Общая характеристика работы (стр. 3 )

Эффективность смеси за счет большого синергизма при низких концентрациях возрастает настолько, что становится сравнима с эффективностью смеси при больших концентрациях, но небольшом синергизме. Этот эффект обеспечивает снижение расхода ингибитора при заданной величине эффективности защиты.

Были исследованы составы смесей ингибиторов АСПО ФЛЭК-ИП-102, ХПП-004 и депрессорной присадки ДП-65, различающихся порядком введения реагентов в смесь.

Влияние очередности введения того или иного реагента в смесь проявляется в качественных отличиях физико-химических свойств при создании как двухкомпонентных, так и трехкомпонентных смесей, уже на стадии приготовления смесей из исходных компонентов.

Результаты испытаний эффективности созданных композиций, имеющих одинаковый конечный состав, но различающихся порядком введения регентов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты определения эффективности и синергетического эффекта для трехкомпонентных композиций в зависимости от порядка смешения реагентов при расходе 50 г/т

Состав трехкомпонентной смеси	Порядок смешения реагентов в смеси	ЭДП-65	ЭХПП-004	ЭФЛЭК-ИП-102	Эсмеси экспериментальнаяя)	Эа	Эсм/Эа
20% ДП-65 26,7% ХПП-004 53,3% ФЛЭК-ИП-102	I.(ФЛЭК-ИП-102+ХПП-004)+ДП-65	29,0	21,3	24,7	75,4	39,7	1,90
II.(ФЛЭК-ИП-102+ДП-65) +ХПП-004	28,2	23,4	25,4	31,2	38,1	0,81
III.(ХПП-004+ДП-65) +ФЛЭК-ИП-102	26,8	25,2	27,3	36,0	43,0	0,84
40% ДП-65 20% ХПП-004 40% ФЛЭК-ИП-102	I.(ФЛЭК-ИП-102+ХПП-004) +ДП-65	29,0	21,3	24,7	47,0	37,0	1,27
II.(ФЛЭК-ИП-102+ДП-65) +ХПП-004	28,2	23,4	25,4	49,9	32,5	1,54
III.(ХПП-004+ДП-65) +ФЛЭК-ИП-102	26,8	25,2	27,3	41,3	39,0	1,06
60% ДП-65 13,4% ХПП-004 26,6% ФЛЭК-ИП-102	I.(ФЛЭК-ИП-102+ХПП-004)+ДП-65	29,0	21,3	29,0	51,0	33,5	1,52
II.(ФЛЭК-ИП-102+ДП-65)+ХПП-004	28,2	23,4	28,2	49,0	30,0	1,64
III.(ХПП-004+ДП-65)+ФЛЭК-ИП-102	26,8	25,2	26,8	32,0	55,4	0,58
80% ДП-65 6,7 % ХПП-004 13,3% ФЛЭК-ИП-102	I.(ФЛЭК-ИП-102+ХПП-004)+ДП-65	29,0	21,3	24,7	70,2	31,7	2,21
II.(ФЛЭК-ИП-102+ДП-65) +ХПП-004	28,2	23,4	25,4	48,4	21,3	2,27
III.(ХПП-004+ДП-65) +ФЛЭК-ИП-102	26,8	25,2	27,3	5,0	30,9	0,16

Из результатов, приведенных в таблице 3, установлено следующее:

Структура и окраска смесей ингибиторов АСПО ХПП-004, ФЛЭК-ИП-102 и депрессорной присадки ДП-65 зависят от порядка смешения реагентов. При разном порядке смешения образуются как истинные окрашенные растворы, так и эмульсии белого цвета при одинаковом конечном составе смеси. При изменении структуры от эмульсии до раствора при повышении содержания ДП-65 эффективность и синергетический эффект увеличиваются.

Эффективность смесей изменяется от 5 до 70%, а синергизм - от 0,2 (антагонизм) до 2,2 при одном и том же конечном составе смеси. Причем, наибольшую эффективность и синергизм имеют смеси, образующие истинный раствор, а смеси в состоянии эмульсии имеют наиболее низкую эффективность и проявляют антагонизм.

С целью исследования механизма образования трехкомпонентных смесей ингибиторов АСПО, различающихся порядком смешения, были сняты ИК-спектры трехкомпонентных смесей и исходных реагентов.

Трёхкомпонентные смеси, приготовленные по способам I и III имеют близкие ИК-спектры, но показывают совершенно противоположные результаты. По способу I - высокую эффективность и синергизм, по способу III - низкую эффективность и антагонизм.

Выявлены общие закономерности в изменении ИК-спектров при приготовлении трёхкомпонентных смесей различными способами, отличающимися порядком смешения компонентов.

