CN108130058A - 一种酿酒废渣的新用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于酿酒废弃物利用技术领域，具体涉及一种酿酒废渣用于制备钻井液的用途，并进一步公开其制备的钻井液。本发明所述钻井液以现有技术中一般酿酒工艺所得废渣为原料进行废物利用，通过对酿酒废渣进行化学改性处理，使其性能得到改性，具有制备钻井液的性能。同时，本发明方案以改性酿酒废渣为基础，通过精心筛选其他配合原料，制备的钻井液具有很好的分散稳定性，同时，所述钻井液的滤失和流变性能良好，同时本发明所述钻井液具有良好的高温稳定性，可应用在温度较高的地层。

Description

一种酿酒废渣的新用途
技术领域
本发明属于酿酒废弃物利用技术领域，具体涉及一种酿酒废渣的新用途，更具体的涉及一种酿酒废渣用于制备钻井液的用途，并进一步公开其制备的钻井液。
背景技术
酒文化在我国有着悠久的历史和广泛的群众基础，随着人民生活水平的提高，人们对酒精的需求量与日俱增，使得我国每年的酒消耗量不仅十分庞大，更是逐年递增。
目前的白酒酿造工艺多以发酵法生产，即利用粮食为原料进行发酵酿酒，虽然能够满足口感等需求，但随之而来的即是大量的酿酒废弃物的产生。据统计，一般酿酒工艺中，每生产1吨酒精就能产生1吨酿酒废渣(干基)。以一个年产20万吨酒精的企业计，每年将产生20万吨酿酒废渣(干基)，这不仅是一个庞大的数字，更给环境造成了不可估量的威胁。
当前，酿酒废渣的处理及再利用方式主要包括用于饲料生产或发酵有机肥等，也有理由酿酒废渣进行沼气发酵的研究出现，但是，上述再利用工艺，一方面需要专门的设备或场地进行发酵处理，无形中增大了成本投入，另外一方，现有工艺中对酿酒废渣的消耗量也有限，仍然无法全面解决酿酒废渣的污染及再利用问题，这也成为了酿酒行业亟待解决的一大难题。
钻井液是钻探过程中使用的循环介质，其在钻井过程中主要完成悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却的任务。钻井液具有清洁井底、携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；平衡井壁岩石侧压力、封闭和稳定井壁；平衡地层压力；降低岩屑沉降速度；在地面能沉除砂子和岩屑；有效传递水力功率；承受钻杆和套管的部分重力；提供所钻地层的大量资料；通过水力破碎岩石等重要作用。
钻井液按分散介质(连续相)可分为油基钻井液、水基钻井液、气体型钻井流体等，前两者为目前实际应用中常用的钻井液。油基钻井液是以油(主要是柴油或原油)为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。油基钻井液具有润滑性能优良、抑制性强、井壁稳定性好和抗温性能好等优点，但是由于其是以柴油或原油为分散介质，难以降解，会污染环境。水基钻井液是以水作为分散介质、以粘土(膨润土)、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。水基钻井液具有来源丰富、成本较低、污染低等优点，但是受限于作为载体的水的粘度较低、成膜性较差、承载能力低，使得水基钻井液始终难以突破润滑性不足、抗压性能差的瓶颈。这些问题也进一步限制了钻井液的应用和开采效果。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种酿酒废渣用于制备钻井液的用途，以解决现有技术中酿酒废渣再利用困难的问题；
本发明解决的第二个技术问题在于提供一种钻井液。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种酿酒废渣的新用途，所述酿酒废渣用于制备钻井液。
所述钻井液为生物柴油基钻井液。
进一步的，所述酿酒废渣为烷基酚聚氧乙烯醚改性酿酒废渣。
本发明还公开了一种生物柴油基钻井液，所述钻井液包括如下组分：
生物柴油100体积份；
酿酒废渣20-30重量份；
失水山梨糖醇脂肪酸酯5-10重量份；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1-3重量份；
甲氧基异丁酸烷基酯1-3重量份；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚1-5重量份；
异辛酸酯1-3重量份；
所述重量份与所述体积份的关系为g/mL的关系。
优选的，所述钻井液包括如下组分：
生物柴油100体积份；
酿酒废渣25重量份；
失水山梨糖醇脂肪酸酯8重量份；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯2重量份
甲氧基异丁酸烷基酯2重量份；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚3重量份；
异辛酸酯2重量份。
所述酿酒废渣为烷基酚聚氧乙烯醚改性酿酒废渣。
所述生物柴油为以高级脂肪酸甲酯为主要成分的生物柴油。
