CC BY
12ПОЛУЧЕНИЕ ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ ДИЭМУЛГАТОРОВ НА
ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ
Масьуд Убайдулла ^ли Каримов
Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии
Илхом Эшбоевич Абдирахмов
Каршинский инженерно-экономический институт
АННОТАЦИЯ
В статье обоснована технология высокомолекулярных соединений, синтез и исследование деэмульгаторов с заданными свойствами и структурами. Изучены физико-химические свойства и влияние концентрации деэмульгатора на процесс деэмульсации нефтей. Обобщены результаты исследований по синтезу деэмульгаторов, на основе местных сырьевых ресурсов и по применению их в процессе деэмульгирования.
Ключевые слова: нефть, деэмульгаторы, синтез, газоконденсат, обезвоживания и обессоливания, глицерин, олеиновая кислота.
ABSTRACT
The state of the art technology in the field of synthesis and synthesis and research has set properties and structures. The physicochemical properties and the effect of demulsifier concentration on the process of oil demulsification were 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.
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, адсорбируясь 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[1-15]. 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 флоккуляцией (хлопьеобразованием). В процессе флоккуляции поверхностная пленка глобул воды становится достаточно ослабленной, происходит ее разрушение и слияние глобул воды. Процесс слияния капелек воды называется коалесценцией. Хорошие деэмульгаторы 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 разрушения 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 катионактивные в зависимости от того, какие поверхностно-активные группы они содержат -анионы или катионы.
В производственных условиях УДП «Муборакнефтегаз» 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 NH3.
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 180185 0С и продолжительности процесса 5 часов. По деэмульгирующему 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
Кокдумалакского 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 Диссольвана 4411 и 65 % без деэмульгатора. При этом выделяется 92 % солей от первоначального их содержания. Деэмульсация Кокдумалакской нефти составляет 97 % по обезвоживанию и 94 % по обессоливанию. 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.
Результаты испытания деэмульгатора
Массовые соотношения Температура Время Остаточное
реагентов реакции (°С) реакция (часы) содержание воды в Шеркентской нефти, (%)
Глицерин: ГМТА: Н^4: Олеиновая кислота10:1:1:1 180- 190 4,5 1,0
Глицерин: ГМТА: Н^4: Олеиновая кислота10:1:1:1 230- 250 4 0,5
Глицерин: ГМТА: Олеиновая кислота10:1: 1 120-140 5 1,5
С целью получения деэмульгаторов изучены реакции конденсации глицерина с гексаметилентетрамином (ГМТА), олеиновой кислотой. Синтез деэмульгатора проводили в 4-х горловой колбе объемом 250 мл, помещенной в термостат (маслянной 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 деэмульгированию нефтей при их обезвоживании и обессоливании.
Известно, что ГМТА (уротропин) образует аммиак и муравьиный альдегид:
(СНДМ^->-6CH20 +<NH3
Последний, вступая в реакцию с глицерином, образует соединение, содержащее полиоксиалкиленовые группы:
СН-О-Н + (CH2)6N4 -СН-О—(СН2)п—сн2он + nh3 + h2o
Этот продукт, вступая в реакцию с олеиновой кислотой, образует сложный эфир, проявляющий деэмульгирующие свойства:
СН-0-(СН:)п-СН20Н +ЗС|7И33С00И ->СНЧ)-(СН2)п-СН20^0-С1?Нза t3H?0
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 импортозамещения по деэмульгаторам местных нефтей при их обезвоживании и обессоливании путем разрушения устойчивых водо-нефтяных эмульсий в их составе [16-36]. По эффективности импортозамещающий деэмульгатор КД не уступает импортируемому реагенту Диссольван-4411
REFRENCES
[1] Абдирахимов И.Э. (2021). ДЕЭМУЛЬГИРОВАНИЕ НЕФТЕВОДЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ. Universum: технические науки, (4-3 (85), 72-75.
[2] Абдирахимов И.Э., Курбанов, А.Т., Буронов Ф.Э., & Самадов А.Х. (2019). Технология переработки тяжелых нефтей и нефтяных остатков путем применения криолиза. Аллея науки, 3(12), 310-314.
[3] Ilkhom A. (2021). DEVELOPMENT OF EFFECTIVE DEMULSIFIERS ON THE BASIS OF LOCAL RAW MATERIALS. Universum: технические науки, (2-4 (83).
