способ получения порошкообразного реагента для бурового раствора

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий приготовление суспензии, охлаждение и измельчение, отличающийся тем, что приготовление суспензии осуществляют в реакторе с вакуумной выпаркой до остаточной влажности до 5% , а охлаждение полученной массы реагента до температуры 20 - 30^oС ведут подачей холодного воздуха с обеих сторон транспортируемой на металлической сетке массы до перехода ее в кристаллическое состояние, причем режим охлаждения регулируют изменением скорости движения металлической сетки в зависимости от температуры выхода массы из реактора и толщины ее слоя на сетке до перехода массы из жидкого состояния на входе до кристаллического состояния на выходе из сушильной установки, а после измельчения реагента осуществляют его подачу циклонным воздушным потоком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технологии приготовления материалов, и может быть использовано для приготовления порошкообразного материала для бурового раствора при бурении на нефть и газ.

Известен способ получения порошкообразного реагента для буровых растворов, включающий приготовление суспензии, гидроциклирование, автоклавирование и сушку в сушильной установке [1] .

Недостатком известного способа является сложность технологии, высокий расход теплоэнергии. Кроме того, получающийся реагент труднорастворим, что требует подогрева воды и дополнительной тепловой энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения порошкообразного реагента для бурового раствора, включающий приготовление суспензии, охлаждение до температуры окружающей среды и измельчение [2] .

Недостатком указанного способа является недостаточная растворимость получаемого реагента из-за низкой технологичности способа его получения.

Целью изобретения является повышение технологичности при одновременном облегчении растворения реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения порошкообразного реагента для бурового раствора, включающем приготовление суспензии, охлаждение и измельчение, приготовление суспензии осуществляют в реакторе с вакуумной выпаркой до остаточной влажности до 5% , а охлаждение полученной массы реагента до температуры 20-30^оС ведут подачей холодного воздуха с обеих сторон транспортируемой на металлической сетке массы до перехода ее в кристаллическое состояние, причем режим охлаждения регулируют изменением скорости движения металлической сетки в зависимости от температуры выхода массы из реактора и толщины ее слоя на сетке, а после измельчения реагента осуществляют его подачу циклонным воздушным потоком.

Сущность способа получения порошкообразного реагента для бурового раствора заключается в следующем. Готовят суспензию и осуществляют охлаждение последней. При этом суспензию, например, на основе таллового пека, лигносульфонатов, сульфатного лигнина, каустической соды готовят в реакторе с вакуумной выпаркой, после чего осуществляют охлаждение полученной массы реагента путем подачи ее на сетчатый транспортер и подачи холодного воздуха с обеих сторон, транспортируемой не металлической сетке массы, с помощью вентиляторов, установленных в сушильной установке с последующим транспортированием кристаллизованной массы в дробильную установку для измельчения и циклон. При этом охлаждение массы, например, на основе таллового пека и лигнинсодержащего компонента ведут при температуре 110-130^оС на выходе из реактора и при температуре 20-30^оС на выходе с сетки до перехода ее из жидкого состояния на входе до кристаллического состояния на выходе сетки. Температурный режим регулируют путем изменения скорости движения металлической сетки в зависимости от температуры выхода массы из реактора и толщины ее слоя на сетке.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Она содержит реактор 1, металлическую сетку 2, сушильную установку 3, вентиляторы, молотковую дробилку 5, циклон 6, скруббер 7.

П р и м е р. Для получения порошкообразного реагента готовят суспензию на основе порошкообразного карболигносульфоната пекового реагента, который содержит в своем составе, мас. % : Лигносульфонаты технические или сульфатный лигнин 36,5-39,00 Талловый пек 36,5-39,00 Каустическую соду 5,0-7,00 Карбоксиметилцеллюлозу со степенью полимеризации 700 и степенью замеще- ния 85 13,0-15,00

Порядок приготовления реагента включает следующие стадии.

В реактор с мешальным устройством и оборудованным вакуумной системой загружают при температуре 110-140^оС расчетное количество упаренного лигносульфоната с содержанием влаги до 50% или паста сульфатного лигнина, добавляют 5-7% 40-45% -ного раствора каустической соды. Смесь перемешивают и упаривают до влажности 15-20% .

В щелочной раствор лигносульфоната или сульфатного лигнина добавляют порциями расчетное количество таллового пека при температуре 210-240^оС, перемешивают и упаривают суспензии до влажности 3. . . 5% .

Добавляют расчетное количество карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации 600-700 и степенью замещения 83-85.

Добавляют талловый пек непосредственно с технологического потока производства с температурой 210-240^оС, что сопровождается интенсивным выделением паров влаги, которая удаляется через вакуумную систему, происходит омыление таллового пека. Добавка карбоксиметилцеллюлозы в омыленный талловый пек сопровождается интенсивной полимеризацией суспензии, что повышает вязкость последней.

Рост вязкости смеси в процессе омыления таллового пека и после добавки карбоксиметилцеллюлозы является характерным признаком синтеза новой физико-химической фазы полимеризованных органических соединений жирных, смоляных кислот и их производных.

Состав реагента на конечном этапе, после добавки карбоксиметилцеллюлозы и ее диспергации в смеси характеризуется как смесь сложных эфиров целлюлозы и полимеризованных жирных смоляных кислот.

Полимеризованную массу с содержанием влаги 3% при температуре 110^оС выпускают на бесконечную металлическую подвижную сетку 2 шириной 400,0 мм, длиной рабочей части 19000 мм (общая длина 24000 мм) с регулируемой скоростью движения. В закрытый объем сушильной установки 3 двумя вентиляторами 4 производительностью 2,5-3,0 м³/ч подают воздух температурой 15^оС, который обдувает транспортную сетку вместе с массой реагента с обеих сторон (снизу и сверху) и охлаждает ее до температуры 20-30^оС до полной кристаллизации. Далее реагент подают в молотковую дробилку 5, где измельчают до тонкодисперсного состояния и подают воздушным потоком через циклон 6 на упаковку. Отработанный воздух проходит очистку в скруббере 7 и возвращается в технологический цикл.

Скорость движения транспортной сетки регулируют в зависимости от толщины слоя массы реагента на нем и температуры поступающей массы и выходящего с нее реагента. При поступлении их реактора массы на сетку при температуре 110^оС, толщине слоя 10 мм, ширине ленты 400 мм, длине 19 м, процесс охлаждения до температуры 20-30^оС и полной кристаллизации происходит при скорости ленты 3,2 м/мин. При тех же условиях, но при толщине слоя продукта на ленте 5 мм скорость ленты составляет - 7,4 м/мин, а при толщине слоя 3 мм - 10,1 м/мин. В сушильной установке суспензия проходит фазы от жидкой, пластической до кристаллизации.

Полученный порошкообразный реагент имеет высокое качество, тонкодисперсный и легко растворяется в воде при температуре до +5^оС. (56) Авторское свидетельство СССР N 717119, кл. С 09 К 7/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1379302, кл. С 09 К 7/00, 1988.