Способ получения понизителя вязкости глинистых суспензий

 

ОПИСАНИЕ

И.ÇOSPKTE Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубики (ii>937471 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (54)М. Кд. (22) Заявлено 14. 01 . 80 (2% ) 2870409/23 05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 08 6 8/10//

//С 09 К 7/02

В 22 С 1/02 (53) УДК678.632 (o88.8) (Ьсуднрствевый коинтет

СССР

Опубликовано 23 . 06 . 82. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 23.06.82 нв делаи нзебретеннй н отнрытнй (72) Авторы изобретения

А.Н.Кислицын и Н.А.Сангалова

Центральный научно-исследовательский и проектный..., . институт лесохимической промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОНИЗИТЕЛЯ ВЯЗКОСТИ

ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к технологии производства понизителя вязкости, применяемого в нефте- и газодобывающей промышленности и процессах приготовления формовочных смесей литейного производства для разжижения глинистых суспенэий.

Органические понизители вязкости являются эффективными разжижителями бурильных растворов и перспективными поверхностно-активными добавками для модифицирования формовочных смесей.

Известен способ получения углещелочного реагента (УЦР ), представляющего собой щелочную вытяжку из бурых углей, который по эффективности действия уступает такому пониэителю вязкости, как полифенольный лесохимический (ПФЛХ) (1 )и C2 j.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения понизителя вязкости ПФЛХ путем конденсации фенолов растворимой смолы термолиза древесины в новолак с последующим сульфометилированием (3 ).

Однако известный способ не позволяет получать понизитель вязкости, водные растворы которого сохраняли бы стабильность длительное время.

Процесс составления многокомпонентных суспензий для формовочных смесей в литейном производстве предусматривает приготовление водных растворов

ПФЛХ 20-303-ной концентрации.

Практика применения ПФЛХ в этом направлении показала ограниченную растворимость продукта в воде. Растворение такого продукта сопровождается выпадением вязкого смолообраэного осадка в количестве до 303 от взятого реагента. Образовавшийся осадок забивает линии трубопровода, по котооым раствор ПФЛХ поступает в смесеприготовительное отделение создаются аварийные ситуации в техно3 937471 4 логическом процессе. Кроме:-о, объем производства ПФЛХ определяется (лимитируется ) количеством растворимой смолы, получаемой при термолизе древесины. $

Цель изобретения - повышение стабильности раст воров по низи теля.

Эта цель достигается способом по лучения понизителя вязкости глинистых суспензий, включающим конден- 16 сацию фенолов растворимой смолы термоли за древесины с формальдегидом с последующим сульфометилированием полученного новолачного продукта, проводят допол нительную конденсацию сульфометилированного продукта с концентратом сульфитно-дрожжевой бражки в весовом соотношении последней и Фенолов растворимой смолы, равном

1:2-3:1, при 90"105 С. 2о

Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки имеет следующие характеристики;

Gyxvtx веществ, мас. Ф 50

Нерастворимых в воде веществ к весу сухих веществ, мас.3 0,7

Редуцирующих веществ,,мас.4 5,7

Золы, мас.3

Активная кислотность рН 49 3

Вязкость условная при 20+1 С по вискозиметру

ВЗ-4, с 150

Сульфитно-дрожжевая бражка по своему действию - понизитель вязкости, но менее эффективный в сравнении ., .с ПФЛХ.

Результаты обработки глинистого раствора даны в табл.). следующей методике.

1 Растворимую смолу конденсируют

Сульфитно-спиртовая бражка огра ниченно применяется для разжижения глинистых суспензий, чаще используется в комбинированных рецептурах и как сырье для получения более зф» фективных реагентов.

Использование в смесеприготовительных процессах литейного производства понизителей,, щелочного характера (ПФЛХ, предпочтительней потому, что сульфитно"спиртовая бражка - продукт с кислой реакцией, 25

30 ф

43

56

М и контакт такой добавки с металлом может способствовать окислению и некачественной поверхности отливок °

Для получения понизителя вязкости, водные растворы которого стабильны, т.е. способны при хранении не давать осадок, концентрат бражки и растворимая смола берется в весовом соотношении бражки к фенолам смолы 1:2 - 2;1 при соответствующих этому соотношению расходах вспомогательных материалов, Понизитель вязкости получают по с формальдегидом в присутствии катализатора серной кислоты, полученный наволак промывают водой, растворяют в водном растворе едкого натрия. Затем сульфометилируют; новолак растворами формалина и сульфита бисульфита ) натрия и конденсируют с концентратом бражки при нагревании, При 90-,105ОС за счет реакции конденсации молекул сульфометилирован-, ного новолака и лигносульфонатов бражки образуется понизитель вязкости с хорошей растворимостью в воде.