本发明还公开了一种制备所述的生物柴油基钻井液的方法，包括取选定量的所述酿酒废渣、水山梨糖醇脂肪酸酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、甲氧基异丁酸烷基酯、异辛酸分别加入所述生物柴油中的步骤，搅拌均匀，即得。
所述的制备所述的生物柴油基钻井液的方法，还包括以烷基酚聚氧乙烯醚对所述酿酒废渣进行改性处理的步骤，具体包括：取所述酿酒废渣加水混匀，形成悬浮液；加入所需的烷基酚聚氧乙烯醚混合，控制反应温度为40-50℃，进行反应约2h；随后将所得产物进行洗涤，并干燥、过筛，即得。所述酿酒废渣与所述烷基酚聚氧乙烯醚的用量比为1-3：1，以2：1为宜。
所述的制备所述的生物柴油基钻井液的方法，还包括在改性处理之前，取酿酒废渣进行固液分离及干燥处理至含水率低于10％的步骤。
所述酿酒废渣为以粮食为原料进行发酵酿酒工艺所产生的废渣。
本发明所述钻井液以现有技术中一般酿酒工艺所得废渣为原料进行废物利用，通过对酿酒废渣进行化学改性处理，使其性能得到改性，具有制备钻井液的性能。同时，本发明方案以改性酿酒废渣为基础，通过精心筛选其他配合原料，制备的钻井液具有很好的分散稳定性，同时，所述钻井液的滤失和流变性能良好，同时本发明所述钻井液具有良好的高温稳定性，可应用在温度较高的地层。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种酿酒工艺，包括如下步骤：
S1、取高粱90kg粉碎至高粱4-8瓣/粒，混合均匀后、并添加55kg的水(75℃)进行润糁18h，再进行装甑蒸料80min，得到粮糟；
S2、将步骤S1中所述粮糟出甑，并加入28kg的冷水进行扬冷处理，扬冷后加入10kg的大曲和0.03kg的生香活性干酵母，得到大渣，并于12℃入池进行大渣发酵28天；
S3、取上述发酵后的所述大渣，加入15kg的稻壳混合均匀后，装甑进行蒸馏50min，得到大渣酒和粮糟，备用；
S4、将步骤S3得到的所述粮糟出甑，加30Kg的水，扬冷后加入8kg的大曲和0.02kg的生香活性干酵母，得到二渣，于15℃入缸进行二渣发酵28天；
S5、取发酵后的所述二渣，加入占所述二渣重量10wt％的稻壳混合均匀后装甑，进行蒸馏50min，得到二渣酒；
S6、将得到的所述大渣酒和所述二渣酒按45:55的质量比进行勾兑，混合勾兑后降到54度，即得所述酒。
取上述各个步骤中固液分离产生的废渣混合，即为通常酿酒工艺的酿酒废渣，将所述酿酒废渣经固液分离及干燥处理至含水率低于10％。
实施例2酿酒废渣改性
取实施例1中所述酿酒废渣，加2-3重量倍量的水混匀，形成悬浮液；随后加入所需的烷基酚聚氧乙烯醚混合(酿酒废渣与烷基酚聚氧乙烯醚的用量比为1：1)，控制反应温度为40-50℃，进行反应约2h；随后将所得产物进行洗涤，并干燥、过筛，即得。
实施例3酿酒废渣改性
取实施例1中所述酿酒废渣，加2-3重量倍量的水混匀，形成悬浮液；随后加入所需的烷基酚聚氧乙烯醚混合(酿酒废渣与烷基酚聚氧乙烯醚的用量比为1：2)，控制反应温度为40-50℃，进行反应约2h；随后将所得产物进行洗涤，并干燥、过筛，即得。
实施例4酿酒废渣改性
取实施例1中所述酿酒废渣，加2-3重量倍量的水混匀，形成悬浮液；随后加入所需的烷基酚聚氧乙烯醚混合(酿酒废渣与烷基酚聚氧乙烯醚的用量比为1：3)，控制反应温度为40-50℃，进行反应约2h；随后将所得产物进行洗涤，并干燥、过筛，即得。
实施例5钻井液
本实施例所述的生物柴油基钻井液，包括如下组分：
生物柴油100L；
实施例2制得酿酒废渣20kg；
失水山梨糖醇脂肪酸酯10kg；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1kg；
甲氧基异丁酸烷基酯3kg；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚1kg；
异辛酸酯3kg。
本实施例所述生物柴油基钻井液的制备方法，包括取选定量的所述酿酒废渣、水山梨糖醇脂肪酸酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、甲氧基异丁酸烷基酯、异辛酸分别加入所述生物柴油中的步骤，搅拌均匀，即得。
实施例6钻井液
本实施例所述的生物柴油基钻井液，包括如下组分：
生物柴油100L；
实施例3制得酿酒废渣25kg；
失水山梨糖醇脂肪酸酯8kg；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯2kg；
甲氧基异丁酸烷基酯2kg；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚3kg；
异辛酸酯2kg。
本实施例所述生物柴油基钻井液的制备方法同实施例5。
实施例7钻井液
本实施例所述的生物柴油基钻井液，包括如下组分：
生物柴油100L；
实施例4制得酿酒废渣30kg；
失水山梨糖醇脂肪酸酯5kg；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯3kg；
