CC BY
48
НЕФТЕХИМИЯ
СВОЙСТВА СУЛЬФАНОЛА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО
ПОЛИЭТИЛЕНА
Бектурдиев Гулом Мавлонбердиевич
канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаб. «Химическая технология и ПАВ» Института общей и неорганической химии АНРУз,
Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: bekturdiev2015@gmail. com
Султонов Садулла Бахриддинович
магистрант Ташкентского химико-технологического института, инженер Института общей и неорганической химии АН РУз,
Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: bekturdiev2015@gmail. com
Юсупов Сухроб Кахрамонович
докторант лаб. «Химическая технология и ПАВ» Института общей и неорганической химии АН РУз, Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: suhrob 090990@gmail. com
Юсупов Фарход Махкамович
д-р техн. наук, зав. лаб. «Химическая технология и ПАВ» Института общей и неорганической химии АН РУз,
Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: _ f.yusupov@yandex.ru
Салихова Озода Абдуллаевна
канд. техн. наук, доц. каф. «Технология тяжелых органических соединений» ТашХТИ,
Узбекистан, г.Ташкент, E-mail:salihova. ozoda@gmail. com
Пулатов Голибжон Муродович
ст. преп. Алмалыкского филиала ТГТУ, Узбекистан, г.Алмалык E-mail: bekturdiev2015@gmail.com
PROPERTIES OF SULFANOL OBTAINED FROM LOW-MOLECULAR POLYETHYLENE
Gulom Bekturdiyev
Candidate of technical sciences, senior researcher of laboratory of Chemical technology and SAS of Institute of general
and inorganic chemistry of Uzbekistan Academy of sciences (UAS)
Uzbekistan, Tashkent
Sadulla Sultonov
Master undergraduate Tashkent chemical-technological institute, engineer of Institute of general and inorganic chemistry of UAS,
Uzbekistan, Tashkent
Sukhrob Yusupov
Doctoral student of laboratory of Chemical technology and SAS ofInstitute ofgeneral and inorganic chemistry of UAS
Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: Свойства сульфанола, полученного из низкомолекулярного полиэтилена // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Бектурдиев Г.М. [и др.]. 2019. № 6(60). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7434
Farhod Yusupov
Doctor of technical science, head of the laboratory of Chemical technology and SAS
of Institute of general and inorganic chemistry of UAS
Ozoda Salihova
Candidate of technical sciences, docent the department "Tecnology of heavy organic compounds"
Tashkent chemical technology institute, Uzbekistan, Tashkent
Golibjon Pulatov
Senior lecturer of Almalik branch Tashkent State technical university
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье приведены некоторые коллоидные и технологические свойства сульфанола полученного из низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ) - отхода производства ООО "Шуртанский ГХК". Приведены принципиальная технологическая схема получения сульфанола и результаты приготовления облегченных буровых растворов с применением полученных образцов сульфанолов.
ABSTRACT
The article describes some of the colloidal and technological properties of sulfanol obtained from low molecular polyethylene - waste production of "Shurtan gas chemical complex" LLC. Shows a flowchart schematic process for preparation of sulfanol and results of preparation facilitated drilling fluids using sulfanol samples.
Ключевые слова: Сульфанол, сульфирование, олеум, бурение, поверхностно-активное вещество (ПАВ), низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ), реагент, сульфонаты.
Keywords: Sulphanole, sulfonation, oleum, drilling, surface active substance (SAS), low-molecular polyethylene (LMP), reagent, sulphonate.
Сульфанол применяется в нефтегазовой промышленности для приготовления облегченных буровых растворов, увеличения нефтеотдачи пластов, путём обработки призабойной зоны скважин [1,2]. Нефтяные сульфонаты получают главным образом прямым сульфированием нефтепродуктов (дистиллятов, остаточных масел) с последующей очисткой и нейтрализацией образующейся смеси сульфокислот [3-5]. Состав сульфонатов определяется составом исходного углеводородного сырья и способом сульфирования. Сульфирующие агенты-газообразный или жидкий SOз, смесь жидких SO2 и SOз, олеум и др. Основные продукты сульфирования-алкилароматич-ные, нафтенароматичные и в меньшей степени, али-фатичные сульфокислоты. Очистку сульфокислот от кислого гудрона ведут в растворителе отстаиванием, центрифугированием, фильтрованием, водной экстракцией (от растворимых примесей); иногда дополнительно используют адсорбционную очистку на си-ликагеле, активированной глине и др. сорбентах; нейтрализуют очищенные сульфокислоты щелочами или аминами.
Как известно, при сульфировании ненасыщенных алифатических соединений, в зависимости от условий реакции, сульфогруппа присоединяется по месту двойной связи или замещает атом водорода у одного из атомов углерода, образующих двойную связь [6,7]. Последнее и является собственно сульфированием. В результате действия хлорсульфоновой кислоты при температуре около 0 0С на высшие олефины образуются алкен-сульфокислоты.
