhì)通常以膠體分散體形式存在，其可被油樹脂穩(wěn)定。
瀝青質(zhì)可于原油和其產(chǎn)物例如重燃料油或航海油的生產(chǎn)，精煉，運輸和儲存過程中沉淀出來。產(chǎn)生這種沉淀作用的部分原因是溫度的降低或是組成的改變(例如揮發(fā)性物質(zhì)的蒸發(fā))。瀝青質(zhì)也可從流過多孔介質(zhì)過程中沉淀出來。在運輸過程中用CO2溢流可引起瀝青質(zhì)的絮凝或沉淀。
某些油類含有烴蠟，其于低溫時沉淀出來。蠟和瀝青質(zhì)的沉淀產(chǎn)生的相互作用會增加沉淀物質(zhì)的總量或其形成速率。
在原油的生產(chǎn)制造過程中，沉淀的瀝青質(zhì)會引起一些問題。瀝青質(zhì)會沉淀在活門，管子和運輸設(shè)備中。在熱表面例如熱交換器中，這些沉淀物的碳化作用會造成他們的除去很困難。沉淀物會減低工廠的效率，更嚴(yán)重的情形是會導(dǎo)致完全堵塞和停止生產(chǎn)，而造成高成本。
重油常被用于航海推進，其包括相當(dāng)量的瀝青質(zhì)。瀝青質(zhì)的沉淀作用會導(dǎo)致不完全燃燒和引擎燃料的處理和儲存的困難。
瀝青質(zhì)、重油和殘余物有時用溶劑稀釋，以降低運輸時的粘稠度。若瀝青質(zhì)于這個過程中沉淀出來，在處理上會產(chǎn)生問題。
瀝青質(zhì)的沉淀作用可經(jīng)由少量的分散劑而被預(yù)防或降低。這些物質(zhì)有下列一個或多個效果a)降低沉淀物的量；b)使沉淀物的形成較緩慢；c)沉淀物會更微小地分布；和
d)沉淀物聚集在表面的傾向會減少。
若瀝青質(zhì)的沉淀物已形成，其可通過使用溶劑予以除去。分散劑的加入可改進這些溶劑的效率。
眾多的瀝青質(zhì)分散劑是已知的。
CA2029465和CA2075749描述了烷基酚—甲醛樹脂與親水—親脂的乙烯基聚合物的組合。十二烷基苯磺酸具有的分散瀝青質(zhì)的性質(zhì)已被描述于US4414035，和D.-L.Chang和H.S.Fogler(SPE論文第25185號，1993)和M.N.Bouts等等(石油工藝雜志，47，782-7，1995)。
至今已知的分散劑僅能部分解決因瀝青質(zhì)的沉淀作用所引起的問題。因為油的組成不同，個別分散劑僅在有限的范圍內(nèi)有作用效果。有時，甚至在油組成上有小的改變，卻對瀝青質(zhì)的分散性質(zhì)會有極大的影響。因此，于某些例子中，已知的分散劑不是令人滿意的，這就要求開發(fā)另外的類型。
本發(fā)明的目的是提供新穎的瀝青質(zhì)分散劑，其不具有至今已知的分散劑的缺點。
令人驚異地發(fā)現(xiàn)，下式醚羧酸RO(CH2CHR1O)x(CH2CHR2O)yCH2-CO2H可用于防止瀝青質(zhì)于原油和其產(chǎn)物中的沉淀作用和/或淀積作用。
本發(fā)明涉及原油和其產(chǎn)物，它們包含用作分散劑的下式醚羧酸RO(CH2CHR1O)x(CH2CHR2O)yCH2-CO2H其中，R是C6-C22、較佳是C9-C18-烷基或烯基，C6-C20-烷芳基，R1和R2相互獨立地是H或甲基，較佳是H，和x和y相互獨立地是0至20的一個數(shù)，x和y的總和是1至20，較佳是1.5至8。
源自原油的產(chǎn)物是例如重燃料油，航海油或瀝青質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的醚羧酸，除了其它方法外，可由烷基酚或天然的或合成的脂族醇與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷反應(yīng)成相應(yīng)的氧烷基化的醇，且隨后與堿(氫氧化鈉，氫氧化鉀)和氯乙酸鈉或氯乙酸衍生物反應(yīng)而制得，混合物被酸化且醚羧酸從含鹽的水相中分離出來。
得到的產(chǎn)物是具有不同的聚烯化氧鏈長度的眾多分子的混合物。數(shù)目x和y應(yīng)了解其平均值。
適合于分散瀝青質(zhì)的產(chǎn)品是純的醚羧酸和工業(yè)級的醚羧酸，其除了醚羧酸(含量＞50％，較佳是60-90％)外，通常亦包括少量的氧烷基化的醇(含量1-40％，較佳是5-30％)和水(含量＜20％，較佳2-10％)。于實施例中提到的醚羧酸是工業(yè)級的，其包括60和80％的純醚羧酸。
