CC BY
5
№ 5(122)
май, 2024 г.
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
Абдикамалова Азиза Бахтияровна
д-р техн. наук,
гл. науч. сотр. лаборатории Коллоидной химии Института общей и неорганической химии АНРУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: aziza. [email protected]
Кулдашева Шахноза Абдулазизовна
д-р хим. наук,
гл. науч. сотр. лаборатории Коллоидной химии Института общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: ecology. [email protected]
Адизов Бобиржон Замирович
д-р техн. наук, зав. лаборатории Нефти химии Института общей и неорганической химии АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент
Очилов Абдурахим Абдурасулович
докторант, PhD, доцент Бухарского инженерно-технологического институт, Республика Узбекистан, г. Бухара
INTENSIFICATION OF DESTRUCTION OF OIL-WATER EMULSIONS
Aziza Abdikamalova
Doctor of Chemistry, Chief Researcher, Laboratory of Colloid Chemistry,
Institute of General and Inorganic Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Shakhnoza Kuldasheva
Doctor of Chemistry, Chief Researcher, Laboratory of Colloid Chemistry,
Institute of General and Inorganic Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Bobirjon Adizov
Doctor of Technical Sciences, Head. laboratories of "Oil Chemistry" of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Abdurakhim Ochilov
Doctoral student, PhD, associate professor, Bukhara Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Bukhara
Библиографическое описание: ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Aбдикамалова А.Б. [и др.]. 2024. 5(122). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/17643
A UNIVERSUM:
№ 5 (122)_m ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_май. 2024 г.
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматривается процесс повышения эффективности процесса разрушения водонефтяных эмульсий, который готовится на УПН. В данном случае была деэмульгатором СД-1, который полученных из отходов и вторичного сырья масложировой промышленности и с натриевым жидким мылом НЖМ, получили композиционные смесь. Нужный результат был получен при расходе 100 г/т этого композиционного деэмульгатора, а также при температуре 50 0С.
ABSTRACT
This article discusses the process of increasing the efficiency of the process of destruction of oil-water emulsions, which is being prepared at the UPN. In this case, it was a demulsifier SD-1, which was obtained from waste and secondary raw materials of the fat and oil industry and with sodium liquid soap NZHM, a composite mixture was obtained. The desired result was obtained at a consumption of 100 g/t of this composite demulsifier, as well as at a temperature of 50 0C.
Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, дисперс система, стабилизатор деэмульгирующая способность, смачивающе-моюще, хлористых солей деэмульгатор.
Keywords: oil-water emulsion, dispersion system, stabilizer demulsifying ability, wetting detergents, chloride salts demulsifier.
Цель разрушения водонефтяных эмульсий заключается в разрушении нефти и воды, чтобы улучшить процесс очистки загрязненных водоемов, увеличить эффективность процессов добычи и переработки нефти, а также снизить негативное воздействие нефтезагрязнений на окружающую среду и животный мир. Для достижения этой цели применяются различные физико-химические методы, такие как добавление диспергантов, флокулянтов, коагулянтов, а также применение ультразвукового воздействия, взаимодействие с бактериями и другие технологии.
Для разрушения водонефтяных эмульсий необходимо применять специальные методы и технологии, которые направлены на разделение нефти и воды, а также на улучшение процесса очистки и снижение вредного воздействия на окружающую среду.
Практика показывает, что подбор оптимального состава композиции деэмульгатора для разрушения каждого вида устойчивых водонефтяных эмульсий, представляет большую трудность. Он становится особенно проблематичным, если в составе эмульсий имеются такие высокодисперсные включения, которые в процессе нефтедобычи были введены в скважины с целью повышения их нефтеотдачи [1; С. 120-122]. Такими добавками чаще являются
Остаточная вода (%) в нефти после её деэм
химикаты (ПАВ, мыла др.), минеральные примеси (соли) в больших количествах, которые затрудняют подбор композиции деэмульгатора для деэмульги-рования нефти.
Известно, что при использовании деэмульгаторов для разрушения устойчивых эмульсий, процесс деэмульгирования протекает 6 и более часов, что требует больших материальных и энергетических затрат в нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях. Для устранения этих недостатков в последние годы разрабатываются новые композиции деэмульгаторов, с учетом состава разрушаемых эмульсий [2; С. 49-51].
Нами изучена, возможность эффективного деэмульгирования высокоустойчивых водонефтяных и нефтешламовых эмульсий.
Опыты проводили при расходе деэмульгаторов, 50 г\т и при постоянном перемешивании эмульсий мешалкой 100 об\мин. Полученные результаты представлены в табл. 1 .
Из табл.1. видно, что водонефтяные эмульсии трех месторождений разрушаются по разному. Так, например, при разрушении эмульсии «Северный Уртабулак» деэмульгатором К-1 при расходе 50 г\т нефти содержание остаточной воды составляет 1,5%.
Таблица 1.
ювания разработанными деэмульгаторами
Месторождение нефти Деэмульгатор
К- 1 (контроль) СД-1 СД-2
«Северный Уртабулак» 1,5 (6,5) 1,3 (6,3) 1,3 (6,2)
«Джарчи» 0,9 (6,3) 0,9 (6,1) 0,8 (6,2)
«Чегара» 1,1 (6,2) 1,0 (6,3) 1,1 (6,1)
*- В скобках указано время отстоя водонефтяной эмульсии, час.
Достижение такого эффекта деэмульгирования, По сравнению с обычными водонефтяными эмуль-
в рассмотренных случаях, можно объяснить вероят- сиями содержит больше механических примесей
ным изменением структуры эмульсии, т.е. изменением и других стабилизаторов, которые обуславливают
плотности электронных облаков ионов, непосред- высокий расход импортных дорогостоящих деэмуль-
ственно окружающих молекулы и, таким образом, гаторов. Кроме того, часть эмульсии накапливается
их поляризацией. в придонном слое, который содержит до 40-45 % меха-
нических примесей (песка, глины, минералов и т.д.).