Новые линии ИК-спектров в смесях не появляются. Это свидетельствует о том, что химические реакции с образованием новых химических соединений при смешении ингибиторов АСПО не протекают. ИК-спектры двух - и трёхкомпонентных смесей не являются аддитивной суммой ИК-спектров исходных компонентов. В смеси происходит достаточно сильное межмолекулярное взаимодействие, в результате которого образуются устойчивые комплексы из молекул исходных компонентов. ИК-спектр трёхкомпонентной смеси зависит от порядка смешения компонентов и определяется, во многом, ИК-спектром последнего компонента, вводимого в композицию, несмотря на величину его содержания в смеси. Это свидетельствует об устойчивости промежуточных комплексов в двухкомпонентных смесях.

Сопоставление изменений эффективности и синергизма, физико-химических свойств и ИК-спектров трёхкомпонентных смесей, приготовленных в разном порядке смешения показывает, что эффективность, синергизм, физико-химические свойства и ИК-спектры трёхкомпонентных смесей имеют сильную зависимость от порядка смешения компонентов. Высокая эффективность и синергизм характерны для трёхкомпонентных смесей, представляющих собой однородный раствор. Низкая эффективность и антагонизм – для смесей в состоянии эмульсии.

На основании полученных экспериментальных данных и обобщения выведенных закономерностей была разработана методика создания многокомпонентных композиций ингибиторов парафиноотложения, обладающих высокой эффективностью.

Главные положения и этапы методики заключаются в следующем:

-  для составления смесей необходимо использовать реагенты с различной химической природой или с различными активными химическими группами;

-  интервал изменения содержания исходных реагентов при разработке составов смесей, с целью повышения точности подбора, не должен превышать 20%;

-  при разработке трех - и более компонентных смесей, а также при промышленном производстве серийных реагентов необходимо проводить оценку влияния порядка смешения компонентов на эффективность ингибиторной защиты композиций оптимизацию состава смеси по порядку смешения компонентов;

-  отбор перспективных смесей необходимо проводить уже на стадии смешения реагентов. Для дальнейшего изучения следует отбирать смеси, образующие истинный раствор и исключить смеси в виде эмульсии;

-  на первом этапе исследование эффективности и сверхаддитивного эффекта взаимодействия исходных компонентов в смесях ингибиторов проводить в наиболее перспективной области - в области низких концентраций: 50 - 250 г/т. Далее, при необходимости, концентрацию следует увеличить до 500 г/т;

Окончательный выбор смесей производить по результатам расчета и сравнения их технико-экономических показателей, то есть по удельной стоимости обработки ингибиторной смесью 1 т нефти при заданной величине эффективности защиты. К промышленному применению следует рекомендовать смеси с минимальными значениями удельной стоимости ингибиторной обработки.

Необходимым условием эффективного использования синергетических композиций ингибиторов АСПО является соблюдение их состава и концентрации в обрабатываемой среде. Поэтому для достижения максимальной технико-экономической эффективности рекомендуется применять смеси ингибиторов АСПО в технологии постоянной подачи ингибиторов в систему.

В четвертом разделе приводятся результаты влияния депрессаторов, ингибиторов и их смесей на коррозионную агрессивность среды и оценка ориентировочного экономического эффекта от их применения. Испытания депрессаторов, ингибиторов и их смесей на коррозионную агрессивность среды и на эффективность действия ингибитора коррозии, при их совместной подаче в среду, проводились на имитате пластовой воды Урненского месторождения.

Индекс агрессивности среды рассчитывался по формуле (6):

, (6)

где V0 - среднее значение скорости коррозии в среде, не содержащей химический реагент (ингибитор АСПО, депрессорную присадку, их смеси), мм/год;

V1 - среднее значение скорости коррозии в среде, содержащей химический реагент заданной концентрации, мм/год.

Принимается, что если:

IАГР £ ±0,1 – химический реагент заданной концентрации не влияет на коррозионную агрессивность среды;

IАГР < –0,1 – химический реагент заданной концентрации повышает коррозионную агрессивность среды;

IАГР > 0,1 – химический реагент заданной концентрации снижает коррозионную агрессивность среды (обладает ингибирующим действием).

При оценке влияния ингибиторов АСПО и их смесей на эффективность действия ингибитора коррозии при их совместной подаче в среду первоначально в ячейку дозировали ингибитор парафиноотложения (смесь ингибиторов АСПО), затем добавляли ингибитор коррозии Scimol WS-2111, при концентрации, равной 20 мг/дм3.

Степень защиты от коррозии (Z, %) определялась по формуле:

(7)

где V0/ - среднее значение скорости коррозии в среде, не содержащей химический реагент (ингибитор коррозии Scimol WS-2111 при концентрации 20 мг/дм3 с ингибитором АСПО, депрессорной присадкой, их смесью), мм/год;