根據(jù)本發(fā)明的分散劑的使用濃度是0.5至10000ppm，較佳是2至2000ppm。
分散劑可在油可溶的溶劑諸如芳香烴或烴和脂族醇的混合物中形成一種溶液，以方便使用。
除了根據(jù)本發(fā)明的分散劑外，烷基酚—甲醛樹脂、氧烷基化胺、蠟分散劑或其任何混合物也可被使用。同樣地，其它具有界面活性劑性質(zhì)的有機酸例如單-或雙烷基苯磺酸、石油磺酸和烷磺酸也可當(dāng)作另外的添加物。
測試瀝青質(zhì)分散劑的效率瀝青質(zhì)的分散或沉淀與烴介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。瀝青質(zhì)可溶于芳香族的烴，但不溶于脂族的烴。可通過將油或萃取了的瀝青質(zhì)溶解在芳香族溶劑中，且向其中加入脂族烴，以產(chǎn)生沉淀物而測試分散劑。因為瀝青質(zhì)有較黑的顏色，沉淀物的含量可由清液層的比色測量予以測定。上清液層越黑，則有越多的瀝青質(zhì)保持分散了，那就是較好的分散劑。此測試方法已敘述于CA2029465中。在我們的測試方法中，沉淀介質(zhì)這樣選擇，它使大多數(shù)但并非全部瀝青質(zhì)沉淀。分散化測試的步驟
a)將一種在甲苯中的25％油溶液過濾，以除去雜質(zhì)。
b)將9.5ml作為瀝青質(zhì)沉淀劑的庚烷以及0.5ml甲苯/分散劑混合物(25∶1)倒入有刻度的玻璃試管中，其剛好為10ml，且充分搖晃。這相當(dāng)于2000ppm的分散劑濃度。若需要，分散劑濃度可不同。于空白樣品中使用純甲苯。
c)然后加0.1ml已過濾的油溶液于玻璃試管中，且同樣地充分搖晃；d)靜置整個混合物2小時，收集已沉淀在試管底的瀝青質(zhì)；e)時間結(jié)束后，以刻度計算沉淀物的體積，記錄整個樣品的外觀，且以吸管小心地吸取1ml的上清液溶液；f)將吸出來的物質(zhì)溶于5ml 99∶1的甲苯/三—乙醇胺混合物中，且在600nm時以光度計分析之。分散化測試的評價下面式子被當(dāng)作對分散作用的相對度量A＝100(D-D0)/D0，其中D和D0是測試溶液和空白樣品的光密度。最大可得之A值、即Amax相當(dāng)于瀝青質(zhì)完全分散。其可由一未加分散劑、即以甲苯取代庚烷來使瀝青質(zhì)完全分散，從而計算得之。沉淀物的體積可對分散劑的效率提供進一步的訊息。沉積量愈少，物質(zhì)分散得愈好。
實施例使用一種來自委內(nèi)瑞拉富含瀝青質(zhì)的油對根據(jù)本發(fā)明的物質(zhì)作分散化測試。劑量是2000ppm。
在該實驗系列中，最大的分散作用Amax達(dá)到約120％。
權(quán)利要求
1.一種原油和其產(chǎn)物，它們含有作為瀝青質(zhì)分散劑的下式醚羧酸RO(CH2CHR1O)x(CH2CHR2O)yCH2-CO2H其中，R是C6-C22烷基或-烯基，C6-C20烷基芳基；R1和R2相互獨立地為H或甲基，和x和y相互獨立地是0至20的一個數(shù)，x和y的總和是1至20。
2.如權(quán)利要求1的原油，其特征在于，R是C9-C18烷基或-烯基，C6-C20烷基芳基，R1和R2是H和x和y相互獨立地是0至20的一個數(shù)，x和y的總和是1.5至8。
3.按權(quán)利要求1的醚羧酸的應(yīng)用，用作原油和其產(chǎn)品中的瀝青質(zhì)的分散劑。
4.一種分散原油和其產(chǎn)物中的瀝青質(zhì)的方法，其特征在于，將按權(quán)利要求1的醚羧酸以0.5至10000、較佳是2至2000ppm的量加入到原油和其產(chǎn)物中。
5.按權(quán)利要求4的方法，其特征在于，可另外使用烷基酚-甲醛樹脂、氧烷基化的胺、單-或雙烷基磺酸、石油磺酸、烷磺酸、蠟分散劑或其任何混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及原油和由其得到的產(chǎn)物,它們含有下式所示的、以醚羧酸形式存在的瀝青質(zhì)分散劑RO(CH
文檔編號C10L1/22GK1263581SQ98807194
公開日2000年8月16日 申請日期1998年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月14日
發(fā)明者D·米勒, A·沃爾莫, M·費尤斯泰爾, P·克魯格 申請人:科萊恩有限公司