甲氧基异丁酸烷基酯1kg；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚5kg；
异辛酸酯1kg。
本实施例所述生物柴油基钻井液的制备方法同实施例5。
实施例8钻井液
本实施例所述的生物柴油基钻井液，包括如下组分：
生物柴油100L；
实施例3制得酿酒废渣22kg；
失水山梨糖醇脂肪酸酯9kg；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1.5kg；
甲氧基异丁酸烷基酯2.5kg；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚2kg；
异辛酸酯2.5kg。
本实施例所述生物柴油基钻井液的制备方法同实施例5。
实施例9钻井液
本实施例所述的生物柴油基钻井液，包括如下组分：
生物柴油100L；
实施例3制得酿酒废渣28kg；
失水山梨糖醇脂肪酸酯6kg；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯2.5kg；
甲氧基异丁酸烷基酯1.5kg；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚4kg；
异辛酸酯1.5kg。
本实施例所述生物柴油基钻井液的制备方法同实施例5。
实验例
1、分层实验
分别取实施例5-9制得的生物柴油基钻井液于180℃进行老化16h后，静置48h，实施例5-9制得的生物柴油基钻井液均没有发生分层。可见，本发明所述利用酿酒废渣制备的钻井液具有很好的分散稳定性。
2、性能测试
根据《油基钻井液现场测试程序》中公布的国家标准方法，对实施例5-9中制得的生物柴油基钻井液的各项性能进行测试，记录于下表1。
表1生物柴油基钻井液的性能测试结果
编号 API滤失量/mL 表观粘度/Pas 塑性粘度/Pas 动切力/Pa
实施例5 10 34 30 10
实施例6 6 30 27 13
实施例7 11 35 30 9
实施例8 8 32 28 11
实施例9 9 32 29 12
从上述数据可以看出，说明本发明所述钻井液的滤失和流变性能良好，同时本发明所述钻井液具有良好的高温稳定性，可应用在温度较高的地层。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种酿酒废渣的新用途，其特征在于，所述酿酒废渣用于制备钻井液。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述钻井液为生物柴油基钻井液。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述酿酒废渣为烷基酚聚氧乙烯醚改性酿酒废渣。
4.一种生物柴油基钻井液，其特征在于，所述钻井液包括如下组分：
生物柴油100体积份；
酿酒废渣20-30重量份；
失水山梨糖醇脂肪酸酯5-10重量份；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1-3重量份；
甲氧基异丁酸烷基酯1-3重量份；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚1-5重量份；
异辛酸酯1-3重量份；
所述重量份与所述体积份的关系为g/mL的关系。
5.根据权利要求4所述的生物柴油基钻井液，其特征在于，所述钻井液包括如下组分：
生物柴油100体积份；
酿酒废渣25重量份；
失水山梨糖醇脂肪酸酯8重量份；
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯2重量份
甲氧基异丁酸烷基酯2重量份；
脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚3重量份；
异辛酸酯2重量份。
6.根据权利要求4或5所述的生物柴油基钻井液，其特征在于，所述酿酒废渣为烷基酚聚氧乙烯醚改性酿酒废渣。
7.根据权利要求4-6任一项所述的生物柴油基钻井液，其特征在于，所述生物柴油为以高级脂肪酸甲酯为主要成分的生物柴油。
8.一种制备权利要求4-7任一所述的生物柴油基钻井液的方法，其特征在于：包括取选定量的所述酿酒废渣、水山梨糖醇脂肪酸酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、甲氧基异丁酸烷基酯、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚、异辛酸酯分别加入所述生物柴油中的步骤，搅拌均匀，即得。
9.根据权利要求8所述的制备所述的生物柴油基钻井液的方法，其特征在于，还包括以烷基酚聚氧乙烯醚对所述酿酒废渣进行改性处理的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的制备所述的生物柴油基钻井液的方法，其特征在于，所述酿酒废渣为以粮食为原料进行发酵酿酒工艺所产生的废渣。
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