Стабилизация набухающих алюмосиликатных суспензий

Cover Page
  • Authors: 1, 1, 2,3, 4, 3,5, 2,5, 2,5, 2
  • Affiliations:
    1. ООО “Газпромнефть – Промышленные Инновации”
    2. ООО “Уфимский Научно-Технический Центр”
    3. Уфимский Институт химии УФИЦ РАН
    4. Институт механики им. Р.Р. Мавлютова УФИЦ РАН
    5. Уфимский университет науки и технологий
  • Issue: Vol 85, No 6 (2023)
  • Pages: 795-805
  • Section: Articles
  • Submitted: 25.12.2023
  • Published: 01.11.2023
  • URL: https://ogarev-online.ru/0023-2912/article/view/231820
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0023291223600773
  • EDN: https://elibrary.ru/FQUEVQ
  • ID: 231820

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Задачей исследования является увеличение энергоэффективности трубопроводного гидротранспорта водонабухающих алюмосиликатных дисперсий. На основании модельной технической суспензии, наполнителем которой является сложная смесь алюмосиликатов, отработан подход, позволяющий улучшить технологические свойства таких дисперсных систем. Модификация суспензий заключается во внесении добавок ингибиторов набухания частиц дисперсной фазы органической и неорганической природы, а также неионогенных поверхностно-активных веществ. Действие добавок приводит к снижению предела текучести и повышению седиментационной устойчивости гетерогенной системы. Показано, что применение комплексной модифицирующей добавки предотвращает агломерацию частиц модельной суспензии и обеспечивает ее седиментационную устойчивость при температурах до 70°C, что актуально для технического процесса, в котором суспензию планируется использовать. Технически исследование носит прикладной характер. Используется известный подход к модификации суспензий, связанный с борьбой с агрегацией частиц дисперсной фазы и блокированием ионного обмена между ними и дисперсионной средой. Выполнение комплекса реологических сдвиговых и осцилляционных тестов, исследование седиментационной стабильности суспензий в присутствии различных модифицирующих добавок позволило оптимизировать их состав. Практическим результатом работы является успешный гидротранспорт суспензии, в которой содержание дисперсной фазы выше на 50%, относительно немодифицированной суспензии, что повышает энергоэффективность процесса.

About the authors

ООО “Газпромнефть – Промышленные Инновации”

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 197350, Санкт-Петербург, дорога в Каменку, д. 74, литера А

ООО “Газпромнефть – Промышленные Инновации”

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 197350, Санкт-Петербург, дорога в Каменку, д. 74, литера А

ООО “Уфимский Научно-Технический Центр”; Уфимский Институт химии УФИЦ РАН

Author for correspondence.
Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450078, Уфа, ул. Кирова, д. 99, корп. 3; Россия, 450054, Уфа, пр. Октября, 71

Институт механики им. Р.Р. Мавлютова УФИЦ РАН

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450054, Уфа, пр. Октября, 71

Уфимский Институт химии УФИЦ РАН; Уфимский университет науки и технологий

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450054, Уфа, пр. Октября, 71; Россия, 450076, Уфа, ул. З. Валиди, д. 32

ООО “Уфимский Научно-Технический Центр”; Уфимский университет науки и технологий

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450078, Уфа, ул. Кирова, д. 99, корп. 3; Россия, 450076, Уфа, ул. З. Валиди, д. 32

ООО “Уфимский Научно-Технический Центр”; Уфимский университет науки и технологий

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450078, Уфа, ул. Кирова, д. 99, корп. 3; Россия, 450076, Уфа, ул. З. Валиди, д. 32

ООО “Уфимский Научно-Технический Центр”

Email: SafarovFI@ufntc.ru
Россия, 450078, Уфа, ул. Кирова, д. 99, корп. 3

References

  1. Yaghmaeiyan N., Mirzaeia M., Delghavi R. Montmorillonite clay: Introduction and evaluation of its applications in different organic syntheses as catalyst: A review // Results in Chemistry. 2022. V. 4. P. 100549. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2022.100549
  2. Глущенко В.Н. Обратные эмульсии и суспензии в нефтегазовой промышленности. М.: Интерконтакт Наука, 2008. 725 с.
  3. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологий дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. 256 с.
  4. Урьев Н.Б. Динамическая агрегативная устойчивость и сверхвысокая текучесть высококонцентрированных нанодисперсных систем // Коллоид. журн. 2019. Т. 81. № 5. С. 642–649.https://doi.org/10.1134/S0023291219050197
  5. Karimian H., Babaluo A.A. Effect of polymeric binder and dispersant on the stability of colloidal alumina suspensions // Iranian Polymer Journal. 2006. V. 15. № 11. P. 879–889.
  6. Петров Н.А. Исследование крахмалосодержащих полимеров для применения в глинистых растворах // Электронный научный журнал “Нефтегазовое дело”. 2016. V. 14. № 3. С. 26–30.
  7. Chen W.L., Grabowski R.C., Goel S. Clay swelling: Role of cations in stabilizing/destabilizing mechanisms // ACS Omega. 2022. V. 7. № 4. P. 3185–3191. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c04384
  8. Behari M., Das D., Mohanty A.M. Influence of surfactant for stabilization and pipeline transportation of iron ore water slurry: A review // ACS Omega. 2022. V. 7. № 33. P. 28708–28722. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c02534
  9. Norrish K. Crystalline swelling of montmorillonite: Manner of swelling of montmorillonite // Nature. 1954. V. 173. P. 256–257. https://doi.org/10.1038/173256a0
  10. Ходаков Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование // Рос. хим. журн. 2003. Т. XLVII. № 2. С. 33–44.
  11. Матвеенко В.Н., Кирсанов Е.А. Вязкость и структура дисперсных систем // Вестник МГУ. Сер. Химия. 2011. Т. 52. № 4. С. 243–276.
  12. Кирсанов Е.А. Течение дисперсных и жидкокристаллических систем // Жидкие кристаллы и их практическое применение. 2009. Вып. 4 (30). С. 16.
  13. Кирсанов Е.А., Матвеенко В.Н. Неньютоновское поведение структурированных систем. М.: Техносфера, 2016. 383 с.
  14. Равичев Л.В., Логинов В.Я., Беспалов А.В. Устойчивость формования наполненных дисперсных композиций в одношнековом прессе // Вестник СГТУ. 2012. Вып. 2. № 1(64). С. 398–402.
  15. Панков А.О., Зиннатуллин Н.Х. Увеличение энергоэффективности гидротранспорта неструктурных суспензий путем варьирования его технологическими параметрами // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 14. С. 248–250.
  16. Матвиенко О.В., Базуев В.П., Черкасов И.С., Асеева А.Е. Исследование гидравлических характеристик потока водно-песчаной суспензии в трубе // Вестник ТГАСУ. 2020. Т. 22. № 2. С. 129–144.
  17. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии. М.: КолосС, 2003. 312 с.
  18. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реология: концепции, методы, приложения. СПб.: Планета, 2010. 557 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (80KB)
Indexing metadata
3.

Download (202KB)
Indexing metadata
4.

Download (124KB)
Indexing metadata
5.

Download (262KB)
Indexing metadata
6.

Download (220KB)
Indexing metadata
7.

Download (101KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 К.А. Овчинников, Е.В. Подлеснова, Ф.Э. Сафаров, А.Т. Ахметов, А.В. Фахреева, Е.И. Гусарова, Н.А. Сергеева, А.Г. Телин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».