Способ получения препарата, преимущественно, для стабилизации глинистых растворов

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 1 664974 Союз Советских Социалистических Республик(51) 8 Ь 1/288 Ь ЗЗ/20,присоединением Государственный комитет СССР по делай изобретений и открытий(088.8) 45) Дата опубликования описания 30.05. Авторыизобретени, Абидханов, А. Алимов и едов титут химии АН Узбекской(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ГЛИНИСТЫ РАСТВОРОВтабилиименно: ), полу- утствие 1Изобретение относится к технологии получения препаратов на основе карбоксиметилцеллюлозы, которые могут быть использованы, преимущественно, в качестве стабилизатора тлинистых растворов при бурении нефтегазовых скважин, стабилизаторов других дисперсных систем, а также в качестве клеящих средств и структурообразователей почв,Известно использование в качестве стабилизатора глинистых растворов натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Ма-КМЦ) МУказанный стабилизатор получают обработкой щелочной целлюлозы (древесины или хлопка) водным раствором ХаОН в течение 1 ч с последующей 1 после отжима и измельчения обработкой монохлорацетатом натрия при перемешивании в течение 2,5 ч,Недостатками стабилизатора глинистых растворов, полученного известным способом, являются: низкое содержание основного вещества, которое составляет в абсолютно сухом техническом продукте 52%, сравнительно небольшая степень полимеризации (500), высокая водоотдача глинистого раствора (до 5 мл), недостаточно высокая растворимость в воде (98,6% в пересчете на абсолютно сухой технический продукт), образование отстоя при хранении. Цель изобретения - улучшение сзирующих свойств препарата, апридание низкой водоотдачи (3 мл чение тонкой глинистой корки, отс 5 суточного отстоя,Достигается это за счет тото, что привзаимодействии щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия в щелочной среде в реакционную смесь вводят при 25 - 35 С 10 полиакрилонитрил (ПАН) при следующемвесовом соотношении компонентов смеси:Щелочная целлюлоза 62,5 - 64 Монохлорацетатнатрия 31,6 - 33,7 15 Полиакрилонитрил 3,3 - 5,0перемешивают при указанной температуре 60 - 90 мин и затем выдерживают 60 - 90 мин. В качестве ПАН возможно использовать отходы волокна нитрон.20 Полученный по изобретению препаратпредставляет собой смесь натриевой соли кар боксиметилцеллюлозы, полиакрилонитрила и гидролизованного полиакрилонитрила. Условное название препарата - 25 Карбопан, Препарат растворим в воде и нерастворим в других растворителях.Пример 1. 404 кг хлопковой или древесной щелочной целлюлозы, содержащей 28 - 30% влаги, предварительно разрыхля ют и загружают в аппарат смеситель-изКарбопан Показатели 52 62 Содержание основного вещества в абсолютно сухом техническом продукте, (не менее) %Степень полнмернзации (не менее)Степень замещения по карбоксиметильным группамРастворимость в воде в пересчете на абсолютно сухой технический продукт, %Содержание свободного едкого натрия в абсолютно сухом техническом продукте, %Водоотдача глинистого раствора, млВязкость 0,5%-ного водного раствора 11 акарбокснметнлцеллюлозы в пересчете на основное вещество, спзРастворимость в воде в пересчете на абсолютно сухой технический продукт, % 50080 - 82 860 90 99,8 99,3 Нет 3,5 - 5 1299,3 99,8 мельчитель. При перемешивании и измельчении добавляют 208 кг монохлорацста;а натрия, Измельчение и перемешиванис ведут 30 мин. Затем к смеси добавляют 16 кг ПАН и 9 кг едкого патра (18 л раст вора едкого натрия с концентрацией 500 г/л) из расчета 12 кг сухого едкого патра с учетом щелочи, сопутствующей щелочной целлюлозе. Измельчают и перемешивают 90 мин. Во время измельчения смесь 10 охлаждают при помощи хладагента, поступающего в рубашку аппарата,Приостанавливая измельчение и персмешивание, смесь переводят в специальныс емкости-дозреватели при температуре 32 - 15 35 С и выдерживают 60 - 90 мин. За время выдержки наблюдается рост температуры смеси от 35 до 95 С за счет экзоэффекта процесса этерификации, Из 20 смеси бурно выделяется газообразный аммиак, так как интенсивно протекает реакция гидролиза ПАН.