ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
4102
Қолданылған әдебиеттер тізімі:
1. Е.Д.Глотко., К.Я.Гейнрихс,. А.А.Барков. Методы анализа продуктов предприятий свинцово – цинковой промышленности.-Москва. 1969.- С. 295-230
2. Ф.Х.Спеддинг, А.Х.Даан. Редкоземельные металлы. «Металлургия»,1965.
3. Гецкин Л.С., Гребешок В.А., Ярославцев А.С. и др / Цветные металлы.- 1976.
4. Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. Металлургия цинка и кадмия.- М.: Металлургия, 1969 5. Салихов 3.Г/ Цветная металлургия (Бюл. ин-та «Цветметинформация»).- 1979
6. Снурников А. П. Гидрометаллургия цинка. - М.,«Металлургия»,1981.-384с.
7. Снурников А.П. Комплексное использование сырья в цветной металлургии.- М.:
Металлургия, 1977.
8. Сычева И. И., Ярославцеев А.С., Хан О.Л. и др./Цветные металы.- 1969.
9. Хан О.А., Фульмак И.И. Новое в электроосаждении цинка.- М.: Металлургия, 1979 10. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов. «Металлургия»
1978
11. Матвеев Ю.Н., Стрижко В.С. «Технология металлургического производства».
Учебник для вузов.- М.: Металлургия, 1986.-368с.
12. Зеленов В.И. Практика обработки золотых руд и использованием цианирования.2009.
–С. 280 -285.
13. Севрюков Н.Н., Кузьмин Б.А., Челищев Е.В. «Общая металлургия» -М.: Металлургия, 1976.- 568с.
14. Разумов К.А. Проектирование обогатителных фабрик. «Недра», 1970.
УДК 622.276.72: 541.64
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ИНГИБИРУЮЩИХ СВОЙСТВ
Окумбекова Мадина Байузаковна [email protected]
Магистрант университета «Астана». г. Астана, Казахстан Научный руководитель - Т.Чалов
В Прикаспии открыты и введены в разработку уникальные по запасам месторождения - Тенгизское, Карачаганакское НГКМ, флюиды которых представлены смесью углеводородных и не углеводородных компонентов. Продуктивные горизонты залегают на значительных глубинах 3000...5000 м и более, пласты характеризуются неравномерным распределением различных типов коллекторов, значительными пластовыми температурами до 120°С и аномально высокими пластовыми давлениями 81...90 МПа и газовым фактором более 600 м3/т. Высокие, в сотни раз превышающее допустимые нормы (РН2S=0,00…03 МПа, РСО2=0,01...0,02 МПа) концентрации сероводо-рода (до 25% об.) и углекислого газа (до 5%
об.), и возникающие в элементах конструкции большие растягивающие нагрузки обусловливают возможность появления интенсивной общей и локальной коррозии, сероводородного коррозионного растрескивания под нагрузкой (СКРН) и водородом индуцированного растрескивания (ВИР) сталей.
Эти условия предполагают решение как отдельных конкретных задач по подбору оптимальных ингибиторов солепарафиноотложений, разработке и промышленному освоению новых ингибиторов коррозии, так и по созда-нию научно-технического обоснования в вопросах прогнозирования и пре-дупреждения негативных проявлений в процессе эксплуатации месторож-дений.
4103
В связи с этими целью настоящей работы является разработка технологии получения новых ингибиторов комплексного действия и их применения с учетом специфики коррозионной ситуации и на месторождении Карачаганак. В соответствии с поставленной целью решались следую-щие задачи исследований:
В качестве ингибитора коррозии нами выбрана композиция, состоящая из триэтаноламина (ТЭА), который хорошо диспергируется в воде и углеводородах, способствует улучшению диспергируемости высокомолекулярных соединений в воде и оказывает синергический эффект защиты поверхности металлических трубопроводов в сочетании с азотистыми соединениями и углеводородами [1].
В качестве аминоамидов и имидазолина использовали продукты взаимодействия жирных кислот с полиэтиленполиаминами (ПЭПА) в соотношении 1:1. В качестве жирной кислоты использовали стеариновую кислоту с длиной углеводородного радикала С18, В качестве ПЭПА использо-вали диэтилтриамин (ДЭТА). Полученное соединение, в результате химичес-кой реакции между стеариновой кислотой и ДЭТА, является основой инги-битора. Полученный продукт является смесью амидоамина и имидазолина в растворителе (триэтаноламина и керосина марки КО-20).
Для повышения эффективности защитного действия, исследуемых ингибиторов, в полученную смесь, дополнительно вводили 20-45 масс. % силикополифосфат (СПФ). Для сравнения эффекта ингибирования использовали контрольные образцы промышленных ингибиторов Тенгиз 45-2 и Нефтехим -3.
Лабораторные исследования проводили в модели пластовой воды сос-тава: NaCl- 60,9;
CaCl2- 16,9; Mg Cl2 – 15,7; NHCO3-1.75; MgSO4 – 1.75 %, насыщенный H2S – сероводородом при нормальных условиях в двухфазной среде (раствора NaCl и керосина марки КО -20 в соотношении 1 :1. Испытания коррозионной стойкости цилиндрических образцов ( мате- риал - Ст 3 ; размеры :т длина -140мм, диаметр 15 мм)проводили в герметичных ячейках из фторопласта. Продолжительность испытаний составлял 12 часов. Исследование коррозии образцов проводили гравиметрическим методом [2].
