Penerapan limbah alkali dari produksi kaprolaktam. Kemajuan ilmu pengetahuan alam modern

03.07.2023 | Sastra Rusia

Pemilik paten RU 2567294:

Invensi ini berkaitan dengan modifikasi limbah produksi alkali kaprolaktam (ShSPK) untuk digunakan sebagai produk mandiri atau sebagai bagian dari larutan dan campuran yang digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C), misalnya sebagai: antibeku, de-icer, de -zat icing, zat anti-pembekuan, adhesi, debu dan hembusan, zat anti-caking, pelumasan preventif, dll. Metode memodifikasi air limbah alkali dari produksi kaprolaktam adalah dengan mengolahnya dengan asam atau campurannya atau larutan berair asam atau campurannya hingga nilai pH 4-9. Hasil teknisnya adalah terciptanya metode modifikasi ShchSPK yang sederhana secara teknologi dan murah, serta solusi untuk digunakan pada suhu rendah dengan karakteristik kinerja tinggi: titik tuang rendah hingga minus 35-70 ° C dan viskositas rendah selama jangka panjang. pengoperasian pada suhu rendah dan stabilitas properti dalam kondisi paparan suhu rendah yang berkepanjangan. 2 n. dan 7 gaji file, 1 meja.

Bidang penemuan

Invensi ini berhubungan dengan pengolahan awal (modifikasi) air limbah basa dari produksi kaprolaktam (ShSPK) untuk digunakan sebagai produk independen atau sebagai bagian dari larutan dan campuran yang digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C), misalnya, sebagai : antibeku, deicer, deicing agent, anti-freeze, sticking, dusting dan blowing agent, anti-caking agent, pelumas pencegah, dll.

Canggih

ShchSPK digunakan dalam industri konstruksi dan industri bahan bangunan sebagai aditif plastisisasi-pemasukan udara pada beton, beton bertulang, mortar, dalam produksi semen, porselen, pengikat gipsum, perlengkapan pemadam kebakaran (refraktori), kerikil tanah liat yang diperluas, batu bata , untuk mencairkan campuran bahan baku awal mineralisasi klinker selama produksi semen, dalam produksi minyak - untuk meningkatkan perolehan minyak, serta secara mandiri dan sebagai bagian dari larutan dan campuran dalam pencair, bahan pencair, dalam bahan pencegahan untuk pengolahan transportasi dan peralatan penambangan dan untuk pengolahan bahan curah dan/atau basah seperti batu bara, bijih, pasir, dll. untuk mencegah pembekuan, pembekuan, debu, dan hembusan angin.

Limbah produksi alkali kaprolaktam (SCSPK) yang merupakan limbah skala besar dari produksi kaprolaktam adalah a larutan air garam natrium (kebanyakan natrium adipat) merupakan produk sampingan asam dari oksidasi tinggi sikloheksana.

ShchSPK adalah cairan berwarna coklat sampai coklat tua, buram, tanpa pengotor mekanis yang terlihat.

Komposisi ShchSPK yang diproduksi oleh OJSC KuibyshevAzot (dalam% berat) dan properti:

Komposisi ShchSPK (ShchKPK) yang diproduksi oleh KemerovoAzot OJSC (dalam% berat) dan properti:

Secara umum diterima bahwa penggunaan limbah alkali dari produksi kaprolaktam disebabkan oleh nilai viskositas yang rendah pada suhu rendah dan titik tuang yang rendah (hingga -35°C), serta besarnya volume bahan baku yang tersedia.

Sifat ACHSPK tersebut ditentukan oleh kandungan garam natrium asam karboksilat dengan berat molekul rendah (kebanyakan natrium adipat) dalam komposisinya, yang menurunkan titik tuang larutan berair dan mengubah pembentukan kristal (efek pencairan es).

Dari paten RF No. 2280666, publ. Pada tanggal 27 Juli 2006, telah diketahui sarana untuk memerangi es, yaitu larutan ShchSPK dalam air dengan konsentrasi 30-100%.

Dari sertifikat penulis RF No. 1816786, publ. 05/07/1988, diketahui suatu larutan (emulsi), yang digunakan untuk menghilangkan debu dan meniup bahan curah di industri pertambangan, mengandung larutan limbah alkali 0,1-0,3% dari produksi kaprolaktam.

Dari paten RF No. 2486223, publ. 27/06/2013, larutan dikenal untuk melapisi permukaan logam mobil dan peralatan pertambangan dan transportasi lainnya terhadap pembekuan dan menempelnya batuan penutup, batu bara, bijih, batu kapur dan bahan curah basah lainnya, yang mengandung saluran alkali dari produksi kaprolaktam dan aditif penstabil yang mencegah delaminasi dan mengurangi titik tuang, yang digunakan sebagai alkohol atau garam.

Produk yang diusulkan memecahkan masalah teknis perluasan basis bahan baku melalui penggunaan limbah produksi kaprolaktam; penurunan titik tuang dicapai dengan memasukkan aditif penstabil ke dalam komposisi. Selain itu, penurunan viskositas pada suhu rendah membantu mengurangi biaya energi saat mengolah dengan bahan profilaksis dan memperoleh lapisan pelapis yang lebih seragam.

Solusi yang paling mendekati solusi yang disebutkan adalah yang diketahui dari sertifikat hak cipta No. 1680750, publ. 30/09/1991, suatu larutan yang digunakan sebagai sarana untuk mencegah bahan bakar padat meledak dan membeku selama pengangkutan, yang mengandung limbah basa dari produksi kaprolaktam dan limbah asam encer dari produksi kaprolaktam. Larutan menurut uraian penemuan ini mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap delaminasi. Namun, hal ini ditandai dengan titik tuang sekitar (-25)-(-34) °C, yang tidak cukup untuk memproses bahan curah basah di musim dingin. Ketika bahan curah yang diolah dengan larutan disimpan selama 5 jam pada suhu (-25)-(-35)°C, pembekuan bahan diamati, dan pada suhu minus 34°C, pemisahan (presipitasi) diamati. dalam solusinya. Selain itu, peningkatan keasaman larutan hingga pH=6,5 menyebabkan peningkatan titik tuang larutan, dan peningkatan alkalinitas hingga pH=9,5 menyebabkan peningkatan viskositas, dan pada suhu minus 34°C, pengendapan .

Kerugian signifikan utama dari ShchSPK dan solusi yang diketahui berdasarkan ShchSPK adalah ketika termostat dalam waktu lama pada suhu rendah (pemeliharaan pada suhu di bawah minus 20°C selama minimal 3 jam), terjadi peningkatan viskositas yang tajam, dan terjadi pengendapan. (dalam larutan ShchSPK) dan Akibatnya, pemadatan ShchSPK atau larutan dengan ShchSPK terjadi pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada titik tuang nominal yang dinyatakan.

Aplikasi dalam larutan berdasarkan ACHSPK yang digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C) (antibeku, penghilang es, bahan penghilang lapisan es, bahan antibeku, lengket, debu dan peniup), komponen yang menurunkan titik tuang larutan berair, seperti alkohol monohidrat, alkohol polihidrat, alkilen glikol, alkilen glikol eter, organik dan/atau non-garam asam organik logam alkali, tidak secara signifikan mengubah sifat-sifat larutan berbahan dasar logam alkali. Selama termostat jangka panjang pada suhu di bawah minus 20°C, terjadi peningkatan tajam dalam viskositas, terjadi sedimentasi, dan terjadi pemadatan larutan ACHSPK yang mengandung komponen-komponen ini.

Sifat tertentu dari ShchSPK dan larutan berdasarkan ShchSPK menyebabkan pembatasan penggunaan produk ini dalam kisaran suhu di bawah minus 20°C (transportasi dan penyimpanan larutan ShchSPK dan ShchSPK), dan juga mempersulit teknologi penggunaannya (misalnya , penyemprotan pada permukaan atau material melalui perangkat jet dan penyemprotan nosel), keseragaman lapisan juga menurun.

Pengungkapan Penemuan

Hasil teknis yang diberikan oleh penemuan ini adalah untuk memperluas gudang produk berdasarkan limbah alkali dari produksi kaprolaktam (ShSPK), yang dimaksudkan untuk digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C), untuk menciptakan metode modifikasi yang sederhana secara teknologi dan murah. ShchSPK untuk digunakan sebagai produk independen atau dalam komposisi larutan dan campuran yang digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C), dan pembuatan produk (larutan atau campuran) dengan karakteristik kinerja tinggi: titik tuang rendah hingga minus 35- 70°C dan pada saat yang sama viskositas rendah selama pengoperasian jangka panjang pada suhu rendah dan stabilitas sifat dalam kondisi paparan suhu rendah dalam waktu lama.

