Способ получения эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий

(51 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2/31-048689. Бюлут химиинаева, Мов5 (088.ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬГАТОРАГАМЕТОЦИДОВ И СТАБИЛИЗАТОРА ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИИ. Изобретение относится к произв ству поверхностно-активных вещест (ПАВ), относящихся к классу солей слот.зобретения - способ получе ния нового эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий с улучшенными свойствами.П р и м е р 1. В двухгорлую колб с мешалкой загружают 100 г гудрона (свойства см.табл,2) и 10 г моноэтаноламина (МЭА) . Реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин при 25 С. Получают целевой продукт, условно названный ГЭ, в виде темно- коричневого цвета пасты в количестве 107,5 г, что составляет 96,0 вес. Состав, %: С 70,5; Н 12,4; И 4,4% после очистки этанолом. Поверхностное натяжение 1%-ного водного раствора целевого продукта составляет 2(57) Изобретение относится к моющим составам, в частности к получению эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспензий, С целью повышения стабильности гудрон соапстока хлопкового масла подвергают взаимодействию с моно- или диэтаноламином при 25-30 С в течение 1 О 15 мин при массовом соотношении гудрона и этаноламина 10:(1-1, 2) . Комбинированная обработка глинистых суспензий улучшает качество приготовленных буровых растворов: водоотдачаэснижается от 40 до 5 см , суточный отстой - от 20% до О. 6 табл. 133,9 1 Оэ н/м при 20 С и растворимостьв воде 100%,П р и м е р 2. То же, что в примере 1, но загружают 12 г МЭА, реакцию проводят в течение 10 мин при25 С. Получают целевой продукт в виде пасты темно-коричневого цветав количестве 102,5 г, что составляет91,5 вес.%. Избыток МЭА не входитв реакцию. Состав, % С 70,4; Н 12,3;М 4,4 после очистки этанолом. Поверхностное натяжение 1%-ного водногораствора целевого продукта составляет 33,9 1 О н/м при 20 С и растворимость в воде 100%,П р и м е р 3. То же, что и в примере 1, но загружают 120 г гудронаи 10 г МЭА, реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин и температуре 25 С. Получают целевой продукт в виде пасты темно-коричневогоцвета в количестве 103,8 г, что составляет 79,8 вес./. Состав, Е: С70,6; Н 12,2; М 4,1 Е после очисткиэтанолом. Поверхностное натяжение1/-ного водного раствора целевогопродукта составляет 45,6 10 н/м при20 С и растворимость в воде 60/П р и м е р 4. То же, что и в примере 1, но загружают 12 г диэтаноламина. Реакцию проводят при перемешивании в течение 10 мин и температу.оре 25 С. Получают целевой продукт ввиде темно-коричневой пасты в количестве 108 г, что составляет 98 вес/.15Состав, /: С 67,8; Н 12,0; И 3,5/,считая на соль стеариновой кислоты,после очистки ее этанолом. Поверхностное натяжение 1/-ного водногораствора целевого продукта составляет 34 10 н/м и растворимость вводе 100/.Исследование влияния соотношенияисходных компонентов, температуры ипродолжительности реакции на выход, 25растворимость в воде и поверхностноактивные свойства представлены в,табл,1.Основные свойства исходного гудрона представлены в табл.2301Из табл,2 видно, что оптимальнымиусловиями получения целевого продукта с максимальным выходом растворимостью в воде и поверхностно-активными свойствами является соотношение 35гудрона: моноэтаноламина 10:1 в весоовых частях, температура 25-30 С и продолжительность реакции 10-15 мин.