Nghiên cứu tổng hợp vật liệu có tính năng cao và ứng dụng để xử lý mùn khoan trong khai thác dầu

Các chất HĐBM sử dụng trong tẩy dầu a Các chất HĐBM anion Trong các hệ hóa phẩm chất HĐBM tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp anion, phần ưa nước của phân t

Tôi cũng xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Hữu cơ Hóa dầu, Viện Công nghệ Hóa học, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Phùng Long Hoàng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

Chương 1 – TỔNG QUAN 5

1.1 Mùn khoan 6

1.2 Hệ hóa phẩm sử dụng trong công nghệ xử lý chất thải khoan, khai thác dầu khí 8

1.2.1.Các chất HĐBM sử dụng trong tẩy dầu 8

1.2.2.Các hệ hóa phẩm tẩy dầu đã được thương mại hóa 14

Chương 2 – THỰC NGHIỆM 16

2.1 Tổng hợp phụ gia phân tán diethanolemit dầu bông (ODE) 17

2.2 Chế tạo hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu BKM 25

2.3 Đánh giá tính năng hệ hóa phẩm tẩy dầu BKM 27

Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Điều kiện tối ưu của quá trình tổng hợp dietanolamit dầu bông: 35

3.2 Phân tích đặc tính phụ gia phân tán dietanolamit dầu bông : 40

3.3 Kết quả nghiên cứu điều chế hệ hóa phẩm BKM 45

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HĐBM Chất hoạt động bề mặt

MỞ ĐẦU

Việc đẩy mạnh công tác quản lý, kiểm soát và xử lý các chất thải gây ô nhiễm do hoạt động khoan, thăm dò – khai thác dầu khí đang ngày càng trở nên cần thiết; đây còn là một trong những vấn đề môi trường được quan tâm hàng đầu của ngành dầu khí Việt Nam nói riêng cũng như của Chính phủ Việt Nam nói chung Hiện nay, đã có nhiều phương án kỹ thuật cũng như quản lý giúp kiểm soát ô nhiễm ngành dầu khí Tuy nhiên, với nhu cầu cấp bách cần phải xử lý một cách hiệu quả lượng chất thải dầu khí ngày càng tăng (đặc biệt

là ở khu vực Đông Nam Bộ, nơi tập trung chủ yếu hoạt động dầu khí), việc nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ tiên tiến để xử lý chất thải trong lĩnh vực này và thu dọn mỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam là hết sức cần thiết

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tổng hợp vật liệu có tính năng cao và ứng dụng để xử lý mùn khoan trong thăm dò, khai thác dầu khí

Theo các số liệu đã công bố, hàm lượng dầu trong mùn khoan gốc dầu/tổng hợp là 620/470 Ta thấy, hàm lượng này vượt quá quy định cho phép theo Quy chuẩn QCVN 36:2010/BTNMT về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về dung dịch khoan và mùn khoan thải từ các công trình dầu khí trên biển Do

đó, cần phải xử lý hàm lượng dung dịch nền của dung dịch khoan gốc dầu/tổng hợp có trong mùn khoan thải không vượt quá 9,5% tính theo trọng lượng ướt

Vì những lý do trên, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu điều chế chất HĐBM (đi từ nguồn nguyên liệu tự nhiên) có khả năng tẩy dầu cho mùn khoan gốc dầu/tổng hợp

Chương 1 – TỔNG QUAN

Các nguồn chủ yếu gây tác động liên quan đến chất thải trong quá trình khoan, thăm dò – khai thác và thu dọn mỏ gồm có mùn khoan và dung dịch khoan, nước vỉa, nước thải nhiễm dầu (bao gồm nước đồng hành, nước làm mát, nước dằn, nước rửa, … tiếp xúc với dầu hoặc do quá trình vệ sinh, súc rửa, vệ sinh máy móc, thiết bị), khí thải trong quá trình đốt khí đồng hành

Hình 1.1 thể hiện các nguồn thải chính trong hoạt động khoan phát triển

Hình 1.1 - Các nguồn thải chủ yếu trong hoạt động khoan, thăm dò, khai thác

dầu khí

Trong các chất thải dầu khí nêu trên, mùn khoan và nước thải giàn khoan là hai chất chiếm tỷ trọng lớn nhất và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhất

Thành phần đặc trưng của mùn khoan phụ thuộc vào dung dịch khoan được sử dụng, bao gồm thành phần vô cơ và thành phần hữu cơ (dung dịch khoan, dầu thô)

Bảng 1.1 - Thành phần vô cơ của mùn khoan thải

Bảng 1.2 - Thành phần hữu cơ (dung dịch khoan) của mùn khoan thải

10 Hàm lượng nhựa % kh.l 6,07 Lượng mùn khoan thải phụ thuộc vào đường kính giếng và chiều sâu khoan trong dự án phát triển [13] Mô hình phát tán mùn khoan trong môi trường nước được minh họa như hình 1.2

Hình 1.2 - Sự phát tán của mùn khoan thải trong môi trường biển

1.2 Hệ hóa phẩm sử dụng trong công nghệ xử lý chất thải khoan, khai thác dầu khí

1.2.1 Các chất HĐBM sử dụng trong tẩy dầu

a) Các chất HĐBM anion

Trong các hệ hóa phẩm (chất HĐBM) tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp anion, phần ưa nước của phân tử mang điện tích âm Điển hình của loại này là các xà phòng của axit béo Ví dụ, trong xà phòng natri của một axit béo mạch dài thì phần mạch dài

[R-COO] NaCác chất hoạt động bề mặt hiện đại chứa một lượng chất hoạt động bề mặt anion lớn hơn chất hoạt động bề mặt không ion Dưới đây là các chất hoạt động bề mặt anion được sử dụng rộng rãi trong thành phần các chất tẩy rửa

Cấu trúc hóa học của alkyl benzensunfonat mạch nhánh:

Cho đến những năm 1960, nó được sử dụng rộng rãi nhất Các chất này

đã có mặt phần lớn trong hệ hóa phẩm tách dầu, nhưng sau đó, người ra phát hiện ra rằng những mạch nhánh có trong phân tử ABS đã ngăn cản việc phân hủy sinh học Vì vậy, người ta đã tiến hành tìm kiếm một hợp chất khác có khả năng phân hủy sinh học tốt hơn và hợp chất linear alkyl benzensunfonat

đã thay thế cho ABS

Cấu trúc hóa học của alkyl benzensunfonat mạch thẳng:

LAS có đặc tính tạo bọt tốt, thích hợp cho thành phần của chất tẩy rửa Ngoài ra, tính tạo bọt của LAS còn dễ dàng được điều chỉnh và điều này rất

có giá trị đối với thị trường chất tẩy rửa ở một số nơi Do tính hòa tan tốt,

LAS cũng được sử dụng trong thành phần chất tẩy rửa dạng lỏng Tuy nhiên, LAS là chất rất nhạy cảm với nước cứng Tính tẩy rửa của LAS sẽ giảm khi

độ cứng của nước tăng lên

Cấu trúc hóa học của parafin sunfonat:

SAS có đặc tính tẩy rửa gần giống với LAS Tuy nhiên, SAS không nhạy cảm với nước cứng Đó chính là vì trong phân tử của SAS tồn tại liên kết S – C

Các sản phẩm được chế tạo bằng cách hoặc sunfat hóa các rượu béo

Các sản phẩm APG được dùng trong các công thức ở dạng bột, nhưng thường là trong các sản phẩm lỏng, dễ phân hủy sinh học

b) Các chất HĐBM cation

Trong hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp cation thì phần ưa nước của phân tử mang điện tích dương Các muối amin bậc bốn được sử dụng làm tác nhân cation Nhóm ưa dầu mạch dài R là cation Anion thường là clorua hoặc bromua:

Trong đó: R - Nhóm ưa dầu

X - Clo hoặc Brom

Các hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp cation không nhạy cảm với nước cứng Chúng thường được sử dụng chủ yếu trong hệ nhũ dầu trong nước

Hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp gốc cation được coi là chất đối nghịch với chất HĐBM anion dựa trên mối quan hệ điện tích

Một lượng nhỏ hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp cation thêm vào hệ hóa phẩm HĐBM anion hay thậm chí là hệ không ion có thể sẽ nâng cao việc thực hiện quá trình tách dầu Các

hệ hóa phẩm tách dầu không ion cho phép sự có mặt của hệ hóa phẩm cation

và hỗn hợp của hai loại này được sử dụng cho chất tách dầu

Một số hệ hóa phẩm tách dầu cation tiêu biểu như dialkyl dimetyl amino clorua (DADMAC), các imidazolin bậc bốn, alkyl dimetyl benzyl amino clorua (AMBAC)