Hasil teknis dicapai dengan metode memodifikasi air limbah basa dari produksi kaprolaktam dengan mengolahnya dengan asam atau campuran asam atau larutan asam atau campurannya hingga nilai pH 4-9, lebih disukai sampai a nilai pH 5-7.

Asam yang digunakan adalah asam organik, asam anorganik, campuran asam organik, campuran asam anorganik, campuran asam organik dan anorganik.

Lebih disukai, asam asetat, asam sitrat, dan asam format digunakan sebagai asam organik.

Lebih disukai, asam klorida, asam sulfat, dan asam perklorat digunakan sebagai asam anorganik.

Sebagai larutan asam berair, gunakan larutan asam anorganik 2-99% atau campurannya, larutan asam monobasa 2-99% asam karboksilat atau campurannya, larutan 2-99% asam karboksilat dibasa C 2 -C 3 atau campurannya, larutan asam karboksilat dibasa C 4 5-99%, larutan asam karboksilat dibasa C 4 10-99%, 20- 99% larutan asam karboksilat dibasa C 6, larutan 2-99% asam karboksilat dibasa C 7 -C 18 atau campurannya, larutan 2-99% asam karboksilat polibasa atau campurannya.

Hasil teknis dicapai dalam larutan untuk digunakan pada suhu rendah, termasuk ASPK, dimodifikasi dengan mengolahnya dengan asam atau campuran asam atau larutan asam atau campurannya hingga nilai pH 4-9, lebih disukai hingga nilai pH 5-7.

Larutan untuk digunakan mungkin juga mengandung aditif yang menurunkan titik tuang sebesar 2-30% berat.

Derajat pengobatan ACHSPK ditetapkan dengan mengubah nilai pH larutan:

pada pH larutan 13-10 (ShchSPK yang tidak diolah), peningkatan viskositas, penurunan fluiditas, pengendapan dan pemadatan larutan terjadi ketika termostat hingga minus 10-15°C;

pada pH larutan 9-8 (menambahkan sekitar 1-5% asam), peningkatan viskositas, pengendapan, dan pemadatan larutan terjadi ketika termostat hingga minus 30°C;

Pada pH larutan 7-5 (menambahkan sekitar 3-8% asam), tidak ada peningkatan viskositas atau pengendapan; larutan membeku ketika termostat hingga -35-45°C;

Ketika pH larutan adalah 4-2 (menambahkan lebih dari 50% asam), juga tidak ada peningkatan viskositas dan tidak ada pengendapan; larutan membeku ketika termostat hingga -35°C, tetapi larutan tersebut memiliki reaksi asam; dengan peningkatan konsentrasi asam yang signifikan, titik tuang larutan meningkat , larutan bersifat agresif, korosif.

Dengan demikian, nilai pH optimal adalah 5-7 (pH netral), yang antara lain mengurangi efek korosif pada logam.

Jika pH yang lebih tinggi diperlukan untuk penggunaan produk, nilainya setelah modifikasi dapat ditingkatkan dengan senyawa yang mempunyai reaksi basa.

Dengan meningkatnya alkalinitas (peningkatan pH) larutan ShchSPK yang dimodifikasi, tidak ada lagi peningkatan viskositas, pengendapan dan peningkatan titik tuang, yaitu sifat-sifat ShchSPK yang dimodifikasi berubah secara permanen.

ShchSPK yang dimodifikasi dapat digunakan sebagai produk independen atau sebagai bagian dari larutan dan campuran.

Pengenalan ke dalam larutan aditif ShchSPK yang dimodifikasi yang menurunkan titik tuang larutan berair dalam jumlah 2-30% berat. juga mengurangi viskositas larutan pada suhu rendah dan menurunkan titik tuang hingga minus 35-70°C.

Sebagai bahan tambahan yang menurunkan titik tuang, alkohol monohidrat, dan/atau campuran alkohol monohidrat, dan/atau alkohol polihidrat, dan/atau campuran alkohol polihidrat, dan/atau alkilen glikol, dan/atau campuran alkilen glikol , dan/atau alkilena glikol eter, dan/atau campuran alkilen glikol eter, dan/atau garam asam organik logam alkali, dan/atau campuran garam asam organik dari logam alkali, dan/atau garam asam anorganik dari logam alkali, dan/atau campuran garam asam anorganik dari logam alkali.

Melaksanakan penemuan

Modifikasi ShchSPK (misalnya, diproduksi oleh OJSC KuibyshevAzot atau OJSC KemerovoAzot) dilakukan sebagai berikut.

ACHSPK dipompa ke dalam reaktor menggunakan pompa dari tangki penyimpanan, dan jumlah asam (atau larutan asam) yang diperlukan ditentukan dengan laju sekitar 1-8% berat. Setelah memasukkan asam ke dalam ACHSPK melalui leher pengisi reaktor, komposisi ini dicampur untuk melakukan modifikasi. Derajat penyelesaian reaksi modifikasi ditentukan oleh perubahan pH larutan. Setelah modifikasi selesai, ShchSPK dituangkan ke dalam wadah untuk produk jadi.

Pembuatan larutan berdasarkan ShchSPK yang dimodifikasi dengan bahan tambahan yang menurunkan titik tuang dilakukan sebagai berikut.

Setelah reaksi modifikasi ChSPK selesai, bahan tambahan sebanyak 2-30% berat diumpankan melalui leher pengisi reaktor, komposisi dicampur hingga homogen. Komposisi yang dihasilkan dituangkan ke dalam wadah untuk produk jadi.

Contoh implementasi penemuan ini

Dalam contoh yang diberikan pada Tabel 1, ShchSPK yang diproduksi oleh OJSC Kuibyshevazot digunakan.

1. ShchSPK didinginkan terlebih dahulu dalam penangas cryostat pada suhu -20°C selama kurang lebih 3 jam. Peningkatan viskositas larutan ACHSPK dan keterbatasan mobilitas larutan (pemadatan) diamati.

2. ShchSPK dengan pH awal=10 dituangkan ke dalam reaktor. KE massa total ShchSPK ditambahkan asam 1-8% atau larutan asam, komposisi diaduk selama kurang lebih 30 menit, suhu optimal komposisi adalah 20°C. nilai pH pH=4-9.

3. Pengukuran kontrol: selama 3 jam ASPK yang telah diberi perlakuan didinginkan dalam penangas cryostat pada suhu -20°C, larutan tetap bergerak (tidak mengeras).

ShchSPK modifikasi yang dihasilkan adalah cairan berwarna coklat tua yang mudah bergerak, homogen, stabil tanpa sedimen, yang memiliki viskositas lebih rendah pada suhu rendah (di bawah 0°C) dan titik tuang lebih rendah selama termostat jangka panjang (hingga minus 35- 45°C), dan penggunaan ShchSPK yang dimodifikasi sebagai produk independen atau sebagai bagian dari larutan yang digunakan pada suhu rendah (di bawah 0°C), seperti bahan antibeku, pencair es, bahan antibeku, pembekuan, perekat, debu dan bahan peniup, anti -bahan penggumpal, pelumas pencegahan, dll., akan meningkatkan karakteristik kinerjanya secara signifikan pada suhu rendah.

4. Untuk menyiapkan larutan berdasarkan ShchSPK termodifikasi dengan bahan tambahan yang menurunkan titik tuang, setelah reaksi modifikasi selesai, bahan tambahan sebanyak 2-30% berat ditambahkan ke massa total ShchSPK termodifikasi melalui bahan pengisi. leher reaktor, larutan diaduk hingga homogen selama kurang lebih 30 menit. Solusi yang dihasilkan dituangkan ke dalam wadah untuk produk jadi.

Hasil pengujian ShchSPK yang tidak dimodifikasi (contoh 1.1) dan solusi berdasarkan ShchSPK yang tidak dimodifikasi (contoh 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 7.1, 8.1 dan 9.1), ShchSPK yang dimodifikasi (contoh 1.2-1.7) dan solusi berdasarkan ShchSPK yang dimodifikasi (contoh 2.2 -2.8, 3.2-3.8, 4.2-4.10, 5.2-5.7, 6.2-6.7, 7.2-7.6, 8.2-8.5, 9.2-9.5), serta ShchSPK yang diproses sesuai prototipe, ditunjukkan pada Tabel 1.

1. Suatu metode untuk memodifikasi air limbah basa dari produksi kaprolaktam, yang dicirikan bahwa air limbah basa diolah dengan asam atau campuran asam, atau larutan asam dalam air, atau campurannya hingga nilai pH 4-9.

2. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa air limbah basa sebaiknya diolah dengan nilai pH 5-7.

3. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa asam yang digunakan adalah asam organik, asam anorganik, campuran asam organik, campuran asam anorganik, campuran asam organik dan anorganik.

4. Metode menurut klaim 3, dicirikan bahwa asam asetat, asam sitrat, asam format lebih disukai digunakan sebagai asam organik.

