CC BY
25
УДК 665.622.43
Формирование Грозного как первого центра в СССР по изучению эмульсионного вопроса
Х.Х. АХМАДОВА, д.т.н., проф. кафедры химической технологии нефти и газа М.А. ТАКАЕВА, ст. преподаватель кафедры химической технологии нефти и газа
ФГБОУ ВО Грозненский государственный нефтяной технический университет им. акад. М.Д. Миллионщикова (Россия, 364051, Чеченская Республика, г. Грозный, пр. им. Х.А. Исаева, д. 100). E-mail: [email protected], E-mail: [email protected]
A.М. СЫРКИН, к.х.н., проф. кафедры общей и аналитической химии
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия, 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1). E-mail: [email protected]
Показано, что грозненские ученые первыми в отечественной нефтепереработке начали заниматься проблемой изучения нефтяных эмульсий. Большой вклад в становление и развитие отечественного эмульсионного дела внесли грозненские исследователи
B.А. Сельский, И.О. Лучинский, С.А. Вышетравский, И.Н. Аккерман и др. Ими было определено содержание воды и примесей в нефти, установлены факторы устойчивости и неустойчивости нефтяных эмульсий, исследован состав буровых вод грозненских месторождений, проведено микроскопическое исследование нефтяных эмульсий. Благодаря этим исследованиям Грозный в 19201930-е годы сформировался как первый центр по изучению нефтяных эмульсий в СССР.
Ключевые слова: нефть, нефтяные эмульсии, разложение, подготовка, обезвоживание, обессоливание, переработка, вода, соли, глины, гидрофобные, гидрофильные, способы разложения, опыты, исследования, грозненские ученые.
Еще в 1910-е годы, когда нефте-технологи только начинали заниматься вопросом образования нефтяных эмульсий, стало понятно, что эмульсии представляют серьезную проблему для переработки нефти [1, 2]. Исследователями было установлено, что нефть в эмульсированном виде не может быть подвергнута перегонке на заводе и малопригодна как топливо [1-3].
Первые упоминания о нефтяных эмульсиях в истории отечественного нефтяного дела приходятся примерно на 1913 год, на начало компрессорного способа добычи нефти в Баку [4].
Грозненские исследователи были одними из первых в отечественной нефтепереработке, понявшими сложность и важность проблемы изучения нефтяных эмульсий. Этот вопрос начал разрабатываться ими в 1915 году [2].
В Грозном нефти были большей частью смолистые и парафинистые, что благоприятствовало эмульсиеобразова-нию. Бакинские нефти с малым содержанием смол и асфальтенов в этом отношении были намного благоприятнее [5]. Эмульсии из бакинских нефтей при добыче получались по количеству меньше, и они были не столь прочными [4, 5].
Потери нефти в виде эмульсий достигали значительной величины, и решение этой проблемы обусловило необходимость разработки эффективных методов разрушения нефтяных эмульсий [6].
После национализации нефтяной промышленности проблема исследования нефтяных эмульсий для обезвоживания и обессоливания нефтей перед грозненскими исследователями встала особенно остро [5-19].
Актуальность проблемы исследования нефтяных эмульсий для восста-
навливаемой грозненской нефтяной промышленности определило то, что значительная часть грозненской нефти пропадала в виде эмульсий, не поступая на переработку, а скапливалась в «нефтяных озерах», в открытых земляных амбарах. Учитывая важность этой проблемы, эта тема уже в 1925 году была включена в план основных исследовательских работ Центральной лаборатории Грознефти [20].
Уже в 1920-е годы грозненскими учеными был проведен значительный научный объем исследований по этой весьма важной проблеме нефтяной отрасли, которые заложили основу для создания научной теории нефтяных эмульсий [4-20]. Эти исследования проводились сначала в Центральной лаборатории Грознефти, а затем в ГрозНИИ. Первые исследования в ГрозНИИ по этому направлению были проведены под руководством инженера С.А. Вышетравского [21].