С истечением времени дозревания реакционную массу переводят в бункер-разрыхлитель с зонтом вытяжки, откуда ее пневмотранспортером подают в аэрационные сушилки, Высушенный Кар бопан из циклонов аэрационной сушилки попадает в бункер, где его упаковывают в крафт-мешки. За 30 цикл работы при указанных нормах загрузки компонентов получают 520 - 530 кг Карбопана, имеющего следующие показатели:Содержание активного 35вещества, % 62,4Содержание Ха-КМЦ, % 54,6 Из приведенных результатов видно, что полученный новый препарат может быть эффективным заменителем Ка-КМЦ, Со держание основного вещества увеличивается на 10% по сравнению с содержанием основного вещества в 1 ча-КМЦ. 4Содержание гидролизованного ПАН, 7,8Содержание воды, % 9,2 Содержание минеральныхсолей, % 18,4Содержание гликолятов, о/, 9,8 Прочие примеси, % 0,2 Насыпной вес, кг/м 600 в 8 Удельный вес, г/см 1,59 - 1,60 П р и м е р 2, Процесс проводят по примеру 1, но вместо порошкообразного ПАН добавляют 13 - 20 кг отходов волокна нитрон (окончательный брак, полимерная труха, крошка ПАН). Добавляют 10 - 11 кг едкого натрия (20 - 22 л раствора, содержащего едкий натрий с концентрацией 500 г/л).За цикл работы установки при указанных нормах загрузки компонентов получают 530 - 540 кг препарата со следующими показателями:Содержание активноговещества, % 60 - 61Содержание 1 х 1 а-КМЦ, % 55,5 Содержание гидролизованного ПАН, %Содержание воды, %Содержание минеральных солей, % 19,0 Содержание гликолятов, % 10 Прочис примеси, % 0,5Насыпной Вес, кг/м 600 в 8 Удельный вес, кг/м 1,59 - 1,60 Физико-химические свойства Кар бопана и известного стабилизатора 1 х 1 а-КМЦ приведены в табл. 1,Полученный препарат кроме стаоилиза. ции глинистых растворов может применяться в различных отраслях народного хозяй- ства,Свойства известного и предложенного препаратов, характеризующие эффектив664974 6Из табл, 2 видно, что предложенный полимерный препарат Карбопан приводит кувеличению водог 1 рочпости почвенных агрегатов до 93,70 о/а.5 Таким образом, полученный порошкообразпый препарат может быть использованкак эффективный структурообразовательмалоструктурных почв.Сравнительные данные Карбопан и10 Ма-КМЦ, характеризующие их эффективность как стабилизаторов глинистых растворов приведены в табл, 3,Как следует из табл. 3, глинистый раствор, обработанный препаратом Карбопан,15 имеет значительно лучшие стабилизирующие свойства, чем обработанный Ха-КМЦ. Таблица 2 Концентрация препаратов,вес, о;Препарат 0,10,25 0,01 ) 0,05 0,5 2,90 10,1 32,0 60,50 Иа-КМЦ Карбопан 50,5 29,8 80,70 93,70 Таблица 3 Показатели глинистого раствораф Статическое предельное напряжение сдвига,мг/смя через водоотдача за 30 мин,мл суточный отстой, оо вязкость,секудельный вес,г/сма толщина корки, мм Состав раствора, Ы рН 1 мин10 мин 12,00,5 Глина нефтеабадская Глина нефтеабадская +0,5 об Иа-КМЦГлина нефтеабадская+Карбопан 0,5 М 1,29 1,29 35,5 6,0 35,45 25,30 4,5 1,0 6,5 7,0 23,0 29,5 56,05 38,15 0,3 - 0,7 7,0 41,30 1,28 0,0 22,2 56,65 3,8 ф Примечание; время обработки глины препаратами 24 ч,Формула изобретения Спосоо получения препарата, преимущественно, для стабилизации глинистых раст воров взаимодействием щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия в щелочной среде при перемешивании, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью улучшения стаоилизирующих свойств препарата, в рсакционную смесь при 25 - 35 С вводят полиакрнлонитрил при следующем весовом соотношении компонентов смеси:Щелочная целлюлоза 62,5 - 64 Составитель Т. Винникова Техред Н. СтрогановаЗаказ 843/12 Изд. ЪЪ 354 Тираж 590 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 ность их как структурообразователей малоструктурных почв, а именно, влияние на водопрочность почвенных агрегатов, приведены в табл. 2. Монохлорацетатнатрия 31,6 - 33,7Полиакрилонитрил 3,3 - 5,0 перемешивают при указанной температуре 60 - 90 мин и затем выдерживают 60 - 90 мин,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Доклады на Всесоюзном научно-техническом совещании по химии и технологии производных целлюлозы, Верхне-Волжское книжное изд-во. 1964, с. 128.