5. Metode menurut klaim 3, dicirikan bahwa asam klorida, asam sulfat, asam perklorat lebih disukai digunakan sebagai asam anorganik.

6. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa larutan 2-99% asam anorganik atau campurannya, larutan 2-99% asam karboksilat monobasa atau campurannya, larutan 2-99% adalah digunakan sebagai larutan asam encer asam karboksilat dibasa C 2 -C 3 atau campurannya, larutan asam karboksilat dibasa C 4 5-99%, larutan asam karboksilat dibasa C 5 10-99%, larutan dibasa 20-99% Asam karboksilat C 6, 2-99% - larutan asam karboksilat dibasa C 7 -C 18 atau campurannya, larutan 2-99% asam karboksilat polibasa atau campurannya.

7. Larutan untuk digunakan pada suhu rendah, ditandai dengan komposisi air limbah basa dari produksi kaprolaktam, dimodifikasi dengan metode sesuai klaim 1.

8. Larutan menurut klaim 7, dicirikan bahwa larutan tersebut juga mengandung aditif yang selanjutnya mengurangi titik tuang sebesar 2-30% berat.

9. Larutan menurut klaim 8, dicirikan bahwa bahan tambahannya adalah alkohol monohidrat, dan/atau campuran alkohol monohidrat, dan/atau alkohol polihidrat, dan/atau campuran alkohol polihidrat, dan/atau alkilen glikol, dan/ atau campuran alkilen glikol, dan/atau alkilen glikol eter, dan/atau campuran alkilen glikol eter, dan/atau garam asam logam alkali organik, dan/atau campuran garam asam organik logam alkali, dan/atau garam asam logam alkali anorganik, dan/atau campuran garam asam logam alkali anorganik.

Paten serupa:

Invensi ini berkaitan dengan bidang geokriologi, khususnya metode pembuatan reagen anti-icing yang memiliki berbagai kegunaan, yang utamanya adalah penggunaan untuk mencegah dan menghilangkan es di landasan pacu dan taxiway lapangan terbang dalam berbagai kondisi cuaca dan iklim.

Invensi ini berkaitan dengan bidang utilitas umum dan pelayanan jalan, khususnya komposisi anti-icing cair. Komposisi anti-icing mengandung, dalam% berat: alkohol monohidrat 1,0-10,0; Surfaktan 0,10-0,30; penghambat korosi 0,5-1,0; jika perlu, pengental hingga 4,0 dan larutan garam asam karboksilat dalam air dengan konsentrasi 15-60 format dan/atau natrium atau kalium asetat dalam bahan kering hingga 100.

Invensi ini berkaitan dengan industri pertambangan batubara untuk memerangi pembekuan batubara, batuan penutup dan pembekuannya pada dinding baja selama pengangkutan dan penyimpanan.

Invensi ini berhubungan dengan metode untuk menekan atau mengurangi pembentukan lapisan es atau salju pada permukaan dengan menggunakan senyawa anti lapisan es. Cairan anti-icing mengandung kalium asetat, air dan bahan tambahan anti korosi, termasuk natrium benzoat, dan juga mengandung propilen glikol, dan bahan tambahan anti korosi juga mengandung benzotriazol, natrium dihidrogen fosfat, natrium tetraborat, dietanolamida berbahan dasar minyak bunga matahari. asam, dietanolamina, dan surfaktan organosilikon kationik.

Invensi ini berhubungan dengan metode untuk menekan atau mengurangi pembentukan lapisan es atau salju pada permukaan dengan menggunakan komposisi anti lapisan es. Cairan anti-icing untuk landasan pacu bandara mengandung kalium asetat, air dan bahan tambahan anti korosi, termasuk natrium benzoat, selain itu juga mengandung natrium asetat dan propilen glikol, dan bahan tambahan anti korosi juga mengandung benzotriazol, natrium dihidrogen fosfat, natrium tetraborat, dietanolamida berdasarkan asam minyak bunga matahari, dietanolamin, surfaktan organosilikon kationik.

Invensi ini berhubungan dengan metode untuk menekan atau mengurangi pembentukan lapisan es atau salju pada permukaan dengan menggunakan senyawa anti lapisan es. Cairan anti-icing untuk landasan pacu bandara mengandung kalium asetat, air dan bahan tambahan anti korosi, termasuk natrium benzoat, dan juga mengandung kalium format, dan bahan tambahan anti korosi juga mengandung benzotriazol, natrium dihidrogen fosfat, natrium tetraborat, berbahan dasar dietanolamida. pada asam minyak bunga matahari, dietanolamina, surfaktan organosilikon dari jenis kationik keamanan lingkungan dan mengurangi sifat korosif cairan deicing.

Penemuan ini berhubungan dengan komposisi bahan kimia rumah tangga, digunakan untuk hidrofobisasi produk yang terbuat dari kulit halus dan berbulu alami, serta perlindungannya dari dampak negatif larutan elektrolit.

Invensi ini berhubungan dengan bidang komposisi pelapis, dan lebih khusus lagi berhubungan dengan komposisi pelapis yang terdiri dari komposisi pengeras amina yang mengandung diamina sekunder bis-aromatik, diamina primer bis-aromatik dan dapat dipilih diamina primer mono-aromatik.

Reagen anti-es dapat digunakan untuk memerangi es di jalan raya, jembatan, jalan layang, dan landasan pacu lapangan terbang. Komposisi anti-icing diperoleh dengan mencampurkan dolomit, garam dan/atau asam asetat dan air diikuti dengan penambahan inhibitor korosi. Sebagai inhibitor, ambil produk interaksi (IP) dari 1 mol amina lemak, 10-30 mol oksigenetilen dan 2 mol senyawa yang mengandung fosfor atau komposisi yang mengandung% berat: 5-50 lebih tinggi asam lemak, 3-20 PV atau campuran PV dengan etoksilasi amina (OEA) dengan derajat oksetilasi 10-30 dan jumlah atom karbon C8-C20, surfaktan nonionik (NSAS) 3-20 dan sisanya merupakan pelarut organik. Penemuan ini menyediakan reagen anti-icing dengan kemampuan leleh yang tinggi, sifat korosif yang rendah dan titik tuang yang rendah. 2 gaji f-ly, 24 ave., 3 meja.

Komposisi anti-icing dapat digunakan untuk menghilangkan es dari landasan pacu lapangan terbang, jalan raya, trotoar, dan area lainnya. Komposisi anti-icing meliputi kalsium klorida, air dan produk reaksi (IP) dari 1 mol amina lemak, 10-30 mol etilen oksida dan 2 mol senyawa yang mengandung fosfor atau komposisi yang mengandung% berat: 5-50% asam lemak lebih tinggi; 3-20% PV atau campuran PV dengan etoksilasi amina (OEA) dengan jumlah atom karbon C8-C20 dan derajat etoksilasi 10-30; 3-20% surfaktan nonionik (NSAS); sisanya adalah pelarut. Komposisi anti-icing memiliki kemampuan leleh yang tinggi, sifat korosif yang rendah dan memiliki titik tuang hingga -60°C, serta cara pembuatannya yang sederhana dan ekonomis. 2 gaji f-ly, 31 ave., 3 meja.

Invensi tersebut berkaitan dengan bidang kimia, yaitu cat dan pernis polimer yang membentuk lapisan superhidrofobik pada permukaan yang dilindungi setelah pengeringan, dan metode untuk menghasilkan lapisan superhidrofobik untuk digunakan untuk melindungi berbagai struktur dan struktur konstruksi, transportasi dan energi, dioperasikan dalam kondisi curah hujan iklim terbuka berupa hujan, salju, kabut, lapisan es, korosi. Hasil teknis dari penemuan ini adalah terciptanya komposisi dan metode untuk menghasilkan lapisan superhidrofobik dengan peningkatan karakteristik fisik dan mekanik serta sifat anti-icing yang tinggi. Komposisi lapisan superhidrofobik meliputi, sebagai pembentuk film hidrofobik, pembentuk film polimer hidrofobik cair berdasarkan enamel fluorouretan "Viniftor", bahan hidrofobik dalam bentuk campuran bubuk mikro dan nanopartikel mikron fluoroplastik 4 "Fluralit" dengan silan silikon dioksida nanodispersi termodifikasi Aerosil R-812, diambil dengan perbandingan 20:1, pengeras “Desmodur 75” dan pelarut o-xilena, dengan perbandingan bahan sebagai berikut, berat. bagian: pembentuk film hidrofobik - 100, bahan hidrofobik dalam bentuk campuran bubuk - 10-50, pengeras "Desmodur 75" - 13, pelarut o-xilena - 10. Dalam metode pembuatan lapisan superhidrofobik, komponen bubuk adalah pertama kali dibuat dengan pencampuran intensif mikro dan nanopartikel mikron fluoroplastik 4 “Fluralit” dengan silikon dioksida nanodispersed Aerosil R-812. Kemudian pembentuk film polimer hidrofobik cair berbahan dasar enamel fluorouretan “Viniftor” dicampur dengan pengeras “Desmodur 75” dan campuran tersebut disesuaikan dengan viskositas yang ditentukan dengan menambahkan pelarut o-xilena ke dalamnya. Bahan hidrofobik yang dihasilkan diaplikasikan dengan penyemprotan pneumatik ke permukaan yang dilindungi, dan kemudian komponen bubuk yang telah disiapkan sebelumnya diaplikasikan dengan penyemprotan elektrostatik ke permukaan lapisan hidrofobik yang belum diawetkan. Setelah proses pengawetan, lapisan superhidrofobik diperoleh, ditandai dengan sudut kontak minimal 153° dan masa pakai lapisan minimal 10 tahun. 2 n.p. file, 2 tabel, 4 pr.

