Введение к работе
Актуальность темы. Основной причиной увеличения обводненности пластов, постоянного увеличения трудноизвлекаемых запасов нефти является поздняя стадия разработки нефтяных месторождений. Все это создает благоприятные условия для образования устойчивых нефтяных эмульсий и обострению проблемы их разрушения.
Ассортимент применяемых композиций деэмульгаторов не всегда позволяет достичь требуемой глубины обезвоживания как в системе нефтесбо-ра, так и в процессах подготовки нефти. Этим объясняется необходимость постоянного совершенствования разработки высокоэффективных композиций деэмульгаторов. В последнее время одним из распространенных способов увеличения эффективности реагентов-деэмульгаторов является использование неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) на основе простых полиэфиров (1111) оксида пропилена (ОП) и оксида этилена (ОЭ) различного строения и молекулярной массы. В связи с этим, большой интерес представляет оценка возможности применения высокомолекулярных представителей 1111. Возможные технологии их получения могут быть основаны на реакциях взаимодействия низкомолекулярных блоксополимеров (БС) с диизоцианат-реагентами и на технологии получения ПП с применением ди-металлоцианидных (ДМЦ) катализаторов.
Работа выполнена в соответствии с планом Программы развития топливно-энергетического комплекса Республики Татарстан на 2006 - 2020 годы (Закон Республики Татарстан от 13.01.2007 г. № 7-ЗРТ).
Цель работы. Исследование физико-химических характеристик высокомолекулярных простых полиэфиров и оценка их деэмульгирующей эффективности. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
синтез высокомолекулярных 1111 на примере олигомеров уретанового типа на основе БС ОП, ОЭ и гомополимеров ОП с использованием ДМЦ-катализаторов;
изучение физико-химических свойств выбранных представителей высокомолекулярных 1111, включая молекулярно-массовое распределение (ММР) и поверхностно-активные свойства;
оценка деэмульгирующей эффективности выбранных высокомолекулярных полиэфиров на примере различных нефтяных эмульсий.
Научная новизна. Синтезированы высокомолекулярные гомополиме-ры ОП с использованием ДМЦ-катализаторов на основе форполимеров (ФП) таких многоатомных спиртов, как моноэтиленгликоль (МЭГ), глицерин, ксилит с молекулярной массой 60 -160 у.е.
Показано, что с ростом молекулярной массы гомополимеров наблюдается рост значений полидисперности ММР за счет увеличения доли низкомолекулярной фракции.
Установлено, что ККМ высокомолекулярных 1111 снижается с увеличе-
ниєм их молекулярной массы, при этом увеличивается посадочная площадь молекул на бронирующих оболочках глобул воды, способствующая увеличению глубины разрушения нефтяной эмульсии.
Показано, что с ростом молекулярной массы гомополимеров ОП, синтезированных в присутствии ДМЦ-катализаторов, наблюдается повышение эффективности глубины обезвоживания нефтяных эмульсий.
Практическая значимость. Высокомолекулярные полиэфиры на основе гомополимеров ОП, полученные с применением ДМЦ-катализаторов с молекулярной массой свыше 100 000 и олигоуретанового типа на основе БС ОП, ОЭ, содержащие в составе высокомолекулярные фракции, могут быть предложены в качестве новых активных основ композиций деэмульгаторов, обеспечивающих глубину обезвоживания нефтяных эмульсий в соответствии с ГОСТ на товарную нефть.
Проведены опытно-промышленные испытания по выпуску опытной партии высокомолекулярного простого полиэфира 1111 -53ДМЦ. Предложена принципиальная технологическая схема установки производства высокомолекулярных 1111 с использованием ДМЦ-катализаторов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на XIX Международной научно-практической конференции «Нефтега-зопереработка-2011» (г. Уфа, 2011 г.), IV Международной конференции-школы по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры-2011» (г. Казань, 2011 г.), VIII Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.), VIII Международной конференции «Инновационные нефтехимические технологии-2012» (г. Нижнекамск, 2012 г.), Юбилейной научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития ОАО «Казаньоргсинтез» (г. Казань, 2013 г.).
Публикации работы. По результатам исследований опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи (все из списка журналов, рекомендованных ВАК) и 6 тезисов докладов.
Личный вклад автора. Приведенные в диссертационной работе экспериментальные данные получены и обсуждены автором лично или при её непосредственном участии в проведении синтеза простых полиэфиров на ОАО «Нижнекамскнефтехим». Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н. Сафину Д.Х. за постоянную помощь, оказанную в ходе выполнения работы, к.т.н. Шарифуллину P.P. и к.ф-м.н. Махиянову Н. за участие в обсуждении результатов работы по ММР полученных простых полиэфиров, коллективам исследовательских лабораторий ОАО «НИИнефтепромхим» и ОАО «Нижнекамскнефтехим» за помощь в ходе выполнения работы.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 112 страницах, состоит из введения и трех глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 140 наименований и приложения. Работа иллюстрирована 19 рисунками и содержит 19 таблиц.
