压裂液纯碱小苏打配制新工艺的研究
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小苏打生产工艺的技术分析小苏打(化学式:NaHCO3)是一种重要的化工产品,广泛应用于食品工业、制药工业、洗涤剂制造以及经济中其他领域。
下面对小苏打的生产工艺进行技术分析。
小苏打的主要生产工艺包括氨法、盐湖法和钠碱石法。
氨法是目前小苏打主要的生产工艺,其主要过程如下:1. 原料准备:将结晶水合碱石(Na2CO3•10H2O)破碎,进入碱石储存仓。
并按一定比例将氨气与燃料燃烧产生的燃烧气体混合,制备氨气。
2. 中和反应:将氨气注入到饱和的食盐水溶液中,发生气液反应生成碳酸氢铵(NH4HCO3)。
3. 结晶分离:将反应产物通过过滤或离心等方式分离得到固体碳酸氢铵。
4. 还原反应:将碳酸氢铵通过加热分解,生成碳酸钠(Na2CO3)。
5. 结晶净化:将还原反应产生的碳酸钠溶液进行浓缩和结晶处理,得到小苏打成品。
盐湖法主要是利用天然碱湖中超富集的纯度较高的氯化钠原料,经过多次结晶分离和反硝化法得到高纯度的碳酸钠,再通过碳酸钠与饱和食盐水反应产生的碳酸氢钠进行计量混合、还原、结晶净化得到小苏打。
该工艺的优点是原料质量较高,产量和纯度相对较好,但能源和水耗高。
钠碱石法是用天然钠碱石为原料,经过混合煅烧、碳化还原、碳化气体返还、干式吸附等环节,最终得到小苏打。
该工艺具有原料质量相对较差、产量较低、净化工艺复杂等缺点,但可以高度回收氯化氢和煤气等副产品。
综上所述,小苏打的生产工艺主要有氨法、盐湖法和钠碱石法。
氨法是目前主要采用的工艺,主要通过氨与食盐水反应得到碳酸氢铵,再经过还原和结晶净化得到小苏打。
盐湖法依靠天然氯化钠为原料,通过多次结晶分离和反硝化法得到碳酸钠,再经过还原和结晶净化得到小苏打。
钠碱石法则利用天然钠碱石矿石为原料,经过多个步骤得到小苏打。
不同的工艺有其各自的特点和应用范围,可根据实际的生产需求进行选择。
小苏打生产工艺的技术分析
小苏打的生产工艺主要包括原料准备、碱液制备、结晶、干燥和包装等步骤。
1. 原料准备:小苏打的主要原料是纯碱(氢氧化钠),其质量应符合相关标准。
同时还需要准备一定量的水,以及可能需要添加的其他辅助物质。
2. 碱液制备:将纯碱和一定量的水按照一定的比例加入反应釜中,并控制温度和搅拌速度等条件,使其完全溶解形成碱液。
3. 结晶:将碱液逐渐加热,使其浓缩至一定程度后,采取降温结晶的方式,通过调节温度和搅拌条件,使溶液中的小苏打结晶沉淀出来。
4. 干燥:将结晶的小苏打通过过滤等方式分离出来,将其放置在通风干燥室中进行干燥,以去除水分,直至达到一定的含水量要求。
5. 包装:干燥后的小苏打经过包装机械进行自动或手动包装,常见的包装形式有塑料袋、纸箱、塑料桶等,根据需要可以选择不同规格和容量的包装形式。
在整个生产过程中,需要掌握好各个环节的工艺参数,如温度、压力、搅拌速度、结晶时间等,以确保产品的质量和产量的稳定性。
此外,还需要注意安全生产,防止操作过程中的火灾、爆炸等意外事件的发生。
压裂返排液再配液技术的研究应用尧君【摘要】压裂是储层改造的重要增产措施.随着大量水平井的规模化开发以及大型施工工艺的应用,压裂液的用量越来越大,压后返排液量也相应增加,这些返排液成为压裂增产后的主要污染物.对返排液再配液影响因素进行分析,研究了一套适用于苏里格气田的交联胍胶类返排液再配液技术.该技术应用不仅减少了返排液的外排压力,还促进了水资源的循环利用,在保护环境的同时又保障了油气田的持续生产.