Chất HĐBM không ion, là chất HĐBM không tích điện khi phân tán hay tan trong môi trường nước Xu hướng ưa nước của chất HĐBM không ion là do có chứa oxi trong thành phần phân tử nên dễ bị hyđrat hoá bởi các liên kết hyđro với phân tử nước Phần ưa nước nhất trong các phân tử chất HĐBM không ion là các liên kết ete và các nhóm hyđroxy.Bên cạnh đó, xuất hiện rất nhiều các liên kết este và amit cũng là các thành phần ưa nước trong các phân tử chất HĐBM không ion Sự đóng góp của các phần tử oxy trong các nhóm hyđroxy vào sự tan trong môi trường nước là rất yếu nên các chất HĐBM không ion phải chứa rất nhiều các phần tử này để có thể tan tốt trong nước

Các chất HĐBM không ion bao gồm các nhóm polioxietylen, chúng chính là chất làm mềm và xốp vải sợi Các ankylphenol được etoxi hoá, tuỳ vào hàm lượng polioxietylen mà có các ứng dụng khác nhau như làm chất phá bọt, chất phân tán, chất nhũ hoá, thấm ướt trong tẩy rửa hay chất ổn định trong quá trình tổng hợp cao su

Este của axit cacboxylic bao gồm este của các axit béo và dẫn xuất etoxy với các ancol đa chức như glycol, polyetylenglycol, glyxerin, sorbitol,

… là một nhóm các chất HĐBM có ứng dụng đặc biệt rộng rãi trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, thực vật, chất bảo vệ thực vật Trong đó, các hỗn hợp mono và diglixerit của các axit béo là hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp được sử dụng nhiều với khối lượng lớn Các mono và diglixerit dùng trong công nghiệp thực phẩm có vai trò đặc biệt quan trọng, làm chất phân tán, tác nhân gắn kết hỗn hợp, chất ổn định dầu, bôi trơn, ổn định nhũ tương và làm tác nhân giảm độ nhớt

Hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp dạng này thường là sản phẩm ngưng tụ của etylen oxit với các

hợp chất béo như axit béo, rượu béo, amin béo: R-COO(-CH2–CH2–O-)nH,

Hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu ra khỏi mùn khoan gốc dầu/tổng hợp dạng này không bị ảnh hưởng bởi nước cứng do nhóm ái nước không phân ly thành ion

Tuỳ thuộc vào số nhóm etylen oxit trong phân tử mà chất HĐBM không ion có tính ưa nước hay ưa dầu

Hệ hóa phẩm HĐBM không ion có một số tính chất sau:

Ưu điểm của hệ hóa phẩm tách dầu loại này là phân tử của nó dễ dàng đạt được cấu trúc giữa nhóm ưa nước và nhóm kị nước Nhóm ưa nước của phân tử có thể làm tăng lên dần dần bằng cách cho dầu vào các nhóm etylen oxit Điều này dẫn đến tăng từng bước trong phản ứng hydrat hóa và do đó làm tăng tính hòa tan.Một vài chất HĐBM không ion như alkyl phenol polyglycol ete (APEO), alkyl polyglycol ete (AEO), các amin oxit

c) Các chất HĐBM lưỡng tính

Trong phân tử chất HĐBM lưỡng tính vừa có phần mang điện âm, vừa

có phần mang điện dương như các amin axit Hệ hóa phẩm lưỡng tính là những chất cation có pH thấp và là những anion có pH cao Ở pH trung gian chúng vừa tích điện âm, vừa tích điện dương

Hợp chất của alkyl betaine hoặc alkylsunfo betaine là hợp chất có cả

tốt nhưng chúng chỉ được áp dụng cho một số trường hợp tẩy rửa đặc biệt vì giá thành cao

Ngoài ra, còn có alkyl amino propyl betaine là sản phẩm có đặc tính tẩy rửa cao, khả năng tạo bọt tốt mà không gây độc hại đối với sức khỏe của con người

Để có cái nhìn chung nhất về hiện trạng sử dụng các loại dung dịch khoan ở Việt Nam, dưới đây sẽ liệt kê một vài loại chính Đa số các nhà thầu trong và ngoài nước tập trung vào một số hệ dung dịch có tính ức chế sét

