20ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 9 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-9-352-356
ПОДБОР ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ВЯЗКОСТИ НЕФТИ
Ша^зода Исматуллаевна Турдиалиева
Доцент ТГТУ turdialiyeva81 @mail .ru
Озода Абдуллаевна Салихова
Доцент ТХТИ ozodaxon. [email protected]
АННОТАЦИЯ
Современные нефти являются более высоковязкими и высокозастывающими и с увеличением их доли в общем объеме нефтедобычи, они существенно влияют на выбор технологии переработки, качественных и количественный состав получаемых нефтепродуктов.
Ключевые слова: вязкость нефти, мылонафт, кислоты, физико -химические показатели
ВВЕДЕНИЕ
Вышеуказанные нефти по физико - химическим и реологическим параметрам относятся к жидкостям, обладающим при определенных температурных условиях резко выраженными неньютоновскими свойствами: высокие значения вязкости, статическое и динамическое напряжение сдвига. Эти факторы, главным образом, объясняют природу перечисленных трудностей.
Одним из эффективных путей улучшения текучести таких высокопарафинистых и высоковязких нефтей является использование депрессорных присадок, которые улучшают низкотемпературные свойства. Непременных условием проявления депрессорной активности присадкой является перевод тугоплавких парафинов высокопарафинистой нефти из твердого состояния в жидкое.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДОЛОГИЯ
Из анализа литературных источников по этому вопросу выяснилось, что среди альтернативных методов обеспечения нормального течения нефти
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 9 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-9-352-356
универсального способа, применимого для всех случаев на сегодня не существует. Также установлено, что наиболее оптимальными является не синтетические присадки, а природные депрессанты.
Исходя из вышеизложенного и положив в основу известное положение «подобное растворяется в подобном», и соответственно природные депрессанты не будут ухудшать качество нефти, как иногда синтетические, в настоящей работе нами выбран побочный продукт переработки отечественных нефтей - мылонафт в качестве депрессорной присадки для улучшения вязкости высокопарафинистых и высоковязких нефтей.
В настоящей работе в качестве поверхностно - активного вещества для улучшения вязкости нефти рассматривается мылонафт - натриевая соль нафтеновых кислот, как имеющий в молекуле как гидрофильный, так и гидрофобный участок, следовательно являющийся анионактивным ПАВ . Как известно, при классификации свойств веществ необходимо рассматривать как физические, так и химические свойства.
Нафтеновые кислоты относятся к кислородсодержащим веществам и к карбоновым кислотам. Кислород в нефти, соответственно и в нефтепродуктах встречается в следующих функциональных группах и соединениях: карбонильная группа (в основном кетоны), простые эфиры, сложные эфиры, фенолы, спирты, кислоты, смолисто - асфальтеновые вещества.
карбонильные соединения (в основном кетоны)
фенолы, спирты
простые эфиры
кислоты
сложные эфиры
Подавляющее количество кислорода содержится в нефти в фенолах (особенно много фенолов в смолистых нефтях), нафтеновых и алифатических кислотах.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 9 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-9-352-356
мета - этилфен
ß - нафтенол
Ксиленолы
Алифатические кислоты представлены в нефтях кислотами нормального и изомерного строения, в том числе изопреноидного. В составе кислородсодержащих соединений нефти и нефтепродуктов имеются кроме нафтеновых и жирных кислот, фенолы, а также другие кислородсодержащие соединения, как спирты, кетоны, альдегиды, простые и сложные эфиры и т.д.
Улучшение вязкости высокопарафинистой нефти путем добавки ПАВ
Исходя из анализа литературных и собственных экспериментальных данных в качестве разжижителя высокопарафинистой и высоковязкой нефти с целью улучшения ее низкотемпературных свойств взят мылонафт.
