Výroba alkalického koncentrátu aplikácie kaprolaktámu. Spôsob úpravy alkalického odpadu z výroby kaprolaktámu (cspc) na použitie pri nízkych teplotách a roztok na jeho základe

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Bezodpadové technológie založené na odpade z výroby kaprolaktámu

VÝROBA SÍRANU AMONNÉHO Z ODPADU Z VÝROBY KAPROLAKTÁMU

odpadový inhibítor tvorby kaprolaktámu

V dôsledku známeho Beckmannovho prešmyku sa cyklohexanónoxím premení na kaprolaktám, monomér na výrobu nylonu-6. V priemyselnej praxi sa po dokončení prešmyku reakčná zmes neutralizuje a laktám sa izoluje zo zmesi extrakciou alebo inými vhodnými metódami. Najčastejšie používaným neutralizačným činidlom je hydroxid amónny. V tomto prípade pri použití kyseliny sírovej ako katalyzátora prešmyku je vedľajším produktom síran amónny, ktorý nie je možné opätovne použiť vo výrobnom procese. Síran amónny sa môže predávať ako hnojivo, ale tento produkt sa zvyčajne predáva v dostatočnom množstve a za nízku cenu.

Navyše na 1 tonu vyrobeného kaprolaktámu vznikajú 3 tony síranu amónneho, čo spôsobuje problémy s jeho likvidáciou, keďže produkcia kaprolaktámu neustále rastie a ceny vedľajšieho produktu sú nízke. Neutralizačný proces spotrebuje veľké množstvo vody; je exotermická a vzniknuté teplo sa odvádza vo forme horúcej vody a pary, aby sa udržala teplota procesu. Veľké objemy reakčnej hmoty v štádiu neutralizácie spôsobujú vysoké náklady na oddelenie laktámu od vedľajšieho produktu a získanie síranu amónneho.

Neutralizácia kyseliny sírovej inými zásadami vedie k vzniku ešte lacnejších alebo málo používaných produktov. Napríklad hydroxid vápenatý, lacné činidlo, produkuje v kroku neutralizácie síran vápenatý, ktorý má nízku trhovú cenu, je nerozpustný a je náchylný na usadeniny a upchávané potrubia. Žiadateľnou alternatívou k existujúcej výrobe teda nie sú nové spôsoby neutralizácie a získavania síranu amónneho, ale vývoj procesu, ktorý tento problém úplne eliminuje.

Diskusiu o výrobe kaprolaktámu bez súčasnej tvorby síranu amónneho uvádzajú R. Mattone, G. Scioli a L. Gifret, Snia Viscosa, pozri Hydrocarbon Processing*, január 1975.

Pozri tiež US patent č.4 015 946, Síran amónny z odpadovej vody z výroby akrylonitrilu, ktorý pojednáva o problémoch spracovania odpadu z výroby kaprolaktámu.

Vynález sa týka priemyslu stavebných materiálov a možno ho použiť na výrobu keramických tehál, kameňov, blokov a obkladačiek.

Známa surová zmes na výrobu nástenných keramických výrobkov, vrátane nasledujúcich komponentov, hm. ílovité bridlice z nadložia fosforitov 74-85; íl 10-25 a zmes síranov je odpadovým produktom výroby kaprolaktámu 1-5.

Pri pálení tehál z tejto surovej zmesi sa uvoľňuje oxid siričitý, chlór a výpary príslušných kyselín, ktoré vznikajú v dôsledku chemických reakcií Na 2 SO 4 a NaCl obsiahnutých v síranovej zmesi s jej ostatnými zložkami. Všetky tieto látky pôsobia škodlivo na ľudský organizmus, spôsobujú koróziu technologických zariadení, neumožňujú využiť teplo výfukových plynov napríklad na sušenie surových tehál a znečisťujú životné prostredie. Sekundárny síran sodný, ktorý sa nerozkladá a vytvára sa počas vypaľovania, je vo vode rozpustná soľ, ktorá vytvára výkvety na povrchu tehly, čím sa znižuje jej trvanlivosť a dekoratívne vlastnosti. Síran a uhličitan sodný obsiahnuté v síranovej zmesi sa rozkladajú pri teplotách nad 850 ° C. Reaktívny oxid sodný vznikajúci v dôsledku tohto rozkladu, ktorý sa podieľa na tvorbe novotvarov, interaguje s ílovými zložkami (SiO 2, Al 2 O 3, FeO atď. .) až po ich amorfizácii, t.j. pri teplotách nad 900 °C. V dôsledku toho je teplota výpalu tehál 1000-1050 °C. Tehla zo známej surovej zmesi má navyše zvýšenú hustotu a znížená pevnosť v dôsledku prítomnosti inertného (nereaktívneho), ktorý má stabilnú kryštálovú mriežku, oxid kremičitý (v-kremeň), interagujúci s inými zmesami oxidov pri teplotách nad 1050 ° C a pri teplote 1000-1050 ° C, zostáva prevažne vo forme inertných inklúzií a nepodieľa sa na tvorbe pevného keramického črepu.

Známa surovinová zmes na výrobu keramických výrobkov s obsahom aktívneho oxidu kremičitého 72,4-74,7 % popol TPP 7,7-11,0 % alkalické mydlo odpad chemická výroba 15,3-17,6 % Táto zmes má značné nevýhody. Prítomnosť zlúčenín síry v popole a vo väčšine odpadov z výroby mydla, napríklad mydlových lúhoch do 10 % NaCl, spôsobuje vyššie opísané negatívne javy. Zložky, ktoré tvoria odpad alkalického mydla, neposkytujú tvorbu polymerizovaných častíc koloidného zloženia miciel, ktoré prispievajú ku konvergencii pevných častíc horniny v štádiu sušenia, čím sa zvyšuje ich povrch reakčnej interakcie počas procesu vypaľovania. Tento faktor, ako aj nízky obsah aktívneho NaOH (0,1 %) v odpade, ktorý podporuje tvorbu kvapalnej fázy, predurčuje vznik hlavne reakcií tuhej fázy pri výpale, čo v konečnom dôsledku vysvetľuje relatívne nízku pevnosť v tlaku ( 268-305 kg / cm 2) vypálené pri teplote nižšej ako 1100 ° C produkty z tejto zmesi. Potreba vykonávať výpal pri teplotách nad 1100 ° C si vyžaduje zvýšené náklady na palivo, ako aj náklady na žiaruvzdorné materiály na výrobu a časté opravy pece a vozíkov. Trojzložkové zloženie zmesi v porovnaní s dvoma -komponent, výrazne komplikuje výrobnú linku a predražuje výrobu.

Známa surová zmes na výrobu drobných stavebných výrobkov, vrátane hmotnosti. kremelina 64-70; vápenec 10-16; mydlový lúh 16-25 .

Nevýhody tejto surovej zmesi sú: zvýšené náklady na zariadenie a náklady na energiu spojené s potrebou jemného mletia kremeliny a vápenca (pred prechodom cez 1 mm sito) a komplikáciou získania homogénnej zmesi troch zložiek (potreba preosejte zmes cez 1,5 mm sito); vysoká teplota vypaľovania výrobkov (1100 ° C) a ich relatívne nízka pevnosť v tlaku (412-466 ​​kg / cm2) v dôsledku uvoľnenia štruktúry polotovaru uvoľneným oxidom uhličitým a reakciami v tuhej fáze; tvorba „duktov“ a odlupkov vo výrobkoch z kontaktu aktívneho CaO s veľkosťou väčšou ako 0,5 mm so vzdušnou vlhkosťou (keďže vápenec je mletý na 1 mm, je prirodzené, že sa v ňom nachádzajú častice väčšie ako 0,5 mm). zmes, ktorá pri vypaľovaní prechádza do výrobku); uvoľňovanie chlóru pri vypaľovaní výrobkov, ktorých škodlivý účinok už bol spomenutý vyššie.. Najbližšie odporúčanej je surová zmes na výrobu stavebných výrobkov vrátane hm. komponent zo skupiny: tripoli, diatomit, banka 66-72; produkcia odpadu chloridu vápenatého 6-12; mydlový likér 20-24 .