%Fracturing is an important measure to increase the yield of reservoir modification.With the scalized development of a great number of horizontal wells,as well as the application of large-scale construction technology,the amount of fracturing fluid used gets more and more,and the amount of flow back fluid after fracturing increases correspondingly as well.All the flow back liquid has become the main pollutants after the fracturing yield.The influential factors of back flow and reusing fluid are analyzed.A set of cross-linked guanidine gum flow back and reusing fluid technology suitable for Sulige Gas Field has been developed.The application of that technology could not only reduce the discharge pressure of back flow liquid,but also accelerate the recycling of water resources.The sustainable production of oil-gas field is guaranteed while the environment is protected.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)008【总页数】4页(P89-92)【关键词】增产;返排;破胶交联;苏里格气田;循环利用【作者】尧君【作者单位】中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司,辽宁盘锦124107【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1压裂返排液是增产措施中的主要污染物。
纯碱研究报告《纯碱研究报告》一、引言纯碱,也称为重碱,是碳酸氢钠(NaHCO3)经过加热分解、除水、干燥制得的碱性物质。
它是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、化肥、洗涤剂等领域。
本研究报告对纯碱的制备、性质以及应用进行了综合的研究与探讨。
二、制备纯碱的方法1. 苏打灰法:将含碳酸氢钠的苏打灰与过多石灰混合,得到碳酸钠溶液,然后经过煮沸、蒸发和干燥等工艺步骤得到纯碱。
2. 汽蚀法:通过高温蒸汽对含碳酸氢钠的原料进行蚀解,产生碳酸氧钠汽,经过冷凝成液体后沉淀、干燥,最终得到纯碱。
3. 氨纯化法:利用氨气吸附碳酸氢钠,生成氨气溶液,然后通过蒸发和干燥等工艺步骤制得纯碱。
三、纯碱的性质1. 外观与味道:纯碱为白色结晶性固体,无味。
2. 溶解性:纯碱可溶于水,生成碱性溶液。
溶解度随温度升高而增加。
3. 碱性:纯碱的溶液呈碱性,可中和酸性物质。
4. 化学反应:纯碱可与酸反应生成盐和水。
还可与二氧化硫反应生成亚硫酸钠。
5. 热稳定性:纯碱在高温下分解,放出二氧化碳和水蒸气。
四、纯碱的应用1. 玻璃工业:纯碱是玻璃制造的重要原料,用于调节玻璃成份和改善玻璃的抗硬度。
2. 化肥工业:纯碱可用作氮肥和磷肥的中间原料,促进农作物生长。
3. 洗涤剂:纯碱可用作洗衣粉和肥皂的主要成分,具有去除油脂和污渍的作用。
4. 食品工业:纯碱可用于面粉加工,促进面筋形成和提高面团的稳定性。
5. 环境保护:纯碱可作为烟囱烟气中脱硫剂的原料,减少二氧化硫的排放。
五、结论本研究报告全面介绍了纯碱的制备方法、性质以及应用领域。
纯碱作为一种重要的化工原料,在多个领域有广泛的应用价值。
进一步的研究可以从优化制备方法、改善纯碱的性能以及拓展新的应用领域等方面展开。
新型压裂液体系的开发目前,国内使用的常规压裂液按类型划分,包括水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、醇基压裂液和酸基压裂液等。