Penemuan ini berkaitan dengan teknologi untuk memproduksi cairan anti-icing (AFL) yang dimaksudkan untuk memerangi lapisan es di tanah pada pesawat. Metode pembuatan cairan anti-icing melibatkan pembuatan konsentrat dengan menambahkan, sambil diaduk, surfaktan berbahan dasar alkohol lemak dan pengental berbahan dasar asam poliakrilat ke dalam campuran air-glikolat atau air-gliserin yang digunakan sebagai pelarut, diambil dalam sebuah jumlah 1-20% berat dari total jumlah yang dibutuhkan. Konsentrat yang dihasilkan ditambahkan sambil diaduk ke sisa pelarut, dilanjutkan dengan pengadukan. Kemudian, sambil diaduk, zat penetral, kalium hidroksida, ditambahkan ke dalam suspensi homogen yang dihasilkan, diikuti dengan pengadukan. Pencampuran dilakukan dalam mixer dengan pengaduk. Setelah pencampuran selesai, cairan anti-icing yang dihasilkan dihilangkan gasnya dengan mengeluarkannya dari mixer melalui dispersan aliran ultrasonik. Hasilnya adalah peningkatan stabilitas karakteristik operasional cairan anti-icing selama penyimpanan sebelum digunakan. 1 sakit., 3 pr., 3 tab.

Penemuan ini berkaitan dengan industri kimia, yaitu untuk mendapatkan bahan penghilang lapisan es padat dengan aktivitas korosif yang berkurang berdasarkan makanan garam dapur, kalsium klorida terkalsinasi, penghambat korosi. Penemuan ini menjelaskan lima varian bahan penghilang lapisan es. Metode untuk memproduksi bahan penghilang lapisan es padat meliputi pencampuran mekanis seragam garam meja kristal kelas satu, kalsium klorida terkalsinasi teknis kristal kelas satu, elemen kristal penghambat korosi logam, surfaktan kristal, dan pengatur keasaman kristal. Dalam proses pembuatan bahan penghilang lapisan es, setiap elemen penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop karbon berat 13C sedemikian rupa sehingga rasio jumlah isotop karbon 13C terhadap jumlah total karbon dalam elemen tersebut adalah dari 0,005 hingga 0,75. Selain itu, setiap unsur penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop nitrogen berat 15N sehingga rasio jumlah isotop nitrogen 15N terhadap jumlah total nitrogen dalam unsur tersebut adalah dari 0,0001 hingga 0,1375. Hasil teknisnya adalah penurunan aktivitas korosif bahan deicing karena berkurangnya aktivitas korosi dan peningkatan efisiensi inhibitor korosi dalam komposisi bahan deicing padat yang dihasilkan sebagai akibat dari pengayaan inhibitor korosi dengan isotop berat karbon 13C dan nitrogen. 15N pada instalasi reaktor dengan reaktor kavitasi. 5 n.p. file, 4 sakit., 68 tabel.

Invensi ini berhubungan dengan industri kimia, yaitu bahan penghilang lapisan es padat (varian) dengan aktivitas korosif yang dikurangi berdasarkan garam meja, kalsium klorida terkalsinasi, dan penghambat korosi. Metode untuk memproduksi bahan penghilang lapisan es padat meliputi pencampuran mekanis seragam garam meja kristal kelas satu, kalsium klorida terkalsinasi teknis kristal kelas satu, elemen kristal penghambat korosi logam, surfaktan kristal, dan pengatur keasaman kristal. Dalam proses pembuatan bahan deicing, setiap elemen penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop berat karbon 13C sedemikian rupa sehingga rasio jumlah isotop karbon 13C terhadap jumlah total karbon dalam elemen tersebut adalah dari 0,005 hingga 0,75 , dan juga setiap unsur penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop berat nitrogen 15N sedemikian rupa sehingga rasio jumlah isotop nitrogen 15N terhadap jumlah total nitrogen dalam unsur tersebut berkisar antara 0,0001 hingga 0,1375. Hasil teknis yang dicapai oleh penemuan ini adalah untuk meningkatkan efektivitas inhibitor korosi dalam komposisi bahan penghilang lapisan es padat yang dihasilkan dengan aktivitas korosif yang berkurang karena pengayaan inhibitor korosi dengan isotop berat karbon 13C dan nitrogen 15N dalam instalasi reaktor. dengan reaktor kavitasi. 5 n.p. file, 4 sakit., 68 tabel.

Invensi ini berkaitan dengan industri kimia, yaitu bahan deicing. Metode untuk memproduksi bahan penghilang lapisan es padat melibatkan pencampuran mekanis yang seragam dari garam batu kristal food grade, kristal kalsium klorida, elemen penghambat korosi logam kristal, surfaktan kristal, dan pengatur keasaman kristal. Dalam proses pembuatan bahan penghilang lapisan es, setiap elemen penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop karbon berat 13C sedemikian rupa sehingga rasio jumlah isotop karbon 13C terhadap jumlah total karbon dalam elemen tersebut adalah dari 0,005 hingga 0,75. Selain itu, setiap unsur penghambat korosi dijenuhkan dengan isotop nitrogen berat 15N sehingga rasio jumlah isotop nitrogen 15N terhadap jumlah total nitrogen dalam unsur tersebut adalah dari 0,0001 hingga 0,1375. EFEK: peningkatan efisiensi inhibitor korosi tanpa mengurangi sifat penghilangan lapisan es dari bahan penghilang lapisan es padat yang dihasilkan. 5 n.p. f-ly, 4 sakit., 69 tab.

Metode ini dapat digunakan untuk mengurangi lapisan es pada suatu substrat, misalnya bilah generator angin. Oleskan pada substrat komposisi pembentuk film yang dapat diawetkan yang mengandung bahan pengawet dengan gugus fungsi isosianat, dan polimer pembentuk film dengan gugus fungsi yang reaktif terhadap gugus isosianat dari bahan pengawet, dan polisiloksan yang terdapat dalam komposisi pembentuk film yang dapat diawetkan dalam jumlah yang cukup untuk mengurangi lapisan gula pada substrat bila terkena kondisi yang mendorong pembentukan es. Polisiloksan mengandung polidimetilsiloksan dan paling sedikit dua gugus fungsi hidroksil dan/atau amino, atau polisiloksan mengandung paling sedikit satu polisiloksan yang mengandung paling sedikit satu gugus fungsi yang reaktif terhadap kelompok fungsional paling sedikit satu komponen lain dari komposisi pembentuk film yang dapat diawetkan, dan paling sedikit satu polisiloksan yang tidak reaktif dengan gugus fungsi dari komponen lain dari komposisi pembentuk film yang dapat diawetkan. Komposisi pembentuk film dapat diaplikasikan secara langsung pada permukaan substrat atau pada lapisan primer dan/atau lapisan atas pada substrat. Hasil teknisnya adalah untuk memastikan, selama proses curing, beban rata-rata maksimum pada substrat yang dilapisi sebesar 450 N saat menguji adhesi es. 10 gaji file, 2 tabel.

Pelumas preventif mengacu pada komposisi untuk mencegah pembekuan bahan curah, khususnya batubara, dan untuk memerangi pembentukan debu; dapat digunakan dalam batubara, pertambangan, metalurgi, konstruksi dan industri lainnya selama pengangkutan pada suhu di bawah nol. Pelumas preventif untuk mencegah pembekuan zat curah mengandung fraksi basa dengan pemadatan rendah dan komponen yang melarutkannya. Ini mengandung lumpur penyulingan minyak (lumpur OP) sebagai fraksi basa pemadatan rendah, dan fraksi alkohol kaprolaktam (CAF) sebagai komponen pelarut. Hasil teknis dari pelumas preventif yang diusulkan untuk mencegah pembekuan bahan curah adalah untuk mengurangi pembekuan batubara dan pembekuannya pada dinding mobil, mengurangi biaya (biaya bahan dan tenaga kerja) selama pengangkutan dan pembongkaran, yang dicapai dengan penerapannya. ke batu bara dan permukaan bagian dalam gerbong kereta api. 5 sakit., 3 meja.