Vysoký obsah chloridov a síranov, ktoré sú súčasťou mydlového lúhu a odpadu z výroby chloridu vápenatého, má škodlivý vplyv na ľudí, zariadenia a kvalitu výrobkov, ako je uvedené vyššie. Uvoľňovanie značného množstva plynov (SO 2, Cl, CO 2, uhľovodíky) pri výpale produktov vedie k deštrukcii kontinuity produktu, posunu procesu spekania do teplotnej zóny nad 1000 (1120 °C). C) a zníženie sily. Obsah síranov v zmesi neumožňuje získať z nej tvárové keramické výrobky v dôsledku výkvetov a vpichov na ich povrchu. Okrem toho zvýšený obsah uhličitanov a síranov v zmesi spôsobuje tvorbu gelenitu a anhydridu vo výrobkoch, ktoré tiež znižujú pevnosť výrobkov. Nízky obsah voľnej alkálie (0,1 %) v mydlovom lúhu, vysoký obsah oxidu vápenatého v zmesi a uvoľňovanie veľkého množstva plynov z produktov pri výpale predurčuje priebeh reakcií v tuhej fáze. K spekaniu materiálu dochádza pri vysokej teplote, čo si vyžaduje vysokú spotrebu paliva a zvyšuje náklady na žiaruvzdorné materiály pre pece a vozíky. Pevnosť výrobkov zo zmesí špecifikovaných v prototype tiež nie je príliš vysoká v tlaku 498-510 kg/cm2 a ohybe 15,9-29,6 kg/cm2.

Účelom vynálezu je znížiť teplotu vypaľovania keramických stenových výrobkov, zvýšiť ich pevnostné charakteristiky, využiť odpad z chemickej výroby a vylúčiť škodlivé emisie do ovzdušia.

Úloha je splnená tým, že surovina na výrobu stavebných tehál, vrátane surovín s obsahom oxidu kremičitého a odpadu z výroby kaprolaktámu, ako suroviny s obsahom oxidu kremičitého, obsahuje amorfno-kremičitú horninu (banka, diatomit, tripol), a ako alkalický odpad alkalický odpad z výroby kaprolaktámu. Použitie amorfno-kremičitej horniny v množstve 75-99 hm. spolu s alkalickým odpadom z výroby kaprolaktámu (SCHSPK) v množstve 1-25 hm. zabezpečuje výrobu hustej a pevnej štruktúry surovej tehly v dôsledku interakcie amorfného oxidu kremičitého, ktorý je súčasťou amorfnej kremičitej horniny, so sodnými soľami monodikarboxylových kyselín schSPK aj v procese sušenia tehly (100°C ) a tvorbu polymerizovaných častíc miciel koloidného oxidu kremičitého, ktoré obaľujú pevné častice obsiahnuté v hornine, spájajú ich a zväčšujú povrch reakčnej interakcie počas procesu vypaľovania. Zvýšená hustota surovej tehly prispieva k predĺženiu procesu vyhorenia organických látok SCHSPK a jeho ukončeniu v oblasti zvýšených teplôt. Organické látky pri horení vytvárajú redukčné prostredie a pórujú materiál (produkt). Aktívny NaOH, ktorý je 20-krát (2,0 % vs. 0,1 %) viac v ASPK ako v mydlovom lúhu, a Na 2 O, produkt tepelnej disociácie mono- a dikarboxylových kyselín ASPK, interaguje s amorfným oxidom kremičitým za vzniku alkalických kremičitanov: 2Na 2O? SiO2? Na2? Si02 a Na20? 2SiO2. Redukčné prostredie a blízkosť častíc amorfného oxidu kremičitého v dôsledku tvorby miciel, ako aj prítomnosť iných oxidov (FeO, Al 2 O 3) v zložení zmesi prispievajú k tvorbe vysoko aktívneho kremičitanu sodného. tavenina pri teplote asi 600 °C, ktorá interaguje s tuhou fázou, čím sa aktivuje proces spekania častíc. V dôsledku kryštalizácie taveniny vznikajú silné minerály (albit, oligoklas, ferosilikát sodný), ktoré určujú vysoké pevnostné vlastnosti výrobkov. Keď je obsah v zmesi menší ako 1 % SCHSPK, tvorba taveniny sa posúva do oblasti vysokých teplôt (>800 asi C). Pri viac ako 25% obsahu SSPK v zmesi sa tvorí nadmerné množstvo vysoko pohyblivej (s nízkou viskozitou) taveniny obohatenej Na2O, ktorá aktívne reagujúc s kryštalickými silikátmi narúša konštrukčný rám keramického črepu, čím sa znižuje jeho pevnosť. Použitie navrhovanej zmesi teda umožňuje získať produkty vysokej pevnosti so zníženou hustotou pri nízkych teplotách vypaľovania a absencia škodlivých látok v zložkách zmesi robí proces získavania produktov z navrhovanej zmesi ekologicky bezpečným a eliminuje koróziu zariadenia.

Na výrobu produktov Kamyshlov diatomit, Balasheykinskaya banka, tripol a SCHSPK obsahujúce sodné soli organických kyselín 26,48; živice 6,80; cyklohexanol 0,009; cyklohexanón 0,008; hydroxid sodný 2,0, voda 64,703 Chemické zloženie kremeliny, banky a tripolisu je uvedené v tabuľke. 1. Príprava vzorky sa uskutočňuje nasledovne. Amorfo-kremičitá hornina (diatomit, banka, tripolit) bola pred prechodom cez sito s veľkosťou otvoru 3 mm rozdrvená a následne zmiešaná s ASPK, ktorý je možné použiť v tekutej forme, vo forme pasty alebo suchej formy po dehydratácii pri 100 °C a tiež po predkalcinácii pri 200-700 °C. Po zmiešaní zložiek bola zmes navlhčená na 15% vlhkosť a tvarovaná polosuchým lisovaním pri tlaku 130 kg/cm2 valcové vzorky s priemerom a výškou 50 mm a doskami 150 x 20 x 10 mm. Lisovanie je možné vykonávať aj plastickým spôsobom, pričom vlhkosť tvarovania bude 30% maximálnej teploty po dobu 30 minút. Rýchlosť zvyšovania teploty výpalu na maximum bola 10 stupňov/min. Vzorky boli chladené 2-3 hodiny.V závislosti od pomeru zložiek v zmesi a teploty výpalu majú vzorky farbu od mliečnobielej až po jasnočervenú.

Keď teplota výpalu stúpne nad maximum, pozoruje sa deformácia alebo napučiavanie vzoriek a pri teplote pod minimom ich kvalitatívne ukazovatele prudko klesajú.produkty z navrhovanej zmesi sú o 300-400 °C nižšie, čo zaručuje výrazné zníženie náklady na energiu na výrobu výrobkov, zvýšenie životnosti pecí a vozíkov, ako aj zníženie nákladov na materiály na ich výrobu, pretože potreba žiaruvzdorných materiálov klesá: pri nižšej hustote, a preto hmotnostná pevnosť výrobkov z navrhovanej zmesi je vyššia ako hmotnosť výrobkov zo zmesí špecifikovaných v prototype a analógoch; pri vypaľovaní produktov sa neuvoľňujú žiadne škodlivé látky.

Surová zmes na výrobu stavebných výrobkov

Nároky vynálezu: Surová zmes na výrobu stavebných výrobkov, vrátane zložky zo skupiny tripoli, kremeliny, baniek a alkalických výrobných odpadov, vyznačujúca sa tým, že obsahuje alkalický odpad z výroby kaprolaklamu ako alkalický odpad v nasledujúci pomer zložiek hm.zložka zo skupiny tripoli, diatomit, banka 75 99 alkalický odpad z výroby kaprolaktámu (suchý) 1 25

Vynález sa týka oblasti ochrany kovov pred koróziou a môže byť použitý v ropnom a plynárenskom priemysle, konkrétne na ochranu zariadení na výrobu ropy pred koróziou kyselinou, vrátane sírovodíka. Podstata vynálezu: inhibítor obsahuje odpad z výroby kaprolaktámu s obsahom kyslíka, ktorý sa používa ako kocka rektifikácie produktov oxidácie cyklohexánu a dehydrogenácie cyklohexanolu alebo jeho zmesi s alkoholovou frakciou výroby kaprolaktámu a aditívum obsahujúcej dusík, ktoré obsahuje monoetanolamín alebo odpad s obsahom dusíka výroba amoniaku alebo kaprolaktámu v hmotnostnom pomere zložky obsahujúcej kyslík a dusík v zmesi 2,5 - 1:1. 3 w.p. f-ly, 1 tab. Vynález sa týka oblasti ochrany kovov pred koróziou a môže byť použitý v ropnom a plynárenskom priemysle, konkrétne na ochranu zariadení na výrobu ropy pred koróziou kyselinou, vrátane sírovodíka.

