Оценка ресурсного потенциала водоэмульсионного слоя нефтешламонакопителей (стр. 4 )

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1.              Приказ от 15 июня 2001 г. № 000 «Об утверждении критериев отнесения к классу опасности для окружающей природной среды».

2.              Экология нефти и газа-2009.- Издат.: СПБ.:РИКОН – С.232.

3.              . Влияние гуматов на токсичность углеводородов нефти : Дис. ... канд. биол. наук, 2004.- Иркутск -137 c.

4.              , Оценка качества природных и сточных вод методами биотестирования - 2007. - Издат.: ОАО "Рыбинский дом печати" – С. 73

5.              Санитарные правила СП 2.1.7.1386-03 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления».

 

УДК 678.5.028.6

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ИЗНОШЕННЫХ АВТОШИН

, ,  К.E.Бурханбеков

 

Научно-исследовательский институт Новых химических технологий и материалов, , г. Алматы, Казахстан

E-mail: [email protected]

 

В последние годы во многих странах мира, наряду с термической переработкой отходов полимерных материалов, автошин и резинотехнических изделий, широкое развитие получили методы их каталитической гидрогенизации. Интерес к данному способу переработки углеродсодержащих отходов обусловлен тем, что использование катализаторов способствует повышению эффективности переработки вторичного сырья в ценные продукты и энергоносители. Процесс сопровождается увеличением выхода жидких продуктов с повышенным содержанием ароматических и разветвленных углеводородов [1, 2].

В работе представлены результаты ИКС-анализа образцов жидких продуктов гидрогенизации изношенных автошин. Процесс гидрогенизации автошин, измельченных до состояния крошки, проводили при температуре 4000С под давлением, в присутствии катализатора на основе отходов ферросплавного производства и источника водорода - пастообразователя на основе тяжелого нефтяного остатка.

Анализ фракций, кипящих в интервалах температур 80-1800С (фракция 1), 180-2500С (фракция 2) и 250-3200С (фракция 3) обнаружил присутствие в ИК-спектрах полос поглощения -СН3 группы в области частот 2956,41 см-1, 2955,68 см-1, -СН2 группы в области частот 2854,23 см-1, 2853,86 см-1 и маятниковых деформационных колебаний -СН2 группы в области частот 721,70 см-1, 721,96 см-1, характерных для парафино-нафтеновых углеводородов.

Содержание ароматических углеводородов было подтверждено наличием слабых ассиметричных деформационных колебаний -СН3 группы в области частот 1465,34 см-1, 1457,54 см-1, характерных для производных алкилбензолов; симметричных деформационных колебаний -СН3 группы в области частот 1377,64 см-1, 1377,38 см-1, характерных для производных метилбензола; колебаний –СН группы ароматического кольца в области частот 1607,23 см-1, 1602,18 см-1; колебаний 1,2,4 и 1,3- замещенных производных бензола в области частот 965,40 см-1, 965,25 см-1, 909,06 см-1, 744,81 см-1, 874,39 см-1, 811,77 см-1, 807,18 см-1, свидетельствущих о незначительном присутствии ароматических углеводородов.

Путем сравнения инфракрасных спектров фракций, отогнанных в обозначенных интервалах температур, было установлено присутствие большого количества парафиново-нафтеновых углеводородов во фракциях 1 и 2. Во фракции, кипящей в интервале температур 250-3200С, установлена вероятность присутствия ароматических углеводородов, сопряженных с парафиновыми цепями.

Таким образом, на основании проведенных анализов показано, что полученные из отходов изношенных автошин методом каталитической гидрогенизации легкокипящие топливные дистилляты, благодаря своему углеводородному составу, представляют интерес в качестве сырья для выработки синтетического моторного топлива. Использование в качестве катализатора и пастообразователя отходов неорганических и органических производств также соответствует принципам ресурсосбережения и требует более тщательного изучения.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Gobin, K. Polymer degradation to fuels over microporous catalysts as a novel tertiary plastic recycling method / K. Gobin, G. Manos // Polym. Deg. Stab. 2004. Vol. 83. P. 267.

2. Hesse N. Polyethylene Catalytic Hydrocracking by PtHZSM-5, PtHY, and PtHMCM-41 / N. Hesse, R. L. White // J. Appl. Polym. Sci., 2004. Vol. 92, P. 1293 – 1301.

