CC BY
0УДК 542.61
Толстов М.Ю.
магистрант кафедры химическая технология переработки нефти и газа Казанский национальный исследовательский технологический университет (г. Казань, Россия)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИСПЕРГЕНТОВ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ
В АВАРИЯХ, СВЯЗАННЫХ С ГАЗОВЫМ КОНДЕНСАТОМ
Аннотация: в работе приведены графики, показывающие эффективность диспергентов для ликвидации аварийных разливов газового конденсата. Проведен анализ по росту добычи газового конденсата в России и аварий, связанных с ней.
Ключевые слова: загрязнение, диспергенты, поверхностно-активные вещества.
Введение.
С начала 1970-х годов, когда нефть стала основным источником энергии и значимым сырьем для химической промышленности, ее добыча постоянно увеличивалась. В настоящее время глобальное производство нефти превышает 4,5 миллиарда тонн ежегодно. К сожалению, из-за износа и старения оборудования, аварий, неконтролируемых разливов и утечек при эксплуатации месторождений, транспортировке и использовании, часть нефти теряется и попадает в окружающую среду. Хотя этот объем относительно невелик -примерно 1% по различным оценкам, но он может составлять несколько десятков миллионов тонн. В результате нефть и ее производные стали основными загрязнителями планеты. Нефть и газовый конденсат могут попадать в моря и водоемы не только при крушениях судов, авариях на станциях добычи, но и при авариях на суше. Отсюда и возникает проблема ликвидаций разливов как нефти, так и газового конденсата.
1922
Меры по предотвращению разливов газового конденсата имеют свои особенности. Стандартные методы ликвидации разливов неэффективны, поскольку различные виды разлитых веществ требуют разного подхода. Локализация и сбор разливов газового конденсата отличается от таких же процессов для нефти из-за особенностей свойств этих веществ. Например, легкие углеводороды и дизельное топливо, не могут быть легко локализованы и собраны механическими средствами из-за их свойств и взрывоопасности. По этой причине средства очистки для разливов тяжелых нефтей более успешны.
Очистка разливов диспергентами является относительно новой темой и с каждым годом развивается все больше. Разливы газового конденсата в отличие от разливов нефти ликвидировать в разы тяжелее. Конденсат является веществом с высокой токсичностью и более высокой способностью к возгоранию по сравнению с другими нефтепродуктами, характеризуется низкой плотностью. При разливе воды конденсат быстро распространяется, образуя тонкую пленку. Увеличение добычи газового конденсата приводит к учащению случаев аварийных разливов, связанных с ним. Обычно очистка разливов газового конденсата происходит за счет его естественного выветривания, но после него остается тонкая пленка, которую невозможно очистить механическими способами, так как ГК может загореться от малейшей искры. Диспергенты для ликвидации разливов газового конденсата являются новой и актуальной темой, которую начинают изучать по всему миру.
1923
ЗОЮ 2005 НЮ 201S 202Q 2025 203
Прочие («нелш*Еимые>} производители Гамтром
Рисунок 1. Добыча нестабильного газового конденсата в России.
Как видно по графику с каждым годом добыча нестабильного газового конденсата только возрастает.
В исследование проводилась работа над 3 существующими диспергентами и одним разработанным в лаборатории вуза. Некоторые из этих диспергентов начинают устаревать. Ежегодно появляются новые диспергенты, которые в отличие от всемирно применяемых (Corexit, Finasol) являются экологически чистыми. Один из таких диспергентов был разработан в России в 2018 году. В результате проведения исследований выяснялось влияет ли состав самих диспергентов на эффективность их применения с нефтью и газовым конденсатом. Исследования проводились по методике Baffled Flask Test.
Методика Baffled Flask Test.
Методика BFT включает создание шеститочечной калибровочной зависимости, диспергирование нефти в модифицированной колбе для трипсинизации, и определение количества диспергированной нефти спектрофотометрическим методом. В этом методе проводится очистка воды с помощью пропиленгликоля либо другого органического растворителя и затем проводится измерение оптической плотности полученного экстракта. В эксперименте используется дихлорметан в качестве растворителя, с помощью
1924
него происходит экстракция в специальных воронках, основной причиной его использования являются его не растворяемость в воде. В зависимости от концентрации растворившихся в дихлометане нефтепродуктов, происходит их окраска, затем проводятся измерения длины волн на спектрофотометре и измерение эффективности.
На рисунках 2 и 3 показана эффективность работы диспергентов с нефтью и газовым конденсатом.
Эффектив ость
0
Согех№ 9527 Российский РтаБо! ОБК5 Разработанный диспергент диспергент
Рисунок 2. Эффективность диспергирования нефти.
Эффектив ость
90
80
.0 70
1-
и о 60
X
т 50
^
1- а: 40
■а ■а 30
т 20
10
0
81,32
Согех№ 9527
Российский диспергент
РтаБо! ОБК5 Разработанный диспергент
Рисунок 3. Эффективность диспергирования газового конденсата.
1925
Диспергент марки Corexit показал самую низкую эффективность. Диспергент российского производства и французский Finasol OSR51 при обеих методиках показывают, в целом, сопоставимые результаты. Композиция, разработанная в течение исследования, показала лучшие результаты. Вывод.
По проведенным исследованиям можно сделать вывод, что диспергенты, используемые в ликвидациях разливов нефти, можно использовать и при авариях, связанных с газовым конденсатом, но в дальнейшем нужно более детальное изучение процессов выветривания газового конденсата при аварийных разливах.
В общем, утечки газового конденсата и нефтепродуктов представляют серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья людей и должны быть сведены к минимуму путем увеличения превентивных мер и наиболее эффективного реагирования на чрезвычайные ситуации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Альхименко А.И. Аварийные разливы нефти в море и борьба с ними. / СПб: ОМ-Пресс,2004.89 с;
2. Агрономов, А.Е. Лабораторные работы в органическом практикуме. 2-е изд., перераб. и доп. / А.Е. Агро- номов, Ю.С. Шабаров. - М.: «Химия», 1974. -376 с;
3. Применение диспергентов для обработки нефтяных разливов: технический информационный документ / ITOPF. - 2011. - 12 p. - URL: https://www.itopf.org/uploads/translated/TIP_4_2011_RU_FINAL_01 .pdf (дата обращения 12.02.2021);
4. Об организации предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на континентальном шельфе Российской Федерации, во внутренних морских водах, в территориальном море и прилежащей зоне
1926
Российской Федерации: постановление Правительства РФ от 14.11.2014 №2 1189. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201411180014 (дата обращения 12.02.2021)
Tolstov M.Yu.
Kazan National Research University of Technology (Kazan, Russia)
USING DISPERSANTS FOR OIL SPILL RESPONSE IN ACCIDENTS RELATED TO GAS CONDENSATE
Abstract: the work provides graphs showing the effectiveness of dispersants for eliminating emergency spills of gas condensate. An analysis was carried out on the growth of gas condensate production in Russia and accidents associated with it.
Keywords: pollution, dispersants, surfactants.
1927