Нами разработан способ синтеза технического сульфанола сульфированием фракций низкомолекулярного полиэтилена и последующей щелочной нейтрализацией. На рисунке 1 представлена принципиальная технологическая схема получения технического сульфанола по разработанному нами способу.
Рисунок 1. Принципиальная технологическая схема получения технического сульфанола: 1. Дозатор; 2. Сульфуратор; 3. Холодильник; 4. Нейтрализатор; 5. Насос; 6. Разделитель
Алкены сульфируются олеумом по следующей общей реакции:
RCH=CH2 + H2SO4 • nSOз ^ RCH (CHз)OSOзH
(R=Cl2 - C20)
При нейтрализации щелочью олефинсульфо-кислоты превращаются в соответствующие соли, а 1,2-сультон - в соль а-оксисульфокислоты. 1,3- и 1,4-сультоны гидролизуются с образованием соответствующих смесей олефинсульфонатов натрия:
RCH=CHCH2CH2SOзNa и RCH2CH=CHCH2SOзNa.
Нами изучены коллоидно-химические свойства полученных ПАВ.
На рис. 2 приведены зависимость поверхностного натяжения водных растворов ПАВ от концентрации.
Рисунок 2. Изменение поверхностного натяжения водных растворов ПАВ. 1 - ОС-10; 2 - ОС-11; 3 - ОС-12.
По результатам исследования кинетики разрушения пены (табл. 1), полученных на основе водных растворов ПАВ, лучшие показатели зафиксированы у раствора: ОС-12 (0,2 %), этот раствор также обладает
лучшей устойчивостью во времени. Худшие показатели отмечены у растворов ОС-2 (0,2 %) и ОС-7 (0,2 %).
Таблица 1.
Стабильность и кинетика разрушения пены, полученных из растворов ПАВ
№ Поверхностно-активные вещества и их содержание (%) Подъем пены (см3) за 30 с Объём столба пены (см3) за время наблюдения, с
300 600 900 1200 1500 1800
1 ОС-2 (0,2 %) 177 157 147 133 117 110 97
2 ОС-7 (0,2 %) 193 177 163 147 140 133 120
3 ОС-8 (0,2 %) 251 193 177 169 162 148 138
4 ОС-12 (0,2 %) 442 408 404 394 286 278 271
5 0С-10 (0,2 %) 290 280 260 216 166 150 146
Полученные образцы сульфанолов были добавлены к исходным буровым растворам и измерена
плотность полученных смесей с использованием специальных ареометров. Результаты измерения плотности буровых растворов с добавлением сульфано-лов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Технологические свойства буровых растворов
Состав бурового раствора, % Технологические параметры
Плот ность г/см3 Вяз кость сек. Водо отдача см3 /30 мин. Корка мм. pH
1 Исходный буровой раствор 1,09 36 6 0,4 10
2 Исх. раствор +2 % сульфанол ОС-11 0,85 53 6 0,4 11
3 Исх. раствор + 2 % сульфанол ОС-12 0,85 47 5 0,3 11
Из данных таблицы 2 видно, что разработанные образцы сульфанолов понижают плотность исходных буровых растворов.
Заключение Синтезированные анионные ПАВ ОС-12 и ОС-11 снижают поверхностное натяжение водных растворов
до 38 и 40 мН/м, соответственно, наибольшей поверхностной активностью обладает ОС-12. Соответственно лучшие показатели пенообразования и стабильности пены у образца ОС-12.
Список литературы:
1. Н.А Петров, В.М. Юрьев, Хисаева А.И. Синтез анионных и катионных ПАВ для применения в нефтяной промышленности / Учеб. пособие/ УГНТУ. - Уфа, 2008. - 54с.
2. Ланге К. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение / Перевод с англ. - М.: Из-во «Профессия», 2016. - 240 с.
3. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э. Поверхностно-активные вещества из нефтяного сырья. - М.: Химия, 1971. - 488 с.
4. Жидкова М.В., Коновалов В.В., Городнов В.П. Исследование возможности получения анионных поверхностно-активных веществ из низкокачественного углеводородного сырья для повышения нефтеотдачи пластов // Управление техносферой. -2018. -Т.1.- Вып. 1. -С. 34 - 46.
5. Петров Н.А. Научные основы и особенности синтеза ионогенных поверхностно-активных веществ для применения в нефтяной промышленности // Автореф. дисс......доктора хим. наук . -М.: 2008. - 45 с.
6. Юрьев Ю.К. Практические работы по органической химии. - М.: Издательство МГУ, 1964. - 259 с.
7. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1988. - 592 с.
