ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРИСАДОК ДЛЯ НЕФТЕЙ

THE HISTORY OF THE DEVELOPMENT OF DEPRESSOR ADDITIVES FOR OILS

Roman Asylbayev

Master’s student, Department of Chemical Technology of Oil and Gas Refining, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

Alina Semenova

Master’s student, Department of Chemical Technology of Oil and Gas Refining, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Данная статья рассматривает эволюцию технологий и химических соединений, применяемых при производстве депрессорных присадок для нефтей. Здесь представлен исторический обзор развития данного направления, от ранних экспериментов до современных инноваций. Приводятся конкретные примеры использования депрессорных присадок в разных сферах нефтепереработки.

ABSTRACT

This article examines the evolution of technologies and chemical compounds used in the production of depressor additives for oils. Here is a historical overview of the development of this direction, from early experiments to modern innovations. Specific examples of the use of depressor additives in various fields of oil refining are given.

Ключевые слова: нефть, температура, депрессорные присадки, парафин.

Keywords: oil, temperature, depressant additives, paraffin.

В 1930-х годах в США начали изучать свойства депрессоров, получаемых методом конденсации парафина и нафталина. Исследования проводили Devis и Blackwood, а право на производство передали компании «Standart Oil Development». Первые научные работы были опубликованы в отраслевых технических журналах. Депрессоры под названием «парафлоу» применялись для понижения температуры застывания масла.

В 1936 году учеными Darneen и Orland была создана новая депрессорная добавка «сантопур». Для ее синтеза использовали метод конденсации хлорированных парафинов с фенолом. В то же время исследователями Fulton и Mikeska была разработана депрессорная добавка, полученная методом алкилирования индола и полистирола галоалкилами, которая понижала температуру застывания масла и улучшала его свойства вязкости.

В середине 1960-х годов в разных странах мира ведется активная работа по синтезу и исследованию органических веществ в качестве депрессорных присадок. На базе метакрилатов спиртов и аллилового спирта ВНИИП НП в России созданы уникальные присадки, способные существенно улучшить прокачиваемость топлива и масел.

В 1985 году Hamdi и его команда произвели реакцию между стиролом и малеиновым ангидридом, а затем эти сополимеры были использованы в качестве PPD для остаточных топливных масел [2].

В 1996 году A. Borthakur и другие ученые создали несколько сополимеров алкилфумарат-винилацетат различной молекулярной массы. Они протестировали эффективность этих сополимеров для улучшения текучести (FI)/PPD и выяснили, что сополимер винилацетат-бегенилфумарат подходит для улучшения текучести высокопарафинистых нефтей.

В 2002 году Henry и его коллеги исследовали диблок-полимеры, состоящие из блока полиэтилена (PE) и блока полиэтиленпропилена (PEP), которые могут самоорганизовываться в нефти, образуя агрегаты, которые могут помочь улучшить текучесть парафинистых нефтей и топлив.

Francois с коллегами в 2005 году в качестве PPD использовали гидрофобно модифицированный полиамфолит поли (N,N-диаллил-N-октадециламин-альт (малеиновую кислоту)), который был очень эффективен для сырой нефти Акшабулакского нефтяного месторождения (Казахстан) [3].

В 2011 году Gang с коллегами создали новый ингибитор парафина - полиаминоамид (PAA), используя соевое масло и масло канолы. Структура PAA была изменена для повышения полярности и снижения термостабильности основной цепи, добавлением гетероатомов (N) в основную цепь.

В 2012 году, Long и его команда получили депрессорную присадку для сырой нефти Shengli в Китае, смешивая аминированный сополимер и композитные сополимеры EVA. А.M. Al-Sabagh и его коллеги синтезировали серии сополимерных добавок гребневидной структуры с различными алкильными группами от С16 до С22 и молярным соотношением мономеров. Kun и его команда провели совместную реакцию, образовав поли (стирол-со-октадецил-малеимида) с разной степенью имидизации, который использовался в качестве улучшителя текучести парафинистой нефти.

