Разработка способов получения содержащих органофильные глины технических продуктов с улучшенными экологическими свойствами

• Автор: Смирнова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Оглавление

Введение
ГЛАВА I.

Применение буровых растворов на углеводородной основе

1.1. Современные представления и области применения буровых рас- 6 творов на углеводородной основе (РУО)

1.2. Компонентный состав РУО

1.2.1. Дисперсионные среды буровых растворов на углеводородной 9 основе

1.2.2. Дисперсная фаза РУО

1.2.2.1. Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы, гидро-

фобизаторы, понизители вязкости) РУО

1.2.2.2. Структурообразователи РУО
1.2.2.3. Минерализаторы водной фазы РУО
1.2.2.4. Утяжелители буровых растворов
1.3. Органоглина (ОГ) - эффективный структурообразователь буро- 17 вых растворов на углеводородной основе
1.3.1. Анализ технологических характеристик сырья для получения ОГ
1.3.1.1. Эффективные глинистые минералы для производства ОГ
1.3.1.2. КПАВ - модификаторы глинистого сырья
1.3.2. Образование органофильных комплексов глинистых минералов 3
1.3.3. Анализ способов получения органофильных глин
1.4. Эколого-правовые аспекты технического регулирования в сфе- 34 ре обращения с химическими реагентами при бурении нефтяных и газовых скважин
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА П.
Определение экотоксикологических характеристик органоглин и 40 составляющих их компонентов
2.1. Оценка экотоксикологических характеристик в соответствии с 41 нормативно-техническими и справочными данными
2.2. Расчетные методы определения экотоксикологических показате- 55 лей химических реагентов и материалов
2.2.1. Расчетные методы определения экотоксикологических показа- 57 телей химических веществ в России
2.2.2. Зарубежный опыт применения экологического моделирования 63 в исследовании зависимостей «химическая структура - биологиче-

ская активность»
2.2.3. Расчетное определение экологических и токсикологических характеристик компонентов органоглины
2.3. Расчет класса опасности органоглины как смеси компонентов Выводы
ГЛАВА III.
Характеристика объектов и методов исследования
3.1. Характеристика глинопорошков и методов их исследования
3.2. Изучение свойств бентонитов Даш-Салахлинского месторождения
3.3. Подбор типа и концентрации модификаторов бентонита
3.4. Характеристика четвертичных аммонийных солей (ЧАС) и методов исследования КЛАВ и ОГ
ГЛАВА IV.
Получение и исследование основных характеристик органоглин и их компонентов
4.1. Оценка качества органоглин различными методами
4.2. Разработка методики оценки эффективности ОГ по их диспергированию в дисперсионных углеводородных средах
4.3. Оценка факторов, влияющих на экологичность процесса получения органоглин
4.3.1. Технология получения органоглин
4.3.2. Оценка качества модифицирования глин ЧАС
4.3.3. Оценка эффективности модифицированных глин
4.3.4. Исследование влияния полярных добавок на диспергирование органоглин
Выводы
ГЛАВА V.
Разработка эффективных технологий применения органоглин
5.1. Разработка технологии применения полярных добавок
5.2. Разработка технологии приготовления содержащего ОГ эмульгатора
ВЫВОДЫ
Библиографический список использованной литературы
Приложения
Список сокращений
Введение
В различных отраслях промышленности в качестве органофильных наполнителей красок, формовочных материалов, пластмасс, регуляторов реологии, структурообразователей смазок, буровых растворов на углеводородной основе (РУО) широко применяются органоглины. Органофильные глины (ОГ) образуются в результате модифицирования глинистых материалов четвертичными солями аммония (ЧАС).
Столь обширное применение органоглин основано на их способности образовывать тиксотропные гели в органических жидкостях даже при относительно небольшой концентрации и придавать продукту требуемые структурнореологические свойства.
Несмотря на широкую область применения существует ряд нерешенных вопросов технологического и экологического характера, связанных с процессом получения ОГ. Среди них можно выделить малую степень изученности экотоксикологических показателей ОГ и составляющих их компонентов; недостаточно исследовано влияние различных факторов (соотношение концентраций, влажность, наличие полярных растворителей и др.) на показатели эффективности ОГ.
Большое значение для выявления экологических аспектов производства ОГ имеет информация о полноте реакции ЧАС с поверхностью глинистого минерала. Известны случаи, когда избыток ЧАС, не вступившей во взаимодействие с глиной, приводил к появлению аллергических реакций и отравлению обслуживающего персонала. Хлорорганические соединения могут появиться и в конечном продукте скважины — нефти, что в результате повлечет коррозию трубопроводного и нефтезаводского оборудования. (В настоящее время наличие свободной хлорорганики в химических реагентах на промыслах строго регламентируется (приказ Минэнерго России от 18 октября 2001 г. № 294 «О запрещении применения хлорорганических соединений во всех химпродуктах, допускаемых к применению в нефтяной отрасли»)). И, наоборот, недостаток
В последние годы был принят ряд важных законодательных актов, направленных на обеспечение промышленной безопасности. Особое место среди базовых федеральных законов занимают законы РФ «О соглашениях о разделе продукции» (1995 г.), «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (1997 г., поел. ред. — 2006 г.), «О техническом регулировании» (2002 г., поел. ред. - 2010 г.). В них заложена правовая основа модернизации системы технического регулирования в производственной сфере, в том числе, в нефтегазовом секторе. Так, ст. 7 закона РФ «О соглашениях о разделе продукции» было предписано выполнение работ при соблюдении утвержденных в установленном порядке стандартов (норм и правил) по безопасному ведению работ, охране недр, окружающей природной среды и здоровья населения. А в ст. 7 закона РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» была введена обязательная сертификация на соответствие требованиям промышленной безопасности технических устройств. Федеральным законом о техническом регулировании № 184-ФЗ от 27 декабря 2002 года было введено понятие технического регламента. Эти документы должны будут заменить десятки тысяч ГОСТов и СанПиНов несколькими сотнями технических регламентов. Закон разделил понятия технического регламента и национального стандарта, установив добровольный принцип применения стандартов. Технические регламенты носят обязательный характер и принимаются в целях: защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей; обеспечения энергетической эффективности.
На переходный период до принятия необходимых технических регламентов с указанными целями будут применяться соответствующие требования ранее принятых ГОСТ (ГОСТ Р), санитарных и строительных норм и правил (СанПиН,СНиП). Это предусмотрено ст. 16 закона «О техническом регулиро-