Invensi ini berkaitan dengan modifikasi limbah produksi alkali kaprolaktam untuk digunakan sebagai produk mandiri atau sebagai bagian dari larutan dan campuran yang digunakan pada suhu rendah, misalnya sebagai: antibeku, deicer, bahan deicing, anti-pembekuan, perekatan, debu dan peniupan. bahan, bahan anti penggumpalan, pelumasan preventif, dll. Metode memodifikasi air limbah basa dari produksi kaprolaktam terdiri dari mengolahnya dengan asam atau campurannya atau larutan asam atau campurannya hingga nilai pH 4 -9. Hasil teknisnya adalah terciptanya metode modifikasi ShchSPK yang sederhana secara teknologi dan murah, serta solusi untuk digunakan pada suhu rendah dengan karakteristik kinerja tinggi: titik tuang rendah hingga minus 35-70 ° C dan viskositas rendah selama jangka panjang. pengoperasian pada suhu rendah dan stabilitas properti dalam kondisi paparan suhu rendah yang berkepanjangan. 2 n. dan 7 gaji file, 1 meja.

ShchSPK- limbah produksi kaprolaktam yang bersifat basa, yang merupakan produk limbah produksi kaprolaktam dan merupakan larutan berair garam natrium asam mono dan dikarboksilat, sikloheksana, dan siklaheksanon. Cairan berwarna coklat, cukup beracun, dengan kepadatan pada 20 ° C 1,1 -1,2 g/cm 3, pH larutan 10-13.

ShchSPK-m- limbah produksi kaprolaktam basa termodifikasi, yang merupakan larutan berair garam natrium asam mono dan dikarboksilat, soda abu.

SPD-m- produk yang diperoleh berdasarkan produk sampingan produksi isoprena dengan titik didih tinggi yang larut dalam air. Ini adalah cairan yang sangat mobile dan tidak dapat dipisahkan dari warna kuning hingga coklat.

NChK- aditif berdasarkan garam natrium atau kalsium dari asam sulfonat, sangat larut dalam air. Cairan berwarna coklat tua, massa jenis larutan berair 10% adalah 1,023 g/cm3, 30% adalah 1,063 g/cm3.

KCHNR- larutan encer tar asam yang dinetralkan. Cairan berwarna coklat tua, sangat larut dalam air, massa jenis 1,049 g/cm 3 .

GKZh-10-cairan bening dari kuning pucat sampai coklat, dapat larut dengan air dalam semua perbandingan, massa jenis 1,19-1,21 g/cm 3 .

GKZh-11- cairan bening berwarna kuning pucat sampai coklat, dapat larut dengan air dalam semua perbandingan, massa jenis 1,19-1,21 g/cm3.

CHSS- produk sampingan dari produksi selulosa, merupakan larutan campuran kompleks bahan organik dan zat anorganik. Mengandung soda kaustik, karbonat, sulfat, natrium tiosulfat dan natrium sulfida, lignin dan produk penghancurannya, gula dan produk penguraian hemiselulosa, garam natrium resin dan asam lemak.

M 1 - garam natrium dari asam organik yang tidak larut dalam air. Disediakan sebagai produk pasta dengan kandungan bahan kering minimal 70% dalam tong logam atau kayu.

Memasukkan udara

DARI UNTUK- resin kayu tersabunkan - produk seperti pasta berdasarkan garam natrium dari asam abietat, diperoleh dengan saponifikasi resin kayu yang diberi perlakuan panas dengan alkali. Bentuk pelepasan - lempengan dalam kantong kertas atau produk kental dalam tong, diangkut dengan kereta api di gerbong tertutup. Disimpan di bawah kanopi atau di dalam ruangan dalam tas atau tong kerajinan. Umur simpan - 12 bulan.

MULAI, MULAI- resin pemasukan udara yang dinetralkan - aditif berdasarkan garam natrium dari asam abietat. Bubuk coklat atau blok monolit, produknya larut perlahan dalam air, beracun rendah, mudah terbakar. Disediakan dalam kantong, tong kayu atau baja dengan kapasitas 50 hingga 250 liter. Disimpan di tempat tertutup untuk mencegah produk menjadi lembab. Umur simpan tidak terbatas.

Aditif dimasukkan ke dalam campuran beton dalam bentuk larutan 2...5%. Dosis aditif yang dianjurkan adalah 0,005...0,05% berat semen. Ketika digunakan sebagai bagian dari pengubah kompleks, SNV (untuk menghindari koagulasi) diberikan secara terpisah dari aditif lainnya.

Pengenalan aditif membantu meningkatkan kekuatan tarik beton, meningkatkan ketahanan retak, ketahanan terhadap gas dan air.

KTP- campuran turunan resin dan asam lemak yang terbentuk selama pemisahan minyak tinggi dari lignin sulfat. Produk padat berwarna coklat dan mengandung sekitar 10% kelembaban. Mari kita larut dengan baik dalam air.

OTP- garam natrium dari resin dan asam lemak dengan alkalinitas total 3-10%. Bubuk dengan titik pelunakan sekitar 70°C.

op- produk pucat putih yang diperoleh dengan mengolah mono- dan dialkilfenol dengan etilen oksida, atau cairan berminyak dari kuning muda hingga coklat muda. Mari larut dalam air.

DENGAN- sulfonol mengacu pada aditif berbusa, rasio busa adalah 10 untuk larutan berair 1%, tegangan permukaan 20,9·10 -3 N/m, digunakan pada beton monolitik dan struktur beton bertulang dengan ketahanan beku tinggi, beton berpori ringan , mortir. DENGAN- sabun sintetik, campuran garam natrium alkilbenzenasulfonat C n H 2 n + 1 C 6 H 4 SO 3 Na, dimana n = 12,.. 18. Serbuk berwarna putih atau kuning muda, sangat larut dalam air. Tidak beracun (mengiritasi saluran pernafasan bagian atas). Bentuk rilisnya adalah bubuk dalam kantong atau larutan 45%. Disediakan melalui rel dalam polietilen atau kantong kertas, dalam bentuk cair dalam tangki.

Pembentuk gas

GKZh-94- polimer etilhidrosiloksan yang dibentuk oleh hidrolisis etildiklorosilan. Kandungan hidrogen aktif 1,3 – 1,42%. Saat menggunakan bahan tambahan, suhu campuran beton tidak boleh melebihi 30°C. Pemanasan listrik pada beton tidak diperbolehkan.

GKZh-94M- sama, dengan kandungan hidrogen aktif 1,76%.

PGEN- cairan bergerak transparan, tidak larut dalam air, membentuk emulsi. Viskositas kinematik larutan 50% dalam toluena pada 20°C adalah 1,6-2,2 detik; tidak direkomendasikan untuk perlakuan panas beton.

136-41(GKZh-94) dan 136-157(GKZh-94m)– cairan organosilikon (minyak) polihidrosiloksan, terbentuk selama hidrolisis etildiklorosilan, tidak berwarna atau berwarna kuning muda, tidak beracun, mudah meledak, mudah terbakar, tidak larut dalam air dengan jaminan umur simpan hingga 1 tahun sejak tanggal pembuatan pada suhu dari 0 hingga 20°C. Di bawah pengaruh atmosfer, cairan dapat berpolimerisasi seiring waktu, berubah menjadi produk seperti jeli yang tidak dapat diubah.

Aditif berdasarkan polihidrosiloksan digunakan dalam bentuk emulsi. Pembuatan emulsi merupakan proses yang agak rumit, sehingga yang paling dapat diandalkan adalah menggunakan emulsi yang dibuat langsung oleh produsen produk aslinya, karena pabrikan dapat memilih bahan penstabil yang paling efektif untuk mendapatkan emulsi yang stabil. Emulsi organosilikon mungkin memiliki nama dagang berbeda dari produsen berbeda; parameter teknis ditunjukkan dalam paspor produk. Cairan organosilikon dan emulsi berdasarkan bahan tersebut memiliki sifat hidrofobik (anti air), sehingga mengurangi keterbasahan bahan dengan air. Di satu sisi, ketika hidrogen dilepaskan lingkungan basa terjadi adhesi tambahan rantai polisiloksan. Formasi baru ini, yang tidak larut dalam air dan larutan zat anorganik, disimpan dalam mikropori dan kapiler dan, sampai batas tertentu, menghambat penetrasi cairan agresif ke dalamnya. Di sisi lain, organologamkalsium siloksan dan polimer silikon rantai baru yang dihasilkan dengan ikatan trivalen antara atom Si, yang secara kimia menempel pada permukaan batu semen, menghidrofobisasi dinding pori-pori dan kapiler karena pembentukan film hidrofobik. Hal ini meningkatkan ketahanan beton di berbagai lingkungan, karena daya rekat garam dan kristal es ke permukaan hidrofobik pori-pori berkurang. Aditif tersebut sangat diperlukan untuk beton dengan persyaratan tinggi terhadap ketahanan beku dan garam, terlepas dari komposisi dan jenis pengikatnya, termasuk pada suhu rendah (hingga minus 60°C); untuk struktur yang dioperasikan di lingkungan agresif, air laut.