 

УДК 663.18:579.69

 

ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОТРАБОТАННОГО ПОЛИМЕРСОДЕРЖАЩЕГО БУРОВОГО РАСТВОРА

 

 

ФГБОУ ВПО "СамГТУ", г. Самара, РФ

[e-mail]

 

Одним из наиболее крупнотоннажных отходов нефтяной и газовой промышленности является отработанный буровой раствор. Стабилизация коллоидной системы бурового раствора происходит за счёт использования органических полимеров. Наиболее применимыми являются такие полисахариды, как ксантан, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), гуаровая камедь и другие.

Месторождения нефти и газа находятся в основном в труднодоступных регионах страны: на Севере Западной Сибири, Крайнем Севере и др. В этих регионах наблюдаются сложные геологические и климатические условия [1]. Переработка отработанного бурового раствора, особенно в условиях территорий с неразвитой инфраструктурой, затруднительна. Значительное содержание воды в отходе делает нерентабельной его транспортировку на значительные расстояния.

Перспективными являются биологические методы утилизации, основанные на природной способности микроорганизмов вырабатывать ферменты класса гидролаз в процессе своей жизнедеятельности. Источником таких микроорганизмов может выступать пивная дробина. Остающийся в ней органический материал является одновременно субстратом для иммобилизации микрофлоры и питательной средой, что позволяет сохранять активность микрофлоры в течение длительного времени при хранении и транспортировке.

В конкретном буровом растворе могут присутствовать несколько полимерных соединений. Существенное влияние на вязкость растворов оказывают макромолекулы полисахаридов, свернутые в спираль. [2]. Деструкция одного вида полисахарида из всей композиции инициирует разворачивание всей спирали.

До настоящего момента работы в области деструкции отработанного полимерсодержащего бурового раствора под воздействием микроорганизмов не проводились.

В настоящем исследовании оценивалась стойкость к ферментативному разложению растворов полимеров, наиболее широко применяемых при изготовлении композиций буровых растворов. Среди них - КМЦ, гуаровая камедь, ксантан. Также для эксперимента использован отработанный буровой раствор, содержащий в своем составе данные полимеры.

В качестве показателя эффективности деполимеризации в эксперименте использована вязкость среды. Она являлась индикатором скорости процесса осаждения частиц.

Определение вязкости растворов основывалось на методе Стокса.

В экспериментах в качестве материала для иммобилизации ферментирующих микроорганизмов выступала пивная дробина. Также в настоящем исследовании использовался готовый ферментный препарат как вариант многократно избыточного количества фермента.

Установлено, что микрофлора пивной дробины способствовала деструкции макромолекул гуаровой камеди и КМЦ (Рис. 1, 3). Биологическая деструкция для данных видов полимеров с использованием пивной дробины заканчивалась на 30-50% быстрее естественного гидролиза.

 

Рис. 1. Изменение вязкости раствора гуаровой камеди с течением времени

Рис. 2. Изменение вязкости раствора КМЦ с течением времени

 

Добавление пивной дробины не повлияло на скорость деструкции ксантана.

 

Рис. 3. Изменение вязкости раствора ксантана с течением времени

 

Проводилась оценка влияния рН среды на процесс разложения растворов полимеров. При использовании КМЦ эффективность снижения вязкости при естественном разложении сильнее проявляет себя в кислой среде. При разложении с помощью пивной дробины эффективность достигает еще большего значения в кислой среде (Рис. 4, 5).

Рис. 4. Изменение вязкости при разных уровнях рН при естественном разложении

 

Рис. 5. Изменение вязкости при разных уровнях рН при при ферментативном разложении

 

Снижение вязкости растворов гуаровой камеди и при естественном и при ферментативном процессе менее эффективно протекает в кислой среде. Естественное разложение и ферментативная деструкция мало зависят от повышения щёлочности (Рис. 6,7).

 

Рис. 6. Изменение вязкости при разных уровнях рН при естественном разложении

 

Рис. 7. Изменение вязкости при разных уровнях рН при ферментативном разложении

 

Вторым показателем эффективности разложения отработанных буровых растворов была использована скорость осаждения минеральной части.