CN106880963A - 一种油田输气管线用固体消泡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田输气管线用固体消泡剂及其制备方法，固体消泡剂的原料组分质量组成：聚醚改性聚硅氧烷（PESO）：20‑40；聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）：5‑10；二氧化硅：5‑10；非离子表面活性剂S‑80和OP‑10混合物：10‑20；聚乙烯醇：5‑15；石蜡：15‑35。该固体消泡剂的制备工艺包括五个步骤：（1）改性；（2）分散；（3）乳化；（4）加热；（5）冷却成型。本发明的固体消泡剂具有消泡快、持久性好、耐酸碱、耐温等优点，该固体消泡剂可以直接冷却并成型为需要的形状，减少了包装和运输成本；消泡剂药棒直接安装在输气管线上，降低了生产成本，而且保质期长。
Description
技术领域
本发明属于油田用消泡剂技术领域，尤其涉及一种油田输气管线用固体消泡剂。
背景技术
在生产中，常因各种原因产生有害泡沫，如果不适当抑止，泡沫会减少设备有效负载量，延长生产过程的反应时间，增加能耗。因此，抑止或减少泡沫的产生成为许多工业部门的一个重要课题。通常采用有机硅消泡剂解决这些问题。有机硅类消泡剂具有以下几个优点: 一是表面张力低、表面活性高、消泡力强（如中等黏度的二甲基硅油表面张力仅为20~21 mN/m2，比水的76 mN/m2及一般起泡液的都要低） ；二是热稳定性好、挥发性低，二甲基硅油虽然其表面张力很低，但它与其它一般表面张力低挥发性高的物质不同，即同时拥有低表面张力与低发挥性的性质，这就保证了有机硅油消泡剂可在较宽的温度范围内使用；三是化学稳定性好，由于Si-O链及Si-C链结合比较稳定，所以有机硅的化学惰性好，很难与其它物质发生化学反应，能在苛刻的条件下使用；四是无生理毒性，一般用作消泡剂的二甲基硅油聚合度较高，而脱除了低聚物的二甲基硅油无生理毒性。
目前国内外商品有机硅消泡剂的品种、型号名目繁多，性能各异，达数十种之多。一般可分为硅油型、溶液型、乳液型、固体型的聚醚改性型等几类，其中硅油型消泡剂由于单纯加入硅油，二氧化硅等助剂，导致其只能应用于油性产品，局限性较大；溶液型消泡剂因为引入了部分溶剂，如氯乙烷、甘油、甲苯、二甲苯，可以应用不同领域，但成本高，且易造成环境污染；乳液型有机硅泡剂应用面广，但是工艺较为复杂，直观表现为稳定性差、不易乳化；
固体型消泡剂稳定性好，便与运输；聚醚改性消泡剂由于其自身原料聚醚硅氧烷具有自乳化特性使其兼备醚类消泡剂消泡迅速、抑泡时间长及有机硅消泡剂理化惰性的特点。但是，现在已经开发的聚醚类固体消泡剂存在消泡性能差，药剂投放量无法调节等问题，并且固化成型和包装成本高，很难应用于油田输气管线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油田输气管线用固体消泡剂及其制备方法，克服现有消泡剂的缺点，提供一种消泡效果好，药剂投放量可根据气量大小调节，包装及运输难度降低，节约成本的固体消泡剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种油田输气管线用固体消泡剂，所述消泡剂的原料组分及质量份如下：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 20-40
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 5-10
二氧化硅： 5-10
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 10-20
聚乙烯醇： 5-15
石蜡： 15-35。
所述消泡剂的制备过程包括以下步骤：
步骤1、改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
步骤2、分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
步骤3、乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
步骤4、加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
步骤5、冷却成型：将熔化后的物料放进事先准备好的包装模具中，冷却并直接成型为需要的形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的固体消泡剂可以直接安装在输气管线上，这节省了传统液体消泡剂在每天加注时耗费的电能和加注泵的设备投入；
2、本发明的固体消泡剂可以根据输气管线气量的大小调节消泡剂用量，气量大时消泡剂消耗快速，气量小时消泡剂消耗减慢，在消泡过程中，消泡剂药棒逐渐溶解，无残留；
3、本发明的固体消泡剂具有消泡快、持久性好、耐酸碱、耐温等优点；其破泡时间小于10 s，抑泡体积小于100 ml，保质期不低于24个月，属于环境友好型消泡剂；
4、本发明的固体消泡剂制备方法具有制备成品率高、制备成本低、使用设备简单、能耗低、绿色环保等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述：
一种油田输气管线用固体消泡剂，所述消泡剂的原料组分及质量份如下：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 20-40
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 5-10
二氧化硅： 5-10
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 10-20
聚乙烯醇： 5-15
石蜡： 15-35。
所述消泡剂的制备过程包括以下步骤：
步骤1、改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
步骤2、分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
步骤3、乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
步骤4、加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
步骤5、冷却成型：将熔化后的物料放进事先准备好的包装模具中，冷却并直接成型为需要的形状。
下面介绍本发明的几个实施例：
实施例1：
固体消泡剂，它由下述重量份含量的原料组分组成：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 20
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 10
二氧化硅： 10
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 20