Мылонафт - технический продукт, состоящий в основном из смеси натриевых солей нафтеновых кислот. Мылонафт является побочным продуктом нефтепереработки: из щелочных отходов щелочной промывки дистиллятов, очищенных серной кислотой и обработкой соответствующих дистиллятов нефти (керосинового, солярового) раствором щелочи (едкого натра): при этом основная часть нафтеновых кислот переходит в натриявые соли по следующей реакции:
R - COOH + NaOH ^ RCOONa + H2O
Полученный раствор натриевых солей нафтеновых кислот и частично не вступившие в реакцию нафтеновые кислоты концентрируют упариванием,
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 9 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-9-352-356
после чего высаливают с NaCl.
Мылонафт используют в качестве эмульгатора в различных областях экономики.
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
В настоящей работе мылонафт использовали в качестве депрессорной присадки для улучшения вязкости высокопарафинистой нефти и имел следующие физико - химические показатели: Мылонафт имел мазеобразную консистенцию, коричневого цвета, раствор мылонафта обладает поверхностно - активными свойствами - поверхностное натяжение 0,5% -ных растворов 36,9 г/см , смачивающая способность по краевому углу смачивания COS - 0,7623, хорошей эмульгирующей способностью и устойчивостью к элементам жесткости воды.
В таблице 1. приводятся результаты исследования мылонафта. Физико - химическая характеристика мылонафта
Таблица 1.
Наименование Значения показателей
Содержание нафтеновых кислот, % масс. 67
Содержание неомыляемых веществ (масла), % масс. 15
Кислотное число, мг КОН на 1 г нафтеновых кислот 190
Содержания минеральных солей, % масс. 1,0
В том числе хлоридов 0,3
Предварительно проверялась растворимость мылонафта в органических растворителях. Наилучший результат был получен при его растворении в дизельном топливе.
Мылонафт в количестве 0,5% вносился в небольшое количество дизельного топлива для растворения. После тщательного перемешивания мешалкой смесь охлаждалось до комнатной температуры 20оС, и определялась ее температура застывания. При этом, температура застывания была равна 14оС, т.е. введение мылонафта снижало температуру застывания нефти - депрессия температуры застывания составляла 6оС.
Следовательно, мылонафт как поверхностно - активное вещество возможно использовать в качестве разжижителя (депрессаторной присадки) для улучшения текучести высоковязких и высокопарафинистых нефтей.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 9 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-9-352-356
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как известно, состав нефтей сложен и разнообразен. Основные классы соединений в составе нефти нафтеновые, ароматические и парафиновые углеводороды. Причем, последние играют большую роль в составе новых нефтей, т.к. их количество велико. Это связано с тем, что нефти добывают на больших глубинах. Наличие большого количества парафиновых углеводородов обуславливает их высокую температуру застывания, что отрицательно влияет на их транспортировку и переработку. В связи с этим актуальной задачей нефтепереработки является разработка разжижителей (депрессантов), желательно на базе отечественного сырья.
В Узбекистане как один из способов улучшения реологических свойств нефтей и нефтесмесей были выявлены природные депрессанты на основе изучения физико - химических характеристик, компонентного и группового состава низкотемпературных нефтей. Суть разработки заключалась в смешении высокопарафинистых нефтей с низкопарафинистыми. Было установлено, что низкозастывающие нефти, используемые как разбавители высоковязких нефтей значительно снижают вязкость и температуру застывания и это облегчает транспортировку, что дает возможность перекачки таких нефтей в летнее время без подогрева и получения качественных нефтепродуктов.
В качестве улучшения текучести высокопарафинистых и, соответственно, высоковязких нефтей предлагается депрессант на основе отечественного побочного продукта нефтепереработки - мылонафта, являющего поверхностно - активным веществом.
REFERENCES
1. Тешабаев С.А., Сайдахмедов Ш.М. Совместная переработка нефти и нефтегазоконденсатного сырья Узбекистана. В матер. Межд. конф. «Актуальные проблемы переработки нефти и перспективы производства смазочных материалов в Узбекистане», Ташкент - Фергана, 1996, 57 с.
2. Ершов М.А. Снижение вязкости нефти методам гидродинамической кавитации, М., Автореф... канд. техн. наук, 2011г., 24 с.
