[发明专利]一种用于泡沫排水采气的消泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于泡沫排水采气的消泡剂及其制备方法，属于天然气开采领域。

背景技术

泡沫排水中，许多场合使用了高效泡排剂，其泡沫再生能力很强，它们的水溶液经气流带至地面管线、分离设备时，反复不断地受到搅动，或多或少有泡沫在分离器里聚积。特别是泡排剂过量或产生的泡沫过于稳定时，这种现象尤为严重，大量的泡沫会被带到集输管线，引起堵塞，导致集输压力升高。因此，针对此种现象，需研发高效消泡剂，在分离器入口处将其注入，与气水混合物进入分离器，达到消泡和抑制泡沫再生，便于气水分离的目的。

目前国内消泡剂可以分为三大类：第一种消泡剂是以矿物油，脂肪酸及脂肪酸脂等有机物为主体的一类物质，这类消泡剂只能在液体剪切力较小，所含表面活性剂的发泡能力较温和的条件下使用，对致密型泡沫的消除能力较差；第二种消泡剂是聚醚类消泡剂，这类消泡剂的缺点在于只有当发泡体系的温度超过浊点温度时，聚醚消泡剂才能发挥消泡作用；第三种消泡剂是有机硅类消泡剂，这类消泡剂的消泡效率很高，但有机硅分散性差，易凝聚成没有消泡活性的、粒度过大的油珠，而纯硅油对水溶液的泡沫无消泡作用。

因此，提供一种适用于泡沫排水采气的消泡剂成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于泡沫排水采气的消泡剂，该消泡剂具有优异的消泡性和抑泡性，且成本低廉、制备简单、稳定易储存，能够用于泡沫排水采气中的消泡处理。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于泡沫排水采气的消泡剂，其中：以重量百分比计，该消泡剂的组成包括：聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球：8-25％；增粘剂：1-4％；乳化剂：1-4％；抗霉剂：0.1-0.4％；余量为去离子水；其中，所述增粘剂包括羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素或羟乙基纤维素，所述乳化剂包括由江苏省海安石油化工厂提供的MOA-3(脂肪醇聚氧乙烯(3)醚)和MOA-5(脂肪醇聚氧乙烯(5)醚)；优选地，所述MOA-3与MOA-5的重量之比为1:2-5；所述抗霉剂包括甲醛。

在上述消泡剂中，优选地，所述聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球的原料组成包括：二氧化硅球：1-3g；去离子水：10-20mL；甲醇：80-100mL；聚二甲基硅氧烷：0.5-1mL；更优选地，所述二氧化硅球的直径为8-30nm(二氧化硅球的直径>30nm时，制备过程中容易发生沉积，直径<8nm时，制备比较困难不易制得聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球)。

本发明还提供了一种制备上述消泡剂的方法，其包括以下步骤：

步骤一：将聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球、增粘剂和乳化剂加入到反应容器中(该反应容器包括搪瓷反应釜)，再加入溶剂-去离子水，得到混合物，对所述混合物进行加热并搅拌；

步骤二：将上述混合物冷却至预定温度，再向其中加入甲醛，得到消泡剂。

在上述方法中，优选地，在步骤一中，所述加热的温度为180-200℃；所述搅拌的速度为800-1200r/min，搅拌的时间为100-140min(采用这一搅拌速度和搅拌时间能够使乳化反应充分，增粘剂分散充分)。

在上述方法中，优选地，在步骤二中，将混合物冷却至预定温度时，还包括对所述混合物进行搅拌的步骤；更优选地所述预定温度为50-80℃；所述搅拌的速度为5000-7000r/min，搅拌的时间为8-13min。

在上述方法中，优选地，在步骤二中，加入甲醛后，还包括搅拌的步骤；更优选地，所述搅拌的速度为500-800r/min，搅拌的时间为2-6min。

在上述方法中，优选地，所述聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球是由以下步骤制备的：

a、依次将二氧化硅球、去离子水、甲醇、聚二甲基硅氧烷加入到反应容器中，混合均匀，得到混合物，对所述混合物进行加热；

b、对上述加热后的混合物进行离心，洗涤，干燥，得到聚二甲基硅氧烷修饰的纳米二氧化硅球。

在上述方法中，优选地，在步骤a中，对混合物进行加热时，还包括边加热边搅拌的步骤；更优选地，所述加热的温度为50-60℃，加热的时间为90-120min；所述搅拌的速度为600-1000r/min。

在上述方法中，优选地，在步骤b中，所述洗涤包括采用无水乙醇洗3-5次。

在上述方法中，优选地，在步骤b中，所述干燥的温度为40-60℃，干燥的时间为12-14h。

本发明的有益效果：