(Dự thảo) Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo một số hệ nhũ tương sinh nhiệt để xử lý, ngăn ngừa parafin lắng đọng trong đường ống dẫn dầu thô ở Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> _______________________<br /> <br /> Nguyễn Thị Thu Hà<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ<br /> HỆ NHŨ TƯƠNG SINH NHIỆT ĐỂ XỬ LÝ,<br /> NGĂN NGỪA PARAFIN LẮNG ĐỌNG<br /> TRONG ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU THÔ Ở<br /> VIỆT NAM<br /> Chuyên ngành: Hóa dầu<br /> Mã số<br /> <br /> : 62440115<br /> <br /> (DỰ THẢO)TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC<br /> Hà Nội - 2015<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại:<br /> Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN<br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS HOA HỮU THU<br /> 2. TS NGUYỄN TẤN HOA<br /> Phản biện 1:<br /> Phản biện 2:<br /> Phản biện 3:<br /> Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc<br /> gia chấm luận án tiến sĩ họp tại..........<br /> Vào hồi …….. giờ<br /> <br /> ngày ….. tháng ….. năm 20..<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại:<br /> - Thư viện Quốc gia Việt Nam<br /> - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia HN<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Lắng đọng parafin (LĐPA) là một trong những thách thức lớn<br /> nhất về an toàn dòng chảy dầu, vận chuyển dầu, tàng trữ dầu, khai<br /> thác dầu ở cần (ống) khai thác, đặc biệt khi khai thác dầu ở vùng biển<br /> ngoài khơi có độ sâu lớn. Khi LĐPA xảy ra phải dừng quá trình khai<br /> thác để xử lý các LĐPA này.<br /> Để ngăn ngừa tắc ống dẫn dầu, LĐPA cần được loại bỏ định<br /> kỳ và điều này vô cùng tốn kém. Ví dụ, xử lý LĐPA trên đường ống<br /> dẫn dầu thô trên biển, ở độ sâu 100m cần tiêu tốn 200.000 USD, nếu<br /> ở độ sâu 400m cần 1.000.000 USD và giá thành càng tăng khi độ sâu<br /> càng lớn.<br /> Có nhiều phương pháp xử lý khác nhau bao gồm xử lý bằng<br /> cơ học, nhiệt, hóa học...<br /> Bên cạnh việc xử lý LĐPA, trong thực tế còn cần phải ức chế<br /> LĐPA nguyên phát vì đây là biện pháp ngăn ngừa trước các hiện<br /> tượng LĐPA. Có nhiều phương pháp được đưa ra để ngăn ngừa<br /> LĐPA: thêm các phụ gia hóa học như các chất hạ điểm đông đặc<br /> (PPD), các chất kìm hãm sự kết tinh của parafin, các chất biến đổi<br /> tinh thể parafin hay các chất cải thiện dòng lạnh. Đây là các phương<br /> pháp thực tế nhất, kinh tế nhất và được dùng nhiều nhất trong công<br /> nghiệp khai thác, vận chuyển dầu thô để giải quyết vấn đề LĐPA.<br /> Dầu thô Việt Nam rất giàu parafin. Ở các giếng khai thác theo<br /> công nghệ khai thác gaslif, hiện tượng LĐPA còn xảy ra gấp nhiều<br /> lần so với các công nghệ khai thác khác.<br /> Chính vì thế, trong luận án này, chúng tôi nghiên cứu chế tạo<br /> một số hệ nhũ tương sinh nhiệt để xử lý, ngăn ngừa LĐPA trong ống<br /> khai thác dầu thô ở Việt Nam. Thực chất đây là phương pháp nhiệt<br /> 1<br /> <br /> kết hợp với dung môi, một trong ba phương pháp phổ biến xử lý<br /> LĐPA, đồng thời kết hợp với việc sử dụng các chất hạ điểm đông<br /> đặc (PPD) để nâng cao hiệu quả loại bỏ và ngăn ngừa LĐPA nhằm<br /> kéo dài thời gian làm việc của các ống khai thác trong điều kiện Việt<br /> Nam, tránh các ách tắc do LĐPA, như vậy nâng cao hiệu quả kinh tế<br /> trong khai thác và có thể vận dụng cho vận chuyển dầu thô trong<br /> công nghiệp dầu khí, ở những điều kiện địa hình, nhiệt độ môi<br /> trường khác nhau, vượt được những thách thức của hiện tượng<br /> LĐPA trong công nghiệp khai thác, vận chuyển dầu thô.