Z doterajšieho stavu techniky je známy veľký počet kompozícií inhibítorov kyslej korózie kovov, vrátane zlúčenín obsahujúcich dusík, síru, fosfor a nenasýtené zlúčeniny.

Z nich majú najväčší praktický význam inhibítory korózie vyrábané na báze odpadu z petrochemického priemyslu. Zapojenie výrobných odpadov do syntézy inhibítorov umožňuje výrazne rozšíriť surovinovú základňu, znížiť náklady a tiež zvýšiť efektivitu hlavnej výroby.

Známy inhibítor atmosférickej korózie, prezentovaný na základe odpadovej výroby kaprolaktámu, a to ťažkej frakcie získanej po vákuovej separácii cyklohexanónu a cyklohexanolu z destilačného zvyšku z destilácie vedľajších produktov oxidácie cyklohexánu a dehydrogenácie cyklohexanolu (olej POD).

Nevýhodou kompozície je vysoká účinnosť ako inhibítora kyslej korózie v olejovom prostredí, veľké množstvo odpadu pri výrobe inhibítora, keďže sa používa len časť POD oleja. Technickou podstatou vynálezu je najbližšia kompozícia inhibítora kyslej korózie v prostredí ropných polí, obsahujúca odpad z výroby kaprolaktámu a aditívum obsahujúce dusík. Veľké objemy spotreby kyslých inhibítorov korózie v ropnom, plynárenskom a ropnom rafinérskom priemysle diktujú potrebu vyvinúť kompozíciu inhibítorov, ktorá sa vyznačuje vysokou účinnosťou ochrany, nízkymi výrobnými nákladmi a dostupnosťou surovín.

Tento cieľ sa dosahuje tým, že kyslý inhibítor korózie v prostredí ropných polí obsahuje odpadové produkty výroby kaprolaktámu s obsahom kyslíka a organickú prísadu s obsahom dusíka a tieto odpady obsahujú kocku rektifikácie produktov oxidácie a dehydrogenácie cyklohexanolu alebo jeho zmes s alkoholovou frakciou výroby kaprolaktámu odobratou v hmotnostnom pomere 4:1 a ako aditívum s obsahom dusíka - odpad z výroby monoetanolamínu alebo amoniaku, alebo kaprolaktám v hmotnostnom pomere zložiek obsahujúcich kyslík a dusík v zmesi 2.5-1: 1. odpad z výroby čpavku využíva sa destilačný zvyšok z čistenia plynu monoetanolamín a ako odpad z výroby kaprolaktámu sa využíva destilačný produkt výroby kaprolaktámu.

Porovnávacia analýza so zložením prototypu nám umožňuje dospieť k záveru, že navrhované zloženie inhibítora korózie sa líši od známeho zavedením nových zložiek, konkrétne ako odpad obsahujúci kyslík z výroby kaprolaktámu, kocka rektifikáciu produktov oxidácie a dehydrogenácie cyklohexanolu (POD olej), zmes s organickým rozpúšťadlom - alkoholová frakcia výroba kaprolaktámu (SPPC), odoberaná v hmotnostnom pomere 4:1. Ako aditívum s obsahom dusíka sa použili odpady s obsahom monoetanolamínu alebo dusíka z výroby amoniaku (destilačný zvyšok z čistenia plynu monoetanolamínu) alebo kaprolaktám (destilačný zvyšok z destilácie kaprolaktámu).

Nárokované technické riešenie teda spĺňa kritérium "novosti".

Analýza známych kompozícií kyslých inhibítorov korózie ukázala, že niektoré zložky zavedené do navrhovanej formulácie sú známe, avšak ich inhibičné funkcie sú slabo vyjadrené (pozri tabuľku, príklady 2 a 3).

Špeciálne štúdie vykonané v druhom prípade zároveň preukázali, že antikorózne vlastnosti oleja POD ako samostatnej zložky, ako aj pri jeho mechanickom začlenení do formulácie náteru a laku, sa prakticky neprejavujú. . Ochranné vlastnosti POD oleja sa prejavia iba pri použití špeciálnej technológie na jeho zavedenie do kompozície.

Zložky navrhovanej formulácie tvoria synergickú zmes, ktorá môže výrazne zlepšiť účinnosť ochrany proti korózii v rôznych prostrediach ropných polí. Na základe vyššie uvedeného teda môžeme konštatovať, že navrhované riešenie spĺňa kritérium „vynaliezavého kroku“. V dôsledku realizácie vynálezu sa dosiahne nasledujúci technický a sociálno-ekonomický efekt. Navrhovaný inhibítor poskytuje vysokú účinnosť ochrany proti korózii v uhľovodíkových, vodných a dvojfázových médiách v širokom teplotnom rozsahu použitia (od -40 do +60°C); Výroba inhibítora je založená na dostupnej surovinovej základni vrátane veľkotonážneho výrobného odpadu, ktorý sa v súčasnosti kvalifikovane nevyužíva. To umožňuje výrazne znížiť náklady na výrobu inhibítora v porovnaní so známymi analógmi (lacné suroviny, organizovanie výroby na mieste surovín, šetrenie energetických zdrojov na likvidáciu odpadu atď.) a zároveň výrazne zlepšiť technická a ekonomická efektívnosť hlavnej výroby (kaprolaktámu); kvalifikované využitie hlavných veľkotonážnych odpadov z výroby kaprolaktámu výrazne zlepšuje ekonomickú výkonnosť technológie.

Pre experimentálne overenie navrhovaného zloženia inhibítora bolo pripravených 16 vzoriek, z ktorých 8 vykazovalo optimálne výsledky. Výsledky sú uvedené v tabuľke príkladov Ako odpady obsahujúce kyslík z výroby kaprolaktámu sa použil "POD olej" zodpovedajúci TU 113-03-476-89 alebo jeho zmes s alkoholovou frakciou výroby kaprolaktámu (SFPC ), zodpovedajúce TU 113-03-10-5-85. POD olej je zvyšok po rektifikácii produktov oxidácie cyklohexánu a dehydrogenácie cyklohexanolu. Produkt obsahuje estery karboxylových kyselín, prchavé zložky (nízkomolekulárne alkoholy a aldehydy), cyklohexanol, cyklohexanón, cyklohexylidén-cyklohexanol, ťažké vysokovriace produkty polykondenzácie a polymerizácie. Zavedenie SFPK do kompozície v pomere olej POD: SFPK = 4:1 spolu so zlepšením účinnosti ochrany môže výrazne zlepšiť výkonnostné charakteristiky formulácie, rozšíriť teplotný rozsah jej aplikácie (pozri príklady 10 a 12).

Ako organická prísada obsahujúca dusík sa používa buď monoetanolamín (TU 6-02-915-84) alebo odpady obsahujúce dusík z výroby amoniaku alebo kaprolaktámu, konkrétne spodný zvyšok z čistenia monoetanolamínových plynov z výroby amoniaku (so zložením, hm. %: monoetanolamín 40-80, voda 15-50, nečistoty 5-15), ktorý sa práve páli, alebo spodný produkt destilácie kaprolaktámu, zodpovedajúci TU 113-03-10-6-84.

Aby sa znížila viskozita inhibítora, môže sa do jeho kompozície pridať aj prísada povrchovo aktívnej látky, ako sú etoxylované alkylfenoly, napríklad OP-7 alebo OP-10. Špecifikovaná prísada sa môže zaviesť do kompozície v množstve až 5 % hmotn. z hmotnosti inhibítora.

