CC BY
60
7universum.com
№ 2 (59)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2019
ПОЛУЧЕНИЕ ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ
Курбанов Азизжон Рустамович
магистрант Химико-технологического института, инженер Института общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Лаборатория « Химические технологии и ПАВ»,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail:azizl058900@gmailcom
Салихова Озода Абдуллаевна
канд. техн. наук, доц. Каф. «Технология тяжёлых органических соединений» Ташкентского химико-технологического института,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail:salihova. ozodaa@gmail. com
Мирзаахмедова Мавлуда Ахмеджановна
PhD, ст. науч. сотр. Института общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан,
Лаборатория « Химические технологии и ПАВ», Узбекистан, г. Ташкент E-mail: mmirzaahmedova@bk. ru
Байматова Гулноза Ахмедовна
мл. науч.сотр. лаб. «Химические технологии и ПАВ»,
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: gulnoza6520@gmail/com
SUBSEQUENT IMPORTATION OF DECOMMISSIONING ON THE BASIS OF A LOCAL
Azimgon Kurbanov
Undergraduate Institute of Chemical Technology Institute, engineer of General and Inorganic chemistry of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Ozoda Salihova
Candidate of Technical Sciences
The department "Technology of heavy organic compounds "Tashkent chemical technologicalthe institute
Uzbekistan, Tashkent
Mavluda Mirzaakhmedova
junior researcher Institute of General and Inorganic chemistry of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Gulnoza Baymatova
junior researcher Institute of General and Inorganic chemistry of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье обоснована технология высокомолекулярных соединений, синтез и исследование деэмульгаторов с заданными свойствами и структурами. Изучены физико-химические свойства и влияние концентрации деэмуль-гатора на процесс деэмульсации нефтей. Обобщены результаты исследований по синтезу деэмульгаторов, на основе местных сырьевых ресурсов и по применению их в процессе деэмульгирования.
ABSTRACT
The state of the art technology in the field of synthesis and synthesis and research has set properties and structures. ^e physicochemical properties and the effect of demulsifier concentration on the process of oil demulsification were
Библиографическое описание: Получение импортозамещающих деэмульгаторов на основе местного сырья // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Курбанов А.А. [и др.]. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6966
№ 2 (59)
февраль, 2019 г.
studied. The results of studies on the synthesis of demulsifiers, based on some local raw materials and their application in the process of demulsification, are summarized.
Ключевые слова: нефть, деэмульгаторы, синтез, газоконденсат, обезвоживания и обессоливания, глицерин, олеиновая кислота.
Keywords: oil, demulsifiers, synthesis, gas condensate, dehydration and desalting, glycerin, oleic acid.
Для предотвращения образования, а так же для разрушения уже образовавшихся нефтяных эмульсий широко применяются деэмульгаторы - поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые в отличие от природных эмульгаторов способствуют значительному снижению стойкости нефтяных эмульсий [1].
Воздействие деэмульгатора на нефтяную эмульсию основано на том, что деэмульгатор, адсорбиру-ясь на поверхности раздела фаз нефть - вода, вытесняет и замещает менее активные поверхностно-активные природные эмульгаторы [2].
Природные эмульгаторы - естественные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нефти (асфальтены, нафтены, смолы, парафины) и в пластовой воде. Деэмульгаторы должны обладать большей активностью, чем эмульгаторы. Пленка, образуемая деэмульгатором, менее прочна. По мере накопления деэмульгатора на поверхности капелек воды между последними возникают силы взаимного притяжения. В результате этого мелкие диспергированные капельки воды образуют большие капли (хлопья), в которых пленки вокруг глобул воды обычно сохраняются [3]. Процесс образования больших хлопьев из мелкодиспергированных капелек воды в результате воздействия деэмульгатора называется флоккуля-цией (хлопьеобразованием). В процессе флоккуля-ции поверхностная пленка глобул воды становится достаточно ослабленной, происходит ее разрушение и слияние глобул воды. Процесс слияния капелек воды называется коалесценцией. Хорошие деэмуль-гаторы должны обеспечивать не только сближение диспергированных капелек воды в эмульсии, но также и разрушать окружающие их пленки и способствовать коалесценции.
Деэмульгаторы обволакивают частицы механических примесей тонкой пленкой, хорошо смачиваемой водой, и такие частицы выделяются из нефти и удаляются вместе с водой. Таким образом, реагенты, применяемые в качестве деэмульгаторов для разрушения нефтяных эмульсий, должны обладать следующими свойствами:
• способностью проникать на поверхность раздела фаз нефть—вода,
• вызывать флоккуляцию и коалесценцию глобул воды,
• хорошо смачивать поверхность механических примесей [4].
Такими универсальными свойствами обладает ограниченное число деэмульгаторов. Для разруше-
ния нефтяных эмульсий предложено множество реагентов, которые имеют те или иные необходимые свойства. Деэмульгаторы обычно подразделяются на две группы: ионогенные (образующие ионы в водных растворах) и неионогенные (не образующие ионы в водных растворах). Ионогенные, в свою очередь, могут быть подразделены на анионактивные и катио-нактивные в зависимости от того, какие поверхностно-активные группы они содержат -анионы или катионы.
В производственных условиях УДП «Муборак-нефтегаз» организовано оптытно-промышленное производство неионогенных деэмульгаторов на основе отечественных полупродуктов и отходов химических производств. Для получения деэмульгатора из водорастворимых олигомеров многоатомных спиртов проводили реакцию этерификации их с олеиновой кислотой [5].