<br /> 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> 2.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> - Nghiên cứu, chế tạo các hệ nhũ tương sinh nhiệt dự trên các phản<br /> ứng sinh nhiệt cơ bản: phản ứng oxi hóa – khử và phản ứng axit –<br /> bazơ và tìm điều kiện tối ưu khi sử dụng các hệ nhũ này cho xử lý<br /> LĐPA trong ống khai thác;<br /> - Chế tạo một hệ chất hạ điểm đông đặc (PPD) kết hợp với hệ các<br /> chất activator để ức chế quá trình LĐPA nguyên phát trong vỉa hoặc<br /> vùng cận đáy giếng khai thác.<br /> 2.2. Phạm vi nghiên cứu<br /> Các hệ hóa phẩm sau khi chế tạo được áp dụng để xử lý LĐPA trong<br /> ống khai thác và ức chế LĐPA trong mô hình vỉa.<br /> 3. Những đóng góp mới của luận án<br /> 1. Nghiên cứu có hệ thống một số hệ nhũ tương sinh nhiệt trên cơ sở<br /> của các phản ứng hóa học như phản ứng oxi hóa – khử, trung hòa<br /> giữa các axit – bazơ hữu cơ nhằm mục đích xử lý lắng đọng parafin<br /> trong đường ống khai thác ở các giếng khai thác gaslift ở Việt Nam;<br /> 2. Đã tìm được các điều kiện tạo thành vi nhũ nước trong dầu W/O<br /> của các hệ dung dịch nước NH4Cl+CH3COOH/Dầu, dung dịch nước<br /> 2<br /> <br /> NaNO2/Dầu có độ bền vững thỏa mãn yêu cầu công nghệ xử lý<br /> LĐPA ở ống khai thác gaslift:<br /> 3. Đã nghiên cứu chế tạo thành công và tìm được các điều kiện tối ưu<br /> cho sự hình thành các hệ nhũ tương: chất hữu cơ phân cực (đó là các<br /> axit hữu cơ hay các bazơ hữu cơ) để xử lý LĐPA trong ống khai thác<br /> ở mỏ khai thác gaslift.Cả hai hệ nhũ tương này đều có độ bền nhũ<br /> cao, dễ dàng vận chuyển từ nơi chế tạo đến nơi xử lý LĐPA với khả<br /> năng xử lý cao do đạt được nhiệt độ Tmax lớn. Tác dụng loại bỏ<br /> LĐPA ở quy mô phòng thí nghiệm.: với hệ hóa phẩm oxi hóa – khử,<br /> khả năng loại bỏ LĐPA là 77% và với hệ hóa phẩm axit – bazơ, khả<br /> năng loại bỏ LĐPA là >88%;<br /> 4. Đưa ra phương pháp sử dụng chất hạ điểm đông đặc PPD để ức<br /> chế sự lắng đọng parafin, đó là PPD Sepaflux ES-3363 kết hợp với<br /> một hệ activator có tác dụng không kém activator nhập ngoại trong<br /> việc ngăn ngừa LĐPA. Hệ activator này là hệ hóa phẩm VCA-12 bao<br /> gồm 60% n-butanol và 40% iso-butanol.<br /> 4. Bố cục của luận án<br /> Toàn bộ nội dung Luận án được trình bày 152 trang, gồm các phần: Mở<br /> đầu (2 trang), Chương 1. Tổng quan lý thuyết ( 50 trang), Chương<br /> 2. Thực nghiệm (12 trang), Chương 3. Kết quả và thảo luận (55 trang),<br /> Kết luận (2 trang). Trong luận án có 26 bảng biểu, 58 hình vẽ, 139<br /> tài liệu tham khảo. Phần lớn kết quả của Luận án đã được công bố<br /> trong 5 bài báo trên các tạp chí khoa học uy tín trong nước.<br /> NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN<br /> CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN<br /> 1.1. Các vấn đề liên quan đến hệ nhũ tương nước/dầu<br /> Tổng quan một số lý thuyết về: khái niệm nhũ tương, phân loại<br /> nhũ tương, phương pháp chế tạo nhũ tương; nhũ tương nước trong<br /> 3<br /> <br />