RU2634764C1 - Способ получения угольно-щелочного реагента - Google Patents
Способ получения угольно-щелочного реагента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634764C1 RU2634764C1 RU2016135881A RU2016135881A RU2634764C1 RU 2634764 C1 RU2634764 C1 RU 2634764C1 RU 2016135881 A RU2016135881 A RU 2016135881A RU 2016135881 A RU2016135881 A RU 2016135881A RU 2634764 C1 RU2634764 C1 RU 2634764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- minutes
- washing plant
- waste
- plant wastes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
- C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/14—Clay-containing compositions
- C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
- C09K8/20—Natural organic compounds or derivatives thereof, e.g. polysaccharides or lignin derivatives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки угля, конкретно к способу получения угольно-щелочного реагента для бурения нефтяных и газовых скважин и как разжижителя шлама в производстве цемента. Технический результат - получение угольно-щелочного реагента из отходов углемойки по упрощенной технологии при минимальных энергозатратах и сохранении качества продукта. В способе получения угольно-щелочного реагента, включающем измельчение отходов углемойки и их обработку водным раствором щелочи, используют отходы углемойки влажностью от 10 до 40% и измельчают их до размера частиц не более 50 мм, после чего проводят обработку отходов водным 50% раствором соды кальцинированной в реакторе-смесителе при температуре нагрева 200°C в течение 30 минут, в полученную нагретую гомогенную суспензию добавляют известь гашеную и перемешивают в течение 60 минут, при этом компоненты используют при следующем соотношении, мас.%: измельченные отходы углемойки от 60 до 65%; известь гашеная от 5 до 10%; сода кальцинированная от 15 до 20%; вода остальное. 2 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области переработки угля, конкретно к способу получения угольно-щелочного реагента для бурения нефтяных и газовых скважин и как разжижителя шлама в производстве цемента.
Угольно-щелочной реагент (УЩР) - является довольно эффективным химическим реагентом для приготовления промывочных жидкостей, несмотря на свою относительно небольшую стоимость. Его получают путем обработки бурого угля каустической содой, в результате чего содержащиеся в буром угле гуминовые кислоты растворяются [http://vseoburenii.сom/ugleshhelochnoy-reagent-ushhr/].
УЩР предназначен для общего улучшения буровых растворов, повышения их дисперсности и агрессивной устойчивости, снижения водоотдачи. По принципу действия эти реагенты являются стабилизаторами суспензий, но выполняют и пептизирующие функции. Они служат для регулирования вязкости и статического напряжения сдвига глинистых растворов, загустевших от выбуренной породы [http://expochem.kz/p4494101-ugleschelochnoj-reagent.html].
Также УЩР используют как разжижитель шлама в производстве цемента. Разжижители добавляют к цементно-сырьевому шламу для снижения его влажности при сохранении приемлемой вязкости (или по иной терминологии заданной текучести). В соответствии с «Правилами технической эксплуатации цементных заводов» минимально необходимая величина растекаемости шлама должна составлять 55 мм. Каждый процент снижения влажности шлама повышает производительность печи на 1,5% и одновременно на 1% снижается расход тепла на обжиг клинкера.
До недавнего времени в качестве наиболее распространенного разжижителя шлама применяли ССБ (сульфитно-спиртовую барду) - отход целлюлозной промышленности. ССБ оказывает разжижающий эффект почти на все сырьевые шламы. Однако высокая стоимость, вызванная в основном дальними перевозками, и сравнительная дефицитность ограничивают широкое применение ее на цементных заводах. Поэтому до сих пор не прекращается поиск альтернативных, недефицитных и эффективных добавок для разжижения цементной шихты. Наиболее перспективными разжижителями, обладающими такими достоинствами, являются торфощелочные и углещелочные реагенты. По эффективности действия на цементно-сырьевые шламы торфощелочные и углещелочные реагенты значительно превосходят дефицитную ССБ [http://sibius.ucoz.ru/index/ugleshhelochnoj_reagent/0-13].
Известен разжижитель цементно-сырьевого шлама, содержащий органический пластификатор на основе лигносульфонатов, согласно изобретению в качестве органического пластификатора содержит композицию лигносульфонатов и полимерных производных ароматических сульфокислот, в которую дополнительно введен мономерный органический электролит и добавка пластифицирующе-воздухововлекающего действия при соотношении компонентов, мас. %: лигносульфонаты - 20-55; полимерные производных ароматических кислот - 40-70; мономерный органический электролит - 1-5; добавка пластифицирующе-воздухововлекающего действия - 1-5 [патент RU 2524096, Опубликован: 27.07.2014].
Однако указанный разжижитель не относится к угольно-щелочным реагентам.
Известен способ получения буроугольного щелочного реагента, включающий измельчение, высушивание, классификацию угля и его смешение с щелочью, отличающийся тем, что процессы высушивания и классификации совмещают с окислением угля при взаимодействии с газовоздушной смесью, содержащей 16-20 об.% кислорода в термоклассификаторе [патент RU 2071969, Опубликован: 20.01.1997].