Inhibítor sa získa jednoduchým zmiešaním zložiek pri teplote 20-60°C a dobe miešania 2-4 hod. Optimálna koncentrácia inhibítora v emulzii voda-olej je 50-200 mg/l.

Inhibičné vlastnosti navrhovaného inhibítora boli testované podľa štandardnej metódy (GOST 9.506-87, sekcia 2 OST 14-15-15-7-85) s nasledujúcimi zmenami:

ako kontrolné vzorky boli použité ploché vzorky (platne) z ocele St. 3 podľa GOST 380-91, veľkosť 50x20x2 mm, s otvormi na jednom konci s priemerom 4 mm;

ako reakčné médium bolo použité vysoko mineralizované médium pre ropné polia od výrobnej spoločnosti "Kuibyshevneft" s charakteristikami: obsah sírovodíka od 140 do 600,0 mg/l, pH 5,4-6,2, hustota 1,025-1,162 g/cm3, st. mineralizácie 100 -250 g/l, ako aj NaCE médium; obsah sírovodíka 1156 mg/l, pH 3,35;

testy boli vykonané gravimetrickými a elektrochemickými metódami v dynamickom režime;

trvanie testu 6 hodín pri 20 a 60 °C. Koncentrácia inhibítora v testovacom prúde bola 50-200 mg/l Komponentné zloženie inhibítora a výsledky koróznych testov pripravených vzoriek sú uvedené v tabuľke príkladov 2-6). Ako je zrejmé z vyššie uvedených údajov, jednotlivé zložky vykazujú nízky ochranný účinok. Najvyšší stupeň ochrany 50,9-55,3 % je dosiahnutý len v prípade použitia monoetanolamínu alebo destilačného zvyšku MEA s ich obsahom v prietoku minimálne 200 mg/l. Keď je pomer olej POD: zložka obsahujúca dusík pod 1:1 (príklad 8), ochranný účinok sa zníži, pri - nad 1,5:1 (príklad 11) sa nezvýši o viac ako 85 %. Pri optimálnom pomere olej POD : zložka obsahujúca dusík 1-2,5:1 sa pri koncentrácii inhibítora 50-200 mg/l dosiahne maximálny ochranný účinok 87,8-100 % (príklady 7, 9, 10, 14, 15 a 16).

Príklady 12 a 13 ilustrujú zlepšenie výkonnostných charakteristík (bod tuhnutia a viskozity) po zavedení SPFC a OP-7. Z tabuľky teda vyplýva, že zložky navrhovanej formulácie tvoria synergickú zmes, ktorá umožňuje výrazne zvýšiť účinnosť ochrany v mineralizovanom uhoľnom toku v porovnaní s inhibičnou schopnosťou jednotlivých zložiek

KYSELNÝ INHIBÍTOR KORÓZIE V PROSTREDÍ ROPNÝCH POLI

Kyslý inhibítor korózie v prostredí ropných polí, vrátane odpadu obsahujúceho kyslík z výroby kaprolaktámu a organickej prísady obsahujúcej dusík, vyznačujúci sa tým, že ako odpad z výroby obsahujúci kyslík obsahuje destilačnú kocku produktov oxidácie cyklohexánu a dehydrogenáciu cyklohexanolu alebo jeho zmesi s alkoholovou frakciou výroby kaprolaktámu a ako aditívum obsahujúcej dusík - monoetanolamín alebo odpady obsahujúce dusík z výroby amoniaku alebo kaprolaktámu v hmotnostnom pomere zložiek obsahujúcich kyslík a dusík v zmes 2,5 - 1:1.

2. Inhibítor podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m, že destilačný zvyšok z čistenia plynu monoetanolamínu sa používa ako odpad z výroby amoniaku s obsahom dusíka.

3. Inhibítor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že destilačný zvyšok z destilácie kaprolaktámu sa použije ako odpad z výroby kaprolaktámu obsahujúci dusík.

4. Inhibítor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer zložiek v zmesi destilačnej kocky produktov oxidácie a dehydrogenácie cyklohexanolu a alkoholovej frakcie pri výrobe kaprolaktámu je 4:1.

Odporúčané na Allbest

Podobné dokumenty

Všeobecná charakteristika recyklácie a možnosti využitia odpadov z hutníckeho komplexu a chemickej výroby v priemysle. Hlavné smery využitia grafitového prachu. Zhodnotenie odpadu popola a trosky ako suroviny pre stavebné materiály.

abstrakt, pridaný 27.05.2010


Súčasný stav problematiky environmentálnej bezpečnosti v oblasti spracovania odpadov. Spôsoby spracovania rádioaktívnych, medicínskych, priemyselných a biologických odpadov. Tepelná neutralizácia toxických priemyselných odpadov.

abstrakt, pridaný 26.05.2015


Druhy domového odpadu, problém recyklácie. Biologické spracovanie priemyselného odpadu, odpadu z mliekarenského priemyslu. Odpadový celulózový a papierenský priemysel. Recyklácia odpadu po úprave vody. Spracovanie kalov, biodegradácia odpadu.

ročníková práca, pridaná 13.11.2010


Vlastnosti likvidácie odpadu zo strojárskeho komplexu, spracovania dreva a výroby stavebných materiálov. Analýza trendov v nakladaní s priemyselným odpadom na skládkach podnikov s továrenskou technológiou na neutralizáciu a likvidáciu.

abstrakt, pridaný 27.05.2010


Vzduchová a hydraulická klasifikácia priemyselných odpadov podľa stupňa nebezpečenstva pre ľudské zdravie. Štúdium návrhu a princípu činnosti konštrukcií na mechanickú prípravu a spracovanie tuhých odpadových produktov.

prezentácia, pridané 17.12.2015


Ochrana životného prostredia. Recyklácia domáceho a priemyselného odpadu. Bezodpadové technológie. Priemyselné využitie tuhého komunálneho odpadu. Monitorovanie životného prostredia. Monitorovanie žiakov o spôsoboch spracovania tuhého domového odpadu.

abstrakt, pridaný 14.01.2009


Metódy stanovenia triedy nebezpečnosti toxických odpadov z výroby a spotreby. Analýza ukazovateľov nebezpečnosti a koncentrácie zložiek odpadu. Dočasné skladovanie odpadu z výroby a spotreby. Požiadavky na umiestnenie a údržbu predmetov.

test, pridané 13.05.2014


Špeciálne druhy vplyvu na biosféru, znečistenie výrobným odpadom, ochrana pred odpadom. Spaľovanie tuhého odpadu: Nebezpečenstvo dioxínov, poplatky za skladovanie a likvidáciu odpadu. Využitie niektorých druhov odpadových a žiarivkových svietidiel, recyklácia.

ročníková práca, pridaná 13.10.2009


Problém likvidácie odpadu v mestách Ural. Investície a plán rozvoja závodu na spracovanie tuhého komunálneho odpadu (TKO). Rozhovor s ministrom prírodných zdrojov. Problémy spracovania a využitia priemyselných odpadov. Metódy spracovania odpadu.

abstrakt, pridaný 02.11.2008


Stav odpadových vôd v regióne Bajkal. Vplyv ťažkých kovov na životné prostredie a človeka. Špecifiká čistenia odpadových vôd na báze odpadov. Globálny problém likvidácie veľkotonážnych organických chlórových a popolových a troskových odpadov, spôsoby jeho riešenia.

Plastifikačná a prevzdušňovacia prísada do
stavebné cementové malty a betóny. Používa sa ako zložka cementových zmesí na zlepšenie technologických vlastností betónov a mált pri výstavbe monolitických podláh, stropov, poterov, pri výrobe zložitých a kritických monolitických konštrukcií a výrobkov.

Akákoľvek cementová zmes, či už malta alebo betón, vyžaduje zmiešanie s vodou. Skutočná potreba vody cementu, t.j. množstvo vody
ktoré potrebuje na hydratáciu je asi 15%.

Existuje však ešte jedna nevyhnutná požiadavka - pohyblivosť malty / betónovej zmesi. S pomerom voda-cement (W / C \u003d 15%) sa ukáže, že

veľmi tuhý, prakticky „suchý“: ani ho nepokladajte, ani nevyrovnávajte, navyše ho nelejte do debnenia.