Дальнейшее увеличение продолжительности реакции существенно не влияет 40на растворимость, выход и поверхностно-активные свойства выделяемогопродукта. Однако температура, начинаяс 100 С и выше, оказывает влияние нарастворимость в воде, которая уменьшается с увеличением температуры,выход и поверхностно-активные свойства. Аналогичная картина наблюдаетсяпри увеличении количества гудрона(более 10 вес, ч.) в исднй реагирующей массе, избыток которого уменьшает растворимость в воде целевогопродукта, поверхностно-активныесвойства и выход. В случае избыткаэтаноламина (более 1,2 вес,ч.) наблюдается уменьшение выхода целевогопродукта, за счет непрореагировавшего и оставшегося в свободном видеэтаноламина,Проведены испытания полученного продукта (ГЭ) в качестве эмульгатора гаметоцидного вещества ТВ-ВТ. Эмульсия приготавливалась перемешиванием гаматоцида ТВ-ВТ с ГЭ в присутствии диметилформамида (2/) с водой. Перемешивание осуществлялось механическим способом. Образуется 2/-ная стойкая эмульсия в виде молока тяжелого водонерастворимого гаметоцида типа ТВ-ВТ.Результаты испытания сведены в табл,3,Таким образом, в результате испытания ПАВ на основе гудрона и моноэтаноламина установлено, что ГЭ может быть использовано в качествеэмульгатора гаметоцидных веществ.Испытания ПАВ ГЭ, на основе гудрона и этаноламинов, в качестве стабилизатора глинистых суспензий проводились путем излучения его влияния на фильтрационно-технологические свойства 15 Х-ной суспензии дарбазинской бентонитовой глины. Эта глина является низкокачественной и грубодисперсной. Для сравнения стабилизирующего действия испытуемого ПАВ на этой глине нами выбран алкиларилсульфонат (ААС) и ОП, используемые в практике бурения. Результаты приведены в табл,4.Как видно из табл.4, препараты ОПи ААС при больших концентрациях в сравнении с испытуемым ГЭ приобретают нормы технологических параметров, ГЭ уже при меньших концентрациях, начиная с 0,17., дает положительные эффекты. При этом сильнее растет прочность коагуляционной стру ктуры - Р глинистой суспензии, что говорит о превосходстве действия ГЭ на качество буровых растворов по сравнению с ОПи ААС.Оптимальными выбраны те концентрации ПАВ, при которых наблюдается стабилизация глинистых суспенэий, т,е. при этих концентрациях ПАВ су" точный слой глинистой суспензии не меняется, а прочность - Р проходит через минимум, что характерно для процесса пептизации коагуляционных структур в глинистых растворах, Полученные результаты достаточны для ПАВ, хотя величина Р, прочности структуры глинистых суспензий не высока. Повышение последней можно достичь5 1493 комбинированной обработкой глинистых суспензий ПАВ с полиэлектролитами.Дальнейшие исследования проводили комбинированной обработкой глинистых5 суспензий 1 АВ ГЭ и полиэлектролитом К, широко используемым в практике бурения. Однако, сначала определили оптимальную область стабилизации суспензии глин от концентрации К(табл.5) . Затеи в области стабилизации глинистой суспензии полиэлектролитом Кпроводили комбинированную обработку их раствором Кс ГЭ, в зависимости от концентрации (табл.6). 6Совместная обработка глинистых суспенэий ПЭ с ПАВ дали положительные эффекты при небольших концентрациях компонентов в соотношениях 1: 1 и 1:2. При этом глинистая суспензия приобретает высокое качество и допустимые нормы фильтрационно-технологических параметров буровых растворов6626отдача 20-25 см; СС 15-20 мг/смТ1 мм; суточный отстой О."