В 2014 году ученые проводили исследования, связанные с улучшением текучести нефти и разработкой новых соединений, таких как гексатриэтаноламин моноолеат (Shivanjali и др.) и гетероатомные соединения (Enas и др.). Были получены производные полиэтилен-акриловой кислоты (H.I. Al-Shafey и др.) и сложный эфир фталикангидрид-полиэтиленгликолевый эфир (PAP) (Wanhang и др.), а также изучалось взаимодействие парафинов сырой нефти с полиакрилатными депрессорами при помощи моделирования методом Монте-Карло (Z. Chen и др.).

В 2015 году Ayman M. Atta и его команда разработали депрессорную присадку из сополимеров малеинового ангидрида и винилацетата для египетской парафинистой нефти.

В исследованиях, проведенных разными авторами в 2016 году, были использованы различные методы и сырье для получения новых полимерных материалов. Например, Qiang и его коллеги использовали свободнорадикальную полимеризацию для получения полигидразидов из растительного масла. Admiral и его команда разработали новый метод получения депрессорных присадок в виде акрилатного полимера в эмульсионной системе. Ahmad и его коллеги создали нано-гибридные полимеры PMMA-GO.

В 2017 году в одном исследовании S.M. Anisuzzaman с соавторами использовали ингибитор воска и диспергатор асфальтенов для предотвращения образования отложений в нефтепродуктах. В другом исследовании Ravindra получили естественное поверхностно-активное вещество из растения мадхуки длиннолистной, которое использовали для улучшения текучести тяжелой сырой нефти.

Недавно были разработаны эффективные присадки для снижения температуры застывания нефти - N-алкил-2-аминопиридиновые присадки. В 2018 году было получено три соединения - олигомеры N-децил-(C10P), N-додецил-(C12P) и N-цетил-2-аминопиридина (C16P), которые синтезировались путем окислительной полимеризации мономеров в водно-кислой среде. Также Sultana с коллегами синтезировал гомополимер децилметакрилата и его сополимер со стиролом и винилацетатом для улучшения текучести сырой нефти в присутствии пероксида бензоила.

В 2019 году Anas и его команда создали новую PPD, используя растительное оливковое масло (Olea Europaea) и применяли ее для улучшения характеристик нефти. В том же году, Rohit и его коллеги разработали полимерные нанокомпозиты из поли (2-этилгексил акрилат)-графен оксида [P(2-EHA)-GO], содержащие 0,5-2 мас. % GO, используя метод свободнорадикальной полимеризации in situ.

Prabha с коллегами в 2020 г. синтезировали некоторые депрессорные присадки, включающие полимерные добавки, полученные на основе олеиновой кислоты или малеинового ангидрида путем этерификации и алкилирования по Фриделю Крафтсу [4].

Список литературы:

1. Лужецкий А.В. Применение депрессорных присадок для регулирования реологических свойств высокопарафинистых нефтей / А.В. Лужецкий, С.Т. Нугаев, А.С. Чурилова, С.С. Аракелян // НефтеГазоХимия. – Москва : 2021. - № 1-2. - С. 64-58.
2. Hamdi H. Abou El Naga, Wedad M. Abd El Azim and Mohamed M. Ahmed (1985), Polymeric Additives for Pour Point Depression of Residual Fuel Oils J. Chem. Tech. Biotechnol. 1985, 35A, 241-247.
3. Francois Rullens, Michel Devillers, Andre´ Laschewsky (2005) A Regular, Hydrophobically Modified Polyampholyte as Novel Pour Point Depressant © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 2101–2108, 2005Sarkyt E. Kudaibergenov, Alexander G. Didukh, Zhanar E. Ibraeva, Larisa A. Bimendina.
4. Prabha M. An overview of different pour point deppresant synthesized and their behaviour on different crude oils / M. Prabha, M. Parth, P. Z, N. Ashish // IJCRT – 2020. – V. 8.