[其他]一种用糠醛渣为原料制取石油钻井泥浆稀释剂的方法

说明书

本发明属对植物木质素的化学处理方法。

糠醛是一种用途广泛的重要化工原料，也是我国的重要出口化工原料之一。目前，糠醛一般是利用植物所含的聚糖经酸水解后转化而成。我国生产糠醛普遍使用甘蔗渣、玉米芯、棉子壳等植物原料，经酸水解后，把转化所得的糠醛气体分离。余下的大量残渣喷放卸出，此粗渣含木质素约40%～50%。这些木质素既不溶于酸，也不溶于碱和水，因此，较难处理，在本发明做出之前，正是由于未找到一种经济妥善的办法来处理生产过程中分离出来的大量糠醛渣，有的工厂不得不使用高压水把它冲到江河，严重污染水源，使鱼类等水生物死亡;有的工厂无法向江河排渣，使得排出的糠醛渣堆积如山。在国内，有的工厂往往因渣多成灾而只好被迫停产。在国外，一些国家也由于糠醛渣污染未能解决而宁愿进口糠醛也不愿设工厂生产。因此，经济妥善地处理生产过程中分离出的大量糠醛渣，以扼救、发展糠醛这种重要化工原料的生产，是国内外长期以来迫切渴望解决而未能解决的问题。

石油钻井泥浆稀释剂，是保证钻井泥浆具有良好性能的一种化学处理剂，尤其是钻深井时，稀释剂必不可少。铁铬木质素磺酸盐是目前使用的钻井泥浆稀释剂之一。制造这种铁铬木质素磺酸盐，一般是利用酸法纸浆厂排出的酸性亚硫酸盐废液中的木质素磺酸钙为原料，通过加入铁铬混合液及硬脂酸铝、柴油溶液而制成铁铬木质素磺酸盐。但是这一生产过程中，仍有废渣（CaSO₄）析出，因而未能完全解决污染问题。而且这种稀释剂在处理泥浆的过程中产生泡沫，使泥浆的质量受到影响。用糠醛渣为原料来配制石油钻井泥浆稀释剂这样的生产方法，目前国内外尚未见有任何报导，经与美国Dialog情报公司数据库联机检索1963年至1985年的“世界专利”文档，亦未发现有关这方面的记载。

本发明的目的在于获得一种用糠醛渣为原料制造性能良好的石油钻井泥浆稀释剂的生产方法，从而不仅彻底解决大量糠醛渣无法处理而造成环境污染的问题，而且把原是毫无经济价值的废渣变成具有较高经济价值的石油钻井泥浆稀释剂。

本发明的要点在于，将糠醛渣进行磺化，使木质素引入亲液性磺酸基团，变成可溶于水并具有活性，然后加入重铬酸盐使之氧化，再加入铁盐而形成木质素的铁铬金属螯合物。经干燥后粉碎或经喷雾干燥，就得到深棕色的可用于石油钻井泥浆的稀释剂。

实现上述要点，用糠醛渣为原料制造石油钻井泥浆稀释剂的生产工艺流程如图1所示。其具体工艺过程为：

一一、磺化过程。其工艺条件为：在蒸煮锅内加入糠醛渣后再均匀加入亚硫酸氢钠（NaHSO₃），但也可加入亚硫酸钠（Na₂SO₃），其用量6%-15%（以其SO₂含量对绝干糠醛渣的重量百分比计算），并使液比为6∶1至2∶1（当采用电热蒸煮锅时应选用较大的液比，而用蒸气直接加热的蒸煮锅，则可选用较小的液比），然后开始加热，升温时间为1～2小时，升温过程中进行小放气，以排除锅内的空气及不凝气体，待温度升至165～170℃，即在此温度下保温2～3小时。

二、反应器内的化学处理过程。工艺条件为：将磺化后的糠醛渣放入带搅拌机的自控恒温反应器内，温度升到60～65℃时，在搅拌下加入以所含SO₂计相当于绝干糠醛渣重量的2～3%的亚硫酸（H₂SO₃），然后加入相当于绝干糠醛渣重量的4～5.5%的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）或重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇），最后加入相当于绝干糠醛渣重量的7～8%的三氯化铁（FeCL₃）或硫酸亚铁（FeSO₄）或硫酸铁〔Fe₂（SO₄）₃〕，反应时，液比为4∶1～3∶1。在70～80℃的温度下保温0.5～1小时。

三、干燥及粉碎过程。其工艺条件为：把反应后的产物在105～110℃的温度下干燥，然后粉碎至过30目筛。但最好是在105～110℃的温度下经喷雾干燥，从而得到微带酸性的深棕色粉末，此即为可用于石油钻井泥浆的稀释剂。