Однако известный способ является технологически сложным и энергозатратным.
Известен способ получения УЩР путем перемешивания сухого бурого угля или угля после экстракции из него восков и битумов с 40-50%-ным раствором каустической соды [Химия твердого топл. 1974, №2, с. 3].
Недостатком известного способа является то, что реакция взаимодействия гуминовых кислот, присутствующих в угле, в процессе обработке щелочью протекает не полностью и завершается при фасовке, хранении и транспортировке. Это приводит к разогреву тары вплоть до самовозгорания. Кроме того, содержание значительных количеств пылевидной фракции (20-80%) затрудняет использование УЩР в условиях буровой.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения углещелочного реагента, включающий предварительное измельчение угля естественной влажности, обработку его концентрированным водным раствором каустической соды при влажности реакционной смеси не менее 50% и времени реакции в смесителе и шнеках 20-30 мин, первичную сушку реакционной смеси и завершение реакции взаимодействия гуминовых веществ со щелочью, помол реагента, вторичную сушку до влажности реагента 10-15% [Авт. свид. СССР 297765, опубликовано: 01.01.1971].
Недостатком указанного способа является большой расход каустической соды и низкое качество реагента.
В основу изобретения поставлена задача получения угольно-щелочного реагента из отходов углемойки по упрощенной технологии при минимальных энергозатратах и сохранении качества продукта.
Поставленная задача решается предлагаемым способом УЩР, включающим измельчение отходов углемойки и их обработку водным раствором щелочи, причем используют отходы углемойки влажностью от 10 до 40% и измельчают их до размера частиц не более 50 мм, после чего проводят обработку отходов водным 50% раствором соды кальцинированной в реакторе-смесителе при температуре нагрева 200°C в течение 30 минут, в полученную нагретую гомогенную суспензию добавляют известь гашеную и перемешивают в течение 60 минут, при этом компоненты используют при следующем соотношении мас.%: измельченные отходы углемойки от 60 до 65%; известь гашеная от 5 до 10%; сода кальцинированная от 15 до 20%; вода остальное.
Технический результат заявленного способа заключается в том, что предлагаемый способ получения УЩР технологически основан на применении режима высокой температуры с использованием щелочи, что способствует разрыву высокомолекулярных кислотных соединений и образованию низкомолекулярных соединений, благотворно влияющих на конечный продукт. Использование раствора щелочи способствует разрыву пептидных связей и продукт, в результате приобретает вид густой текучей смеси.
Экспериментально установлено, что измельчение бурого угля до размеров частиц не более 50 мм позволяет улучшить реакцию между бурым углем и щелочным реагентом и осуществить полную реакцию за короткое время, что снижает энергозатраты.
Заявленный способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Отходы углемойки бурого угля, добываемого в Ангренском месторождении, измельчили на молотковой дробилке, просеяли через сита с размером ячеек 50 мм. Измельченные и просеянные отходы из расходного бункера питателя в количестве 650 кг подали в реактор-смеситель. Реактор-смеситель непрерывного действия объемом V=1000 л снабжен рубашкой для обогрева и змеевиком для подачи пара. Затем в реактор-смеситель залили 100 л воды с одновременным добавлением щелочи - соды кальцинированной 50% концентрацией и в количестве 150 кг. Температуру в реакторе-смесителе довели до 200°C и поддерживали на этом уровне в течение 30 минут процесса экстрагирования, который осуществляли при механическом перемешивании. В полученную нагретую гомогенную суспензию добавили известь гашеную (пушонка) 100 кг, после чего смесь перемешивали в течение 60 минут.
Пример 2. Отходы углемойки бурого угля, добываемого в Ангренском месторождении, измельчили на молотковой дробилке, просеяли через сита с размером ячеек 50 мм. Измельченные и просеянные отходы из расходного бункера питателя в количестве 600 кг подали в реактор-смеситель. Затем в реактор-смеситель залили 150 л воды с одновременным добавлением щелочи - соды кальцинированной 50% концентрацией и в количестве 200 кг. Температуру в реакторе-смесителе довели до 200°C и поддерживали на этом уровне в течение 30 минут процесса экстрагирования, который осуществляли при механическом перемешивании. В полученную нагретую гомогенную суспензию добавили известь гашеную (пушонка) 50 кг, после чего смесь перемешивали в течение 60 минут.
Полученный УЩР направляют в накопительные емкости, из которых готовый продукт упаковывают в полипропиленовые мешки или полиэтиленовые пакеты вместимостью от 25 до 50 кг.
Полученный предлагаемым способом УЩР может быть использован в качестве разжижителя шлама в производстве цемента. Реагент также предназначен для общего улучшения качества буровых растворов, в том числе уменьшения водоотдачи, а также в качестве стабилизатора как пресных, так и минерализованных глинистых растворов, применяемых при бурении скважин на большую глубину в условиях нормальных и повышенных температур.
