Свойства полимеров и полимерных растворов
Де n — частота вращения мешалки, с-1; d — диаметр лопастей мешалки, м; н — кинематическая вязкость, м2 /с. Число звеньев в цепи з (степень полимеризации) достигает 1000 и более, а молекулярная масса 104 — 106. В таблице 2.2 приведены основные факторы, влияющие на скорость растворения полимера в воде. При повышенных температурах добавление NaOH способствует росту скорости растворения ПАА. Частота… Читать ещё >
Свойства полимеров и полимерных растворов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Полимеры — это вещества со специфическими свойствами, обусловленными их строением. Они состоят из больших молекул цепного строения. Указанные цепи образуются последовательно чередующимися химически связанными звеньями — мономерами. Например, полиэтилен состоит из n молекул этилена:
n (СН2=СН2) (СН2 — СН2 —)n .
Число звеньев в цепи з (степень полимеризации) достигает 1000 и более, а молекулярная масса 104 — 106.
Полимеры делятся на три крупных класса: органические, элементоорганические и неорганические. В добыче нефти в основном используют органические и элементоорганические полимеры.
Для повышения нефтеотдачи используют в разных условиях много различных полимеров, но определенной эффективностью обладают реагенты типа полиэтиленоксидов, полисахаридов и реагенты на основе акриламидов.
Наибольшее распространение получили полиакриламидные реагенты: гранулированные, порошкообразные и гелеобразные. В настоящее время в соответствии с нормативными документами отрасли при проектировании процессов заводнения предусмотрено использование порошкообразных полиакриламидов ПАА.
Важная эксплуатационная характеристика полимера — его растворимость в воде, поскольку от полноты и скорости растворения в какой-то степени зависит эффективность процесса полимерного заводнения, а в некоторых случаях и применимость метода в целом.
В таблице 2.2 приведены основные факторы, влияющие на скорость растворения полимера в воде.
В таблице 2.3 приведены значения продолжительности приготовления 0,05%-ного раствора ПАА и вязкости этого раствора в зависимости от интенсивности перемешивания. Критерий Рейнольдса определяют по формуле:
Re = n d2 / v,.
де n — частота вращения мешалки, с-1; d — диаметр лопастей мешалки, м; н — кинематическая вязкость, м2 /с.
Данные о продолжительности приготовления 0,05%-ного раствора ПАА в зависимости от температуры растворителя, дисперсности реагента и концентрации NaOH при оптимальной интенсивности перемешивания (n = 800мин-1) приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Факторы, влияющие на скорость растворения полимера в воде
Фактор | Характер действия. | Оптимальное значение. |
Молекулярная масса М. | С увеличением М скорость растворения падает. | |
Дисперсность реагента (диаметр частиц d). | С ростом размеров частиц увеличивается время набухания, а при чрезмерной дисперсности происходит слипание пылевидных частиц в гелеобразные слаборастворимые агрегаты. | d=0,25-l мм. |
Интенсивность перемешивания. | С повышением интенсивности перемешивания (частоты вращения мешалки, числа Рейнольдса потока) скорость растворения увеличивается, но вязкость раствора уменьшается. | Частота вращения мешалки пропеллерного типа п=800−1000мин-1; числоRе=(20−25)103. |
Температура растворителя Т. | С ростом Т скорость растворения увеличивается. |
d= 0,25-l мм; 2)Т=50−70°С при. d>l мм. |
Добавление каустической соды (NaOH). | При повышенных температурах добавление NaOH способствует росту скорости растворения ПАА. | Содержание NaOH 0,05−0,1%. при Т=50−70 °С. |
Водородный показатель среды рН. | С увеличением рН скорость растворения растет. | рН = 4−10. |
Таблица 3.2 Приготовление 0,05%-ного раствора ПАА
Частота. вращения мешалки, мин-1. | Число Рейнольдса Re. | Средняя линейная скорость, м/с. | Продолжите; льность растворения, ч. | Вязкость. 0,05%-ного раствора ПАА, мПас. |
0,67. | 8,3. | 1,53. | ||
1,66. | 7,3. | 1,50. | ||
2,96. | 4,0. | 1,46. | ||
8,37. | 0,83. | 1,35. | ||
16,70. | 0,67. | 1,29. |
Таблица 3.3 Продолжительность приготовление 0,05%-ного раствора ПАА
Содержание NaOH,%. | Диаметр частиц, мм. | Продолжительность растворения (ч) при температуре растворителя, °С. | ||
18−22. | ||||
3,6−7,0. | >24. | ; | 8,0. | |
1,0−3,6. | >8. | 6,0. | 4,0. | |
0,4−1,0. | 1,5. | 1,25. | ; | |
0,25−0,4. | 1,75. | 0,35. | ; | |
<0,25. | 3,5. | 2,5. | ; | |
0,05. | 3,6−7,0. | ; | ; | 5,0. |
1,0−3,6. | ; | ; | 2,0. | |
0,10. | 3,6−7,0. | ; | ; | 4,0. |
1,0−3,6. | ; | ; | 1,5. |