KE-30-04- emulsi GKZh-94 dalam air - cairan putih homogen disuplai dengan konsentrasi 50% dalam wadah tertutup dengan kapasitas 20...200 liter dengan jaminan umur simpan 6 bulan sejak tanggal pembuatan pada suhu positif tidak lebih tinggi dari 20°C. Itu diangkut dengan semua jenis transportasi, memastikan keamanan wadah dari kerusakan mekanis, curah hujan dan sinar matahari langsung.

Emulsi dimasukkan ke dalam campuran beton dengan air pencampur yang diencerkan hingga konsentrasi 10...25% atau 50%, tergantung pada kemampuan alat takar. Sebelum digunakan, produk tercampur rata. Dosis yang dianjurkan: GKZh-94-0,003... 0,1%, GKZh -94m -0,01... 0,07% berat semen dalam 100% cairan. Efektivitas aditif meningkat seiring dengan meningkatnya mobilitas campuran dan saat menggunakan semen portland pozzolan dan terak. Suhu campuran beton yang disiapkan dengan aditif tidak boleh melebihi 30°C, oleh karena itu pemanasan listrik pada beton harus dikecualikan.

MENGEMAS- bubuk aluminium, bubuk halus berwarna keperakan, larut dalam larutan asam dan alkali, tetapi tidak larut dalam air dan pelarut organik, merupakan penghasil gas yang efektif untuk produksi beton aerasi. Serbuk tersebut dikemas dalam toples logam tertutup rapat dengan kapasitas 50 liter dan disimpan dalam kemasan pabrik di ruangan kering dan tertutup pada suhu tidak melebihi +35°C. Pengangkutannya dilakukan dengan segala jenis angkutan tertutup dengan pemasangan kaleng sesuai prinsip pengemasan padat yang mencegah pergerakannya.

Bubuk dimasukkan ke dalam campuran beton dalam bentuk pasta yang disiapkan khusus (lihat “Panduan produksi dan penggunaan pasta aluminium sebagai bahan pembentuk gas untuk beton seluler”, M., NIIZhB, 1977). Jumlah pasta aluminium dengan surfaktan yang dihitung dimasukkan ke dalam campuran beton dengan air pencampur. Dosis yang dianjurkan adalah 0,005...0,01% berat pengikat. Tindakan aditif disertai dengan pelepasan hidrogen. Overdosis dapat mengurangi kekuatan beton. Persiapan

Aditif plastisisasi dan pemasukan udara untuk
mortar semen konstruksi dan beton. Ini digunakan sebagai komponen campuran semen untuk meningkatkan kinerja teknologi beton dan mortar dalam konstruksi lantai monolitik, lantai, screed, dan dalam pembuatan struktur dan produk monolitik yang kompleks dan kritis.

Campuran semen apa pun, baik mortar atau beton, memerlukan pencampuran dengan air. Kebutuhan air semen yang sebenarnya, mis. jumlah air
yang dibutuhkan untuk hidrasi adalah sekitar 15%.

Namun, ada persyaratan lain yang diperlukan - mobilitas campuran mortar/beton. Pada perbandingan air-semen (W/C = 15%) akan menjadi seperti itu

sangat keras, praktis “kering”: tidak dapat diletakkan atau diratakan, apalagi dituangkan ke dalam bekisting.

Untuk membuat campuran semen mobile, ditambahkan air sekitar 30% (W/C = 30%). Saat mengeraskan larutan atau beton seperti itu, sebagian air dihabiskan untuk menghidrasi semen, sisanya - hampir setengahnya -
menguap atau keluar melalui kapiler, meninggalkan lapisan yang ditembus oleh pori-pori yang berkomunikasi, menyebabkan penyusutan tambahan pada beton dan retakan.

Hal ini sangat penting untuk struktur dengan dimensi linier besar, seperti screed beton pada struktur lantai atau pondasi monolitik. Melalui pori-pori ini, air secara bertahap menembus ke dalam ketebalan beton/mortar dan, ketika membeku, merusak struktur dan terjadi korosi pada tulangan.

Untuk mengurangi kelebihan air, bahan pemlastis ditambahkan ke dalam campuran semen sambil diaduk. Aditif ini, dengan mencairkan beton/mortar, membuatnya mudah bergerak dan hampir “rata sendiri” dengan kelembapan berlebih yang minimal.

Oleh karena itu, tidak ada sisa air berlebih pada ketebalan beton/mortir yang harus dibuang. Tidak ada pori-pori penghubung yang terbentuk. Beton memperoleh kepadatan, soliditas, kekuatan, penyusutannya berkurang secara signifikan, dan ketahanan retaknya meningkat.

Pemlastis ShchSPK, yang direkomendasikan untuk digunakan sesuai dengan GOST 28013–89, memiliki keunggulan berikut.

Saat mencampur campuran semen secara mekanis, ShchSPK mendorong masuknya gelembung mikro udara ke dalam larutan, yang tersisa di dalamnya.

lebih tebal dalam bentuk pori-pori bulat tertutup dan selanjutnya meningkatkan ketahanan retak dan kekuatan lentur struktur.

ShchSPK meningkatkan ketahanan beku beton sebesar 1,5–2 kali lipat, mengurangi konsumsi semen hingga 8% dengan tetap mempertahankan mobilitas yang diperlukan dan spesifikasi
kekuatan.

MODE APLIKASI

ShchSPK ditambahkan ke air pencampur atau, dengan pengadukan mekanis, langsung ke dalam mixer. Perlu diperhatikan: jika Anda menggunakan ShchSPK, maka untuk mendapatkan mobilitas campuran yang diperlukan, Anda memerlukan air 20–30% lebih sedikit dari biasanya. Jika Anda menggunakan ShchSPK dalam mortar plester, hasil terbaik dicapai pada lapisan atas karena terciptanya permukaan yang padat, berkekuatan tinggi, dan tahan air. Jika beton disiapkan atau diangkut dengan automixer, Anda dapat menambahkan ShchSPK langsung ke mixer dalam jumlah satu paket, sekitar 5 liter atau lebih, sesuai kebijaksanaan master.

TINGKAT KONSUMSI

Tingkat optimal untuk memasukkan ASH ke dalam beton/mortar adalah 0,3–1,2% berat semen, yaitu 0,3–1,2% berat semen. sekitar 100–300 g per 100 kg beton/mortir. Tentang menambahkan ShchSPK ke mixer - lihat akhir paragraf sebelumnya.

PENYIMPANAN

Umur simpan 1 tahun. Suhu penyimpanan tidak terbatas.
Setelah pencairan, sifat fisikokimia ShchSPK tetap terjaga. Jika terjadi sedikit pemisahan selama penyimpanan, aduk sebelum digunakan.

TINDAKAN KEAMANAN

ShchSPK adalah cairan yang tidak mudah terbakar. Memiliki reaksi basa. MENURUT GOST 12.1.007–76, makan dan merokok dilarang di tempat di mana ShchSPK digunakan. Jika terkena kulit yang terbuka, segera bilas dengan air.

KEMASAN

Botol plastik 5,25 l; 70 buah per palet.

Metode penggenangan surfaktan basa sedang dipertimbangkan ladang minyak. Keunikan dari teknologi ini adalah injeksi berurutan larutan limbah dari industri pengerjaan kayu (lignosulfonat) dan petrokimia (limbah alkali dari produksi kaprolaktam). Dari sudut pandang ekonomi, teknologi ini menghemat sumber daya, karena harga bahan yang digunakan jauh lebih rendah dibandingkan surfaktan dan komponen alkali yang ditawarkan di pasaran. Untuk penerapan teknologi ini secara efektif dengan menggunakan reagen kimia baru, telah dikembangkan program penelitian eksperimental dan teoritis, yang meliputi: analisis lapangan, pengambilan sampel minyak, pengambilan sampel inti, penelitian laboratorium, pemodelan komputer dan evaluasi efektivitas teknologi yang digunakan. Nilai numerik dari parameter utama telah ditentukan: viskositas, saturasi minyak, keasaman minyak, permeabilitas, pemotongan air, suhu, kandungan tanah liat, salinitas air formasi, yang dengan probabilitas tinggi menjamin efektivitas banjir alkali.

produksi minyak

faktor pemulihan minyak (ORF)

metode pemulihan minyak yang ditingkatkan (EOR).

larutan basa

surfaktan

ketegangan antarmuka

bilangan asam

rasio perpindahan minyak

pengendapan

Lignosulfonat (LSTA)

air limbah alkali dari produksi kaprolaktam (ShSPK)

1. Petinju A.A., Mishchenko I.T. Potensi metode modern meningkatkan perolehan minyak // Minyak dan Modal. "Teknologi kompleks bahan bakar dan energi". – 2006. – No.6 (31). – hal.47–52.