Синтезы деэмульгаторов производили при различных мольных соотношениях взаимодействующих компонентов, продолжительности времени реакции и температурных условиях. Так, деэмульгатор на основе глицерина, ГМТА и олеиновой кислоты условно обозначен «КД» - карбоксилдеэмульгатор, который получен на основе реакции конденсации карбоновой кислоты и глицерина с продуктами распада ГМТА -СН2О и МН3. Оптимальными деэмульгирующими свойствами обладает КД, полученный при мольном соотношении продукта реакции глицерина с ГМТА (получен при мольном их соотношении 5:1) к олеиновой кислоте 5:1, температуре реакции 180-185 0С и продолжительности процесса 5 часов. По деэмульги-рующему эффекту при расходе 150 г/т нефти КД весьма близок или даже имеет некоторые преимущества перед Диссольваном 4411 при обезвоживании и обессоливании нефтей Джаркурганского и Кокдума-лакского месторождений. Объем выделяемой воды за 2 часа при температуре 60 0С и расходе КД 150 г/т нефти в случае Джаркурганской нефти составляет 95 % от первоначальной против 90 % в случае Дис-сольвана 4411 и 65 % без деэмульгатора. При этом выделяется 92 % солей от первоначального их содержания. Деэмульсация Кокдумалакской нефти составляет 97 % по обезвоживанию и 94 % по обессолива-нию. Деэмульгатор КД является неионогенным ПАВ, его 1 % - ный раствор при комнатной температуре снижает поверхностное натяжение воды до 38 мН/м.
Результаты испытания деэмульгатора приведены в таблице 1.
№ 2 (59)
февраль, 2019 г.
Таблица 1.
Результаты испытания деэмульгатора
Массовые соотношения реагентов Температура реакции (° С) Время реакция (часы) Остаточное содержание воды в Шеркентской нефти, (%)
Глицерин : ГМТА : Н2SO4: Олеиновая кислота 10:1:1:1 180-190 4,5 1,0
Глицерин : ГМТА : Н2SO4: Олеиновая кислота 10:1:1:1 230-250 4 0,5
Глицерин : ГМТА : Олеиновая кислота 10:1:1 120-140 5 1,5
С целью получения деэмульгаторов изучены реакции конденсации глицерина с гексаметилентетра-мином (ГМТА), олеиновой кислотой. Синтез деэмульгатора проводили в 4-х горловой колбе объемом 250 мл, помещенной в термостат (маслян-ной бане), снабженной мешалкой, термометрам, обратным холодильником и делительной воронкой. Течение реакции контролировали по степени распада ГМТА и соответственно выделившемуся количеству формальдегида, вступающему в реакцию конденсации с глицерином. При определении вступающего в реакцию количества формальдегида учитывалось его остаточное количество, не вступившее в реакцию. Степень термического распада ГМТА контролировалась по объему выделившегося аммиака в результате реакции. Последняя являлась двухступенчатой, в первой стадии реакция между глицерином и ГМТА,
при которой образуются простые эфиры, содержащие полиалкиленовые группы, а во второй - реакция между образовавшимся в первой стадии продуктом и олеиновой кислотой, при которой образуются сложные эфиры, проявляющие свойства по деэмульгиро-ванию нефтей при их обезвоживании и обессолива-нии.
Известно, что ГМТА (уротропин) образует аммиак и муравьиный альдегид:
(СН2)КМ
-*бСНгО +4МН3
'6" 4
Последний, вступая в реакцию с глицерином, образует соединение, содержащее полиоксиалкилено-вые группы:
Этот продукт, вступая в реакцию с олеиновой кислотой, образует сложный эфир, проявляющий де-эмульгирующие свойства:
СН2-0-(СН2)п-СН20Н СН-0-(СН2)п-СН20Н +ЗС17Н33СООН СН2-0-(СН3)п-СН20Н
СН2-0-(СН,)п-СН20--С0-С17Нзэ СН-0—(СН2)п—СН20--СО-С17Нзэ t зН20 СН2-0-(СН2)п-СН20--С0-С17Нзз
Исследовалась кинетика реакции оптимальных условий синтеза. При этом мольные доли глицерина к ГМТА составляли 1:1, 3:1, 5:1, температура - 100120 0С, 120-140 0С, 140-180 0С.
Таким образом, используя полупродукты местных производств, можно решить проблему импорто-замещения по деэмульгаторам местных нефтей при
их обезвоживании и обессоливании путем разрушения устойчивых водо-нефтяных эмульсий в их составе. По эффективности импортозамещающий де-эмульгатор КД не уступает импортируемому реагенту Диссольван-4411
Список литературы:
1. Плохова С. Е., Саттарова Э. Д., Елпидинский А. А. Изучение влияния анионных и катионных ПАВ на де-эмульгирующую эффективность неионогенных ПАВ // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - №. 16.
№ 2 (59)
UNIVERSUM:
, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
• 7universum.com
февраль, 2019 г.
2. Учаев А.Я. Разработка композиционных составов на основе ПАВ для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий. - диссер. на соиск. уч. ст. к.т.н. - г. Москва -2013. - 121 с.
3. Небогина Н. А., Прозорова И. В., Юдина Н. В. Влияние содержания воды в нефти на формирование и реологические свойства водонефтяных эмульсий // Нефтяное хозяйство. - 2008.- №12.- С. 90-92.
4. Давронов Н.К., Алимов А.А., Салимов З.С. Деэмульгаторы нефтей и газоконденсатов // Сб. материалов научно-технической конференции "Актуальные проблемы создания и использования технологий переработки минерально -сырьевых ресурсов Узбекистана". - Ташкент, 2007. - С. 62-66.
5. Мирзаахмедова М.А., Хамраев С.С., Алимов А.А. Технология получения неионогенных деэмульгаторов водонефтяных эмульсий// Ж. Технология нефти и газа. - 2016 г. № 3. С. 16-19.