[4] Эшмуpатов Б.Б., Каpимов М.У., Джалилов А.Т. ^нтез и доследование деэмульгатоpов на ошове эфиpов поликаpбокcилатов // Pеcпублика илмий -
амалий анжуман материаллари "Турли физик-кимёвий усуллар ёрдамида нефть ва газни аралашмалардан тозалашнинг долзарб муаммолари" Кдрши - 2019. 19-20 б.
[5] Буронов Ф.Э., & Абдирахимов И.Э. (2018). ПРИРОДНЫЕ БИТУМЫ И ТЯЖЕЛЫЕ НЕФТИ, ПРОБЛЕМЫ ИХ ОСВОЕНИЯ. In Фундаментальные и прикладные исследования: от теории к практике (pp. 212-215).
[6] Isomatov, Y. P., & Ibadlaev, S. I. (2020). Peculiarities of technogenic influence of the industry of Almalik city on the natural environment. TRANS Asian Journal of Marketing & Management Research (TAJMMR), 9(6), 24-30.
[7] Pulatovich, I. Y., & Kidirbaevich, A. M. (2020). Features of the hydrogeological conditions of the development of the sary-cheku field. ACADEMICIA: AN INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY RESEARCH JOURNAL, 10(12), 449-454.
[8] Irgashev, Y. I., Isomatov, Y. P., & Akhmedov, M. K. (2020). Influence of technogenic impact on changes in engineering-geological and hydrogeological conditions of the Kashkadarya depress and its assessment. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 10(10), 409-416.
[9] Pulatovich, I. Y., & Kidirbaevich, A. M. (2021). ON THE INFLUENCE OF ROCK MASS FRACTURING ON THE DEVELOPMENT OF MINING AND GEOLOGICAL PROCESSES IN THE ALMALYK ORE REGION (ON THE EXAMPLE OF THE KURGASHINKAN, SARY-CHEKU, KALMAKYR AND YOSHLIK DEPOSITS. International Engineering Journal For Research & Development, 6(3), 5-5.
[10] Toirov, O., & Tursunov, N. (2021, June). Development of production technology of rolling stock cast parts. In E3S Web of Conferences (Vol. 264, p. 05013). EDP Sciences.
[11] Тен, Э. Б., & Тоиров, О. Т. (2020). Оптимизация литиковой системы для отливки «Рама боковая» с помощью компьютерного моделирования.
In Прогрессивные литейные технологии (pp. 57-63).
[12] Boburbek Toiro'g'li, T., & Otabek Toiro'g'li, T. (2021). Ob'yektlarni Tanib Olishda Neyron Tarmoqning O'rni. Барцарорлик ва Етакчи Тадцицотлар онлайн илмий журнали, 1(6), 681-684.
[13] Турсунов, Н. К., & Тоиров, О. Т. (2021). Снижение дефектности рам по трещинам за счёт применения конструкции литниковой системы.
[14] Тоиров, О. Т., Турсунов, Н. К., Кучкоров, Л. А., & Рахимов, У. Т. (2021). ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИНЫ В ОДНОЙ ИЗ ПОЛОВИН СТЕКЛОФОРМЫ ПОСЛЕ ЕЁ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. Scientific progress, 2(2), 1485-1487.
[15] Турсунов, Н. К., Тоиров, О. Т., Железняков, А. А., & Комиссаров, В. В. (2021). Снижение дефектности крупных литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта за счет выполнения мощных упрочняющих рёбер.
[16] Toirov, B. Т., Jumaev, Т. S., & Toirov, O. T. (2021). OBYEKTLARNI TANIB OLISHDA PYTHON DASTURIDAN FOYDALANISHNING AFZALLIKLARI. Scientific progress, 2(7), 165-168.
[17] Тен, Э. Б., & Тоиров, О. Т. (2021). Оптимизация литниковой системы для отливки. Литейное производство, (10), 17-19.
[18] Кучкоров, Л. А. У., Турсунов, Н. К., & Тоиров, О. Т. У. (2021). ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(8), 831-836.
[19] Тоиров, О. Т., Кучкоров, Л. А., & Валиева, Д. Ш. (2021). ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МИКРОСТРУКТУРУ СТАЛИ ГАДФИЛЬДА. Scientific progress, 2(2), 1202-1205.