Наличие нефтяных эмульсий, особенно стойких, в высокой степени затрудняло в период 1921-1930 годов переработку грозненской нефти, поэтому для переработки нефти на грозненских кубовых батареях необходимо было полное или почти полное освобождение нефти из эмульсий.
Так, в 1922-1925 годах в Центральной лаборатории Грознефти были проведены исследования по определению в нефти и ее эмульсиях воды и грязи [7], опыты по заводскому разделению эмульсии [9], установлены факторы устойчивости и неустойчивости нефтяных эмульсий [10], проведено микроскопическое исследование нефтяных эмульсий под руководством В.А. Сельского [11], исследованы буро-
вые воды грозненских районов [12-15]. Особенно большой вклад в исследования нефтяных эмульсий внесли научные сотрудники ГрозНИИ В.А. Сельский, Л .А. Сельский, И.О. Лучинский, С.А. Вышетравский, И.Н. Аккерман и др., которые занимались проблемой образования и разрушения грозненских нефтяных эмульсий в период 19251930 годов [4, 5, 22, 23].
Но, несмотря на важность эмульсионной проблемы, научное освещение вопроса исследования нефтяных эмульсий в научной печати того периода проводилось явно недостаточно.
Анализ тех немногочисленных результатов исследований по тематике нефтяных эмульсий, опубликованных за период 1920-1930-х годов, показал, что одним из самых важных ее направлений являлась проблема образования и разрушения нефтяных эмульсий, которая требовала серьезных исследований, поскольку при разных условиях добычи и эксплуатации получались и различные эмульсии, состав и характеристика которых зависели от многих факторов.
Грозненцами было показано, что наибольшее значение для образования нефтяных эмульсий имели сорт и качество нефти, состав воды, процентное соотношение того и другого. Было установлено, что большое влияние на качество нефтяных эмульсий оказывал состав буровых вод: чем выше было содержание соли в водах, тем больше возможностей создавалось для образования эмульсии [12-15].
Главнейшими факторами, влияющими на образование нефтяных эмульсий, являлись характер грунта, температура недр, условия эксплуатации, свойства нефти, состав буровых вод.
История и педагогика естествознания 2 ■ 2017
Наличие стольких факторов приводило к множеству различных комбинаций, и в результате нефтяные эмульсии встречались в бесконечном разнообразии даже в одном районе. Поэтому нефтяные эмульсии были классифицированы в соответствующие группы по определенным признакам для изучения способов их образования и разрушения [24].
Так, до 1925 года изучение вопроса о нефтяных эмульсиях в Грозненском районе было направлено главным образом на исследование эмульсий смета-нообразного типа, то есть гидрофобных [5]. Грозненские нефтяные эмульсии в большинстве случаев относились к этому типу [25, 26], поэтому среди эмульсий Нового района были известны только гидрофобные эмульсии.
Но уже в 1928 году была установлена существенная важность эмульсий и другого рода, гидрофильных [22]. Этому виду нефтеводяных эмульсий до конца 1920-х годов уделялось сравнительно малое внимание [23].
Для грозненской промышленности гидрофильные эмульсии представлялись достаточно важными. Так как дебит их был довольно значителен, они являлись большим бременем для промыслового хозяйства [4].
В Старом районе встречались эмульсии обоих типов - гидрофобные и гидрофильные. С практической стороны гидрофобные эмульсии представляли большой интерес, так как они содержали в своем составе больше нефти - от 20% в свежих эмульсиях и выше, до 50% в более старых эмульсиях. Эти эмульсии были более прочными, и для разложения их на нефть и воду требовалось приложить довольно значительные усилия
Исследователями ГрозНИИ под руководством инженера С.А. Вышетрав-ского были подробно изучены процессы образования этих двух разновидностей нефтяных эмульсий (гидрофильной и гидрофобной) и установлен ряд факторов, способствующих эмульсированию нефти.
Вопрос переработки эмульсионной нефти особенно остро встал в Грознеф-ти после падения добычи нефти в Грозненском районе в 1932 году [27]. Для компенсации падения добычи грозненской нефти возникла необходимость извлечения дополнительных количеств чистой нефти из нефтяных эмульсий.
