CN104558235A - 一种高粘改性瓜尔胶的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于在耐高压反应釜中加入瓜尔胶片、液体碱、醚化剂、二氧化碳、水进行分段温度下碱化、醚化反应，制得改性瓜尔胶，将改性瓜尔胶片进行洗涤并离心处理制得纯化产品，将纯化产品再经过超级研磨技术、速效干燥技术、气流涡旋微粉粉碎及分选技术而制得高粘改性瓜尔胶成品。发明所得的连续混配高粘改性瓜尔胶为白色粉末或者类白色粉末，具有颗粒细、溶胀速度快、水不溶物含量小于3%的优点，200目筛网通过率为100%，300目筛网通过率为98%，粘度能达到6200～7500mPa.s。

Description

一种高粘改性瓜尔胶的制造方法

技术领域

本发明涉及一种高粘改性瓜尔胶的制造方法。

背景技术

瓜尔胶及其衍生物作为油藏压裂液的稠化剂，对于能否压裂成功，增产增效起到关键作用，中国大部分油田均会使用不同性能的油田压裂液，在现有技术中，通过对瓜尔胶分子的亲水集团进行改性获得改性瓜尔胶产品，在许多地区，这种稠化剂瓜尔胶产品混配时存在以下的缺陷：

1、水中的溶胀速度慢，长时间才能达到最大粘度；

2、使用分离技术中的有机溶剂污染环境，排放量大；

3、瓜尔胶片在改性反应过程中时间长，降低了瓜尔胶分子量，粘度利用率低。

发明内容

为了解决瓜尔胶产品在生产工艺中存在的上述技术问题，本发明提供一种高粘改性瓜尔胶的制造方法。通过该制造方法生产出的高粘改性瓜尔胶产品解决了瓜尔胶粘度不够、水不溶物高的缺点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：发明一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于在耐高压反应釜中加入瓜尔胶片进行碱化反应、醚化反应制得改性瓜尔胶片后，进行洗涤并离心处理制得纯化产品，再通过超级研磨技术、速效干燥技术、气流涡旋微粉粉碎及分选技术制得高粘改性瓜尔胶粉成品；

第一步碱化反应：在耐高压反应釜中加入瓜尔胶片后，密闭空间下，温度保持在50-60℃， 0.03-0.06兆帕氮气保护下，加入液体碱，旋转搅拌20～30分钟；

第二步醚化反应：密闭真空压力，温度保持50～70℃， 0.01～0.03兆帕氮气保护下，加入醚化剂，反应0.5～3小时；

第三步：密闭真空压力，加入二氧化碳气体，搅拌15分钟；

第四步：加入自来水继续搅拌30分钟后，放料得到改性瓜尔胶片，再加入洗涤水洗涤离心处理制得纯化产品。

本发明中，各原料所占重量份数如下：

瓜尔胶片：300-400份

液体碱：30-70份

醚化剂：60-80份

二氧化碳：6-10份

自来水：100-150份

洗涤水：3500-4000份

所用液体碱为30%碱液，醚化剂为环氧丙烷，超级研磨技术是指高压三辊研磨技术，速效干燥技术是指将改性瓜尔胶粗粉通过高效烘干闪蒸设备，使改性瓜尔胶粗粉达到含水量为7%～10%，气流涡旋微粉粉碎技术是指将改性瓜尔胶粗粉在气流涡旋超细微粉设备中进行细粉碎、筛选，最终得到能过筛200目以上的改性瓜尔胶粉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所得的连续混配高粘改性瓜尔胶成品为白色粉末或者类白色粉末。具有颗粒细、溶胀速度快、水不溶物含量小于3%的优点，200目筛网通过率为100%，300目筛网通过率为98%，粘度能达到6200～7500mPa.s；制备反应过程中所涉及到的原料、工艺路线都符合绿色化学的要求，不会产生污染物，经济、环保、适应性强。