油基压裂液因为使用成本较高、密度低、泵压高等原因使用较少;泡沫压裂液、乳化压裂液等因为需要特殊装备配置,应用也受到限制;水基压裂液因其来源较广、便于配制等特点是目前使用较多的压裂液体系,但其缺点是破胶不彻底,不易返排,需采用特殊助排措施;碱性交联环境与残渣较多,对储层伤害较大,尤其是低渗透、碱敏储层。
常规压裂液有其自身无法避免的缺陷,为克服这些缺陷,压裂液研究发展的方向变为:(1)优质(满足施工要求):低摩阻、良好的流变性能和滤失性;(2)低伤害(改善压裂效果):快速彻底破胶、低残渣、与储层岩石和流体配伍;(3)低成本:简化添加剂类型、减少其用量,降低水马力,简化施工工序和设备占用。
因此能够满足或部分满足压裂液发展方向的低分子聚合物压裂液体系、黄原胶压裂液体系和清洁压裂液体系成了研究的热门。
一、低分子聚合物压裂液体系目前加砂压裂施工不断向着大液量、大排量、高砂比、快速返排方面发展,这就要求以开发低聚合物、无聚合物压裂液为发展主线,向低(无)残渣方向发展,开发优质、低伤害和低成本的压裂液体系。
近年来研制开发新型交联无残渣压裂液体系一直是国内外研究的课题。
人工合成聚合物因其溶解性好、无水不溶物、无残渣等特点,一直是水基压裂液的主要研究对象,人工合成聚合物具有低摩阻、携砂性能强、对地层伤害小的优点,比较适合低压、低渗等复杂地层油藏的压裂改造,但因为不耐剪切,耐温性差等缺陷使应用受到很大限制。
常用的合成聚合物有以下几种:1.聚丙烯酰胺类用于压裂液的聚丙烯酰胺类产品与有机钛、锆等金属交联剂反应形成的冻胶压裂液具有粘弹性好、对地层伤害低的特点,近年来在部分油田获得应用,如丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)的共聚物可适用于7℃以上地层压裂,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐和甲基丙烯酰胺基丙基二甲基二羟丙基磺酸按(MAPDMDHPAS)的三聚物可适用于204℃以下的地层压裂。
2017年03月压裂返排液处理剂配方实验评价宋宪实(吉林师范大学化学学院,吉林四平136000)摘要:压裂返排液的二次利用是解决环境污染和联合站处理压力大等问题的有效途径。
在已工业应用的钻井污水处理工艺基础上,研制了压裂返排液处理剂。
基本配方为:0.1%APS处理剂+0.30%阻垢剂+0.40%金属离子螯合剂+0.20%杀菌剂。
返排液经钻井污水处理装置处理后,添加该处理剂,开展实验评价。
关键词:压裂;返排液;重复利用;处理剂该处理剂处理对象是压裂返排液通过现行钻井污水处理装置处理后的产出水,其中对二次利用有不利影响的杂质成分主要包括残余的APS、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-、Cl-、以及变价、高价金属离子,根据杂质成分确定处理剂组分为APS处理剂、阻垢剂[1]、金属离子螯合剂、杀菌剂几部分。
通过实验优化确定处理剂配方为0.1%APS处理剂+0.30%阻垢剂+0.40%金属离子螯合剂+0.20%杀菌剂。
使用该处理剂后,对二次利用所配压裂液的基液粘度、交联性能、流变性能、破胶性能、残渣含量等指标进行综合评价。
1实验部分1.1实验材料实验用返排液:L油田某构造A井营城组压裂返排液(该井压裂液配方为0.45%稠化剂+0.2%杀菌剂+0.3%表面活性剂A+0.2%表面活性剂B+1%粘土稳定剂+0.05%pH调节剂,破胶剂为APS,交联剂为YL-JL-4型有机硼交联剂。
)经钻井污水处理装置处理后的产出水;APS处理剂:具有还原性的盐,分析纯;阻垢剂:B-43型阻垢剂,工业级;金属离子螯合剂:BCG-5型金属离子螯合剂,工业级;杀菌剂:十二烷基二甲基苄基氯化铵,工业级;交联剂:YL-JL-4型有机硼交联剂,有效含量15%。
1.2实验仪器美国Haake公司生产的MARSⅢ型流变仪,吴茵混调器,范式粘度计,电子天平,烘箱,恒温水浴锅及高速离心机。