聚乙烯醇： 5
石蜡： 35
一种固体消泡剂的制备工艺，它包括以下步骤：
（1）改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
（2）分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
（3）乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
（4）加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
（5）冷却成型：将熔化后的物料放进事先准备好的模具中，冷却并压制成型为棒状。
实施例2：
固体消泡剂，它由下述重量份含量的原料组分组成：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 40
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 5
二氧化硅： 5
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 20
聚乙烯醇： 10
石蜡： 20；
一种固体消泡剂的制备工艺，它包括以下步骤：
（1）改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
（2）分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
（3）乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
（4）加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
（5）冷却成型：将熔化后的物料放进事先准备好的模具中，冷却并压制成型为棒状。
实施例3：
固体消泡剂，它由下述重量份含量的原料组分组成：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 35
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 6
二氧化硅： 4
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 15
聚乙烯醇： 5
石蜡： 35；
一种固体消泡剂的制备工艺，它包括以下步骤：
（1）改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
（2）分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
（3）乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
（4）加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
（5）冷却成型：将熔化后的物料放进事先准备好的模具中，冷却并压制成型为棒状。
下面的表1为本发明破泡及抑泡能力实验对照表：
表1
注：起泡液是将起泡剂溶入NaCl, CaCl2, Na2SO4, MgCl2组成的10万矿化水得到的溶液；
UT-11B：UT-11B油气田用泡沫排水剂；
UT-6：UT-6油气田用泡沫排水剂；
破泡时间：将100mL加入起泡剂后的溶液搅拌直至泡沫达到150mL刻度线时，再加入固体消泡剂时开始计时，当泡沫破到与液面相平时停止计时，此时间为破泡时间；
抑泡体积：当泡沫完全破灭后，重新开启搅拌，记录一定时间内泡沫到达的体积，作为一定时间的抑泡体积。
由上表可以看出，本发明在含有3.00‰UT-11B和3.00‰UT-6的10万矿化水中均有较强的破泡、抑泡能力。当固体消泡剂用量为100ppm时破泡时间分别为6s、8s，抑泡体积为70mL、75mL，抑泡能力测试产生泡沫体积≤100mL时，在现场应用能达到较好的破泡、抑泡效果，均满足稳定生产的要求。建议本发明最经济有效的使用浓度100ppm。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (2)
1.一种油田输气管线用固体消泡剂，其特征在于：所述消泡剂的原料组分及质量份如下：
聚醚改性聚硅氧烷（PESO）： 20-40
聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE）： 5-10
二氧化硅： 5-10
非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物： 10-20
聚乙烯醇： 5-15
石蜡： 15-35。
2.根据权利要求1所述的油田输气管线用固体消泡剂的制备方法，其特征在于：
所述消泡剂的制备过程包括以下步骤：
步骤1、改性：以氯铂酸为催化剂，聚醚在95-125℃与聚硅氧烷1：1反应4-6h制得聚醚改性聚硅氧烷（PESO）；
步骤2、分散：将上述重量份的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），二氧化硅在140-160℃反应5-8h；
步骤3、乳化：将上述重量份经分散后的聚醚改性聚硅氧烷（PESO），聚丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE），非离子表面活性剂S-80和OP-10混合物料升温至70-85℃后恒温10-25min；
步骤4、加热：将上述重量份的聚乙烯醇，石蜡和乳化产物升温至70-90℃后恒温2-3h；
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|---|---|---|---|---|
| CN112587962A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-04-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高气田生产废水处理效果的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102716599A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-10 | 保利民爆济南科技有限公司 | 一种发酵过程用硅醚消泡剂的生产工艺 |
| JP2013144286A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | San Nopco Ltd | 消泡剤 |
| CN104096384A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-10-15 | 青岛蓬勃石油技术服务有限公司 | 一种消泡剂及其制备方法 |
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