[發明專利]一種抗高溫降濾失劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201510526183.5
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105061694B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 葛春梅;王雪;張天笑;穆國臣;陳業鵬;賈志剛;陳曉峰;馬艷超;陳玉平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F2/32;C08H7/00;C09K8/035
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 鞠傳龍

本發明公開了一種抗高溫降濾失劑及其制備方法，抗高溫降濾失劑是由木質素、丙烯酰胺、對甲基苯酚和2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸組成，其中各組分的重量份為：木質素2.5?11.5份、丙烯酰胺1?4份、對甲基苯酚0.5?1.5份、2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸1?6份，制備方法：第一步、將造紙黑液過濾，提取木質素；第二步、構建含反應單體水相溶液；第三步、構建反應單體微乳液溶液；第四步、添加其他反應要素，制備抗高溫降濾失劑成品抗高溫降濾失劑成品，本發明的有益效果：提高了該降濾失劑的抗溫性能，適用于工業化應用推廣。

技術領域

本發明涉及一種降濾失劑及其制備方法，特別涉及一種抗高溫降濾失劑及其制備方法。

背景技術

目前，造紙工業廣泛采用堿法制漿造紙工藝(包括燒堿法、硫酸鹽法)，無論以木本還是草本植物為原料，在堿性蒸煮過程中均會產生黑褐色廢水，稱為造紙黑液。造紙黑液中富含木質素、纖維素和半纖維素等有機物，另外還含有色素和無機鹽。如果將未經處理的造紙黑液直接排放到水體中，將使水體變黑發臭，大量消耗水中的溶解氧，嚴重破壞生態平衡。燒堿回收技術作為目前主要的造紙黑液的處理方法，是將黑液中的木質素作為燃料，并將燃燒后的固體中回收堿，但該處理方法使造紙黑液中的木質素完全沒有得到利用，并且需要消耗大量的水，還存在使蒸發器結垢、回收率低和成本較高的問題。

目前，利用木質素制備油田用鉆井液降濾失劑的報道中多是采用甲醛與木質素縮合，得到與酚醛樹脂具有相似功能的降濾失劑產品，但該制備方法中所涉及的木質素純度較高，從而增加了成本，且甲醛易污染環境，反應速度難以控制。2012年4月王平全等在《AM/AOPS/木質素磺酸接枝共聚物降濾失劑的合成與性能評價》《重慶科技學院學報(自然科學版)》報道了以丙烯酰胺和2-丙烯酰氧基-2-甲基丙基磺酸為反應單體與木質素磺酸鈣接枝共聚生成抗高溫降濾失劑及其制備方法，但該方法中所使用的木質素磺酸鈣為木質素深加工產品，制備成本較高，采用的自由基聚合方法則會引起反應單體轉化率低和產物相對分子質量分布寬，進而影響降濾失劑性能分發揮。

因此，需要開發新的技術方法，在治理造紙黑液污染的基礎上使用最簡潔的處理方法，變廢為寶，并且使得到的降濾失劑產品具備良好的抗溫性能和切實可行的制備工藝，以適應高溫深井鉆探的需要。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述存在的諸多問題和缺陷而提供的一種抗高溫降濾失劑及其制備方法。

本發明所提供的抗高溫降濾失劑是由木質素、丙烯酰胺、對甲基苯酚和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸組成，其中各組分的重量份為：木質素2.5-11.5份、丙烯酰胺1-4份、對甲基苯酚0.5-1.5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-6份。

木質素以造紙黑液為原料進行提取。

本發明所述的抗高溫降濾失劑的制備方法，其具體方法如下所述：

第一步、將造紙黑液過濾，去掉雜質，加熱至60℃-90℃，加入硫酸調節pH值至2-5，60℃下烘1.0-5.0h至有紅棕色細小沉淀析出，離心分離得到木質素，常溫條件下真空干燥至恒重；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在水中配成5.0wt％-50.0wt％的溶液后，用50.0wt％的KOH或NaOH溶液中和至pH值至6.0-7.0，置于真空干燥箱20～25℃烘干至恒重，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉；

第二步、將新制的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉和木質素、丙烯酰胺、對甲基苯酚溶解在pH值為6.0-8.0的緩沖溶液中，得到混合單體溶液，其濃度為5.0wt％-30.0wt％；