Грозненцы установили, что нефтяная эмульсия при отстое, особенно продолжительном, расслаивалась:
нефть при этом всплывала, ее капли сливались в одно целое, а вода собиралась в нижнем слое. При наличии в нефтяной эмульсии песка он оседал на дно. На практике длительная продолжительность разделений была недопустима: добытая нефть должна была быстро отделяться от воды и перекачиваться на завод. Если вода отделялась слишком медленно, это означало, что она с нефтью была сбита в прочную эмульсию [5].
Грозненские нефтяники, изучая причины образования нефтяных эмульсий, по возможности их устраняли. Основное внимание грозненских исследователей и нефтяников было направлено на разложение свежих эмульсий, образующихся сразу после добычи нефти, с целью их обезвоживания и обессоли-вания перед переработкой.
Таким образом, в 1920-1940-е годы Грозный с его высокопарафини-стыми, асфальтовыми, смолистыми и асфальтеновыми нефтями являлся центром, где эмульсионный вопрос представлял существенную важность, и , соответственно , основные исследо -вания эмульсий в СССР в этот период осуществлялись в Грозном [19].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гурвич Л.Г. Научные основы переработки нефти. М.;Л.: Гос. научно-техн. изд-во нефтяной и горно-топливной промышленности, 1940. 544 с.
2. К вопросу образования эмульсий в нефти // Тр. ВОРТО, 1915.
3. Манчо А.И. Разрушение нефтяных эмульсий (очистка нефти от воды и грязи) и выделение парафина из нефтяных продуктов // Нефтяное и сланцевое хозяйство. 1922. № 9. С. 12.
4. Вышетравский С.А. Нефтяные эмульсии // Нефть. 1932. № 2. С. 9-10.
5. Вышетравский С.А. Об эмульсиях Бакинского и Грозненского районов // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1925. № 6-7.
6. Стефанов А.Ю. О выборе способа деэмульсации нефти на промысле // Нефть. 1934. № 17. С.13-14.
7. Лучинский И.О. К определению в нефти и ее эмульсиях воды, и грязи // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 1-2.
8. Маркович М. К вопросу об использовании эмульсивной нефти из Соленой Балки // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 3-4.
9. Лучинский И.О., Суханкин Е. К опыту заводского разделения эмульсии // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 3-4.
10. Саханов А.Н. Факторы устойчивости и неустойчивости эмульсий // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 5-8.
11. Сельский В.А. Опыт микроскопического исследования грозненских нефтей и эмульсий // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 3-4.
12. Сельский В.А. О буровых водах Грозненской нефтяной площади // Грозненское нефтяное хозяйство. 1922. № 4.
13. Линдтроп Н. Классификация буровых вод грозненских районов. // Грозненское нефтяное хозяйство. 1922. № 7-9.
14. Саханов А.Н., Лучинский И.О. Классификация буровых вод Грозненского района // Грозненское нефтяное хозяйство. 1924. № 1-3.
15. Саханов А.Н., Лучинский И.О. Буровые воды Грозненского района // Нефтяное и сланцевое хозяйство. 1924. № 2.
16. Глызденок В.М. О потерях нефтепродуктов при хранении в земляных амбарах // Нефть. 1934. № 15. С. 19-21.
17. Лучинский И.О., Саханов А.Н. О разрушении нефтяных эмульсий нагреванием под давлением при 130-140 °С // Грозненское нефтяное хозяйство. 1923. № 1-2. С.42.
18. Вышетравский С.А. Нефтяные эмульсии // Нефть. 1932. № 11-12. С.10-12.
19. Сельский Л.А. Из прошлого грозненской нефтяной промышленности // Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1929. № 6-7. С. 118-121.
20. Сельский Л.А. Эмульсии грозненских нефтей: Итоги исследования грозненских нефтей // Тр. Центр. лаб. Грознефти. М.;Л.: Гостоптехиздат, 1927. С.154-161
21. Ахмадова Х.Х., Сыркин А.М., Такаева М.А., Пивоварова Н.А. Основные направления исследований ГрозНИИ по подготовке нефтей для переработки на грозненских НПЗ в 1930-1950-е гг. // История науки и техники. 2009. № 12. Спецвыпуск № 4. С. 26-29.
