CN114159839A - 一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,属于消泡剂的制备领域,其制备方法具体为:步骤一、先将γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷在温度30‑60℃、弱碱性条件下水解制得低聚硅氧烷产物A,步骤二、然后将产物A作为起始剂加入高温高压反应釜中在催化剂作用下,80~130℃温度聚合环氧乙烷、环氧丙烷得产物B;步骤三、控制体系温度35‑70℃,将产物B、纳米SiO2和溶剂高速搅拌1‑4小时,使产物B吸附在纳米SiO2表面、均匀分散在溶剂中,制得目标产物。本发明得到的消泡剂,对环境无毒无害,可快速作用于气‑液界面应,消泡效果好且具有长时间抑泡作用等特点。
Description
技术领域
本发明属于消泡剂的制备领域,具体涉及一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,可应用于多种工业生产过程中泡沫的消除。
背景技术
当今社会,大部分产品工业生产过程中会产生起泡现象,泡沫的产生,不仅严重影响生产效率、增加生产成本,而且对设备、管线也存在一定危害,特别是有些特殊工业品生产时会加入表面活性剂,起泡更为严重。现阶段,各大油田进入二次采油后期及三次采油初期阶段,随着各种增产措施的实施,特别是三元复合驱采油,会使采出液产生大量的泡沫。若不及时消除这些泡沫,将会大大降低原油采出率、增加生产成本及对原油乳状液的后续处理带来不必要的麻烦。目前所使用的消泡剂多为聚醚类消泡剂,此类消泡剂虽有一定的消泡作用但抑泡作用差,且存在使用量大等缺点。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题,公开了一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,通过本发明方法得到的消泡剂,对环境无毒无害,可快速作用于气-液界面应,消泡效果好且具有长时间抑泡作用等特点。
本发明是这样实现的:
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法具体为:
步骤一、先将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷在温度30-60℃、弱碱性条件下水解制得低聚硅氧烷产物A,
步骤二、然后将产物A作为起始剂加入反应釜中在催化剂作用下,80~130℃温度聚合环氧乙烷、环氧丙烷得产物B;
步骤三、控制体系温度35-70℃,将产物B、纳米SiO2和溶剂高速搅拌1-4小时,使产物B吸附在纳米SiO2表面、均匀分散在溶剂中,制得目标产物。
进一步,所述的步骤一中制备产物A的弱碱性条件下水解,采用用三乙醇胺调节pH,弱碱性的pH范围为:7.5~8.0;所述的γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷占总质量的40-75%,蒸馏水占总质量的10-55%,其余为pH调节剂。
进一步,所述的步骤二中所用催化剂为KOH和/或NaOH;所述的产物A占总量的25-50%,环氧乙烷占总量的20-60%,环氧丙烷占总量的40-70%。
进一步,所述的步骤三中的溶剂为蒸馏水与二甲基甲酰胺的混合溶液;所述的产物B占总量的20-60%,纳米SiO2占总量的10-50%,其余为溶剂。
本发明与现有技术的有益效果在于:
通过本发明方法制备的消泡剂克服了市面上消泡剂消泡效果差、抑泡时间短、价格高等问题,本发明是提供一种新型、环保、高效消泡剂的制备方法;本发明得到的消泡剂,对环境无毒无害,可快速作用于气-液界面应,消泡效果好且具有长时间抑泡作用等特点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚,明确,以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下列举具体的实例叙述本发明:
实施例1
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷60克、蒸馏水35克、三乙醇胺5克加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应4小时得产物A。
2)将30克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入40克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入30克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将40克产物B、蒸馏水10克、二甲基甲酰胺15克、35克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应2小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
实施例2
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷50克、蒸馏水45克、三乙醇胺5克加入带有搅拌装置的反应器中,在55℃搅拌条件反应4小时得产物A。
2)将25克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入40克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入35克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将40克产物B、蒸馏水5克、二甲基甲酰胺15克、40克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在50℃搅拌条件反应3小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
实施例3
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷60克、蒸馏水35克、三乙醇胺5克加入带有搅拌装置的反应器中,在50℃搅拌条件反应3.5小时得产物A。
2)将20克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入40克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入40克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将40克产物B、蒸馏水10克、二甲基甲酰胺15克、35克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在40℃搅拌条件反应2小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
实施例4
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷50克、蒸馏水42克、三乙醇胺8克加入带有搅拌装置的反应器中,在60℃搅拌条件反应4小时得产物A。
2)将25克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入40克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入35克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将50克产物B、蒸馏水5克、二甲基甲酰胺15克、30克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在50℃搅拌条件反应3小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
实施例5
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷40克、蒸馏水55克、三乙醇胺5克加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应4小时得产物A。
2)将25克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入20克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入55克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将20克产物B、蒸馏水35克、二甲基甲酰胺35克、10克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应2小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
实施例6
一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法如下:
1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷75克、蒸馏水25克、三乙醇胺5克加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应4小时得产物A。
2)将25克产物A和1克KOH加入带有搅拌、冷凝装置的反应器中,加热升温至115~145℃,控制反应容器内压力在0.4MPa以下,通入20克环氧乙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧乙烷;然后同样条件下通入55克环氧丙烷充分反应后,抽真空除去未反应的环氧丙烷,得到初产物B。
3)将30克产物B、蒸馏水10克、二甲基甲酰胺10克、50克纳米SiO2加入带有搅拌装置的反应器中,在45℃搅拌条件反应2小时,制得微孔纳米粒消泡剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法具体为:
步骤一、先将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷在温度30-60℃、弱碱性条件下水解制得低聚硅氧烷产物A;
步骤二、然后将产物A作为起始剂加入反应釜中在催化剂作用下,80~130℃温度聚合环氧乙烷、环氧丙烷得产物B;
步骤三、控制体系温度35-70℃,将产物B、纳米SiO2和溶剂高速搅拌1-4小时,使产物B吸附在纳米SiO2表面、均匀分散在溶剂中,制得目标产物。
2.根据权利要求1所述的一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤一中制备产物A的弱碱性条件下水解,采用用三乙醇胺调节pH,弱碱性的pH范围为:7.5~8.0;所述的γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷占总质量的40-75%,蒸馏水占总质量的10-55%,其余为pH调节剂。
3.根据权利要求1所述的一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤二中所用催化剂为KOH和/或NaOH;所述的产物A占总量的25-50%,环氧乙烷占总量的20-60%,环氧丙烷占总量的40-70%。
4.根据权利要求1所述的一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤三中的溶剂为蒸馏水与二甲基甲酰胺的混合溶液;所述的产物B占总量的20-60%,纳米SiO2占总量的10-50%,其余为溶剂。
5.根据权利要求1~4任一所述的一种微孔纳米粒消泡剂的制备方法制备得到的消泡剂。
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