Образцы в виде цилиндров, дисков и пластин перед испытанием зачищали и шлифовали войлочным материалом, промывали этиловым спиртом, высушивали в эксикаторе и взвешивали до и после испытаний на аналитических весах с точностью до четвертого знака. Концентрация ингибиторов в растворе составляла 2,0%.Мгновенную скорость коррозии замеряли коррозиметром через каждые 30 мин. Для определения контрольной скорости коррозии в раствор ингибитор не вводили. После окончания испытаний образцы промывали моющим раствором следующего состава: H2SO4 - 85;
тиомочевина -10-12; лимонная кислота-100 г/л; обильно промывали проточной водой, высушивали до постоянного веса, выдерживали в экси-каторе 24 часа и взвешивали на аналитических весах. Потерю веса испытуемых образцов за испытуемое время принимали за показатель скорости коррозии и эффективность защитного действия ингибитора [3].
Испытания коррозионной активности ингибитора проводили, в приведенной выше модели пластовой воды с содержанием сероводорода (H2S) 1000 мг/л ,растворенном в керосине марки КО -20 в соотношении 1:1 с содержанием 2700мг/л сероводорода. Давление в автоклаве составляло 5,0 МПа, частоте вращения мешалки 45-60 об/мин. и температуре раствора 50оС. Продолжительность испытаний составляла 24 часа. В качестве испытуемых образцов использовали пластины из стали Ст 3 с размерами 100 10 2 мм; диски с диаметром 100 и толщиной 45 мм; цилиндры с длиной 150, наружным и внутренними диаметрами 50 и 40 мм соответственно.
Активность ингибитора определяли по показателю потери массы испытуемых образцов. Образцы в количестве 5 шт на каждое испытание подвергали перегибу в соответствии с ГОСТ 13813-68 на гибочной машине NA-1500. Глубину коррозии оценивали электронным микроскопом MS-2500. При этом измеряли глубину локальных поражений,
4104
показатели измерений использовали для расчета скорости коррозии. Результаты лабораторных испытаний, предлагаемых ингибиторов представлены в таблице ХХ. Из анализа исследований следует, что комплексные ингибиторы КИП – ОМ являются наиболее эффективными. Композиция КИП – ОМ -1, состоящая из 25 масс.% амина,20 масс. % аминоамида, имидазолина 20 масс.%, керосина (марки КО-20) 10мас.% и 30 масс.%
силикофосфатного игибитора имеет наиболее высокую эффективность коррозионной защиты.
Получение ингибитора КИП – ОМ - 2 по методике [1] – в качестве растворителя был использован побочные продукты производства бутиловых эфиров. Соотношение ингибитора и растворителя составляло 1:1. Данный ингибитор маркировали как КИП – ОМ -2.
Следующий ингибитор на основе КИП - ОМ представляет собой композицию, состоящую из основного ингибитора 30 масс. % и ароматичес-кого углеводорода – технического бензола. Эта композиция нами была маркирована КИП-ОМ - 3.
Показатели защитного действия и состав, разработанных ингибиторов (КИП-ОМ- 1;2;3) и промышленных ( Тенгиз -2, Нефехим-3) ингибиторов представлены в таблице 1 и 2 соответственно. Ингибиторы группы КИП – ОМ показали высокую эффективность защиты стальных образцов в водных и водонефтяных средах с высоким содержанием сероводорода и были рекомендованы для промысловых испытаний на Карачаганакском нефтегазоконден - сатном месторождений [3].
Таблица 1 - Результаты исследований ингибирующих свойств композиций группы КИП –ОМ.
СПФ
Состав
% массовые
Лабораторные испытания
Автоклавные испытания В модели
пластовой воды В эмульсии Прод
укт взаим одейс твия ЖСК и ДЭТ А
Триэта -
нолами н
Кер оси н
Защитно е
действие от общей коррози и, %
Защит ное действ ие от локаль ной корроз ии, %
Защитн ое действи е от общей корроз ии, %
Защи тное дейст вие от локал ьной корро зии,
%
Защитно е
действие от
общей коррози и, %
Защит ное действ ие от локаль ной корроз ии, %
10 30 50 10 85 75 80 65 95 80
20 30 40 10 96 95 95 95 99 95
10 20 60 10 74 65 60 30 70 20
20 60 20 10 95 50 65 30 74 35
30 70 0 0 73 70 40 40 30 40
70 0 30 0 74 60 50 45 70 60
80 10 5 5 85 85 90 85 95 95
25 20 45 10 95 97 95 95 90 99
30 20 45 5 90 60 85 20 85 55
30 30 20 20 85 75 75 65 85 80
40 40 20 10 80 70 85 70 85 75
ИКБ – 2 - 2 70 36 62 0 81 49
4105
Коррексит 7802 88 29 75 20 73 21
Таблица 2 – Состав и ингибирующие свойства композиций группы КИП-ОМ.