Aby sa cementová zmes stala mobilnou, pridáva sa do nej asi 30% vody (W/C=30%). Pri tuhnutí takejto malty alebo betónu sa časť vody minie na hydratáciu cementu, zvyšok - takmer polovica -
vyparuje sa alebo odchádza cez kapiláry a zanecháva za sebou vrstvy preniknuté komunikačnými pórmi, čo spôsobuje ďalšie zmršťovanie betónu a praskliny.

Toto je obzvlášť dôležité pre konštrukcie s veľkými lineárnymi rozmermi, ako sú betónové potery v podlahových konštrukciách alebo monolitické základy. Cez tieto póry voda postupne preniká do hrúbky betónu / malty a pri zamrznutí deštruuje štruktúru, vzniká korózia výstuže.

Na zníženie prebytočnej vody sa do cementových zmesí počas miešania pridávajú zmäkčovadlá. Tieto prísady riedením betónu/malty ho robia pohyblivým a takmer „samonivelačným“ s minimom prebytočnej vlhkosti.

Preto v hrúbke odstraňovaného betónu/malty nezostáva žiadna prebytočná voda. Netvoria sa komunikačné póry. Betón získava hustotu, pevnosť, pevnosť, výrazne sa znižuje jeho zmrašťovanie, zvyšuje sa odolnosť voči trhlinám.

Takéto výhody má zmäkčovadlo ShchSPK odporúčané na použitie v súlade s GOST 28013–89.

Pri mechanickom miešaní cementovej zmesi SSPK prispieva k zapojeniu vzduchových mikrobublín do roztoku, ktoré v ňom zostávajú.

hrubšie vo forme uzavretých sférických pórov a ďalej zvyšujú odolnosť konštrukcie voči trhlinám a pevnosť v ohybe.

SCHSPK zvyšuje mrazuvzdornosť betónu 1,5–2 krát, znižuje spotrebu cementu až o 8 % pri zachovaní požadovanej pohyblivosti a stanovených
silu.

SPÔSOB APLIKÁCIE

SCHSPK sa pridáva do zámesovej vody alebo - mechanickým miešaním - priamo do miešačky. Je potrebné vziať do úvahy: ak používate SCHSPK, potom na dosiahnutie požadovanej mobility zmesi budete potrebovať vodu o 20–30% menej ako zvyčajne. Pri aplikácii do omietkových mált sa najlepšie výsledky dosiahnu vo vrchných náteroch vytvorením hutného, ​​vysokopevnostného a vodeodolného povrchu. Ak sa betón pripravuje alebo prepravuje autodomiešavačom, je možné pridať SHSPK priamo do miešačky v množstve jedného balenia, cca 5 litrov a viac, podľa uváženia majstra.

CENY SPOTREBY

Optimálna rýchlosť zavádzania SCHSPK do betónov/malt je 0,3–1,2 % hmotnosti cementu, t.j. približne 100–300 g na 100 kg betónu/malty. O pridávaní SCHSPK do mixéra - pozri koniec predchádzajúceho odseku.

SKLADOVANIE

Čas použiteľnosti 1 rok. Skladovacia teplota je neobmedzená.
Po rozmrazení sa zachovajú fyzikálno-chemické vlastnosti schSPK. V prípade miernej delaminácie počas skladovania pred použitím premiešajte.

BEZPEČNOSTNÉ OPATRENIA

SCHSPK nehorľavá kvapalina. Má alkalickú reakciu. Podľa GOST 12.1.007–76 je zakázané jesť a fajčiť na miestach, kde sa používa SCHSPK. V prípade kontaktu s exponovanou pokožkou ihneď opláchnite vodou.

BALÍČEK

Plastová fľaša 5,25 l; 70 kusov na palete.

SCHSPK- alkalický odpad z výroby kaprolaktámu, ktorý je odpadom z výroby kaprolaktámu a je vodným roztokom sodných solí mono- a dikarboxylových kyselín, cyklohexánov a cyklohexanónu. Hnedá kvapalina so strednou toxicitou, hustota pri 20 °C - 1,1-1,2 g/cm 3, pH roztoku 10-13.

SCHSPK-m- modifikovaný alkalický odpad z výroby kaprolaktámu, čo je vodný roztok sodných solí mono- a dikarboxylových kyselín, tavenina sódy.

SPD-m- produkt získaný na základe vo vode rozpustných vysokovriacich vedľajších produktov pri výrobe izoprénu. Je to svetlo sa pohybujúca, neoddeľujúca sa kvapalina od žltej po hnedú.

NChK- prísada na báze sodných alebo vápenatých solí sulfónových kyselín, dobre rozpustná vo vode. Kvapalina je tmavohnedej farby, hustota 10% vodného roztoku je 1,023 g / cm3, 30% - 1,063 g / cm3.

KCHNR- vodný roztok neutralizovaného kyslého kalu. Tmavohnedá kvapalina, vysoko rozpustná vo vode, hustota 1,049 g/cm3.

GKZH-10- transparentná kvapalina od svetložltej po hnedú, miešateľná s vodou vo všetkých pomeroch, hustota 1,19-1,21 g/cm 3 .

GKZH-11- transparentná kvapalina od svetložltej po hnedú, miešateľná s vodou vo všetkých pomeroch, hustota 1,19-1,21 g/cm 3 .

CHSS- vedľajší produkt pri výrobe celulózy, je roztokom zložitej zmesi organických a anorganických látok. Obsahuje hydroxid sodný, uhličitan, síran, tiosíran a sulfid sodný, lignín a produkty jeho degradácie, cukry a produkty rozkladu hemicelulózy, sodné soli živice a mastné kyseliny.

M 1 - sodné soli vo vode nerozpustných organických kyselín. Dodáva sa ako pastovitý výrobok s obsahom sušiny minimálne 70% v kovových alebo drevených sudoch.

Prevzdušňovanie

OD DO- zmydelnená živica na drevo - pastovitý produkt na báze sodnej soli kyseliny abietovej, získaný zmydelnením tepelne upravenej živice dreva s alkáliami Nízka toxicita, bezpečnosť pri požiari a výbuchu. Uvoľňovacia forma - tanier v papierových vreckách alebo viskózny produkt v sudoch, prepravovaný po železnici v krytých vozňoch. Skladuje sa pod prístreškom alebo vo vnútri v kraftových vreciach alebo sudoch. Čas použiteľnosti - 12 mesiacov.

ŠTART, ŠTART- neutralizovaná prevzdušňovacia živica - prísada na báze sodných solí kyseliny abietovej. Hnedý prášok alebo monolit-hrudka, produkty sú pomaly rozpustné vo vode, nízka toxicita, málo horľavé. Dodávané vo vreciach, v drevených alebo oceľových sudoch s objemom 50 až 250 litrov. Skladuje sa vo vnútri, s výnimkou vlhkosti produktu. Doba uloženia je neobmedzená.

Prísada sa zavádza do betónovej zmesi vo forme 2.. .5% roztoku. Odporúčané dávkovanie prísady je 0,005 .. .0,05 % hmotnosti cementu. Keď sa používa ako súčasť komplexných modifikátorov, START (aby sa zabránilo koagulácii) sa zavádza oddelene od ostatných prísad.

Zavedenie prísady prispieva k zvýšeniu pevnosti betónu v ťahu, zvýšeniu odolnosti voči trhlinám, odolnosti voči plynom a vode.

KTP- zmes derivátov živice a mastných kyselín vznikajúca pri extrakcii talového oleja zo sulfátového lignínu. Pevný produkt je hnedej farby, obsahuje asi 10 % vlhkosti. Necháme dobre rozpustiť vo vode.

OTP- sodné soli živíc a mastných kyselín s celkovou alkalitou 3-10%. Prášok s bodom mäknutia cca 70°C.

OP- pastovitý biely produkt získaný spracovaním mono- a dialkylfenolov s etylénoxidom alebo olejovitá kvapalina svetložltej až svetlohnedej farby. Rozpustný vo vode.