22. Вышетравский С.А. Научно-исследовательский отчет ГрозНИИ за 1928 г. по теме: «Американские, бакинские и грозненские эмульсии». Инв. № 99.
23. Вышетравский С.А. Научно-исследовательский отчет ГрозНИИ за 1929 г. по теме: «Образование и разрушение грозненских нефтяных эмульсий». Инв. № 111.
24. Вышетравский С. Нефтяные эмульсии // Нефть, 1932. № 3-4. С. 23-24; № 6. С. 7-10.
25. Буторин Н., Скобло А. Опыт изучения дегидрации и деэмульсации эмульсионной нефти Нового района на трубчатых установках // Грозненский нефтяник. 1933. № 3-4. С. 67-73.
26. Лучинский И.О., Буторин Н.П. Нефти Грозненского района // Нефтяное хозяйство. 1925. № 8.
27. Вышетравский С.А. О выборе способа деэмульсации нефти на промыслах (начало) // Нефть. 1934. № 15. С. 12-13.
THE FORMATION OF THE GROZNY AS THE FIRST CENTRE IN THE USSR FOR THE STUDY OF EMULSION QUESTION
AKHMADOVA KH.KH., Dr. Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Chemical Technology of Oil and Gas TAKAEVA M.A., Senior Lecturer of the Department of Chemical Technology of Oil and Gas
Grozny State Oil Technical University (100, Kh.A. Isaeva Av., 364051, Chechen Republic, Grozniy, Russia). E-mail: [email protected], E-mail: [email protected]
SYRKIN A.M., Cand. Sci. (Chem.), Prof. of the Department of General and Analytical Chemistry
Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Republic of Bashkortostan, Ufa, Russia). E-mail: [email protected]
2■2017
История и педагогика естествознания
ABSTRACT
It is shown that the Grozny researchers the first in domestic oil processing have begun to deal with a problem of studying of oil emulsions. The Grozny researchers brought V.A. Selsky, I.O. Luchinsky, S.A. Vyshetravsky, I.N. Akkerman, the big contribution to formation and development of domestic emulsion business etc. They have determined the content of water and impurity in oil, factors of stability and instability of oil emulsions are established, the composition of boring waters of the Grozny fields is investigated, the microscopic research of oil emulsions is conducted. Thanks to these researches, Grozny in the 1920-1930th years was created as the center for studying of oil emulsions in the USSR.
Keywords: oil, oil emulsions, decomposition, preparation, dehydration, desalinstion, processing, water, salts, clays, hydrophobic, hydrophilic, ways of decomposition, experiences, researches, Grozny scientists.
REFERENCES
1. Gurvich L.G. Nauchnyye osnovypererabotkinefti [Scientific basis of oil refining]. Moscow, Leningrad, Gos. nauchno-tekhn. neftyanoy i gor-no-toplivnoy promyshlennosti Publ., 1940. 544 p.
2. On the issue of the formation of emulsions in oil. Trudy VORTO, 1915 (In Russian).
3. Mancho A. I. The destruction of oil emulsions (oil purification from water and mud) and the isolation of paraffin from oil products. Neftyanoye i slantsevoye khozyaystvo, 1922, no. 9, pp. 12 (In Russian).
4. Vyshetravskiy S.A. Oil emulsions. Neft', 1932, no. 2, pp. 9-10 (In Russian).
5. Vyshetravskiy S.A On the emulsions of the Baku and Grozny districts. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1925, no. 6-7 (In Russian).
6. Stefanov A.YU. On the choice of the method for demulsifying oil in the field. Neft', 1934, no. 17, pp. 13-14 (In Russian).
7. Luchinskiy I.O. On the detection of water and mud in oil and its emulsions. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 1-2 (In Russian).
8. Markovich M. On the use of emulsion oil from Solennaya Balka. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 3-4 (In Russian).