1.2.2 Các hệ hóa phẩm tẩy dầu đã được thương mại hóa

a) Hệ KCl/Polymer

Hệ này có tính ức chế sét trung bình, dùng để khoan chủ yếu phân đoạn Miocen thượng và trung nơi có các lớp sét mỏng, hoạt tính

b) Hệ FCL-AKK

Được sử dụng rộng rãi tại các giếng khoan, có khả năng chịu nhiệt tốt,

độ tải mùn khoan cao, dễ thi công

c) Hệ KCl-PHPA-Glycol (MI Swaco)

Hệ này được sử dụng rất phổ biến, không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới Hệ có tính ức chế tương đối tốt nhờ sự kết hợp 3 nhân tố ức chế chính là KCl, PHPA (Partially Hydrolized Polyacrylamide) và Polyalkylene Glycol

d) Hệ Glydril (MI Swaco)

Đây là hệ dung dịch tiên tiến, phát triển từ hệ dung dịch Glycol, thay thế PHPA bằng hóa phẩm Idcap D có khả năng ức chế tốt, không làm bít nhét sàng rung và không gây bước nhảy đột biến về tính lưu biến Hơn nữa, hóa phẩm Idcap D cũng ít bị ảnh hưởng bởi nhiễm bẩn canxi như PHPA

KCl-PHPA-e) Hệ Ultradril (MI Swaco)

Hệ dung dịch này được sử dụng thành công tại Việt Nam cũng như một

số quốc gia khác trên thế giới Nó là sự tổng hợp ưu thế của chất ức chế sét dạng polyamine (Ultrahib), chất bao bọc (Ultracap), chất ức chế hấp phụ trao đổi ion (KCl) và chất làm giảm sự bám dính của mùn khoan vào cần khoan (Ultrafree)

f) DC511

Hệ hóa phẩm DC511 hay dòng hóa phẩm dùng để rửa mùn khoan, đã

và đang được phát triển bởi Global Advantech Hiệu quả của quá trình làm sạch mùn khoan khi sử dụng DC511 có thể loại tới 92% lượng dầu phân tán trong mùn

Chương 2 – THỰC NGHIỆM

Nghiên cứu chế tạo hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu khỏi mùn khoan nhiễm dầu dựa trên cơ sở các chất hoạt động bề mặt có khả năng phân hủy sinh học như các dẫn suất amit, este, … từ dầu mỡ động thực vật Ngoài ra, hệ hóa phẩm cần phải được chế tạo từ các nguồn nguyên liệu phù hợp, cũng như cần được tối ưu hóa để thỏa mãn các yếu tố kinh tế và kỹ thuật

Vì vậy, nội dung nghiên cứu này bao gồm các phần chính sau:

mỡ động thực vật);

cùng các phụ gia tính năng;

Trong nghiên cứu xây dựng công thức chất tẩy dầu, thiết kế thực nghiệm thống kê được sử dụng nhằm thu được sản phẩm có các đặc tính yêu cầu

Việc chế tạo hệ hóa phẩm tăng cường tách dầu khỏi mùn khoan (BKM) được thực hiện dựa trên 5 thành phần chất chính là Natri Meta-Silicat (SMS), Natri Lauryl Ether Sulphat (SLES), Di-Methyl Betain dầu dừa (Betain), Di-Ethanol Amit dầu bông (ODE) và Alkyl Benzene Sulphonat mạch thẳng (LABS) với các chức năng như sau:

4 Di-Ethanol Amit dầu bông (ODE) Tăng cường khả năng phân tán

Các chất HĐBM này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp tẩy rửa

vì có khả năng phân hủy sinh học Trong đó, Di-Ethanol Amit dầu bông được tổng hợp nhờ biến tính dầu bông theo phương trình phản ứng sau:

Methyl Ester + Di-Ethanol Amin → Di-Ethanol Amit + Methanol

Các công thức trên đều dựa trên thành phần thiết kế bởi phương pháp tối ưu hỗn hợp (D-optimal) Các tính chất vật lý của chất tẩy dầu như pH, khả năng tạo bọt và mức độ tẩy dầu cùng được tiến hành nghiên cứu Các giá trị đáp ứng của những yếu tố này được tiến hành phân tích và tối ưu hóa Các đồ thị đẳng trị (contour) biểu diễn nhằm đánh giá sự thay đổi ở mặt đáp ứng để nhận biết ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp lên các đặc tính của chất tẩy dầu cho mùn khoan