具体实施方式

实施例1

高粘改性瓜尔胶生产方法如下：

碱化反应：在耐高压反应釜加入300份胶片后，保持温度50℃左右，有0.03MPa氮气保护下加入30份液体碱溶液，旋转搅拌20分钟；

醚化反应：密闭真空卸掉压力，温度保持60℃，并有0.01兆帕氮气保护下加入60份醚化剂，反应1小时；

然后加入6份二氧化碳，搅拌15分钟后，加入100份自来水继续搅拌30分钟，放料即得到改性瓜尔胶片，将改性瓜尔胶片加入3500份洗涤水洗涤离心处理后制得纯化产品，再将纯化产品进行超级研磨、高效干燥、气流涡旋微粉处理、振动筛筛选，最终得到以下性能指标的产品：

1）表观粘度：7150mPa.s

2）水不溶物：2.5%

3） 过筛率：100%通过200目,98%通过300目;

实施例2

碱化反应：在耐高压反应釜加入350份胶片后，在温度为55℃、氮气压力0.04兆帕的条件下旋转搅拌25分钟；

醚化反应：密闭真空卸掉压力，温度保持65℃，并有0.02兆帕氮气保护下加入70份醚化剂，反应1.5小时；

然后加入7份二氧化碳，搅拌15分钟后，加入120份自来水继续搅拌30分钟，放料即得到改性瓜尔胶片，将改性瓜尔胶片加入3800份洗涤水洗涤离心处理后制得纯化产品，此后生产工艺与实施例1完全相同，不再赘述，最终得到以下行性能指标的产品：

1）表观粘度：7450mPa.s

2）水不溶物：2.0%

3） 过筛率：100%通过200目,98%通过300目;

实施例3

碱化反应：在耐高压反应釜加入400份胶片后，在温度为60℃、氮气压力0.05兆帕的条件下，加入70份液体碱溶液，旋转搅拌30分钟；

醚化反应：密闭反应釜抽真空，温度保持70℃，并有0.03兆帕氮气保护下加入80份醚化剂，反应2小时；

然后加入10份二氧化碳，搅拌15分钟后，加入150份自来水继续搅拌30分钟，放料即得到改性瓜尔胶片，将改性瓜尔胶片加入4000份洗涤水洗涤离心处理后制得纯化产品，此后生产工艺与实施例1完全相同，不再赘述，最终得到以下性能指标的产品：

1）表观粘度：7200mPa.s

2）水不溶物：2.2%

3） 过筛率：100%通过200目,98%通过300目

*说明：本发明中所用自来水与洗涤水实质都是自来水，因为在不同生产工艺步骤中所加的分量和顺序不同，所以起不同的名字以示区别。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于在耐高压反应釜中加入瓜尔胶片进行碱化反应、醚化反应制得改性瓜尔胶片后，进行洗涤并离心处理制得纯化产品，再通过超级研磨技术、速效干燥技术、气流涡旋微粉粉碎及分选技术制得高粘改性瓜尔胶粉成品；

第一步碱化反应：在耐高压反应釜中加入瓜尔胶片后，密闭空间下，温度保持在50-60℃， 0.03-0.06兆帕氮气保护下，加入液体碱，旋转搅拌20～30分钟；

第二步醚化反应：密闭真空压力，温度保持50～70℃， 0.01～0.03兆帕氮气保护下，加入醚化剂，反应0.5～3小时；

第三步：密闭真空压力，加入二氧化碳气体，搅拌15分钟；

第四步：加入自来水继续搅拌30分钟后，放料得到改性瓜尔胶片，再加入洗涤水洗涤离心处理制得纯化产品。

2.根据权利要求1所述的一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于各原料重量份数如下：

瓜尔胶片：300-400份

液体碱：30-70份

醚化剂：60-80份

二氧化碳：6-10份

自来水：100-150份

洗涤水：3500-4000份 。

3.根据权利要求1或2所述的一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于所述液体碱为30%碱液，所述醚化剂为环氧丙烷。

4.根据权利要求1所述的一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于超级研磨技术是指高压三辊研磨技术。

5.根据权利要求1所述的一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于速效干燥技术是指将改性瓜尔胶粗粉通过高效烘干闪蒸设备，使改性瓜尔胶粗粉含水量达到7%～10%。

6.根据权利要求1所述的一种高粘改性瓜尔胶的制造方法，其特征在于气流涡旋微粉粉碎技术是指将改性瓜尔胶粗粉在气流涡旋超细微粉设备中进行细粉碎、筛选，最终得到能过筛200目以上的改性瓜尔胶粉。