S- sulfonol označuje penotvorné prísady, penový pomer je 10 pre 1% vodný roztok, povrchové napätie je 20,9 10 -3 N/m, používa sa v monolitických betónových a železobetónových konštrukciách s vysokou mrazuvzdornosťou, ľahkých pórobetónoch, stavebné riešenia. S- syntetické mydlo, zmes sodných solí alkylbenzénsulfonátov C n H 2 n + 1 C 6 H 4 SO 3 Na, kde n \u003d 12, .. 18. Biely alebo svetložltý prášok, vysoko rozpustný vo vode. Netoxický (dráždi horné dýchacie cesty). Uvoľňovacia forma - prášok vo vreckách alebo 45% roztok. Dodávané po železnici v polyetylénových alebo papierových vreciach, v tekutej forme - v cisternách.

Výroba plynu

GKZH-94- polymér etylhydrosiloxánu, vznikajúci pri hydrolýze etyldichlórsilánu. Obsah aktívneho vodíka je 1,3 – 1,42 %. Pri použití prísad by teplota betónovej zmesi nemala presiahnuť 30°C. Elektrické ohrievanie betónu nie je povolené.

GKZH-94M- rovnaký, s obsahom aktívneho vodíka - 1,76%.

PGEN- priehľadná pohyblivá kvapalina, nerozpustná vo vode, tvorí emulziu. Kinematická viskozita 50% roztoku v toluéne pri 20°C je 1,6-2,2 s, neodporúča sa na tepelné spracovanie betónu.

136-41 (GKZH-94) a 136-157 (GKZH-94m)- organokremičité kvapaliny (olej) polyhydrosiloxány vznikajúce pri hydrolýze etyldichlórsilánu sú bezfarebné alebo svetložlté netoxické, výbušné, horľavé, vo vode nerozpustné kvapaliny s garantovanou skladovateľnosťou do 1 roka od dátumu výroby pri teplote 0 do 20°С. Pod atmosférickým vplyvom sú kvapaliny schopné časom polymerizovať a premeniť sa na rôsolovitý nevratný produkt.

Aditíva na báze polyhydrosiloxánov sa používajú vo forme emulzií. Príprava emulzií je pomerne komplikovaný proces, preto je najspoľahlivejšie použiť emulzie pripravené priamo výrobcom originálneho produktu, pretože výrobca si môže vybrať najúčinnejší stabilizátor na získanie stabilnej emulzie. Kremíkovo-organické emulzie môžu mať rôzne obchodné názvy pre rôznych výrobcov, technické parametre sú uvedené v produktovom liste. Silikónové kvapaliny a emulzie na ich báze majú hydrofóbnu (vodoodpudivú) vlastnosť, znižujúcu zmáčavosť materiálu vodou. Na jednej strane, keď sa vodík uvoľňuje v alkalickom prostredí, dochádza k dodatočnej súdržnosti polysiloxánových reťazcov. Tieto novotvary, nerozpustné vo vode a roztokoch anorganických látok, sa ukladajú v mikropóroch a kapilárach, do určitej miery bránia prenikaniu agresívnych kvapalín do nich. Na druhej strane vzniknuté organokovové vápenaté siloxány a kremíkové polyméry nových reťazcov s trojmocnou väzbou medzi atómami Si, ktoré sú chemicky fixované na povrchu cementového kameňa, hydrofobizujú steny pórov a kapilár v dôsledku tvorby hydrofóbneho filmu. . To zvyšuje odolnosť betónu v rôznych prostrediach, pretože sa znižuje priľnavosť kryštálov soli a ľadu k hydrofóbnemu povrchu pórov. Takéto prísady sú nevyhnutné pre betóny s vysokými požiadavkami na mrazuvzdornosť a odolnosť voči soliam, bez ohľadu na ich zloženie a typ spojiva, a to aj pri nízkych teplotách (až do mínus 60°C); pre konštrukcie prevádzkované v agresívnom prostredí, morská voda.

KE-30-04- emulzia GKZH-94 vo vode - homogénna biela kvapalina je dodávaná v 50% koncentrácii v uzavretých nádobách s objemom 20.. .200 l s garantovanou skladovateľnosťou 6 mesiacov od dátumu výroby pri kladnej teplote nie vyššia ako 20 °C. Prepravuje sa všetkými dopravnými prostriedkami, ktoré zaisťujú bezpečnosť kontajnera pred mechanickým poškodením, zrážkami a priamym slnečným žiarením.

Emulzia sa zavádza do betónovej zmesi zámesovou vodou zriedenou na koncentráciu 10 ... 25% alebo 50%, v závislosti od možností dávkovacieho zariadenia. Pred použitím sa produkt dôkladne premieša. Odporúčané dávkovanie: GKZH-94-0,003... 0,1%, GKZH -94m -0,01... 0,07% hmotnosti cementu v prepočte na 100% kvapalinu. Účinnosť prísad sa zvyšuje so zvyšujúcou sa pohyblivosťou zmesi a pri použití puzolánového a troskového portlandského cementu. Teplota pripravenej betónovej zmesi s prísadami by nemala presiahnuť 30 ° C, preto je potrebné vylúčiť elektrický ohrev betónu.

BALENIE- hliníkový prášok, striebristý jemný prášok, rozpustný v kyselinách a roztokoch zásad, ale nerozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách, je účinným nadúvadlom na výrobu pórobetónu.Je mimoriadne horľavý. Prášok je balený v hermeticky uzavretých kovových dózach s objemom 50 litrov a skladovaný v obale výrobcu v suchých uzavretých priestoroch pri teplote neprevyšujúcej +35°C. Prepravujú sa všetkými typmi krytej dopravy s inštaláciou plechoviek podľa princípu najhustejšieho balenia, čo vylučuje ich pohyb.

Prášok sa zavádza do betónovej zmesi vo forme špeciálne pripravenej pasty (pozri „Smernice pre výrobu a použitie hliníkovej pasty ako nadúvadla pre pórobetón“, M., NIIZhB, 1977). Vypočítané množstvo hliníkovej pasty s povrchovo aktívnou látkou sa zavedie do betónovej zmesi so zámesovou vodou. Odporúčané dávkovanie je 0,005...0,01 % hmotnosti spojiva. Pôsobenie aditíva je sprevádzané uvoľňovaním vodíka. Predávkovanie môže znížiť pevnosť betónu. Varenie

Uvažuje sa o metóde alkalicko-povrchovo aktívnej záplavy ropných polí. Zvláštnosť tejto technológie spočíva v sekvenčnom vstrekovaní odpadových roztokov z drevospracujúceho (lignosulfonáty) a petrochemického priemyslu (alkalický odpad z výroby kaprolaktámu). Z ekonomického hľadiska technológia šetrí zdroje, pretože náklady na použité prísady sú výrazne nižšie ako tie, ktoré sú ponúkané na trhu pre povrchovo aktívne látky a alkalické zložky. Pre efektívnu aplikáciu tejto technológie s využitím nových chemických činidiel bol vyvinutý program experimentálnych a teoretických štúdií, ktorý zahŕňa: analýzu v teréne, odber vzoriek oleja, odber vzoriek z jadra, laboratórne štúdie, počítačové modelovanie a hodnotenie účinnosti použitá technológia. Stanovujú sa číselné hodnoty hlavných parametrov: viskozita, nasýtenosť oleja, kyslosť oleja, priepustnosť, vodný rez, teplota, obsah ílu, tvorba slanosti vody, ktoré s vysokou pravdepodobnosťou zaručujú účinnosť alkalického zaplavenia.

produkciu ropy

faktor regenerácie ropy (OR)

metódy vylepšenej obnovy ropy (EOR)

alkalický roztok

povrchovo aktívne látky

medzipovrchové napätie

číslo kyslosti

pomer výtlaku oleja

sedimentácia

lignosulfonáty (LSTA)

alkalické odpadové vody z výroby kaprolaktámu (SCHSPK)

1. Boxerman A.A., Miščenko I.T. Potenciál moderných metód zlepšenej ťažby ropy // Ropa a kapitál. "Technológie palivového a energetického komplexu". - 2006. - č. 6 (31). – S. 47–52.

2. Zheltov Yu.P. Rozvoj ropných polí. – M.: Nedra, 1986. – 332 s.

3. Zahraničné skúsenosti s využívaním tepelných, plynových, chemických metód na zlepšenie ťažby ropy. – http://www.neftepro.ru/publ/25-1-0-57.