Механическое смешивание двух пониэителей вязкости (ПФЛХ и ССБ) не устраняет недостаток ПФЛХ вЂ” нестабиль ность его водных растворов, хотя в силу разбавления, смолообразного осадка образуется меньше(до 154), т.е. такая мера продукт не улучшает.

Разжижающая способность реагентов по предлагаемому изобретению находится на уровне ПФЛХ.

Пример 1. К 25 г растворимой смолы, разбавленной 25 жл воды и доведенной до кипения, при перемешивании добавляют 1 r серной кислоты (концентрированной ) и 3 г форма. лина 403-ного. Смесь перемешивают

30 мин при температуре кипения. Образовавшийся наволак промывают водой в соотношении 1:1, растворяют в ,12,5 г едкого натрия 42 -ного, нагре- вают до 90 С и добавляют раствор оксиметансульфоната натрия, приготовленный предварительно путем перемешивания 4, 5 r 403-ного формалина и раствора сульфита натрия

115 г сульфита натрия и 15 г воды).

Реакционную массу нагревают до 98 С, и перемешивают при этой температуое 1 ч. Затеи добавляют 25 г кон937471

1Î

Таблица

Условная вязкость истечения

500 смэ глинистого раствора, с

Количество

Образец

1 мин 10 мин

Глинистая суспензия без добавки

178

200

Не течет

l l»

200

200

То же, с добавкой бражки

150

0 5

176

114

0 5

То же, с добавкой ПФЛХ

43

0,5

131

29

0 5

5 центрата сульфитно-дрожжевой браж,ки и конденсируют при нагревании о до 98 С. Готовый продукт выпаривают; до остаточной влажности 6-74, В приведенном примере весовое соотношение фенолов растворимой смолы к бражке равно 1:1.

Пример 2.. Пониэитель вязкости получен, как описано в примере 1. Соотношейие фенолов к бражке 2:1..

Пример 3. Понизитель вязкости получен, как описано в примере 1.

Соотношение фенолов к бражке 1: 2, 15

По разжижаюшему действию на глинистые суспенэии предлагаемый понизитель вязкости не уступает ПФЛХ, обладая при этом полной растворимостью в воде. Сравнение проведено 20 по .стандартной методике. Стабильность оценивалась на примере приготовления и хранения 303-ного раствора.

Результаты испытаний приведены в в табл. 2.

Приведенные данные показывают, что предлагаемый способ позволяет получить понизитель вязкости, водные растворы которого стабильны при хранении, без снижения раэжижающей спос06нрсти реагента, Предлагаемый способ дает. воэможность расширить сырьевую базу эа счет введения концентрата сульфитнодрожжевой бражки.

Ожидаемый зкономический эффект на полный объем производства понизителя вязкости составит 228 тыс.руб. в год.

Статическое напряжение сдвига после выдержки, мг/см

937471

Таблица 2 ее» е»»ее е» е»е»

Условная

Вязкость истече» ния

100 см глини с той суспензии, Т /с

Количество образqa,t

Статическое, напряжение сдвига после выдержки глинистой суспензии 1 и 10 мин

Я /О, мг/см

Стабильность

303-ного раствора понизителя вязкости

Образец

Не течет 7200 /7200

Осадок до

30 вес.4 через 24 и, 0,5

Смесь (механическая)

ПФЛХ и ССБ при соотно-. шении 1!1

0,5

7)0

50/75

Осадок до

15 вес.ь через 24 ч

5/11

По примеру 1

0 5

5,0

Прозрачный стабильный ðàñтвор в течение месяца

По. примеру 2

По примеру 3

0,5

23/30

То же

То же

6,0

30/ I0

0,5

Формула изобретения

Способ получения яонизителя вязкости глинистых суспензий, включающий конденсацию фенолов растворимой смолы термолиза древесины с формальдеги- дом с последу ецим суль|ометилированием полученногоЪоволачного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности

50 растворов готового продукта, проводят дополнительную конденсацию сульфометилированного продукта с концентратом сульфитно-дрожжевой бражки в весовом соотношении последней и

ВНИИПИ Заказ 4373/32 Тираж 514 Подписное е филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Глинистая суспензия без понизителя вязкости

То же, с добавкой

ПФЛХ (из ее ст ный)

1

I фенолов растворимой смолы, равном

1:2 - 2:1, при 90-105 С.

И ст оч ни ки информаци и принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по методам контро ля качества буровых растворов.

ВНИИБТ. М., 1972.

2. Кистер 3.Г. Химическая обработка буровых растворов. И., "Недра", 1972.

3. Уваров И.П., Гордон Л.В.

Древесные смолы. И., 19б2, с. 1820 (прототип).