Состав для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения

 

Изобретение относится к составам, предотвращающим испарение нефти, нефтепродуктов, летучих органических жидкостей с открытой поверхности, и может быть использовано для снижения испарения нефти, нефтепродуктов и летучих органических жидкостей при их хранении. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения, увеличение долговечности состава и снижение плотности. Это достигается тем, что состав для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения включает полимер акриловой группы, поверхностно-активное вещество (ПАВ), сшиватель, соляную кислоту, газовыделяющий агент и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер акриловой группы 2-5, ПАВ 0,5-2,5, сшиватель 0,1-0,2, соляная кислота 10-20, газовыделяющий агент 20-30, вода - остальное, в качестве газовыделяющего агента используют карбонаты щелочных металлов. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к составам, предотвращающим испарение нефти, нефтепродуктов, летучих органических жидкостей с открытой поверхности, и может быть использовано для снижения испарения нефти, нефтепродуктов и летучих органических жидкостей при их хранении.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для предохранения нефти и нефтепродуктов, включающий полимер акриловой группы, поверхностно-активное вещество (ПАВ), газовыделяющий агент, сшиватель и воду [US 5203834 A, 20.04.93]. Недостатком состава является то, что он имеет низкую прочность и долговечность, а также низкие герметизирующие свойства, особенно при относительно высокой температуре (более 300 К).

Таким образом, известный состав имеет низкую эффективность, связанную с его низкой прочностью и долговечностью.

Целью изобретения является повышение эффективности предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения за счет увеличения прочности и долговечности состава.

Цель достигается тем, что состав для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения включает полимер акриловой группы, поверхностно-активное вещество (ПАВ), сшиватель, соляную кислоту, газовыделяющий агент и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер 2 - 5; ПАВ 0,5 - 2,5; сшиватель 0,1 - 0,2; соляная кислота 10 - 20; газовыделяющий агент 20 - 30; вода - остальное. Кроме того, в качестве газовыделяющего агента используются карбонаты щелочных металлов.

В качестве полимера используются полимеры акриловой группы, в частности полиакриламид. В качестве ПАВ используются ионогенные или неионогенные пенообразующие ПАВ, в частности сульфонол. В качестве газовыделяющего агента используют карбонат щелочного металла, в частности карбонат натрия. В качестве сшивателя используют сернокислый хром.

Состав готовят по следующей методике. В емкость подают воду, в которой последовательно растворяют соляную кислоту, полиакриламид (полимер), сульфонол (ПАВ), сернокислый хром (сшиватель) и карбонат натрия (газовыделяющий агент). Смесь подвергают интенсивному перемешиванию в течение 900 - 1200 с до получения однородной массы. В результате реакции между соляной кислотой и карбонатом натрия выделяется углекислый газ, который вспенивает раствор, и образуется готовая к применению эластичная пенистая масса.

Физико-химические свойства проверены в лабораторных условиях. Прочность состава (псевдовязкость) измеряли на реовискозиметре Хеплера при прохождении измерительного шарика сквозь состав при температуре опыта. Определялась также плотность составов при различных концентрациях компонентов. Аналогичные эксперименты были проведены и для прототипа. Полученные результаты приведены в табл. 1, из которой видно, что эффективность предлагаемого состава превышает эффективность прототипа при сохранении необходимой плотности в следующем диапазоне концентраций компонентов, мас.%: полиакриламид (полимер) 2 - 5, сульфонол (ПАВ) 0,5 - 2,5; сернокислый хром (сшиватель) 0,1 - 0,2; соляная кислота 10 - 20; карбонат натрия (газовыделяющий агент) 20 - 30; вода - остальное.

Далее были проведены лабораторные эксперименты по определению степени снижения испарения при использовании состава и прототипа на моделях, имитирующих резервуар, представляющих собой цилиндрические стеклянные емкости с диаметром d=0,12 м и высотой h = 0,2 м. Эксперименты проводились в следующей последовательности. В две модели резервуара загружали одинаковое количество (1,5 кг) исследуемой на испарение жидкости, взвешивали их на электронных весах ВН-500. Затем в одну из емкостей на поверхность исследуемой жидкости наносили образовавшуюся в результате смешения компонентов состава пенистую массу, которая, растекаясь по поверхности, равномерно покрывает ее. Покрытие второй емкости осуществлялось по прототипу. Толщина покрытия во всех опытах, в т.ч. и по прототипу составляла 15 мм. Далее, модели резервуаров помещали в термостат (Т = 293-353 К) и через 72 часа, определяли степень снижения испарения (Z) по следующей формуле [1]: Z=100-П/П₀·100%, где П, П₀ - соответственно потери исследуемой жидкости с покрытием и без него, кг.

Результаты для нефти месторождения с вязкостью 27 мПа·с и плотностью 886 кг/м³ показаны в табл. 2, а для автомобильного бензина А-92 приведены в табл. 3, из которых видно, что эффективность предлагаемого состава превышает эффективность прототипа в следующем диапазоне концентраций компонентов, мас. %: полиакриламид (полимер) 2 - 5, сульфонол (ПАВ) 0,5 - 2,5; сернокислый хром (сшиватель) 0,1 - 0,2; соляная кислота 10 - 20; карбонат натрия (газовыделяющий агент) 20 - 30; вода - остальное.

Выдержка состава в течение длительного времени на поверхности модели резервуара показала, что состав в указанных концентрациях не изменил своих свойств в течение 16 месяцев (для прототипа - 12 месяцев), обеспечивая при этом функцию пленки для предохранения испарения.

Таким образом, использование в качестве состава для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения смеси полимера, ПАВ, сшивателя, соляной кислоты, газовыделяющего агента и воды позволяет существенно увеличить прочность, долговечность состава и степень снижения испарения при сохранении необходимой плотности.

Для приготовления состава в промышленных условиях используют стандартное оборудование: глиномешалку, осреднительную емкость и цементировочный агрегат.

Технологическая схема нанесения состава на поверхность нефти и нефтепродуктов в резервуаре следующая.

Необходимое количество компонентов загружают в емкость мешалки и при помощи турбинки, приводимой в движение от электродвигателя с частотой вращения 3,33 с^-1 в течение 900 - 1200 с интенсивно перемешивают, после чего полученный состав переводится в осреднительную емкость, откуда с помощью насосного агрегата подается на поверхность нефти или нефтепродукта, где в течение часа происходит формирование герметизирующего покрытия. Затем резервуар эксплуатируется согласно технологическому режиму.

Предлагаемое изобретение существенно отличается от существующих высокой прочностью и долговечностью состава в широком интервале температур при сохранении необходимой плотности, что повышает качество предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения.

Формула изобретения

1. Состав для предохранения нефти и нефтепродуктов от испарения, включающий полимер акриловой группы, поверхностно-активное вещество (ПАВ), сшиватель, и воду, отличающийся тем, что он дополн6ительно содержит соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полимер акриловой группы - 2 - 5 Поверхностно-активное вещество - 0,5 - 2,5 Сшиватель - 0,1 - 0,2 Газовыделяющий агент - 20 - 30 Соляная кислота - 10 - 20 Вода - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве газовыделяющего агента используют карбонат щелочного металла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.07.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---