RU2209824C2

RU2209824C2 - Method of preparing mud powder

Info

Publication number: RU2209824C2
Application number: RU2001127377A
Authority: RU
Inventors: В.П. Доронин; В.И. Горденко; Т.П. Сорокина; А.И. Макулов; А.А. Маслов; Ержан Молдашевич Сапаргалиев; Михаил Матвеевич Кравченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Алтайская сырьевая компания"
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2003-08-10

Abstract

FIELD: sorbents. SUBSTANCE: invention provides mud powder for preparing drilling fluids, adsorbents and clay-based catalyst carriers, for purification of petroleum derivatives, clarification of vines and fruit juices, for preparing enterosorbents, etc. According to method of invention, mud powder is prepared from bentonite or palygorskite, or kaolinite clay by disintegrating raw material resulting in mechanical activation followed by thermal activation with gaseous heat carrier in thermal-shock mode at temperature of heat carrier from 150 to 550 C and heating velocity between 100 and 1000^oC/s. Bentonite clay utilized is in alkaline and alkali-earth forms. EFFECT: increased yield of drilling fluid from nonmodified mud powder. 4 cl, 3 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для приготовления глинопорошка для буровых растворов, для приготовления адсорбентов и носителей для катализаторов на основе глин, для очистки нефтепродуктов, осветления вин и фруктовых соков, для приготовления энтеросорбентов и в других областях использования глинопорошка. The invention relates to the oil refining industry and can be used for the preparation of clay powder for drilling fluids, for the preparation of adsorbents and carriers for clay-based catalysts, for the purification of petroleum products, the clarification of wines and fruit juices, for the preparation of enterosorbents and other uses of clay powder.

Известен способ приготовления глинопорошка путем гидратации подсушенной глины в воде с последующей сушкой продукта в потоке дымовых газов в распылительной сушилке [Белопольский М.С. Сушка керамических суспензий в распылительных сушилках. М.: Стройиздат, 1972, с. 20-30]. A known method of preparing clay powder by hydration of dried clay in water, followed by drying of the product in a stream of flue gases in a spray dryer [Belopolsky MS Drying ceramic suspensions in spray dryers. M .: Stroyizdat, 1972, p. 20-30].

Недостатком данного способа являются большие энергетические затраты на приготовление глинопорошка. The disadvantage of this method is the high energy costs for the preparation of clay powder.

Известен способ приготовления глинопорошка с автоклавированием водной суспензии глины с последующей распылительной сушкой полученной суспензии [Авторское свидетельство СССР 717119, 1980]. A known method of preparing clay powder with autoclaving an aqueous suspension of clay, followed by spray drying of the resulting suspension [USSR Author's Certificate 717119, 1980].

Недостатком известного способа являются также большие энергетические затраты. The disadvantage of this method is also the high energy costs.

Заявителю известен способ приготовления глинопорошков, заключающийся в том, что комковая глина после грубого дробления подсушивается в сушильных барабанах до остаточной влажности 10-12 мас.% и подвергается тонкому помолу в шаровых или роликово-маятниковых мельницах с одновременной подсушкой до 6-8 мас.% [Денисов П.И. и др. Производство и применение глинопорошков в бурении. М. : Недра, 1964, с. 32-48]. Этот способ наиболее близкий к предлагаемому заявителем способу по существенным признакам и является прототипом. The applicant knows a method for preparing clay powders, which consists in that lump clay, after coarse crushing, is dried in drying drums to a residual moisture content of 10-12 wt.% And subjected to fine grinding in ball or roller-pendulum mills with simultaneous drying to 6-8 wt.% [Denisov P.I. and others. Production and use of clay powders in drilling. M.: Nedra, 1964, p. 32-48]. This method is the closest to the proposed by the applicant method according to the essential features and is a prototype.

Недостатком известного способа является недостаточная активность глинопорошка при взаимодействии его с водой, заключающаяся в низкой степени набухания полученного данным способом глинопорошка. The disadvantage of this method is the lack of activity of the clay powder when it interacts with water, which consists in a low degree of swelling of the clay powder obtained by this method.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение активности глинопорошка при взаимодействии его с водой или водными растворами. The problem to which the invention is directed, is to increase the activity of clay powder when it interacts with water or aqueous solutions.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода бурового раствора из немодифицированного глинопорошка. The technical result of the invention is to increase the yield of drilling fluid from unmodified clay powder.

