Способ получения реагента для буровых растворов
Изобретение касается серосодержащих веществ, в частности получения реагента для буровых растворов, что может быть использовано при переработке угля. Цель - улучшение реологических свойств целевого продукта. Процесс ведут реакцией бурого угля, сульфита натрия и щелочного агента Са(ОН)2 или шлама производства тиомочевины технической в водной среде при массовом соотношении 50:(40-50):(10-15)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
s j
) с
Ц
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682108/04 (22) 18.04.89 (46) 30.06.91, Бюл. № 24 (71) Институт физико-органической химии и углехимии АН УССР (72) А.Н. Заритовский, А.В. Бондаренко, И.Н. Думбай, А,Ф. Попов. P.Î. Кочканян и
И.Е. Шаранова ф (53) 547.269.3.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1188165, кл, С 07 С 143/54, 17.11.83. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ
БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение касается серосодержащих веществ, в частности получения реагента
Изобретение относится к переработке угля, конкретно к способу получения сульфированных гуматов (сульфогуматов), которые могут быть использованы в качестве реагентов для буровых растворов.
Известен способ получения сульфированных гуматов, заключающийся s обработке 100 г бурого землистого угля
Александрийского месторождения (содержащего около 10Я, аналитической влаги, 157 золы, 75 (органического вещества) 18 г гидроксида натрия и 29 г сульфита натрия в универсальном дезинтеграторе-активаторе с восьмирядным прямоэубым ротором диаметром 180 мм и производительностью
15 кг/ч. Активацию проводят при 12000 об/мин, что соответствует скорости соударения частиц 225 м/с, время активации 147 г загруженной смеси 0,5 — 1 мин. Полученную активированную смесь помещают в колбу и суспензируют в воде при 100 С и перемешивании мешалкой Гершберга в течение 1 ч. Соотношение между твердой и
„„ Ы„„1659404 А1
76,1 r.
Однако повышенные условная вязкость и водоотдача буровых растворов, полученных с использованием образующихся сульфогуматов, ухудшают реологические О, свойства буровых растворов.
Целью изобретения является улучшение реологических свойств буровых растворов.
Согласно предлагаемому способу в C) качестве щелочного агента используют гид- ф роксид кальция, процесс осуществляют обработкой гуматсодержащего сырья водным раствором сульфита натрия в присутствии гидроксида кальция в течение 1 ч, при 90100 С и следующем соотношении реагентов, мас.ч.:
Бурый уголь 50
Сульфит натрия 40-50
Гидроксид кальция 10 — 15
Вода 400
1659404
В качестве щелочного агента может быть использован также шлам производст- . ва тиомочевины, отход Донецкого завода химреактивов. Шлам представляет собой .вязкую массу темно-серого цвета следую- 5 щего состава, :
Гидрат окиси кальция . 39-40
Оксид кремния До 1
Оксиды металлов 2 — 2,5 10
Аммиак 0,3
Углекислота 0,7
Сульфид аммония 0,3
Уголь 5,7.
Тиомочевина 1,5 15
Вода 49-50В этом случае процесс проводят при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.:
Бурый уголь 50
Сульфит натрия 40 — 50
Шлам производства тиомочевины технической 25-40
Вода 400 25
В качестве гуматсодержащего сырья используют землистый бурый уголь Александрийского месторождения, содержащий
66,4 g, органического вещества, 4,67 10 гэкв кислых функциональных групп на 1 r 30 угля, Сульфированные гуматы, полученные с использованием предлагаемого способа, испытаны в качестве реагентов буровых растворов. В качестве базового обьекта 35 принят углещелочной реагент (УЩР, ТУ 3901-247-76), представляющий собой гумат натрия.
Пример 1, Смесь50г бурого: угля
Александрийского месторождения, 14 r гид- 40 роксида кальция, 41 г сульфита натрия и 400 мл воды нагревают в течение 1 ч при 90100 С и перемешивании, Реакционную массу центрифугируют, отделяют раствор сульфогуматов. Оставшийся шлам суспен- 45 дируют в воде, выдерживают 1 сут, центрифугируют, отделяют раствор сульфогуматов от шлама. Определяя фотоколориметрически (прибор ФЭК-56) концентрацию гумэтов в обоих растворах, рассчитывают выход 50 сульфогуматов. Выход сульфогуматов 15.35 г.
По аналогичной методике, изменяя количество гидроксида кальция и сульфита натрия в смеси, определяют выход сул ьфо гумато в.
Данные по примерам 2 — 16 приведены в табл. 1.
П р и м,е р 17. Смесь 50 г бурого угля, 40 г сульфита натрия, 25 r шлама производства тиомочевины технической и 400 мл воды перемешивают в течение 1 ч при
90-100 С. Остывшую реакционную смесь центрифугируют, раствор сульфогуматов отделяют, оставшуюся твердую часть суспендируют в воде, выдерживают 1 сут, затем центрифугируют, отделяют раствор сульфогуматов от шлама. Определяют концентрацию сульфогуматов в обоих растворах (прибор ФЭК-56), рассчитывают выход сульфогуматов. Выход сульфогуматов 15,35 r, По аналогичной методике, изменяя соотношение сульфита натрия и шлама производства тиомочевины технической определяют выход сульфогуматов. Данные приведены в табл. 2.
Определение водоотдачи проводили на приборе ВМ-6, условной вязкости на полевом стандартном вискоэиметре, статистическое напряжение сдвига — на приборе
СНС-2 по известным методикам.
Результаты испытания приведены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, использование предлагаемого способа позволяет получить сульфировэнные гуматы, обладающие пониженными значениями водоотдачи, условной вязкости и предельного статического напряжения сдвига.
Формула изобретения
Способ получения реагента для буровых растворов взаимодействием бурого угля, сульфита натрия и щелочного агента в воде при 90 — 100 С, отличающийся тем, что, с целью улучшения реологических свойств целевого продукта, в качестве щелочного агента используют гидроксид кальция или шлам производства технической тиомочевины и процесс проводят при массовом сотношении уголь:сульфид натрия:гидроксид кальция (шлам):вода, равном 50:(40 — 50),(10 — 15К25 — 40):400, 1659404
Таблица 1
Выход сульфогуматов, r
10,1
13,2
40
50
40
13
13
40
45
12
14
14
11,7
14,2
35
40
t5,34.Таблица 2
Выход сульфогуматов, г
Количество шлама, г
СульАит натрия, г
Пример
18
19
40
35
35
50
40
23
15,35
40
50
25
Пример ГЪтдроксид Сульфит наткальция, r рия, r
15,34
15,35
15,34
15,34
15,35
15,34
15,35
15,34
15,35
7,24
15,34
15, 35
15,36
15,35
15, 34
15,34
15,36
1659404
Таблица 3
Содержание компонентов, Х Буровой раствор
Гумат Хлорид Глина кальция
1 мин 10 мин
Глинистый раст" вор
4,2
Глинистый раствор
0,8
4,3
0,9
7,0
1,0
13,6
29;0
13,7
60,0
7,0
1,0
1,5
6,0
14,0
5,9
7,0
17,0
1,0
1,5
9,9
10,0
7,0
5,5
7,0
1,0
1,5
10,0
7,0
9,6 !
5,5
7,0
1,0
1,5
Составитель Т, Власова
Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая
Заказ 1817 Тираж 266 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Глинистый раствор + гумат натрия (базовьй объект) Глинистый раствор + сульфогумат (прототип) Глинистый раствор + сульфогумат (пример 20) Глинистый раствор + сульфогумат (пример 4) !
Условная вяэкость
Статическое напряжение сдвига, мг/см .
Водоотдача си