2.1 Tổng hợp phụ gia phân tán diethanolemit dầu bông (ODE)

Phụ gia phân tán dietanolamit dầu bông được điều chế theo quy trình được mô tả trong sơ đồ tổng hợp amit như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả quá trình tổng hợp metyl este và amit

a) Điều chế MetylEste

Quy trình tổng hợp metyleste có thể mô tả bằng sơ đồ sau:

Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp metyleste

Hệ thống phản ứng là một bình ba cổ, dung tích 500 ml Một cổ cắm nhiệt kế 100 để khống chế nhiệt độ theo yêu cầu, một cổ lắp sinh hàn để ngưng tụ metanol bay hơi lên quay lại thiết bị phản ứng, một cổ để nạp hỗn hợp metanol và xúc tác vào thiết bị phản ứng, một máy khuấy từ có bộ phận gia nhiệt Bình phản ứng được đặt trên máy khuấy từ gia nhiệt có điều chỉnh được tốc độ khuấy cũng như tốc độ gia nhiệt

Ngoài ra cần có một bình tam giác 250 ml, cốc 500ml, phễu chiết 500ml, máy khuấy, và các thuốc thử cần thiết như giấy pH Trước khi tiến

hành phản ứng các dụng cụ đều phải được làm sạch triệt để, không được để lẫn bụi và nước vào làm chậm quá trình phản ứng

Hình 2.3 Thiết bị tổng hợp metyleste trong phòng thí nghiệm

Quá trình tổng hợp metyleste gồm các bước như sau:

- Lắp sơ đồ như hình 2.3

- Cân chính xác 4 g xúc tác cho vào bình phản ứng, dùng ống đong đong 30ml metanol và 100 ml dầu thực vật (đã được xử lý giảm chỉ số axit) cho vào bình phản ứng

gian phản ứng

- Sau 5 tiếng dừng phản ứng, tiến hành chưng thu hồi metanol dư ở

một giờ, sau đó tháo thiết bị phản ứng, cho hỗn hợp phản ứng thu được vào phễu chiết Khi hỗn hợp tách làm 3 pha, pha dưới cùng là xúc tác rắn, tiếp đến

là pha chứa glyxerin và pha nhẹ là metyleste

- Chiết phần metyleste và tinh chế sản phẩm bằng cách: Cho metyl este

khoảng 80% thể tích metyl este Tiến hành khuấy trộn nhẹ trong khoảng 15

phút, sau đó cho hỗn hợp sang bình chiết 500 ml, để lắng cho đến khi phân tách thành hai pha rõ ràng, thường khoảng 30 phút Chiết bỏ phần nước rửa ở phía dưới sau đó lại tiến hành lại như trên Quá trình rửa này kết thúc khi este

có môi trường trung tính (thử bằng giấy pH) Thường quá trình rửa kết thúc sau 6 - 7 lần rửa

hút nước

- Lọc để thu sản phẩm cuối cùng

- Xúc tác được rửa bằng dung môi n-hexan để loại bỏ dầu bám trên bề mặt Sau đó được sấy khô để tiếp tục tái sử dụng hoặc tái sinh

- Điều kiện phản ứng tổng hợp metyleste dầu bông tối ưu như sau:

b) Điều chế Amit

Mô tả quy trình điều chế amit dầu bông :

Khuấy ở tốc độ 500 v/p hỗn hợp gồm methyl ester tổng hợp từ dầu

giờ Hỗn hợp ngay sau phản ứng thu được là chất lỏng sệt màu vàng Kết tinh trong dung môi EtOAc thu được tinh thể rắn alkanolamit màu trắng mịn

Độ chuyển hóa của sản phẩm có thể tính theo công thức sau:

Trong đó:

- mamit, meste: Khối lượng sản phẩm và khối lượng nguyên liệu, g

amit

Hiệu suất của phản ứng được xác định theo công thức:

Độ chuyển hoá của sản phẩm cũng có thể được tính theo lượng glyxerin tạo thành:

Trong đó:

- mmetanol: Khối lượng metanol thu được

- Số 32 là phân tử lượng của metanol

đến phản ứng chuyển hóa metyleste tạo thành amit Thông thường,

metyleste.Chọn các thông số để khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ xúc tác tới độ chuyển hóa của phản ứng tổng hợp amit như sau: nhiệt độ

dietanolamin/este là 3,5, tốc độ khuấy 500 vòng/phút Thí nghiệm được tiến hành như sau:

- Cho hỗn hợp dietanolamin-xúc tác vào bình phản ứng đã cho trước

Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ xúc tác tới độ chuyển hoá được cho trong bảng 3.1 dưới đây

nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ với các thông số của các phản ứng tổng hợp amit là: nồng độ xúc tác 2,9 %, tỷ lệ mol dietanolamin/este là 3,5, tốc độ khuấy 500 ṿng/phút Cách tiến hành thực nghiệm tương tự như khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khác.Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ chuyển hoá của quá trình tổng hợp metyl este được thể hiện trong bảng 3.2

ứng, tỷ lệ moldiethanolamin/este là 1/1 Nhưng để dầu được chuyển hóa hoàn toàn các metyl este thì tỷ lệ này phải cao hơn để thúc đẩy

hành khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ diethanolamin/este với các điều kiện

500 vòng/phút, nồng độ xúc tác là 2,9% Cách tiến hành thực nghiệm cũng tương tự như khảo sát ảnh hưởng của nồng độ xúc tác Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ mol diethanolamin/este được thể hiện trong bảng 3.3

thời gian phản ứng tới độ chuyển hóa tại nhiệt độ của phản ứng

7080oC, nồng độ xúc tác là 2,9 %, tỷ lệ mol amin/este 3,5, tốc độ khuấy 500 vòng/phút Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến độ chuyển hóa được thể hiện trong bảng 3.4

tăng, nhưng đến một giá trị nào đó thì tốc độ khuấy ảnh hưởng ít tới độ chuyển hóa Tiếp tục tăng tốc độ khuấy là không kinh tế, và tốc độ khuấy mạnh quá cũng làm xuất hiện sự tạo thành nhũ tương, gây khó khăn cho quá trình tinh chế sản phẩm, và độ chuyển hóa cũng giảm xuống Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến độ chuyển hóa được thể hiện trong bảng 3.5

2.2 Chế tạo hệ hóa phẩm tăng cường khả năng tách dầu BKM

2.2.1 Quy trình chế tạo hệ hóa phẩm BKM

Hình 2.5 - Sơ đồ hệ thống thiết bị chế tạo chất tẩy dầu BKM

a) Hóa chất

Hình 2.6 Thiết bị chế tạo BKM trong phòng thí nghiệm

200 ml ở 40-60 oC, khuấy hỗn hợp với tốc độ 500 v/p trong khoảng 15 phút Kiểm tra dung dịch tan hoàn toàn Bổ sung từ từ, lần lượt các thành phần chất HĐBM theo thứ tự: 3,5 g SLES, 1,5 g SLABS, 4 g Betain, 4,5 g ODE vào bình phối trộn Mỗi lần bổ sung từng hợp phần, duy trì điều kiện phối trộn như ban đầu với thời gian đảm bảo hỗn hợp đồng thể Sau khi bổ sung hết các hợp phần, tiếp tục khuấy trộn hỗn hợp thêm 30 phút Lấy mẫu, phân tích đánh giá tính năng sản phẩm

2.2.2 Các phương pháp phân tích, đánh giá

của công thức chất tẩy dầu Máy đo pH được tiến hành căn chỉnh trước khi sử dụng 5 giá trị đọc được thực hiện để thu được số liệu pH trung bình đối với mỗi công thức

sử dụng Cánh khuấy cơ khí được sử dụng để tạo bọt Thể tích cột bọt được tính toán nhờ sử dụng phương trình:

Trong đó: V - Thể tích cột bọt

H - Chiều cao cột bọt

r - Bán kính cột

2.3 Đánh giá tính năng hệ hóa phẩm tẩy dầu BKM

Mục đích của đánh giá hiệu quả tẩy dầu của BKM trong phòng thí nghiệm nhằm xác định điều kiện công nghệ tối ưu để áp dụng thử nghiệm hiện trường

Điều kiện công nghệ quá trình làm sạch dầu cho mùn khoan được xác định qua khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả tẩy dầu bao gồm:

Việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả tẩy dầu khỏi mùn khoan của BKM được tiến hành trên 2 loại dầu: dầu tổng hợp (PAO) và dầu thô

Quy trình đánh giá hiệu quả tách dầu khỏi mùn khoan được mô tả theo