4. Lenčenková L.E. Zlepšená ťažba ropy z nádrží fyzikálnymi a chemickými metódami. – M.: Nedra, 1998. – 394 s.

5. Surguchev M.L. Sekundárne a terciárne metódy zvýšenej ťažby ropy - M.: Nedra, 1985. - 308 s.

6. Patent č. 2060375 Ruskej federácie / Gazizov A.Sh.; Klyshnikov S.V.; Galaktionová L.A.; Gazizov A.A. "Kompozície na vytlačenie ropy z nádrže". Publikovaný 20.05.96, Bull. č. 14.

7. Aplikácia moderných metód zlepšeného získavania ropy v Rusku: je dôležité nestrácať čas // Ernst & Young. – 2013. – V dňoch 3.–6.

Zlepšená ťažba ropy je dôležitá tak pri rozvoji nových polí, ako aj pri prevádzke starých, dokonca aj tých, ktoré sú značne vyčerpané. A v podmienkach, keď sú obrovské zásoby ropy sústredené v dlhodobo rozvinutých poliach, majú metódy zvýšenej ťažby ropy prvoradý význam.

V súčasnosti sa v domácej i zahraničnej praxi hojne využíva zavodnenie produktívnych útvarov za účelom zintenzívnenia ťažby ropy a zvýšenia faktora obnovy ropy (ORF). Zavodnenie poskytuje vysoký faktor regenerácie ropy v dôsledku dvoch faktorov: udržiavanie tlaku v nádrži na efektívnej úrovni pre rozvoj poľa; fyzická náhrada oleja vodou v póroch zásobníka. So všetkými výhodami metódy zaplavovania, ktorú ropný priemysel ovláda, však neposkytuje potrebný stupeň získavania ropy z nádrží. Hlavnou príčinou nemožnosti dosiahnuť úplné vytlačenie ropy vodou z nádrží pri ich zaplavení je nemiešateľnosť vytlačených a vytesňujúcich tekutín, v dôsledku čoho medzi týmito tekutinami vzniká rozhranie a ropa je zadržiavaná v poréznom prostredí. kapilárne sily. Okrem toho neúplné vytlačenie ropy vodou v oblastiach nádrží pokrytých záplavami je spôsobené heterogénnou štruktúrou nádrže, hydrofobizáciou hornín nádrže v dôsledku adsorpcie ťažkých ropných zložiek na povrchu zŕn hornín, ako aj rozdielom vo vlastnostiach vytláčaných a vytesňovaných kvapalín, čo vedie k vzniku hydrodynamickej nestability kontaktu oleja a vody. V dôsledku toho dochádza k prieniku vytesňovacieho činidla do ťažobných vrtov, k výraznému zníženiu koeficientov vytlačenia ropy z pórovitého média a k pokrytiu nádrží drenážou.

Ropa zostáva v poréznom prostredí útvarov vystavených záplavám vo forme filmov na skalných zrnách a guľôčkach umiestnených v slepých póroch alebo v miestach pórovitého média útvarov obtekaných vodou.

Použitie chemických činidiel počas zaplavovania môže výrazne zvýšiť faktor regenerácie ropy. Injektáž alkálií, vodných roztokov povrchovo aktívnych látok (tenzidov), kyselín a iných činidiel vedie k zmene vlastností vody vo formácii a rozhraní medzi vodou, ropou a horninou; k zníženiu parametra relatívnej mobility a zlepšeniu vlastností vody pri umývaní oleja. Povrchovo aktívne látky sa napríklad používajú na modifikáciu zmáčateľnosti, môžu podporovať tvorbu emulzie, prenos, znižovanie viskozity v objemovej fáze a stabilizáciu disperzie.

Mechanizmus procesu vytláčania ropy z nádrží vodným roztokom povrchovo aktívnej látky s nízkou koncentráciou je založený na skutočnosti, že v tomto prípade povrchové napätie medzi ropou a vodou klesá z 35-45 na 7-8,5 mN/m a zmáčanie uhol kremennej dosky sa zväčší z 18 na 27 g. V dôsledku toho sa zmáčacie napätie zníži 8-10 krát. Výskum BashNIPIneft ukázal, že optimálna hmotnostná koncentrácia neiónových povrchovo aktívnych látok vo vode by sa mala považovať za 0,05-0,1%. Takéto riešenie s medzifázovým napätím pri kontakte oleja a vody 7-8 mN/m, ako ukazujú štúdie, nemôže výrazne znížiť zvyškovú saturáciu oleja po konvenčnom zaplavení nádrže, pretože kapilárne sily, aj keď sú znížené, sú stále dostatočne veľké na to, aby olej obklopený vodou vo veľkých póroch. Vytesnenie oleja vodným roztokom povrchovo aktívnej látky s nízkou koncentráciou pri počiatočnom nasýtení olejom a zníženom medzipovrchovom napätí vedie k miernemu zníženiu objemu oleja blokovaného vodou vo veľkých póroch zaplavenej časti útvaru. Vodné roztoky neiónových povrchovo aktívnych látok v tomto prípade zvyšujú účinnosť vytesňovania v priemere o 2,5-3%. Vyššia účinnosť vytesňovania oleja vodným roztokom povrchovo aktívnej látky pri počiatočnom nasýtení olejom sa vysvetľuje skutočnosťou, že znížené medzipovrchové napätie medzi olejom a roztokom povrchovo aktívnej látky zlepšuje mechanizmus vytesňovania oleja z mikrohomogénneho porézneho média, ale nestačí na pohyb olejových guľôčok. zablokované vo veľkých póroch vodou. Podľa mnohých výskumníkov sú vodné roztoky povrchovo aktívnych látok s vysokým medzipovrchovým napätím (5-8 mN/m) schopné zvýšiť konečnú olejovú výťažnosť kremenných slabo bridlicových útvarov maximálne o 2-5% v porovnaní s konvenčným zaplavením, ak to potrebujú. uplatňovať od počiatočného štádia vývoja.

Chemické záplavy však majú aj svoje nevýhody. Najväčšou nevýhodou zaplavenia povrchovo aktívnou látkou s nízkou koncentráciou je vysoké medzipovrchové napätie medzi olejom a roztokom a vysoká adsorpcia chemikálie na hornine. Spochybňuje ich využitie na zvýšenie vytesňovacej kapacity vody. Hlavnou nevýhodou zaplavovania polymérom je, že produktivita vstrekovacích vrtov prudko klesá v dôsledku prudkého zvýšenia zdanlivej viskozity v zónach dna, čo nie je vždy možné kompenzovať zvýšením vstrekovacieho tlaku v dôsledku deštrukcie molekúl polyméru.

Pomocou metódy alkalického zaplavovania ropných ložísk, ktorá je založená na interakcii alkálií s ložiskovou ropou a horninou, je možné dosiahnuť zníženie medzipovrchového napätia na rozhraní olejovo-alkalického roztoku a zvýšenie zmáčavosti horniny vodou. .

Keď alkalické roztoky prídu do kontaktu s olejmi, ktoré obzvlášť aktívne interagujú s alkáliami v dôsledku nízkeho medzipovrchového napätia, vytvoria sa jemne dispergované emulzie typu „olej vo vode“ a s nízkoaktívnymi olejmi – typu „voda v oleji“.

Účel štúdie. Nevýhodami metódy alkalického zaplavovania sú veľmi prísne kritériá jej použiteľnosti z hľadiska aktivity ropy. Možnosť aplikácie metódy môže vylúčiť aj mineralizácia rezervoáru a injektovanej vody a vysoký obsah ílov v hornine.

V posledných rokoch sa začala používať kombinovaná metóda zavodňovania, čo je úprava alkalickým povrchovo aktívnym činidlom. Účelom čerpania takejto kombinovanej kompozície počas realizácie procesu zaplavovania vodou je znížiť zvyškové nasýtenie vyvíjanej nádrže olejom. Tento typ zaplavovania spája výhody zaplavovania alkalickými a neiónovými povrchovo aktívnymi látkami a minimalizuje ich nevýhody.

