I. Giới thiệu về đề tài
Nghiên cứu này tập trung vào tổng hợp phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc cho khai thác và vận chuyển dầu thô, đặc biệt là dầu thô chứa nhiều parafin. Phụ gia giảm nhiệt độ được xem là giải pháp hiệu quả để ngăn chặn sự kết tinh parafin, giảm lắng đọng sáp và cải thiện tính lưu biến của dầu thô. Nghiên cứu tổng hợp các copolyme từ ba monome: behenyl acrylat, stearyl metacrylat và vinyl axetat, nhằm tạo ra hệ phụ gia có hiệu quả cao trong việc hạ nhiệt độ đông đặc của dầu thô mỏ Diamond.
1.1 Lý do chọn đề tài
Dầu thô chứa nhiều parafin gặp phải vấn đề kết tinh và lắng đọng sáp trong quá trình khai thác và vận chuyển, gây tắc nghẽn đường ống và giảm hiệu suất. Phụ gia giảm nhiệt độ được sử dụng để ức chế sự hình thành tinh thể parafin, cải thiện dòng chảy và giảm chi phí bảo trì. Nghiên cứu này nhằm tìm ra hệ phụ gia hiệu quả từ các copolyme tổng hợp, đặc biệt cho dầu thô mỏ Diamond.
1.2 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu là tổng hợp và tối ưu hóa hệ phụ gia từ các copolyme để giảm nhiệt độ đông đặc của dầu thô. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp các copolyme, xác định cấu trúc và tính chất hóa học, cũng như đánh giá hiệu quả của hệ phụ gia trên dầu thô mỏ Diamond.
II. Tổng quan lý thuyết
Phần này trình bày các vấn đề liên quan đến dầu thô chứa parafin, bao gồm thành phần hóa học, ảnh hưởng của parafin đến tính chất cơ lý của dầu, và các phương pháp kiểm soát sáp parafin. Phụ gia polyme được nghiên cứu như một giải pháp hiệu quả để giảm nhiệt độ đông đặc và cải thiện tính lưu biến của dầu thô.
2.1 Thành phần hóa học của dầu thô
Dầu thô là hỗn hợp phức tạp của các hydrocacbon, trong đó parafin là thành phần chính gây ra hiện tượng kết tinh. Các hydrocacbon parafinic mạch thẳng (n-parafin) dễ kết tinh hơn so với các loại có nhánh, gây ra các vấn đề trong khai thác và vận chuyển.
2.2 Phụ gia polyme giảm nhiệt độ đông đặc
Phụ gia polyme hoạt động bằng cách tương tác với các phân tử parafin, ngăn chặn sự hình thành tinh thể. Các polyme như EVA (etylen vinyl acetate) và các copolyme khác được sử dụng rộng rãi để cải thiện tính lưu biến của dầu thô.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp và phân tích hóa lý để tạo ra các copolyme và đánh giá hiệu quả của chúng. Các kỹ thuật như SEM, FT-IR, NMR, và TG-DSC được sử dụng để xác định cấu trúc và tính chất của các polyme tổng hợp.
3.1 Tổng hợp copolyme
Copolyme được tổng hợp từ ba monome: behenyl acrylat, stearyl metacrylat và vinyl axetat. Quá trình tổng hợp được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao và khối lượng phân tử phù hợp.
3.2 Phân tích hóa lý
Các phương pháp phân tích như SEM, FT-IR, và NMR được sử dụng để xác định cấu trúc và tính chất của copolyme. Kết quả cho thấy copolyme OP 01 có khối lượng phân tử phù hợp và độ đa phân tán thấp.
IV. Kết quả và thảo luận
Nghiên cứu đã tổng hợp thành công copolyme OP 01 và chế tạo hệ phụ gia BK 0102. Hệ phụ gia này giảm nhiệt độ đông đặc của dầu thô mỏ Diamond từ 36°C xuống 21°C, hiệu quả vượt trội so với các phụ gia thương mại hiện có.
4.1 Hiệu quả của hệ phụ gia
Hệ phụ gia BK 0102 không chỉ giảm nhiệt độ đông đặc mà còn cải thiện độ nhớt và ứng suất trượt của dầu thô. Kết quả này cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong thực tế.
4.2 So sánh với phụ gia thương mại
BK 0102 cho hiệu quả tốt hơn so với các phụ gia thương mại như VX-7484 và PAO 83363, đặc biệt trong việc giảm lắng đọng sáp và cải thiện tính lưu biến của dầu thô.
V. Kết luận và đóng góp mới
Nghiên cứu đã tổng hợp thành công copolyme OP 01 và chế tạo hệ phụ gia BK 0102, mang lại hiệu quả cao trong việc giảm nhiệt độ đông đặc và cải thiện tính lưu biến của dầu thô mỏ Diamond. Đây là một đóng góp quan trọng cho công nghệ khai thác và vận chuyển dầu thô.
5.1 Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu mở ra hướng mới trong việc tổng hợp các copolyme từ các monome khác nhau, tạo ra hệ phụ gia có tính chất nổi trội.
5.2 Ý nghĩa thực tiễn
Hệ phụ gia BK 0102 có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dầu khí, giúp giảm chi phí và tăng hiệu quả trong khai thác và vận chuyển dầu thô.
