Разработка гидрофилизирующих модификаторов эпоксидных покрытий нефтепромыслового оборудования

• Автор: Фосс, Лев Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

Введение

ГЛАВА 1. Асфальтосмолнстонарафиновыс вещества нефти.

Состав, свойства. Причины и факторы, влияющие на их выпадение и методы борьбы с ними

1.1 Состав и свойства асфальтосмолистопарафиновых отложений нефти

1.2 Причины и факторы, влияющие на выпадение из нефти асфалыосмолистоиарафиновых веществ

1.3 Методы борьбы с асфальтосмол истопарафиновым и отложениями

1.4 Четвертичные аммониевые соединения с кислород и серосодержащими группами. Синтез, свойства и применение

ГЛАВА 2. Обсуждение результатов

. 2.1Исходные вещества

2.2 Синтез индивидуальных модельных соединений
2.3 Синтез четвертичных аммониевых соединений с полярными кислород и серосодержащими группами
2.4 Синтез полиаммониевых соединений
2.5 Поверхностноактивные свойства функциональнозамещенных полиаммониевых соединений
2.6 Гидрофилизация поверхности полимера
2.7 Влияние структуры синтезированных веществ на поверхностноэнергетические характеристики
полимерных эпоксидных покрытий
2.8. Влияние структуры модификаторов на процесс осаждения компонентов нефти на поверхность
эпоксидных полимеров
2.9 Создание и исследование композиционных
модификаторов для эпоксидных порошковых материалов Заключение
ГЛАВА 3. Экспериментальная часть
3.1 Исходные вещества
3.2 Синтез модельных индивидуальных соединений
3.3 Синтез функциональнозамещенных аммониевых
соединений с кислород и серосодержащими фрагментами
3.4 Синтез функциональнозамещенных полиаммониевых соединений
3.5 Методика определения поверхностноактивных
свойств
3.6 Методика получения эпоксидных композиций
3.7 Методика определение коэффициента шероховатости
3.8 Методика измерения краевого угла смачивания
3.9 Методика расчета свободной поверхностной энергии полимеров
3. Методика определения гидрофилыюсти покрытий методом отмыва нефтяной пленки
3. Методика определения степени гидрофильности
покрытий методом дифференциальной сканирующей калориметрии
3. Методика определения термической стабильности модификатора и влияния модификатора па процесс отверждения эпоксидных покрытий
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы


Известно , что газовые пузырьки обладают способностью флотировать взвешенные частицы парафина. При контакте пузырька с поверхностью трубы частицы парафина соприкасаются со стенкой и откладываются на ней. В дальнейшем процесс отложения парафина нарастает вследствие его гидрофобности. На стенке трубы образуется слой из кристаллов парафина и пузырьков газа. Чем менее газонасыщен этот слой, тем большую плотность он имеет. Поэтому более плотные отложения образуются в нижней части подъемных труб, где пузырьки газа малы и обладают большей силой прилипания к кристаллам парафина и стенкам грубы. В работе па основе экспериментальных исследований влияния обводненности на интенсивность образования органических отложений установлено, что с ростом водосодержания от 0 до объемных количество органических отложений в расчете на единицу массы нефти в водонефтяной эмульсии возросло в 2,5 раза. Интенсивность образования АСПО зависит от преобладания одного или нескольких факторов, изменяющихся по времени и глубине, поэтому количество и характер отложений не являются постоянными. Методы борьбы с АСПО можно объединить в две большие группы предотвращение и удаление отложений, которые в свою очередь подразделяются на подгруппы, что показано па рис. Однако закачка горячей нефти может привести к кольматации пласта и переосаждению АСПО в трубах, а закачка горячей воды связана со значительными энергозатратами на ее нагрев. К тому же вода лишь вымывает, а не растворяет АСПО. При этом М7Т образовываться вязкие водонефтяные эмульсии и усугубляется коррозия оборудования. Промежуточными и конечными продуктами такого биораспада являются низкомолекулярные органические кислоты, спирты, альдегиды и пероксидные соединения, которые усиливают эффект отмыва АСПО с металлической поверхности. Наиболее обширным по числу разработок и способов их применения является использование химических веществ, выполняющих те или иные функции. Они подразделяются на составы композиции для удаления отложений растворители, растворы ПАВ и соединения, предотвращающие формирование АСПО ингибиторы. В последнее время обострение проблемы АСПО способствовало интенсивному развитию работ в этой области и дало толчок широкому применению именно химических методов. Эффективность удаления АСПО определяется химическим составом отложений и групповым составом растворителя . Основными компонентами АСПО являются асфальтены, смолы и парафиновые углеводороды, которые отличаются друг от друга по растворимости в различных углеводородах. Асфальтены растворяются в ароматических углеводородах, пиридине, сероуглероде и не растворимы в парафиновых углеводородах. Наибольший эффект при удалении АСПО достигается при использовании органических растворителей. Наибольшей эффективностью обладают сильные растворители , сжиженный газ, сероуглерод, хлорпроизводные углеводороды, а также разогретая нефть. Однако их применение вызывает ряд осложнений при переработке и транспортировке нефти возникновение агрессивных сред, отравление катализаторов и, как следствие, ухудшение качества продукции. Высокую растворяющую эффективность линейных аолефинов по отношению к АСПО выявил Исламов М. К. однако фракции олефинов более эффективны для отложений АСПО асфальтенового типа, чем для отложений парафинового типа. Показано, что линейные аолефины обладают высокой диспергирующей активностью. Рагулиным В. В. , показано, что при стандартной температуре С низкокипящие алифатические растворители более эффективно разрушают структуру АСПО, чем промышленные фракции ароматических углеводородов Уайтспирит, Нефрас А00, Нефрас С5 00. В работе 9 установлено, что для растворения АСПО парафинистого основания в большей степени подходят низкомолекулярные прямогонные нефтяные фракции типа керосина, а для растворения АСПО асфальтеиосмолистого основания нефтяные прямогонные фракции с большей молекулярной массой дизельные фракции. АСПО с высокими температурами плавления плохо растворяются в органических растворителях . Рагулин В. В. считает, что растворитель следует подбирать исходя именно из температуры плавления АСПО.