2. Zheltov Yu.P. Pengembangan ladang minyak. – M.: Nedra, 1986. – 332 hal.

3. Pengalaman asing dalam penggunaan metode termal, gas, dan kimia untuk meningkatkan perolehan minyak. – http://www.neftepro.ru/publ/25-1-0-57.

4. Lenchenkova L.E. Pemulihan minyak yang ditingkatkan metode fisika dan kimia. – M.: Nedra, 1998. – 394 hal.

5. Surguchev M.L. Metode sekunder dan tersier untuk meningkatkan perolehan minyak - M.: Nedra, 1985. - 308 hal.

6. Paten No.2060375 Federasi Rusia/ Gazizov A.Sh.; Klyshnikov S.V.; Galaktionova L.A.; Gazizov A.A. “Komposisi untuk menggantikan minyak dari reservoir.” Publikasi. 20/05/96, Buletin. Nomor 14.

7. Penerapan metode modern untuk meningkatkan perolehan minyak di Rusia: penting untuk tidak membuang waktu // Ernst & Young. – 2013. – Dari 3–6.

Peningkatan perolehan minyak relevan ketika mengembangkan ladang-ladang baru dan ketika mengeksploitasi ladang-ladang lama, bahkan ladang-ladang yang sudah sangat terkuras. Dan dalam kondisi di mana cadangan minyak yang sangat besar terkonsentrasi di ladang-ladang yang sudah dikembangkan dalam jangka panjang, metode untuk meningkatkan perolehan minyak menjadi sangat penting.

Saat ini, waterflooding pada formasi produktif untuk mengintensifkan produksi minyak dan meningkatkan oil recovery factor (ORF) banyak digunakan dalam praktik di dalam dan luar negeri. Banjir air memastikan tingkat perolehan minyak yang tinggi karena dua faktor: menjaga tekanan reservoir pada tingkat yang efektif untuk pengembangan lapangan; penggantian fisik minyak dengan air di pori-pori reservoir. Dengan segala kelebihan metode waterflooding yang dikuasai oleh industri minyak, namun metode ini tidak memberikan tingkat ekstraksi minyak yang diperlukan dari reservoir. Alasan utama ketidakmungkinan mencapai perpindahan total minyak oleh air dari reservoir selama banjir adalah ketidakcampuran cairan yang dipindahkan dan yang dipindahkan, akibatnya terbentuk antarmuka antara cairan ini dan minyak tertahan dalam media berpori oleh kapiler. kekuatan. Selain itu, perpindahan minyak oleh air yang tidak sempurna pada daerah formasi yang terkena banjir disebabkan oleh struktur reservoir yang heterogen, hidrofobisasi batuan reservoir akibat adsorpsi komponen minyak berat pada permukaan butiran batuan, serta perbedaan sifat fluida yang dipindahkan dan yang dipindahkan, yang menyebabkan munculnya ketidakstabilan hidrodinamik dari kontak minyak-air . Akibatnya, terjadi terobosan zat pengganti ke dalam sumur produksi, penurunan signifikan dalam koefisien perpindahan minyak dari media berpori dan penutupan formasi oleh drainase.

Minyak yang tertinggal pada media berpori suatu formasi yang mengalami penggenangan, berupa lapisan-lapisan pada butiran batuan dan globul-globul yang terletak pada pori-pori buntu atau tempat-tempat pada media berpori suatu formasi, dilewati oleh air.

Penggunaan reagen kimia selama banjir dapat meningkatkan faktor perolehan minyak secara signifikan. Injeksi basa, larutan surfaktan (surfaktan), asam dan reagen lainnya dalam air menyebabkan perubahan sifat air formasi dan antarmuka antara air, minyak dan batu; untuk mengurangi parameter mobilitas relatif dan meningkatkan sifat pembersih minyak air. Misalnya, surfaktan digunakan untuk mengubah keterbasahan; mereka dapat mendorong pembentukan emulsi, entrainment, mengurangi viskositas dalam fase curah dan menstabilkan dispersi.

Mekanisme proses perpindahan minyak dari formasi dengan larutan surfaktan dengan konsentrasi rendah didasarkan pada fakta bahwa hal ini mengurangi tegangan permukaan antara minyak dan air dari 35-45 menjadi 7-8,5 mN/m dan meningkatkan sudut kontak. pelat kuarsa dari 18 menjadi 27 g. Akibatnya, tegangan pembasahan berkurang 8-10 kali lipat. Penelitian oleh BashNIPIneft menunjukkan bahwa konsentrasi massa optimal surfaktan nonionik dalam air harus dipertimbangkan 0,05-0,1%. Solusi seperti itu dengan tegangan antar muka pada kontak minyak-air sebesar 7-8 mN/m, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian, tidak dapat secara signifikan mengurangi saturasi minyak sisa setelah penggenangan reservoir konvensional, karena gaya kapiler, meskipun berkurang, masih cukup besar untuk menahan minyak. minyak dikelilingi air dalam pori-pori besar. Perpindahan minyak dengan larutan surfaktan dengan konsentrasi rendah pada saturasi minyak awal dan penurunan tegangan antarmuka menyebabkan sedikit penurunan volume minyak yang tersumbat oleh air di pori-pori besar bagian formasi yang tergenang. Larutan surfaktan nonionik dalam air dalam hal ini meningkatkan koefisien perpindahan rata-rata 2,5-3%. Efisiensi perpindahan minyak yang lebih tinggi oleh larutan surfaktan berair pada saturasi minyak awal dijelaskan oleh fakta bahwa penurunan tegangan antarmuka antara minyak dan larutan surfaktan meningkatkan mekanisme perpindahan minyak dari media berpori mikrohomogen, namun tidak cukup untuk mendorong butiran minyak. tersumbat di pori-pori besar oleh air. Menurut banyak peneliti, larutan surfaktan berair dengan tegangan antarmuka tinggi (5-8 mN/m) mampu meningkatkan perolehan minyak akhir formasi kuarsa tanah liat rendah tidak lebih dari 2-5% dibandingkan dengan banjir konvensional, jika mereka harus digunakan sejak tahap awal pengembangan.

Namun, banjir kimia juga mempunyai kelemahan. Kerugian terbesar dari metode penggenangan dengan larutan surfaktan dengan konsentrasi rendah adalah tegangan antarmuka yang tinggi antara minyak dan larutan serta tingginya adsorpsi reagen kimia pada batuan. Dia mempertanyakan penggunaannya untuk meningkatkan kapasitas perpindahan air. Kerugian utama dari banjir polimer adalah bahwa produktivitas sumur injeksi menurun tajam karena peningkatan tajam dalam viskositas nyata di zona dekat lubang sumur, yang tidak selalu dapat dikompensasi dengan peningkatan tekanan injeksi karena penghancuran molekul polimer.

Dengan menggunakan metode banjir alkali pada reservoir minyak, yang didasarkan pada interaksi alkali dengan reservoir minyak dan batuan, tegangan antarmuka pada antarmuka antara fase larutan minyak dan alkali dapat dikurangi dan peningkatan keterbasahan batuan dengan air.

Ketika larutan basa bersentuhan dengan minyak, yang berinteraksi secara aktif dengan alkali karena tegangan antarmuka yang rendah, emulsi halus dari jenis "minyak dalam air" terbentuk, dan dengan minyak dengan aktivitas rendah - dari jenis "air dalam minyak".

Tujuan penelitian. Kerugian dari metode banjir alkali adalah kriteria penerapannya yang sangat ketat dalam kaitannya dengan aktivitas minyak. Salinitas formasi dan air yang disuntikkan serta kandungan tanah liat yang tinggi di dalam batuan juga dapat mengecualikan kemungkinan penggunaan metode ini.

DI DALAM tahun terakhir mulai menggunakan metode banjir gabungan, yang merupakan efek surfaktan basa. Tujuan dari penginjeksian komposisi gabungan tersebut ketika melaksanakan proses waterflooding adalah untuk mengurangi saturasi minyak sisa dari formasi yang dikembangkan. Jenis banjir ini menggabungkan keuntungan dari banjir alkali dan banjir yang menggunakan surfaktan nonionik dan meminimalkan kerugiannya.

