CC BY
22СОЗДАНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ЭМУЛЬСИЙ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ
Абдурахим Абдурасулович Очилов ochilov82@mail.ru Баротжон Шухратович Ашуров Бухарский инженерно-технологический институт
Аннотация: На разрушение высокоустойчивые водонефтяных эмульсий тяжелых нефтей деэмульгировании хлопковое масло для технических целей получает методом экстрагирования углеводородным растворителем. Техническое хлопковое масло наряду с триацилглицеридом содержит госсипол, хлорофилл и их производные, которые имеют определенные поверхностно-активные свойства.
Ключевые слова: нефтяные эмульсии, высокоустойчивые водонефтяные эмульсии, деэмульгирование, госсипол, хлорофилл, ионоген, сульфогруппу, экстракцион, деэмульгатор, щелочной обработки, обезвоживания, обессоливания.
CREATING COMPOSITIONS OF DEMULSIFIERS FOR THE DESTRUCTION OF STABLE EMULSIONS OF HEAVY OILS
Abduraxim Ochilov ochilov82@mail.ru Barotjon Ashurov Bukhara engineering-technological institute
Abstract: For the destruction of highly resistant water-oil emulsions of heavy oils, cotton oil is obtained for technical purposes by extraction with a hydrocarbon solvent. Technical cotton oil, along with triacylglyceride, contains gossypol, chlorophyll and their derivatives, which have certain surface-active properties.
Keywords: oil emulsions, highly resistant water-oil emulsions, demulsification, gossypol, chlorophyll, ionogen, sulfogroup, extraction, demulsifier, alkaline treatment, dehydration, desalination.
Тяжелые нефти часть образуют высокоустойчивые водонефтяные эмульсии, разрушение длительное время (более 10-12 часов) или практически не происходит из-за высокого содержания асфальтенов, смол, парафинов, церезинов, механических примесей, минеральных солей и др.
Эти вещества наряду с образованием ассоциатов и мицелл слипаются в сложные комплексы, которые образуют высокопрочные бронирующие оболочки глобул воды. Применение высокоактивных деэмульгаторов даже с высоким избытком не всегда позволяет разрушит устойчивую водонефтяную эмульсию.
Поэтому в настоящее время ведутся исследования по разработке эффективных деэмульгаторов на основе местных сырьевых ресурсов.
В Узбекистане успешно функционируют более 25 крупных масложировых предприятий, где хлопковое масло для технических целей получает методом экстрагирования углеводородным растворителем. Техническое хлопковое масло наряду с триацилглицеридом содержит госсипол, хлорофилл и их производные, которые имеют определенные поверхностно-активные свойства.
Например, общая формула госсипола имеет вид: С30Н30О8 в химических реакциях ведет себя как сильная двухосновная кислота т.е. полифенол. Госсипол взаимодействуя со щелочью, например с №ОИ образует «феноляты» т.е. госсиполаты натрия, которые растворяясь в воде, проявляют поверхностно-активные свойства при деэмульгировании водонефтяных эмульсий тяжелых нефтей.
Реакция госсипола и щелочи протекает по следующей схеме:
Как видно омыление госсипола водным раствором щелочи, например №ОИ позволяет получить ионогенный ПАВ, который имеет хорошую смачивающую и пенообразующую способность.
Развитие производства деэмульгаторов сегодня нацелено на получение ПАВ содержащие сульфогруппу (ЗО2ОИ) или сульфатную группу - О3О2ОИ. Учитывая это нами на основе технического экстракционного хлопкового масла синтезированы деэмульгаторы, содержащие вышеотмеченные серосодержащие группы. На рис.1 представлена блок-схема получения деэмульгатора, содержащего группу.
Осернение экстракционного хлопкового масла осуществлялось путем обработки его серной или сульфитдной кислотой. Сульфированные ПАВ после щелочной обработки проявляют хорошие деэмульгаторующие свойства. Это
можно получить на основе высокомолекулярных ненасыщенных жирных кислот или окси кислот, а также используя эфиры или алкилированные амиды.
Рис.1 Блок - схема получения натриевых солей сульфированного хлопкового масла для деэмульгирования устойчивых ВНЭ и НШЭ тяжелых нефтей В основном многие деэмульгаторы получает путем сульфирования алкилированных ароматических углеводородов с последующей их нейтрализацией или этерификацией полученных сульфокислот.
Для этого нами были синтезированы 2 вида осеренного деэмульгатора (СД-1 и СД-2), где первый получали использованием сульфатной кислоты, а второй сульфидной табл.1.
Таблица 1
Показатели остаточного содержания воды в ВНЭ достигнутые на
К-1 (КНР) и СД-1, СД-2
Наименование Расход Исходное Остаточное
демульгатора деэмульгатора, г/т содержание воды, % содержание воды в ВНЭ, %
К-1 (КНР) (контроль) 60 31,0 1,5
СД-1 40 30,5 1,0
СД-2 50 30,8 0,9
Из табл.1 видно, что разработанный сернистый деэмульгатор на основе экстракционного хлопкового масла более глубже удаляет воду, чем известный К-1 (КНР).
Удельный расход деэмульгатор является основных технико-экономическим показатели процессов обезвоживания и обессоливания водонефтяных эмульсий, особенно тяжелых нефтей.
Нами изучен данный показатель при разрушении устойчивых ВНЭ образованных из тяжелых нефтей ОАО «Джаркурганнефт».
Удаление минеральных солей на разработанном осерненном деэмульгаторе представляет определенный научно-практический интерес т.к. способствует предотвращению коррозии оборудования.