В способе приготовления глинопорошка из глины бентонитовой, или палыгорскитовой, или каолинитовой структуры путем дезинтегрирования, после механической активации при дезинтегрировании дополнительно проводят термическую активацию газообразным теплоносителем путем термического удара при температуре указанного теплоносителя 150-550^oС.In the method of preparing clay powder from bentonite clay, or palygorskite, or kaolinite structure by disintegration, after mechanical activation during disintegration, thermal activation is additionally carried out by a gaseous heat carrier by thermal shock at a temperature of the specified heat carrier 150-550 ^o C.

Термическую активацию проводят путем термического удара указанного порошка при скоростях нагрева от 100 до 1000 градусов в секунду. Thermal activation is carried out by thermal shock of the specified powder at heating rates from 100 to 1000 degrees per second.

При этом используют глину бентонитовой структуры щелочной формы, а также глину бентонитовой структуры щелочноземельной формы. In this case, clay of a bentonite structure of an alkaline form is used, as well as clay of a bentonite structure of an alkaline earth form.

Исходную глину подсушивают до влажности от 8 до 16 мас.%. Глину подвергают дроблению на щековой мельнице. Размер частиц глины после дробления составляет от 1 мм до 2 см. Дробленую глину подвергают дезинтегрированию на высокоскоростном дезинтеграторе. После дезинтегрирования глинопорошок подвергают термической активации путем подачи глинопорошка в поток газообразного теплоносителя. Взаимодействие между глинопорошком и газообразным теплоносителем осуществляется в режиме пневмотранспорта. Температура газообразного теплоносителя составляет от 150 до 550^oС. При температурах термической активации менее 150^oС не происходит теплового удара для частиц глинопорошка и их качество остается без изменения. При температурах термической активации более 550^oС происходит значительная дегидратация частиц глинопорошка и их качество ухудшается. Время контакта между газообразным теплоносителем и глинопорошком выдерживают от 0.1 до 10 секунд в зависимости от скорости и температуры теплоносителя. В качестве газообразного теплоносителя используют дымовые газы, предварительно нагретый воздух или инертный газ.The original clay is dried to a moisture content of from 8 to 16 wt.%. Clay is crushed in a jaw mill. The particle size of clay after crushing is from 1 mm to 2 cm. Crushed clay is subjected to disintegration on a high-speed disintegrator. After disintegration, the clay powder is subjected to thermal activation by feeding the clay powder into the gaseous coolant stream. The interaction between the clay powder and the gaseous coolant is carried out in the pneumatic transport mode. The temperature of the gaseous coolant is from 150 to 550 ^o C. At temperatures of thermal activation less than 150 ^o With there is no thermal shock for the particles of clay powder and their quality remains unchanged. At temperatures of thermal activation of more than 550 ^o C there is a significant dehydration of particles of clay powder and their quality is deteriorating. The contact time between the gaseous coolant and clay powder can withstand from 0.1 to 10 seconds, depending on the speed and temperature of the coolant. As a gaseous coolant, flue gases, preheated air or an inert gas are used.

Получаемый глинопорошок характеризуется повышенной дисперсностью и высокой степенью набухания. The resulting clay powder is characterized by high dispersion and a high degree of swelling.

Получаемый глинопорошок испытывают на набухаемость. К 2000 мл воды добавляют 100 г глинопорошка. Гидратацию осуществляют в течение 1 ч в покое и 2 ч при перемешивании. Суспензию глинопорошка отстаивают в покое в течение 12 часов. За степень набухания принимают величину отношения объема отстоявшейся суспензии к объему исходного глинопорошка. Данную величину выражают в процентах. The resulting clay powder is tested for swelling. To 2000 ml of water add 100 g of clay powder. Hydration is carried out for 1 h at rest and 2 hours with stirring. The suspension of clay powder is left standing for 12 hours. For the degree of swelling take the value of the ratio of the volume of the settled suspension to the volume of the original clay powder. This value is expressed as a percentage.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Иллюстрирует известный способ. Глину бентонитовой структуры в кальциевой (щелочноземельной) форме в количестве 2 кг высушивают в сушильном шкафу до влажности 11 мас.%. Глину подвергают предварительному дроблению на щековой дробилке до размера частиц от 1 до 5 мм. Полученную дробленую глину пропускают через высокоскоростной дезинтегратор. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 1. Example 1. Illustrates a known method. Clay of the bentonite structure in calcium (alkaline earth) form in the amount of 2 kg is dried in an oven to a moisture content of 11 wt.%. Clay is subjected to preliminary crushing on a jaw crusher to a particle size of 1 to 5 mm. The resulting crushed clay is passed through a high-speed disintegrator. The properties of the obtained clay powder are shown in table 1.