Selama dua puluh tahun terakhir, Tiongkok telah menjadi pemimpin dalam bidang injeksi komposisi alkali. Jenis banjir air ini telah berhasil diterapkan di lahan besar seperti Daqing dan Shengli. Hasilnya, peningkatan faktor perolehan minyak sebesar 13% diperoleh di ladang Daqing, dan 5% di ladang Shengli.

Metode gabungan banjir alkali telah digunakan di lebih dari 30 ladang minyak di AS. Akibat dampak seperti ini, rata-rata peningkatan faktor perolehan minyak adalah 7,5%.

Faktor pembatas utama dalam penggunaan teknologi ini adalah tingginya biaya reagen. Berkaitan dengan hal tersebut, terdapat kebutuhan untuk mempelajari efektivitas banjir alkali dengan menggunakan komponen dan komposisi baru yang lebih murah. Sebagai reagen tersebut, lignosulfonat (LST) dan air limbah alkali dari produksi kaprolaktam (ShSPK) dalam kombinasi dengan kompleks surfaktan (ML-Super) dipelajari.

Lignosulfonat (LST) adalah turunan sulfonat alami dari lingin yang larut dalam air; terbentuk selama proses sulfit delingifikasi kayu. Ketertarikan terhadap lignosulfonat, baik secara praktis maupun teoretis, disebabkan oleh aktivitas permukaannya yang tinggi.

Limbah produksi alkali kaprolaktam (SCSPK) adalah larutan garam natrium dari produk sampingan asam dari oksidasi udara sikloheksana. ShchSPK digunakan dalam industri konstruksi dan industri bahan bangunan, serta dalam produksi minyak - untuk meningkatkan perolehan minyak.

Bahan dan metode penelitian

Menyuntikkan larutan LST (surfaktan anionik, dengan pH = 4-4,5), yang pada air tawar biasanya berbentuk koloid (derajat hidrasi 30-35%), mengurangi tegangan permukaan air, menghasilkan emulsi dan busa yang stabil dan menekan dengan baik pusat adsorpsi Surfaktan pada batuan reservoir.

Penyuntikan larutan ShchSPK dengan ML-Super juga dilakukan dengan menggunakan air tawar. Ketika berinteraksi dengan air, sedimentasi terjadi pada lapisan yang sangat permeabel, penurunan permeabilitasnya dan, sebagai akibatnya, meratakan heterogenitas permeabilitas dengan peningkatan simultan dalam koefisien perpindahan minyak oleh air dengan pembentukan surfaktan selama interaksi basa. reagen dengan minyak (pH = 11-13).

Ciri dari teknologi yang diusulkan adalah penggunaan limbah murah dari industri pengerjaan kayu dan petrokimia. Dalam hal ini, diharapkan dapat mengembangkan program penggenangan air yang komprehensif yang memiliki sifat pencucian minyak dan pengisolasi air, karena interaksi kedua bahan satu sama lain dan dengan air formasi termineralisasi disertai dengan sedimentasi.

Perlu dicatat bahwa penggunaan komponen LST dan komponen ShchSPK dalam teknologi peningkatan perolehan minyak di negara kita telah dikenal sejak lama. Jadi, dalam paten RF 2060375 (prioritas 25/05/1994), diusulkan untuk menggunakan ShchSPK dalam konsentrasi 4 hingga 99,9% sebagai aditif basa pada air yang disuntikkan. Komposisi pembentuk gel berdasarkan lignosulfonat dengan berbagai pengikat silang dan aditif dilindungi oleh sertifikat hak cipta di Uni Soviet - SU1716094 A1 (prioritas tertanggal 21/05/1990). Namun, reagen kimia ini tidak digunakan secara bersamaan baik di Rusia maupun di luar negeri.

Penggunaan teknologi ini dengan menggunakan reagen kimia baru yang diusulkan harus dibenarkan melalui studi eksperimental. Program penelitian tersebut telah dikembangkan, yang meliputi: analisis lapangan, pengambilan sampel minyak, pengambilan sampel inti, penelitian laboratorium, pemodelan komputer dan penilaian efektivitas teknologi yang digunakan.

Hasil penelitian dan pembahasan

Berdasarkan pengalaman sebelumnya dalam menggunakan banjir alkali, sejumlah kriteria untuk memilih calon lahan untuk keberhasilan penerapan banjir alkali telah dikembangkan.

Kriteria pemilihan lahan - calon banjir alkali

Oleh karena itu, setelah menganalisis karakteristik geologi dan fisik lapangan sesuai dengan kriteria tersebut, perlu diperhatikan parameter teknologi lapangan. Mereka harus memenuhi persyaratan banjir alkali.

Pengambilan sampel minyak dan pengambilan sampel inti diperlukan untuk mengetahui parameter geologi dan fisik lapangan, serta untuk memastikan efektivitas teknologi pada model komposit elemen reservoir lapangan.

Studi laboratorium terdiri dari mencari bilangan asam minyak (parameter ini merupakan salah satu kriteria utama penerapan banjir alkali), menentukan koefisien perpindahan minyak dan menilai peningkatan faktor sapuan menggunakan model volumetrik paling sederhana.

Keasaman minyak adalah jumlah alkali yang diperlukan untuk menetralkan asam organik yang terkandung dalam 100 ml minyak, diukur dalam mg.

Bilangan asam ditentukan dengan menggunakan metode titrasi potensiometri. Metode ini terdiri dari melarutkan produk minyak uji dalam campuran alkohol-benzena dan mentitrasi larutan yang dihasilkan dengan kalium hidroksida. Menurut kriteria ini, minyak dibagi menjadi sangat aktif, aktif dan rendah aktif.

Koefisien perpindahan ditentukan dengan menggunakan model reservoir linier.

Objek pengujiannya adalah sifat interaksi dua cairan yang tidak dapat bercampur (minyak dan air) ketika disaring pada kondisi yang sesuai (dekat) dengan kondisi reservoir melalui sampel batuan komposit berbentuk geometris beraturan, yang dibuat dari inti batuan yang diteliti. reservoir dan berorientasi sejajar dengan alas.

Pemodelan proses perpindahan minyak oleh air dilakukan pada model linier komposit elemen reservoir, yang dirangkai dari 10 sampel inti standar yang diambil dari formasi produktif lapangan.

Pertama, air formasi digunakan sebagai fluida perpindahan, dan kemudian reagen kimia yang diusulkan digunakan. Pemindahan dilakukan pada suhu reservoir dengan laju konstan hingga cairan yang keluar terairi seluruhnya.

Pada akhir proses perpindahan minyak oleh zat kerja, koefisien perpindahan dihitung dengan menggunakan metode keseimbangan material untuk model elemen lapisan reservoir di lapangan. Koefisien perpindahan berubah dalam satu arah atau lainnya, yang memungkinkan kita berbicara tentang efektivitas teknologi ini.

Untuk memperkirakan kenaikan faktor sapuan air, digunakan model elemen reservoir dengan pipa aliran paralel. Tabung aliran adalah model komposit elemen formasi, berbeda permeabilitasnya minimal 5 kali lipat, memiliki saluran masuk yang sama dan saluran keluar yang terpisah. Melalui tabung aliran, minyak digantikan oleh air formasi dan kemudian oleh reagen yang diusulkan. Pada saat yang sama, perubahan kecepatan volumetrik sepanjang tabung aliran paralel dicatat, yang menunjukkan redistribusi aliran filtrasi dan, sebagai konsekuensinya, peningkatan koefisien cakupan.

Tahap terakhir adalah menilai efektivitas teknologi dengan menghitung laju aliran sebelum dan sesudah penerapan teknologi.

Kesimpulan

Makalah ini mengkaji banjir surfaktan basa, faktor pembatas utamanya adalah tingginya biaya surfaktan. Dalam hal ini, diusulkan untuk menggunakan reagen yang lebih murah - limbah dari industri pengerjaan kayu (LST) dan petrokimia (ShchSPK). Untuk mengevaluasi efektivitas teknologi yang diusulkan dengan menggunakan reagen kimia baru, sebuah program penelitian dikembangkan, yang menurutnya setiap kandidat bidang harus dianalisis sesuai dengan kriteria seleksi yang dikembangkan, setelah itu, dengan bantuan studi laboratorium dan pemodelan komputer, kita dapat berbicara tentang keberhasilan penerapan banjir alkali.

Tautan bibliografi

Petrov I.V., Tyutyaev A.V., Dolzhikova I.S. PERKEMBANGAN PROGRAM PENILAIAN EKSPERIMENTAL EFEKTIFITAS BANJIR ALKALINE-SURFAKTIF DI BIDANG MINYAK // Uspekhi ilmu pengetahuan alam modern. – 2016. – No.11-1. – hal.182-185;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36207 (tanggal akses: 24/07/2019). Kami menyampaikan kepada Anda majalah-majalah yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural Sciences"