На рис.2 показано изменение остаточного содержания минеральных солей в тяжелых нефтях при их деэмульгировании различными ПАВ.
Рис.2. Изменение остаточного содержания механических солей (ОСС) в зависимости от расхода деэмульгаторов (дд): 1-для К-1 (КНР); 2-для разработанного осерненного деэмульгатора (СД-1); 3-для СД-2.
Как видно из рис.2 с увеличением расхода известного деэмульгатора К-1 (КНР) и разработанного (СД-1 и СД-2) остаточное содержание минеральных солей в тяжелых нефтях снижается по экспоненциальному закону. При этом больше удаление минеральных солей наблюдается при использовании СД-2 и СД-1, чем К-1 (КНР), что можно объяснить природой и химическим составом первого.
Нами изучены основные коллоидно-химические показатели известного и разработанного деэмульгаторов.
Из табл. 2 видно, что предлагаемый деэмульгатор по сравнению с известным более активен т.е. имеет высокое поверхностное натяжение, моющую и пенообразующую способности, что очень важно при разрушении устойчивых ВНЭ образованных из тяжелых нефтей.
Таблица 2
Показатели известного К-1 и разработанного СД-1, СД-2 деэмульгаторов
Наименование демульгатора pH Поверхностное натяжение, дин/см Моющее способность, % Пенообразующая способность при 25 0С, см3
К-1 (КНР) (контроль) 9,1 33 78 22
СД-1 8,3 37 92 28
СД-2 8,5 35 90 26
Таким образом, проведенные исследования показывают, что вместо импортного деэмульгатора К-1 (КНР) можно использовать основе технического экстракционного хлопкового масла. Присутствие в нём сернистых соединений, госсипола, хлорофилла и их производных позволяет повысит его деэмульгирующие свойства.
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. Такими добавками чаще являются химикаты (ПАВ, мыла др.), минеральные примеси (соли) в больших количествах, которые затрудняют подбор композиции деэмульгатора для деэмульгирования нефти.
Из табл.1. и рис.1 видно, что с увеличением расхода деэмульгаторов в пределах 40 ^60 г\т количество остаточной воды в нефти уменьшается, что указивает на усиления степени её деэмульгирования.
По деэмульгирующей способности изученные деэмульгаторы располагаются в следующий убывающий ряд:
СД-2 > СД-1>К-1
Следовательно, можно считать, что разработанный деэмульгатор СД - 1 является относительно более активным, чем рассмотренные ранее другие деэмульгаторы.
Использованная литература
1. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.: ТИД Алянс, 2005. 319 с.
2. Оператор обезвоживающей и обессоливающей установки / М.И. Самойлова, А.П. Монтьев, А.И. Кожемяко, И.П. Самойлова. - Тюмень: Тюменский гос. нефтегаз. ун-т, 2010. - 252 с.
3. 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.
4. Abdurahim ОсЫ^, Izzat Eshmetov, Saidakbar Abdurakhimov, Bobirjon Adizov, Dilnoza Salihanova. Destruction of Sustainable Water Oil Emulsions Formed In Local Oil Sludge // International Journal of Advanced Research in
Science, Engineering and Technology, Vol. 6, Issue 11 , November 2019 , - Р.
11544-11547.
5. Очилов, А. А., & Суяров, М. Т. У. (2016). Образование устойчивых водонефтяных эмульсий. Наука и образование сегодня, (2 (3)).
6. Очилов, А. А., Кудратов, М. А., Аминов, М., & Артыкова, Р. Р. (2013). Изучения свойств деэмульгаторов используемых для разрушения эмульсий нефти. In Современные материалы, техника и технология (pp. 62-64).
7. Очилов, А. А., & Камолов, Д. Д. (2016). Анализ и сравнение технологических показателей процесса на УКПГ. Наука, техника и образование, (2 (20)).
8. Очилов, А. А., & Олимов, Б. С. У. (2017). Деэмульгаторы для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий. Вопросы науки и образования, (1 (2)).
References
1. Lutoshkin G.S. Collection and preparation of oil, gas and water. - M .: TID Alyans, 2005.319 p.
2. Operator of the dewatering and desalting plant / M.I. Samoilov, A.P. Montiev, A.I. Kozhemyako, I.P. Samoilov. - Tyumen: Tyumen State. oil and gas. un-t, 2010 .-252 p.
3. Ochilov A.A., Abdurakhimov S.A., Adizov B.Z. Obtaining sodium salt of sulfonated extraction cottonseed oil for the destruction of stable water-oil emulsions formed from heavy oils // Universum: Technical sciences: electron. scientific. zhurn. - Moscow, 2019, - No. 10 (67) P.9-12.
4. Abdurahim Oshilov, Izzat Eshmetov, Saidakbar Abdurakhimov, Bobirjon Adizov, Dilnoza Salihanova. Destruction of Sustainable Water Oil Emulsions Formed In Local Oil Sludge // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, Vol. 6, Issue 11, November 2019, - P. 1154411547.
5. Ochilov, A.A., & Suyarov, M.T.U. (2016). Formation of stable oil-water emulsions. Science and Education Today, (2 (3)).
6. Ochilov, A.A., Kudratov, M.A., Aminov, M., & Artykova, R.R. (2013). Study of the properties of demulsifiers used to destroy oil emulsions. In Modern materials, technique and technology (pp. 62-64).
7. Ochilov, A.A., & Kamolov, D.D. (2016). Analysis and comparison of technological indicators of the process at the GPP. Science, technology and education, (2 (20)).
8. Ochilov, A.A., & Olimov, B.S.U. (2017). Demulsifiers for breaking stable oil-water emulsions. Science and education issues, (1 (2)).