[20] Турсунов, Н. К., & Тоиров, О. Т. (2021). Снижение дефектности рам по трещинам за счёт применения конструкции литниковой системы.
[21] Амиров, С. Ф., Болтаев, О. Т., & Жураева, К. К. (2020). Исследование магнитных цепей новых преобразователей усилий. Автоматизация. Современные технологии, 74(1), 24-26.
[22] Bedritskiy, I. M., & Jurayeva, K. K. (2020, May). Estimation of Errors in Calculations of Coils with Ferromagnetic Core. In 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) (pp. 1-6). IEEE.
[23] Fayzullayev, J. S., & Jurayeva, K. K. (2020). The transfer function of a traction asynchronous motor controlled by a four-square converter. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 734, No. 1, p. 012195). IOP Publishing.
[24] Amirov, S., & Jurayeva, K. (2019). Research of the basic characteristics of the new magnetic elastic force sensors. In E3S Web of Conferences (Vol. 139, p. 01084). EDP Sciences.
[25] Bedritskiy, I. M. L., Jurayeva, K. K., Bazarov, L. K., & Saidvaliyev, S. S. (2020). Using of the parametric nonlinear LC-circuits in stabilized converters of the number of phases. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, 12(6), 98107.
[26] Жураева, К. К., & Рустемова, А. Р. (2019). Устройство для выявления неравномерности токовой нагрузки систем электроснабжения нетяговых потребителей. Транспорт России: Проблемы и перспективы, 2, 225.
[27] Bedritsky, I., Jurayeva, K., Nazirova, Z., & Bazarov, L. (2021). Amplitude and phase relations in a two-circuit parametric circuit of ferroresonance nature. In E3S Web of Conferences (Vol. 264, p. 04030). EDP Sciences.
[28] Artikova, R. M., Zakirova, M. R., & Yusupova, N. F. (2021). Molecular-genetic identification and taxonomic relationships of fungi belonging to fungi
imperfecti. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 11(6), 591-596.
[29] Yusupova, N. F., Urozov, M. K., & Ergashev, S. T. (2021). STUDYING THE INFLUENCE OF TIME, TEMPERATURE, CONCENTRATION ON THE QUALITY INDICATORS OF CELLULOSE. Web of Scientist: International Scientific Research Journal, 2(10), 204-208.
[30] Адинаев, Х. А., Шамадинова, Н. Э., Атакузиев, Т. А., & Юсупова, Н. Ф. (2019). Опытно-производственные испытания по получению и изучению свойств активированного мономинерального белитового цемента. Химическая промышленность, 96(1), 26-29.
[31] Муродов, М. М., Юсупова, Н. Ф., Сидиков, А. С., Турабджанова, С. И., Турдибаева, Н., & Сиддиков, М. А. OBTAINING A PAC FROM THE CELLULOSE OF PLANTS OF SUNFLOWER, SAFFLOWER AND WASTE FROM THE TEXTILE INDUSTRY.
[32] Irgashev, Y. I., Isomatov, Y. P., & Akhmedov, M. K. (2021). The problem of rational use and protection geological environment of southwestern Uzbekistan in hydromeliorative construction. ACADEMICIA: AN INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY RESEARCH JOURNAL, 11(1), 1261-1267.
[33] Kidirbaevich, A. M., & Pulatovich, I. Y. (2021). On the Formation of Technogenic Changes in the Geological Environment in the Deposits of the Almalyk Mining Region. Revista Geintec-Gestao Inovacao E Tecnologias, 11(4), 4681-4698.
[34] Yu, I., & Akhmedov, M. K. (2020). UNDERGROUND WATERS OF KASHKADARYA AND SURKHANDARYA OIL AND GAS-BEARINGARTESIAN POOLS. International Engineering Journal For Research & Development, 5(ICIPPS), 5-5.
[35] Исоматов, Ю. П., & Сохибов, И. Ю. (2021). ОБ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ АНГРЕНСКОГО УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF THEORETICAL & APPLIED SCIENCES, 2(6), 19-22.
[36] Исоматов, Ю. П., & Гаибназаров, Б. А. (2021). ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЁШЛИК. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 2(1), 4-8.
