Методика получение деэмульгаторов на основе фракций дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока

Несмотря на наличие широкого ассортимента существующих деэмульгаторов для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий, их применение на практике не всегда даёт желаемые результаты. Причем, большинство импортных деэмульгаторов закупается из-за рубежа по высокой стоимости и требует дополнительных транспортных и других затрат. Все это в конечном итоге сильно отражается на себестоимости деэмульгируемых нефтей и их переработки на предприятиях НХК «Узбекнефтгаз».

В связи с вышеуказанным, Правительством Республики Узбекистана принято постановление о необходимости импортозамещения ряда дорогостоящих товаров и реагентов, производство которых должно быть организовано на основе местного сырья. В том числе применяемых в нефтедобывающей отрасли, если учесть, что в Республике успешно функционируют более 30 крупных масложировых предприятий, где ежегодно получают более 30 тыс. тонн жирных кислот из хлопкового соапстока (ХС), то становится ясной перспектива получения деэмульгаторов на их основе [1].

Сегодня на СП ОАО «Ургенч ёғ» методам ректификации дистиллированных жирных кислот (ДЖК) хлопкового соапстока получают их линолево-олеиновую (ненасыщенную) и стеарино — пальмитиновую (насыщенную) фракции, которые используются в мыловаренном и лакокрасочном производствах.

Нами исследованы основные физико-химические показатели этих фракций стандартными методами [2]. Результаты анализов представлены в табл. 1.

Из данных табл. 1 видно, что полученная методом ректификации ДЖК хлопкового соапстока стеарино — пальмитиновая (насыщенная) фракция имеет высокую температуру плавления (4552^оС) и йодное число 4675 г J₂/100 г. Вторая линолево-олеиновая (ненасыщенная) фракция ДЖК хлопкового соапстока имеет низкую температуру плавления (1525 ^оС) и йодное число 110119 г J₂/100 г.

Таблица 1

Некоторые физико-химические показатели ДЖК ХС и продуктов их разделения (ректификации)

Примечание: * - температура застывания при 5ºС;

** - массовая доля золы, 1,3 ÷ 3,0 %;

*** - массовая доля легколетучих веществ и влаги 1,1 ÷ 3,2 %;

Этерификацию линолево-олеиновой (ненасыщенной) фракции ДЖК ХС метиловым спиртом проводили при высокой температуре в две стадий без применения катализатора. При этом соотношение ненасыщенной фракции ДЖК хлопкового соапстока к метанолу поддерживали 2:1. Полученную смесь подавали в первый аппарат, где её температуру выдерживали при 130^оС, а давление 0,7–1,0 МПа в течение 3 часов. Далее, выводя методом отгонки реакционную воду и остаточный метанол, полученный «продукт» смешивали с эквимолярным количеством свежего метанола. Эту смесь нагревали во втором аппарате до температуры 130 ^оС, при давлении 0,7–1,0 МПа в течение 3 часов.

Таким образом, после отгонки неприсоединившегося метанола, полученный эфир линолево-олеиновой фракции ДЖК хлопкового соапстока подвергали очистке 1 %-ным водным раствором едкого натра, затем определяли его физико-химические показатели на основе стандартизованных методов анализа [3]. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2

Основные физико-химические показатели линолево-олеиновой фракции ДЖК хлопкового соапстока до и после ее этерификации метанолом

Из табл. 2 видно, что в процессе этерификации линолево-олеиновой фракции ДЖК хлопкового соапстока метанолом в основном изменяется два показателя: кислотное и эфирное число. Так, например, для полученного метилового эфира линолево-олеиновой фракции ДЖК хлопкового соапстока кислотное и эфирное число равны 1,4 и 187 мг КОН/г, соответственно. При этом незначительно (на 1,4 % J₂) снижается йодное число метилового эфира линолево-олеиновой фракции ДЖК хлопкового соапстока.

В ходе синтеза эфира мы искали возможности повышения его выхода. Таким способом оказалось удаление образовавшейся в ходе этерификации воды, которая азеотропно улетучиваясь, конденсируется в обратном холодильнике и постепенно накапливается в ловушке, её удаление сдвигает равновесие реакции в сторону увеличения выхода эфира. Таким путём удалось увеличить выход метилового эфира линолево-олеиновой фракции ДЖК ХС до 93 % против 56 %. Этот эфир представляет собой жидкость со специфическим запахом, хорошо растворимая во многих углеводородах [4].

Анализ полученных данных показывает, что реакция этерификации прошла до конца, т. е. до полного перехода жирных кислот ненасыщенной в их метиловые эфиры, которые соответствуют требованиям, предъявляемым к традиционным эфирам жирных кислот.

Литература:

1.                  Давронов Н. К., Алимов А. А., Салимов З. С. Деэмульгаторы нефтей и газоконденсатов. Сб. материалов научно-технической конференции «Актуальные проблемы создания и использования технологий переработки минерально — сырьевых ресурсов Узбекистана». Ташкент, 2007, с. 62–66.

2.                  Махонин Г. М., Петров А. А., Борисов С. И. Влияние компонентов нефтей на эффективность деэмульгаторов. // Химия и технология топлива и масел. 1982, № 8. с. 24–26.

3.                  Поконова Ю. Нефть и нефтепродукты. Справочник. М.: Химия, 2005–515 с.

4.                  Пулатов Б. А., Смирнова Л. Д., Курбанбаева О. Э., Махкамов Р. Р. Исследование новых деэмульгаторов при обезвоживании и обессоливании нефти. Узбекский химический журнал, 2005, № 3. с.11–14.