Za posledných dvadsať rokov je Čína lídrom v oblasti vstrekovania alkalického zloženia. Tento typ záplav bol úspešne aplikovaný vo veľkých oblastiach ako Daqing a Shengli. V dôsledku toho sa na poli Daqing dosiahol 13% nárast faktora obnovy ropy a 5% na poli Shengli.

Kombinované alkalické záplavy sa použili vo viac ako 30 poliach v USA. V dôsledku tohto typu vplyvu bol priemerný nárast koeficientu ťažby ropy 7,5 %.

Hlavným limitujúcim faktorom pri aplikácii tejto technológie sú vysoké náklady na činidlá. V tejto súvislosti je potrebné študovať účinnosť alkalického zaplavovania pomocou nových lacnejších komponentov a kompozícií na nich založených. Ako také činidlá boli študované lignosulfonáty (LST) a alkalický odpad z výroby kaprolaktámu (ACHSPK) v kombinácii s komplexom povrchovo aktívnych látok (ML-Super).

Lignosulfonát (LST) je prírodný vo vode rozpustný sulfónový derivát lingínu, vznikajú pri sulfitovej metóde delingifikácie dreva. Záujem o lignosulfonáty, praktický aj teoretický, je spôsobený ich vysokou povrchovou aktivitou.

Alkalický odpad z výroby kaprolaktámu (ACS) je vodný roztok sodných solí kyslých vedľajších produktov oxidácie cyklohexánu vzduchom. ShchSPK sa používa v stavebníctve a priemysle stavebných materiálov, ako aj pri výrobe ropy - na zvýšenie regenerácie ropy.

Materiály a metódy výskumu

Injekcia roztoku LST (aniontové povrchovo aktívne látky, s pH = 4-4,5), ktoré sú v sladkej vode zvyčajne v koloidnom stave (stupeň hydratácie 30-35%), znižuje povrchové napätie vody, vytvára stabilné emulzie a peny, a dobre potláča adsorpčné centrá Povrchovo aktívna látka na hornine produktívnej formácie.

Injektáž roztoku SCHSPK s ML-Super sa tiež vykonáva na sladkej vode. Pri interakcii s vodou dochádza k sedimentácii vo vysoko priepustných medzivrstvách, ich priepustnosť klesá a v dôsledku toho sa heterogenita permeability vyrovnáva so súčasným zvýšením koeficientu vytesnenia oleja vodou s tvorbou povrchovo aktívnych látok počas interakcie alkalických činidiel s olejom ( pH = 11-13).

Znakom navrhovanej technológie je využitie lacného odpadu z drevospracujúceho a petrochemického priemyslu. Zároveň má vyvinúť komplexný program zaplavovania vodou, ktorý má vlastnosti na umývanie oleja a izoláciu vody, pretože interakcia týchto dvoch zložiek navzájom a so slanou tvorbou vody je sprevádzaná sedimentáciou.

Treba poznamenať, že použitie zložky LST aj zložky SSPK v technológiách vylepšeného získavania ropy je u nás dlho známe. Takže v patente Ruskej federácie 2060375 (priorita 25.05.1994) ako alkalická prísada do vstrekovanej vody sa navrhuje použiť ASPK v koncentráciách od 4 do 99,9%. Gélotvorné kompozície na báze lignosulfonátov s rôznymi zosieťovacími činidlami a prísadami sú v ZSSR chránené autorskými certifikátmi - SU1716094 A1 (priorita z 21.5.1990). Napriek tomu sa tieto chemické činidlá nepoužívali spoločne ani v Rusku, ani v zahraničí.

Použitie tejto technológie s použitím navrhovaných nových chemických činidiel by malo byť odôvodnené experimentálnymi štúdiami. Bol vyvinutý program takýchto štúdií, ktorý zahŕňa: analýzu v teréne, odber vzoriek ropy, odber vzoriek z jadra, laboratórne štúdie, počítačové modelovanie a hodnotenie účinnosti použitej technológie.

Výsledky výskumu a diskusia

Na základe predchádzajúcich skúseností s využívaním alkalických záplav sa vyvinulo množstvo kritérií na výber kandidátskych polí na úspešnú realizáciu alkalických záplav.

Kritériá výberu ložísk - kandidátov na alkalické zaplavenie

Po analýze geologických a fyzikálnych vlastností ložiska v súlade s týmito kritériami je teda potrebné zvážiť technologické parametre ložiska. Musia spĺňať požiadavky alkalického zaplavenia.

Odber vzoriek ropy a odber vzoriek z jadra je potrebný na zistenie geologických a fyzikálnych parametrov poľa, ako aj na potvrdenie účinnosti technológie na kompozitných modeloch rezervoárového prvku poľa.

Laboratórne štúdie pozostávajú zo zisťovania čísla kyslosti oleja (tento parameter je jedným z hlavných kritérií použiteľnosti alkalického zaplavenia), určovania faktorov vytesňovania oleja a hodnotenia zvýšenia účinnosti zametania na najjednoduchších objemových modeloch.

Kyslosť oleja je množstvo zásady potrebné na neutralizáciu organických kyselín v 100 ml oleja, merané v mg.

Číslo kyslosti sa stanoví pomocou metódy potenciometrickej titrácie. Metóda spočíva v rozpustení testovaného ropného produktu v zmesi alkohol-benzén a titrácii výsledného roztoku hydroxidom draselným. Podľa tohto kritéria sa oleje delia na vysoko aktívne, aktívne a nízkoaktívne.

Faktory posunutia sa určujú na lineárnych modeloch nádrží.

Predmetom testu je povaha interakcie dvoch nemiešateľných kvapalín (ropa a voda) pri ich filtrácii za podmienok zodpovedajúcich (blízko) rezervoárovým podmienkam cez kompozitnú vzorku horniny pravidelného geometrického tvaru, pripravenú z jadra študovaného nádrž a orientované rovnobežne s podstielkou.

Modelovanie procesu vytláčania ropy vodou sa vykonáva na zloženom lineárnom modeli formačného prvku, zostavenom z 10 štandardných vzoriek jadra odobratých z produktívnej formácie poľa.

Ako vytesňovacia kvapalina sa najskôr použije formačná voda a potom navrhované chemické činidlá. Vytláčanie sa vykonáva pri teplotách zásobníka konštantnou rýchlosťou, kým nie je vystupujúca kvapalina úplne zaplavená.

Na konci procesu vytláčania ropy pracovným činidlom sa na výpočet koeficientov vytesnenia pre modely prvkov poľných nádrží použije metóda materiálovej bilancie. Koeficient posunutia sa mení jedným alebo druhým smerom, čo nám umožňuje hovoriť o účinnosti tejto technológie.

Na vyhodnotenie zvýšenia účinnosti zaplavenia sa používa model prvku nádrže s paralelnými prúdovými rúrami. Streamtubes sú kompozitné modely formovacieho prvku, ktoré sa líšia priepustnosťou najmenej 5-krát, majú spoločný vstup a oddelené výstupy. Cez prietokové rúrky je olej vytláčaný formovanou vodou a potom navrhovanými činidlami. Súčasne sa zaznamenáva zmena objemových rýchlostí pozdĺž paralelných prietokových rúrok, čo naznačuje prerozdelenie filtračných prietokov a v dôsledku toho zvýšenie faktora pokrytia.

Posledným krokom je vyhodnotenie účinnosti technológie výpočtom prietokov pred a po implementácii technológie.

Záver

V tomto článku sa uvažuje o zaplavení alkalickým povrchovo aktívnou látkou, ktorej hlavným limitujúcim faktorom je vysoká cena povrchovo aktívnej látky. V tejto súvislosti bolo navrhnuté použiť lacnejšie činidlá - drevospracujúci odpad (LST) a petrochemický priemysel (SCHSPK). Na vyhodnotenie účinnosti navrhovanej technológie s použitím nových chemikálií bol vyvinutý výskumný program, podľa ktorého by sa mala každá kandidátska oblasť analyzovať podľa vyvinutých výberových kritérií, po čom pomocou laboratórnych štúdií a počítačovej simulácie môžeme hovoriť o úspešnom realizácia alkalických záplav.

Bibliografický odkaz