CC BY
25
№ 12 (93)
AuiSli
ж те;
7universum.com
universum:
технические науки
декабрь, 2021 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12720
СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПАВ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ДИСТИЛЛИРОВАННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И ЛИГНИНА
Кадыров Абдусамик Абдувасикович
д-р техн. наук, проф., Национальный университет, Республика Узбекистана, г. Ташкент E-mail: abdusamig@rambler. ru
Кадыров Нодир Абдусамикович
доцент, доктор(PhD) Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Эшмухамедов Мурод Азимович
канд. хим. наук, доцент, Ташкентского государственного технического университета,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Пазилов Миркамол Мирсадикович
стажер исследователь, Национального Университета РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: pazkom@mail. ru
SYNTHESIS AND STUDY OF THE PROPERTIES OF SURFACTANTS BASED ON SECONDARY DISTILLED FATTY ACIDS AND LIGNIN
Аbdusamik Kadirov
Doctor of Technical Sciences, Prof, National university of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent
Nodir Kadirov
Doctor (PhD), docent Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent
Murod Eshmuhamedov
Cand. Chem. Sci, Docent Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent
Mirkamol Pazilov
Trainee researcher, National university of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье приведены результаты исследования по синтезу поверхностно активных веществ (ПАВ) на основе отходов масложировых и химических предприятий и по изучению их свойств на глинистых растворах, стабилизированных акриловыми полиэлектролитами.
Синтез анионных ПАВ осуществлен на основе вторичных продуктов масложирового и химического производства, подобраны оптимальные условия их получения: соотношение компонентов, температура, концентрация,
Библиографическое описание: СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПАВ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ДИСТИЛЛИРОВАННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И ЛИГНИНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Кадыров А.А. [и др.]. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12 720
a universum:
№ 12 (93)_¿Д ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2021 г.
время, порядок ввода компонентов. Проведено изучение физико -химических свойств анионного ПАВ на основе кубового остатка дистиллированных жирных кислот (КО ДЖК), который получен с добавкой гидролизного лигнина, в сухом порошкообразном виде. Установлено, что при комбинированной обработке глинистых растворов ПАВ и акриловыми полимерами достигается эффект синергизма в получении высокостабильного эмульсионного бурового раствора.
ABSTRACT
^e article presents the results of research on the synthesis of surfactants (surfactants) based on wastes of oil and fat and chemical enterprises and on the study of their properties on clay solutions stabilized with acrylic polyelectrolytes.
The synthesis of anionic surfactants was carried out on the basis of secondary products of fat-and-oil and chemical production, the optimal conditions for their production were selected: the ratio of components, temperature, concentration, time, the procedure for entering the components into the reaction. The study of the physicochemical properties of anionic surfactant based on the distillate residue of distilled fatty acids (FFA) obtained with the addition of lignin, in dry powder form. It has been established that the combined treatment of clay solutions with surfactants and acrylic polymers achieves a synergistic effect in obtaining a highly stable emulsion drilling mud.
Ключевые слова: физико-химические свойства, эмульсия, анионное поверхностно-активное вещество, буровой раствор, акриловый полиэлектролит.
Keywords: physical and chemical properties, emulsion, anionic surfactant, drilling mud, acrylic polyelectrolyte.
Введение. В Узбекистане и в странах СНГ интенсивно ведутся научные работы по синтезу и производству химических реагентов, в частности: эмульгаторов для их применения при бурении глубоких скважин на нефть, газ и твердые полезные ископаемые [1, 2]. Целью настоящего исследования был синтез поверхностно активных веществ (ПАВ) на основе отходов масложировых и химических предприятий и изучение их свойств на модельных глинистых растворах, стабилизированных акриловыми полиэлектролитами.
Результаты исследований. В лабораторных условиях нами получены анионные ПАВ в порошкообразном виде, условно названный олигомерно гид-ролизованный состав с лигнином (ОГСЛ). Основное сырье получения ПАВ -КО ДЖК, омыляют раствором гидроксида натрия, в котором растворен отход третичный переработки алюминиевых шлаков (ТПАШ) с последующим введением в реакционную смесь технически гидролизованного лигнина. В данном способе был использован химически чистый гидроксид натрия (каустик).