Наименование ингибитора
Состав, % мас. Температура
застывания, о С
Защитное действие от общей коррозии,
% СПФ ЖСК+
ДЭТА
ТЭА Керо- син
Техн.
бензол
КИП – ОМ-1 50 40 - 10 - -10 95
КИП – ОМ -2 30 20 35 15 - -50 95
КИП – ОМ - 3 30 20- - - 50 -55 90
Влияние ингибиторов группы КИП - ОМ на кинетику коррозии
С целью оценки применимости ингибиторов группы КИП – ОМ исследовали поляризационные кривые в потенциометрическом режиме со скоростью развертки 0,33 мВ/с, размахом 400 мВ. Испытание проводили по методике [1]. Исследования проводили в стандартном растворе NACE TM -0177-90( 5% NaCl+0.5% CH3COOHв воде, насыщенной при нормальных условиях H2S.
На рисунке 1 показана зависимость скорости коррозии вращающегося цилиндра (образец) от объемного соотношения нефть – водный раствор электролита
Рисунок -1 Скорость коррозии в нефти с солевым раствором NaCl (190 г/л) и сероводородом стального цилиндра при его вращении со скоростью: 1-4 ∙103 об/ мин; 2-10 ∙ 103 об/ мин.
Поляризационные кривые, показанные на рисунке 1, свидетельствуют, что во всем интервале поданных на среду потенциалов катодные и анодные токи в ингибированных средах ниже в два раза, чем в контрольной среде. Эти показатели показывают ,что
ингибиторы группы КИП-ОМ проявляют высокие защитные действия в пределах 95- 97%.
Таким образом, разработанный ингибитор коррозии группы КИП – ОМ являются
эффективными для защиты нефтепромыслового оборудования в условиях месторождения Карачаганак и могут быть рекомендованы для испытания их в промышленных условиях.
Список использованной литературы
1. Елеманов Б.Д. Проблемы разработки месторождений Казахстана.- М.: НИПИнефтегаз, 2002.- 610 с .
4106
2. С.К. Ким, Т.А. Куприянова и др. Подавление сульфатовосстанавливаю-щих бактерий в нефтяных пластах имидозолинсодержащими соединениями.// Нефтепереработка и нефтехимия: Науч. инф. Сб.- М: ЦНИИТЭнефтехим, 2003. – С. 30 -32.
3. Еламанов Д.Б. Основные проблемы разработки нефтяных месторождений, осложненной коррозией, отложениями парафина и солей.- Дисс. … на соискание уч. степени докт. техн.
наук. – М: РГУ нефти и газа им. М.И.Губкина, 2003 г.- С.125-140
УДК 543(075.8)
ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ВИДОВ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРИСАДОК В НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Ораз Сымбат Альханқызы [email protected]
Студент 4- курса специальности химия Евразийского национального университета им. Л.Н.
Гумилева, Астана, Казахстан
Научный руководитель – К. Бейсембаева., Главный эксперт ЦИСЭ г. Астана Р. Шарипов
Ключевые слова: дизельное топливо, депрессорная присадка, тонкослойная хроматография(ТСХ), газовая хроматография с масс – селективным детектором, углеводородный максимум, нафтеновый фон(горб), микрокапилляр, биомаркер( пристан и фитан).
Актуальность проблемы: при добыче и транспортировке высокопарафинистой нефти возникают проблемы, связанные с парафиновыми отложениями. Парафиновые отложения уменьшают полезное сечение насосно-компрессорных труб и, как следствие, значительно осложняют перекачку нефти, увеличивают расход электроэнергии, приводят к повышенному износу оборудования.
В целях устранения такого рода недостатков в нефть вводятся специальные присадки, обеспечивающие необходимые реологические (для нефтепроводов) и физико-механические
(для танкеров, автомобильных и ж/д цистерн) свойства.
Целью научной статьи является повышение эффективности транспорта аномальных жидкостей с применением депрессорных присадок.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
(Техника эксперимента, применяемые реагенты и аппаратуры).
Исследование методом тонкослойной хроматографии (ТСХ).
Для определения структурно-группового состава анализируемых образцов проводили исследование методом восходящего хроматографирования в тонком слое сорбента (ТСХ).
Хроматографирование осуществляли в экспериментально подобранной системе растворителей, обеспечивающей наиболее эффективное разделение объекта. В качестве системы растворителей использовали октан – бензол (5:1).
Подготовка образцов. Образцы дизельного топлива летнего и депрессорной присадки напрямую наносили на тонкослойную пластину. Образец дизельного топлива летнего с депрессорной присадкой готовили смешением данных образцов в соотношении 50:1. Равное количество анализируемых образцов микрокапиллярами наносили на хроматографическую пластину марки «Merck» и помещали в хроматографическую камеру. [1]
Длина пробега растворителя от линии старта – 10 см. Высушенную пластину осматривали в ультрафиолетовых лучах, отмечая на ней люминесцирующие пятна, их цвет, замеряя значение Rf всех видимых пятен (зон) (в ультрафиолетовых лучах выявляются