Чсложных геологических условияхтребования к буровым растворам поэтим параметрам повышаются в несколь.ко раэ.При комбинированной обработкетакже следует отметить, что расход дорогостоящего высокомолекулярногореагента уменьшается.Анализируя результаты, представленные в табл.3, и сравнивая с табл . 1 и 2 видим, что комбинированная обработка глинистых суспенэий улучшает качество приготовленных буровых раст. воров, а именно, зодоотдача снижает" ся от 40 до 5 см , суточный отстой от 20 до нуля. В практике при оценке качестваглинистых суспензий, удовлетворяющихнормальным условиям бурения, исходятиз следующих основных фильтрационнотехнологических параметров: вязкость700 200Т --- 20 - 25 с Т- -- 45 с500 100Ф(меньших объемах суспензий); водо 25 30 Таблица Раство- римость Выход, % Температурареакции, оС Время реакСоотношение реагирующих компонентов в воде, Е гудрон-моноэтаноламин,вес.ч. 66,0 60,0 58,0 40,1 65,6 58,2 52,0 37,8 64,4 56,0 50,1 34,6 100 100 100 100 60 100 100 100 100 100 100 100 80 40 42,3 40,1 37,5 45,3 40,1 40,3 41,2 37,8 38,0 40,0 34,6 35,0 10:1 10:1 82 96 25 25 510 49,5 40,1 43 э 40 э 2 38 э 4 37,8 34,6 33,9 100 100 1:15:18:110:112:110:1,210:1,310:110:110:110:11 О:110:10,1 42 60 72 96 79 91 86 92 96 96 96 95 94 90 25 25 25 25 25 25 25 20 25 30 40 80 100 120 10 10 10 10 10 10 10 10 1 О 10 10 10 1 О 1 О Формула и з о б р е т е н и яСпособ получения эмульгатора гаметоцидов и стабилизатора глинистых суспенэий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности, гудрон соапстока хлопкового масла подвергают взаимодействию с моно- или диэтаноламином при 25 - 30 С в течение 10-15 мин при массовом соотношении гудрона и этаноламина, равном 1 О:(1-1,2). Поверхностное натяжение( 10 н/м) при температуре20 фС для концентрации, г/дл Время реакреагирующих компонентов в воде, 7. ции,мин гудрон-моно этаноламин,0,125 0,25 0,50 1,00 Таблица 2 1физико-химическая характеристика хлопковогогудрона (госсиполовая смола) Характеристика Показатели Однородная, вязкотекущая масса оттемно-коричневого до черного цвета50-70 Внешний вид и цвет Кислотное число, мг КОН Растворимость, /:в водев органических растворителяхСодержание влаги, 3, не более 100 3-4 Таблица 3 Эмульгатор Стойкость эмульсии,мин 600 120 Моментальное расслоение ГЭ АС1493662 1 О Таблица 4 Влияние концентрации ПАВ на фильтрационно- технологические свойства 157-ных суспензийдарбазинской глины Р -проч 1 Яность,дн/см Суточ- Статическое напряный от- ление сдвига, стой, 7 мг/см, через,мин Толщина кор- мм УсловВодоотдача Всм 11 АВ, Х ная 311-10 ААС ГЭ вязкость,с 0,1 0,2 0,5 0,1 0,2 0,5 Т а б л и ц а 5 Влияние обработки ПЭ (К) на фильтрационно-технологические свойства 15%-ных суспензий дарбазинской глины С Н С, мг/смчерез мин Концентрация: К,% Условная Водоотда- Толщинача Вд, корки,сммм Суточныйотстой,Рь 1прочность Вязкость с дн/см 60150200301 40 15 10 1 О 48 55 60 80 95 101 0,1 0,2 0,5 Табл Влияние комбинированной обработки ПЭ (К) и ПА (ГЭ ) на фильтрационно-технологические свойства1дарбазинекой глины Условн. В зо, Тк, Суточныйвязкость, см мм отстой, 7.с 2С, мг/смеэ, мин ПЭ, % ПАВ, %КГЭ см о17 10 0 48 0 105 120 300 370 60180250800 4014101 0,1 0,2 0,5 10 4 5 6 6 6 7 8 0,1 7 0,2 9 0,5 9 Контроль40 22 20 15 20 15 15 12 10 10 20 20 20 13 14 14 12 1 О 5 4 10 18 25 26 6 30 32 40 45 48 10 23 30 30 22 34 38 49 53 55 60 130 135 135 140 145 150 180 200 200