№ 5 (122)
май, 2024 г.
Известно, что чем больше молекулярная масса ПАВ, тем выще её деэмульгирующая способность. Учитывая это, мы синтезировали деэмульгатор СД, который не уступал зарубежным аналогам. В составе, кроме нефти, содержится вода и другие эмульгирующие вещества [3; С. 79-80].
Поэтому нами использована композиция, состоящая из СД-1 и доомыленного жидкого мыла с соотношением 1:1 при разрушении устойчивой
эмульции, образованной в нефтешламе. Полученные результаты представлены в табл. 2.
Из табл.2. видно, что с увеличением расхода композиции деэмульгаторов от 50 до 110 г/т, массовая доля воды, механических примесей и хлористых солей значительно снижается. Это достигается за счет подбора соотношения деэмульгаторов СД-1 и НЖМ в композиции адсорбентов и их расходе при разрушении устойчивых водонефтяных
Таблица 2.
Показатели процесса разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий
Расход композиции деэмульгаторов, г/т Покзатели ВНЭ
Массовая доля воды, % Массовая доля мех.примесей, % Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3
Исходная 21,4 0,83 674
50 4,1 0,35 416
70 3,7 0,30 354
90 2,0 0,23 301
110 0,9 0,11 283
Спорным считается необходимость использования мылоподобных ПАВ в составе композиций деэмульгаторов, т.к. в большинстве случаев их эмульгирующая способность проявляется больше, чем смачивающие - моющая. Механизм действия мыло-подобных ПАВ сильно зависит от состава и свойств дисперсной среды.
Известно, что ПАВ смачивающе-моющего действия обладают «раскалывающей» способностью воздействия на внешнюю и внутреннюю «скорлупо-образную» структуру дисперсных частиц, состоящих в виде ядра из неорганических механических примесей и адсорбционного слоя из углеводородных соединений и ассоциированных природных эмульгаторов смолисто-асфальтеновых веществ. Причем, процесс пептизации ассоциированного адсорбционного слоя может быть завершен на всей поверхности дисперсной частицы, если ПАВ - реагент обладает смачивающей способностью и моющим действием. Роль моющего действия реагента (НЖМ) заключается
в том, что смолисто-асфальтеновые «осколки» из коллоидно-дисперсного состояния переходят в состояние близкое к молекулярному растворению или ассоциированных структур. При этом, основная роль реагента как смачивателя сводится к максимальной гидрофилизации оголенной поверхности неорганической частицы, чтобы исключить возможность попадания ее в нефть (дисперсионную среду).
Разработанная композиция состояла из двух деэмульгаторов (СД и ОХС), полученных из отходов и вторичного сырья масложировой промышленности. Один деэмульгатор (СД) хорошо растворяется в нефти, а другой (ОХС) в водной среде. Это позволяет изменять их соотношения в получаемых композициях [4; С. 9-12]. .
На рис.1 показаны изменения содержания остаточной воды, механических примесей и концентрации хлористых солей в зависимости от соотношения СД к ОХС в разрабатываемой композиции при температуре 50 0С и расходе последнего равном 100 г/т .
1-для воды; 2-для механических примесей и 3- для концентрации хлористых солей.
Рисунок 1 Изменение остаточной воды, механических примесей и концентрации хлористых солей в товарной нефти в зависимости от соотношения деэмульгаторов СД и ОХС в разработанных композициях
№ 5(122)
Из рис.1 видно, что с изменением соотношения нефтерастворимых (СД) и водорастворимых (ОХС) деэмульгаторов в разрабатываемых композициях для разделения остаточной воды, механических примесей и минеральных солей из товарной нефти, получаемой из нефтешламов, наблюдается различная степень их выделения, связанная с их природой и растворимостью в тех или иных деэмульгаторах. Причем для всех разделяемых веществ (воды, механических примесей и минеральных солей) область практического соотношения данных деэмуль-гаторов колеблется в пределах от (60:40 %) до (30:70 %) . Это объясняется содержанием того или иного стабилизатора (ПАВ) в составе эмульсии, образованной в водо-нефтяных эмульциях.
май, 2024 г.
Следовательно, проведенные опытно-производственные испытания показали, что рекомендуемая технология получения композиции деэмульгаторов для разделения остаточной воды, механических примесей и минеральных солей может быть использована в УПН «Северный Уртабулак», а оптимальное соотношения СД и ОХС должно экспериментально определено в каждом конкретном случае лабораторными исследованиями. Данная технология позволяет снизить себестоимость подготовки нефти из нефтешламовой эмульсий и снизить потери углеводородов в окружающей среде.
Список литературы:
1. Капустин В.М., Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти.- М: Химия, 2013.-495.
2. Очилов А.А, Абдурахимов С.А., Адизов Б.З. Разрушение устойчивых водонефтяных эмульсий местных нефтей деэмульгаторами серии-Д // Журнал «Химия и химическая технология». - Ташкент, 2011. - №1. -С. 49-51. (02.00.00. №3).
3. Очилов А.А, Абдурахимов С.А., Адизов Б.З. Тяжелые нефти Узбекистана и их устойчивые водонефтяные эмульсии // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. - г. Москва , 2019, - № 9 (66). С.77-80. (02.00.00. №1).
4. Очилов А.А, Абдурахимов С.А., Адизов Б.З. Получение натриевой соли сульфированного экстракционного хлопкового масла для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий, образованных из тяжелых нефтей // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. - г. Москва , 2019, - № 10 (67)-С.9-12.(02.00.00. №1).