Пример 2. Иллюстрирует известный способ. Отличие от примера 1 заключается в том, что используют глину бентонитовой структуры в щелочной форме. Example 2. Illustrates a known method. The difference from example 1 is that they use clay of a bentonite structure in an alkaline form.

Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 1. The properties of the obtained clay powder are shown in table 1.

Пример 3. Иллюстрирует предлагаемый способ. Глину бентонитовой структуры в щелочноземельной форме, приготовленную, как в примере 1, подвергают термическому удару со скоростью нагрева 200 градусов в секунду при температуре нагретого воздуха 300^oС. Полученный глинопорошок охлаждают до комнатной температуры. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 1.Example 3. Illustrates the proposed method. Clay of a bentonite structure in alkaline earth form, prepared as in Example 1, is subjected to thermal shock at a heating rate of 200 degrees per second at a temperature of heated air of 300 ^o C. The resulting clay powder is cooled to room temperature. The properties of the obtained clay powder are shown in table 1.

Пример 4. Иллюстрирует предлагаемый способ. Отличие от примера 3 заключается в том, что используют глину бентонитовой структуры в щелочной форме. Example 4. Illustrates the proposed method. The difference from example 3 is that they use clay of a bentonite structure in an alkaline form.

Пример 5. Иллюстрирует предлагаемый способ. Отличие от примера 3 заключается в скорости нагрева, равной 350 градусов в секунду при температуре нагретого воздуха 450^oС. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 1.Example 5. Illustrates the proposed method. The difference from example 3 is the heating rate of 350 degrees per second at a temperature of heated air of 450 ^o C. The properties of the obtained clay powder are shown in table 1.

Пример 6. Иллюстрирует предлагаемый способ. Отличие от примера 5 заключается в том, что используют щелочную форму бентонитовой глины. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 1. Example 6. Illustrates the proposed method. The difference from example 5 is that they use the alkaline form of bentonite clay. The properties of the obtained clay powder are shown in table 1.

Пример 7. Иллюстрирует известный способ. Отличие от примера 1 заключается в том, что используют глину палыгорскитовой структуры. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 2. Example 7. Illustrates a known method. The difference from example 1 is that they use clay palygorskite structure. The properties of the obtained clay powder are shown in table 2.

Пример 8. Иллюстрирует предлагаемый способ. Отличие от примера 3 заключается в том, что используют глину палыгорскитовой структуры. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 2. Example 8. Illustrates the proposed method. The difference from example 3 is that they use clay palygorskite structure. The properties of the obtained clay powder are shown in table 2.

Пример 9. Иллюстрирует известный способ. Отличие от примера 1 заключается в том, что используют глину каолинитовой структуры. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 3. Example 9. Illustrates a known method. The difference from example 1 is that they use clay kaolinite structure. The properties of the obtained clay powder are shown in table 3.

Пример 10. Иллюстрирует предлагаемый способ. Отличие от примера 3 заключается в том, что используют глину каолинитовой структуры. Свойства полученного глинопорошка приведены в таблице 3. Example 10. Illustrates the proposed method. The difference from example 3 is that they use clay kaolinite structure. The properties of the obtained clay powder are shown in table 3.

Глинопорошок, приготовленный по предлагаемому способу, имеет более высокие показатели качества по сравнению с известным способом приготовления глинопорошка. The clay powder prepared by the proposed method has higher quality indicators compared to the known method for the preparation of clay powder.

Claims

1. A method of preparing clay powder from bentonite clay, or palygorskite, or kaolinite structure by disintegration, characterized in that after mechanical activation during disintegration, thermal activation is additionally carried out by gaseous heat carrier by thermal shock at a temperature of the specified heat carrier from 150 to 550 ^o C.

2. The method according to p. 1, characterized in that the thermal activation is carried out by thermal shock of the specified powder at heating rates from 100 to 1000 degrees per second.

3. The method according to p. 1, characterized in that they use clay bentonite structure of an alkaline form.

4. The method according to p. 1, characterized in that they use clay bentonite structure of alkaline earth form.