9. Luchinskiy I.O., Sukhankin YeTo the experience of factory separation of the emulsion. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 3-4 (In Russian).
10. Sakhanov A.N. Factors of stability and instability of emulsions. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 5-8 (In Russian).
11. Sel'skiy B.A. Experience of microscopic study of Grozny oil and emulsion. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 3-4 (In Russian).
12. Sel'skiy V.A. About the drilling waters of the Grozny oil area. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1922, no. 4 (In Russian).
13. Lindtrop N. Classification of drilling waters of Grozny districts. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1922, no. 7-9 (In Russian).
14. Sakhanov A.N., Luchinskiy I.O. Classification of drilling waters of Grozny district. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1924, no. 1-3 (In Russian).
15. Sakhanov A.N., Luchinskiy I.O. Drilling waters of Grozny district. Neftyanoye i slantsevoye khozyaystvo, 1924, no. 2 (In Russian).
16. Glyzdenok V.M. On losses of petroleum products during storage in earthen barns. Neft', 1934, no. 15, pp. 19-21 (In Russian).
17. Luchinskiy I.O., Sakhanov A.N. On the destruction of oil emulsions by heating under pressure at 130-140 °C. Groznenskoye neftyanoye khozyaystvo, 1923, no. 1-2, p. 42 (In Russian).
18. Vyshetravskiy S.A. Oil emulsions. Neft', 1932, no. 11-12, pp. 10-12 (In Russian).
19. Sel'skiy L.A. From the past of the Grozny oil industry. Azerbaydzhanskoye neftyanoye khozyaystvo, 1929, no. 6-7, pp. 118-121 (In Russian).
20. Sel'skiy L.A. Emul'sii groznenskikh neftey: Itogi issledovaniya groznenskikh neftey. Trudy Tsentral'noy laboratorii Groznefti [Emulsions of the Grozny oil: Results of the investigation of the Grozny oil. Proceedings of the Central Laboratory of Grozneft]. Moscow, Leningrad, Gostoptekhizdat Publ., 1927. pp. 154-161
21. Akhmadova KH.KH., Syrkin A.M., Takayeva M.A., Pivovarova N.A. The main research areas of Grozny on the preparation of oils for processing at the Grozny oil refinery in the 1930s-1950s. Istoriya naukii tekhniki, 2009, no. 12, pp. 26-29 (In Russian).
22. Vyshetravskiy S. A. Nauchno-issledovatel'skiy otchet GrozNIIza 1928 g. po teme: «Amerikanskiye, bakinskiye i groznenskiye emul'sii» [Research report of Grozniy for 1928 on the subject: "American, Baku and Grozny emulsions"].
23. Vyshetravskiy S. A. Nauchno-issledovatel'skiy otchet GrozNII za 1929 g. po teme: «Obrazovaniye i razrusheniye groznenskikh neftyanykh emul'siy» [Research report of Grozny for 1929 on the topic: "Formation and destruction of Grozny oil emulsions"].
24. Vyshetravskiy S. Oil emulsions. Neft', 1932, no. 3-4, pp. 23-24; no. 6, pp. 7-10 (In Russian).
25. Butorin N., Skoblo A. Experience of studying dehydration and demulsification of emulsion oil of the New District on tubular installations. Groznens-kiy neftyanik, 1933, no. 3-4, pp. 67-73 (In Russian).
26. Luchinskiy I.O., Butorin N. P. Oils of Grozny district. Neftyanoye khozyaystvo, 1925, no. 8 (In Russian).
27. Vyshetravskiy S.A. On the choice of the method of demulsification of oil in the fields (the beginning). Neft', 1934, no. 15, pp. 12-13 (In Russian).
J I 1
НАЦИОНАЛЬНЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ ФОРУМ
16-18 апреля 2018
Москва, ЦВК «Экспоцентр» www.oilandgasforum.ru
18-я международная выставка
НЕФТЕГАЗ-2018
¿г V ¿г ±
16-19 апреля 2018
Москва, ЦВК «Экспоцентр» www.neftegaz-expo.ru
36
История и педагогика естествознания
2 ■ 2017