Claims (2)
- Способ получения угольно-щелочного реагента из отходов углемойки, включающий измельчение отходов углемойки и их обработку водным раствором щелочи, отличающийся тем, что используют отходы углемойки влажностью от 10 до 40% и измельчают их до размера частиц не более 50 мм, после чего проводят обработку отходов водным 50% раствором соды кальцинированной в реакторе-смесителе при температуре нагрева 200°C в течение 30 минут, в полученную нагретую гомогенную суспензию добавляют известь гашеную и перемешивают в течение 60 минут, при этом компоненты используют при следующем соотношении, мас.%:
-
Измельченные отходы углемойки от 60 до 65% Сода кальцинированная от 15 до 20% Известь гашеная от 5 до 10% Вода остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016135881A RU2634764C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Способ получения угольно-щелочного реагента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016135881A RU2634764C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Способ получения угольно-щелочного реагента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634764C1 true RU2634764C1 (ru) | 2017-11-03 |
Family
ID=60263598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016135881A RU2634764C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Способ получения угольно-щелочного реагента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634764C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU297765A1 (ru) * | Волгоградский научно исследовательский институт нефт ной , газовой | Способ приготовления углещелочного реагента | ||
SU1076411A1 (ru) * | 1982-02-22 | 1984-02-29 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Сырьева смесь дл получени портландцементного клинкера |
SU1222671A1 (ru) * | 1983-07-13 | 1986-04-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Способ приготовлени углещелочного реагента дл глинистых буровых растворов |
SU1447829A1 (ru) * | 1985-07-17 | 1988-12-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Способ получени углещелочного реагента |
RU2071969C1 (ru) * | 1994-07-22 | 1997-01-20 | Институт горючих ископаемых | Способ получения буроугольного щелочного реагента |
-
2016
- 2016-09-05 RU RU2016135881A patent/RU2634764C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU297765A1 (ru) * | Волгоградский научно исследовательский институт нефт ной , газовой | Способ приготовления углещелочного реагента | ||
SU1076411A1 (ru) * | 1982-02-22 | 1984-02-29 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Сырьева смесь дл получени портландцементного клинкера |
SU1222671A1 (ru) * | 1983-07-13 | 1986-04-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Способ приготовлени углещелочного реагента дл глинистых буровых растворов |
SU1447829A1 (ru) * | 1985-07-17 | 1988-12-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Способ получени углещелочного реагента |
RU2071969C1 (ru) * | 1994-07-22 | 1997-01-20 | Институт горючих ископаемых | Способ получения буроугольного щелочного реагента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101020182B (zh) | 造纸工业碱回收固体废渣综合利用的方法 | |
AU2009288752B2 (en) | An improved beneficiation process to produce low ash clean coal from high ash coals | |
KR101602926B1 (ko) | 경석을 이용한 합성 제올라이트 제조방법 | |
CN111689714B (zh) | 一种无氯水泥助磨剂及其制备方法 | |
CN103497791B (zh) | 一种新型污泥水煤浆及其制备方法 | |
CN104768874A (zh) | 从铝土矿残留物中获得有价值物质的方法和装置 | |
CN101700901A (zh) | 一种利用造纸工业碱回收白泥制备轻质碳酸钙的新方法 | |
CN109896840A (zh) | 一种利用煤矸石制备多孔生物载体的方法 | |
KR101789030B1 (ko) | 시멘트 혼화재와 그 제조방법 및 상기 시멘트 혼화재를 포함한 시멘트 및 상기 시멘트 혼화재를 포함한 콘크리트 | |
CA2192540C (en) | Treatment of solid-containing material derived from effluent | |
CN108211759A (zh) | 氯碱工业中产生的盐泥废弃物的处理方法及其应用 | |
US10022759B2 (en) | Method for refining of in power plants produced coal ash and coal containing ashes produced in other combustion processings | |
CN103242918A (zh) | 一种利用浮选精煤制备高浓度水煤浆的方法 | |
RU2634764C1 (ru) | Способ получения угольно-щелочного реагента | |
KR101216660B1 (ko) | 폐기물로부터 합성 제올라이트를 제조하는 장치 | |
CN113955980A (zh) | 一种煤矸石基微细颗粒填充材料制备方法 | |
CN102690698A (zh) | 污泥燃料及其制造方法 | |
CN105419748A (zh) | 一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法 | |
CN104310846A (zh) | 水泥助磨剂 | |
WO2016001490A1 (en) | Method of utilizing lignin contained in black liquor | |
CN102627435B (zh) | 一种纸浆废渣蒸压砖及其制备方法 | |
CN109647339B (zh) | 利用半焦制备霉菌毒素吸附剂的方法 | |
CN106244267A (zh) | 一种洁净燃烧型水煤浆及其制备方法 | |
CN105001933A (zh) | 用苛性白泥制造固硫环保型煤粘结剂 | |
CN113683323B (zh) | 一种改性钢渣脱硫灰混合料及其制备方法及胶凝材料 |