Несмотря на жесткую кислотную обработку в техническом гидролизованном лигнине присутствует значительное количество реакционно способных этерифицированных фенольных и алифатических гидроксильных групп и фенилпропановых единиц лигнина. В связи с этим лигнин легко вступает в реакцию с гидрофильными соединениями, при введении в его молекулу дополнительных функциональных групп происходит дальнейшее окислительно-гидролитическое расщепление в кислой и щелочной средах.
Мы осуществляли подбор концентрации водного раствора щелочи содержащий гидроксид алюминия, а также концентрации КО ДЖК.
Для того, чтобы синтезировать порошкообразный ПАВ с наилучшей водорастворимостью, а также стабильностью получаемой из него водной эмульсии, необходимо, чтобы исходный КО ДЖК содержал максимальное количество карбоновых кислот (т.е. показатель кислотного числа должен быть не менее 60 мг КОН).
По качеству синтезированный низкомолекулярный анионный ПАВ ОГС должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1.
Физико-химические показатели ПАВ
Наименование показателей Характеристика и нормы
Внешний вид Порошок темно-коричневого цвета
Растворимость в воде Водорастворим
рН 1% раствора, не менее 8-9
Массовая доля жирных кислот, в % не менее 15
Плотность 10% вод. раствора, г/см3 1,01-1,03
Условная вязкость 10% вод. раствора по СПВ-5, сек, не менее 18
Водоотдача 10% вод. раствора по прибору ВМ-6, в см3/30 мин, не более 10
№ 12 (93)
AunÎ
Ж te;
7universum.com
universum:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2021 г.
Результаты исследования реагента ОГСЛ
Разработка рецептур буровых растворов на основе ПАВ ОГСЛ
Таблица 2.
№ пп Варианты обработки и приготовления глинистых растворов Показатели глинистого раствора до термостатирования
у, г/см3 Т, сек В, см3 К, мм рН СНС мг/см2 Время термоста тирования
1 Глинистый раствор с содержанием 5% бентонита Раствор загустел, произошло разделение фаз: бентонит-снизу, вода-сверху
2 Опыт 1. Исходный глинистый раствор +0,1 % Унифлок Раствор остаётся густым, при перемешивании несколько разжижается
3 Опыт 2. Исходный глинистый раствор +0,20 % Унифлок 1,04 н/т 9 1 8 0/0 2ч
4 Опыт 3. Исходный глинистый раствор +5% водный конц. ОГСЛ 1,06 100 14 2 7 7,5/7,5 2ч
5 Опыт 4. Исходный глинистый раствор +10% водный конц. ОГСЛ 1,7 63 13 1,5 8 7,5/7,5 1,5ч
6 Опыт 5. Исходный глинистый раствор +20% водный конц. ОГСЛ 1,05 18 8 1 8 0/0 2ч
В таблице 2 приведены результаты исследования технологических свойств ПАВ ОГСЛ. В качестве эталона был принят необработанный глинистый раствор, а также водный раствор ОГСЛ различной концентрации. К эталонному глинистому раствору был добавлен в различных количествах полимерный реагент «Унифлок» от 0,1 до 0,2%.
Выводы. Как видно из приведенных результатов (табл. 2), с увеличением концентрации (от 5% до 20%) добавки ПАВ ОГСЛ в исходный глинистый раствор условная вязкость раствора и фильтрация -уменьшается, статическое напряжение сдвига повышается незначительно, что говорит о стабилизирующем воздействии ПАВ ОГСЛ на глинистые дисперсии [3].
Список литературы:
1. Negmatova K.S., Negmatov S.S., Salimsakov Y.A., Rakhimov Y.K., Negmatov J.N., Isakov S.S., Kobilov N.S., Sharifov G.N., Negmatova M.I. (2012). Structure and properties of viscous gossypol resin powder. AIP Conference Proceedings, 1459, 300 - 302. https://doi.org/10.1063Z1.4738476
2. Овчинников В.П., Аксенова Н.А., Каменский Л.А., Федоровская В.А. (2014). Полимерные буровые растворы. Эволюция «из грязи в князи». Бурение и нефть, 12, 24 - 29.
3. Булатов А.И. (2003). Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра.
4. Петров Н.А, Давыдова И.Н. (2016). Технологии повышения качества буровых растворов. Эл. журнал «Нефтегазовое дело», 1, 20-38. http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/1_2016/ogbus_1_2016_p20-38