1.3压裂液配制将添加有处理剂的压裂返排液置于搅拌器的搅拌杯中,在转速为2000r/min下形成漩涡,按配方(压裂液配方为:0.45%稠化剂+0.2%杀菌剂+0.3%表面活性剂A+0.2%表面活性剂B+1%粘土稳定剂+0.05%pH调节剂。
小苏打的生产工艺及研究进展2.1 小苏打的生产工艺小苏打生产方法主要有合成法、复分解法和天然碱法等。
2.1.1 合成法合成法又称纯碱法、纯碱碳化法。
目前,国内的合成法小苏打生产装置基本上都是与纯碱装置配套建设的,以便直接利用该过程煅烧系统出来的高温纯碱,加速母液化碱过程,为后续操作提合格碱液。
为了保证母液中过量的NaHCO3充分分解,减少在碱液运送过程中NaHCO3结晶堵管现象的发生,在整个操作过程中要维持较高的物料温度,因此也常称合成法为高温制碱工艺,其工艺流程见图2.1。
图2.1 合成法生产小苏打工艺流程图2.1.2 复分解法复分解法是以中国丰富的原盐和易购的碳酸氢铵为主要原料生产小苏打的工艺。
国内主要以天然卤水为原料生产小苏打,也称天然卤水法。
是将卤水与农用碳酸氢铵进行复分解反应,利用碳酸氢钠的溶解度较小直接从溶液中析出。
反应原理如下:NaCl + NH4HCO3 =NaHCO3 + NH4Cl离心分离出湿重碱(含水的NaHCO3),经水洗、离心分离、气流干燥、流化床冷却包装即可出厂,生产工艺流程见图2.2。
图2.2 复分解法生产小苏打工艺流程图…2.1.3 天然碱法…2.2 小苏打的生产工艺研究进展…四川理工学院化学系、宜宾学院化学化工系曾凤春、张开仕等根据我国合成法原理分析,在实验研究的基础上开发出合成法生产小苏打的低温制碱新工艺,其工艺流程见图2.3。
图2.3 合成法生产小苏打新工艺流程图将从纯碱界区送来的高温纯碱加入到盛有循环母液和冷凝水的化碱锅内,同时在搅拌下加入适量的高纯度烧碱(纯度99.9%片碱)和硫化钠,使母液中过量的NaHCO3转化为Na2CO3,母液中铁、铅等杂质转化为难溶的FeS和PbS,化碱锅内得到温度低于70℃的低温碱液。
待碱液中Na2CO3含量达到要求时,送澄清桶澄清,澄清液直接进入碳酸化塔,在60~70℃的条件下碳酸化,再经分离、干燥步骤,便得到小苏打细粉和微细粉产品,母液和碱尘返回化碱锅内循环使用。
绿色化提纯碳酸氢钠制备纯碱新工艺探讨碳酸氢钠(NaHCO3)是一种常见的化学品,广泛用于食品添加剂、制药、涂料等行业。
然而,常规的制备方法往往伴随着一些环境问题和能源浪费。
为了解决这些问题,绿色化提纯碳酸氢钠制备纯碱的新工艺应运而生。
传统的制备碳酸氢钠的方法是使用氨气和二氧化碳反应,生成氨气碳酸钠,然后经过物理过滤和提纯工艺得到碳酸氢钠。
然而,该方法存在很多问题,比如氨气在制备过程中会产生大量的氨气,对环境造成污染;而过滤和提纯工艺需要耗费大量的能源和化学品,造成能源浪费。
绿色化提纯碳酸氢钠制备纯碱的新工艺主要是通过改进传统方法中的关键步骤,减少对环境的污染和能源的浪费。
首先,可以改变原料的选择。
目前常用的原料是氢氧化钠(NaOH)和二氧化碳(CO2)。
然而,氢氧化钠制备过程中会产生大量的氧化铝,对环境有一定的污染。
因此,可以研究替代原料,比如使用硫酸钠(Na2SO4)和碳酸钠(Na2CO3)等,这样不仅可以减少污染物的生成,还能够提高碳酸氢钠的纯度。
其次,可以改进反应条件,实现高效、低能耗的制备过程。
传统方法中,反应需要在高温和高压下进行,这导致能源的浪费。
新工艺可以借鉴绿色化学的思想,引入催化剂和新的反应体系,以降低反应温度和压力,提高反应速率和选择性。
另外,可以优化分离和提纯工艺。
传统方法中,分离和提纯碳酸氢钠需要使用氨水和二氯甲烷等化学品,而且还需要进行多次洗涤和重复提纯。
新工艺可以采用低温结晶、溶剂萃取等绿色化学技术,实现高效、低成本的提纯过程。
同时,使用新型的吸附剂和膜分离技术,可以对碳酸氢钠进行连续分离和提纯,减少能源的浪费。
除了改进传统工艺,还可以开发新的制备方法。
比如,可以利用生物催化剂,通过微生物对碳酸钠等原料进行直接转化,以实现碳酸氢钠的高效制备和提纯。
这种方法具有高效、环保、可持续等优点。
综上所述,绿色化提纯碳酸氢钠制备纯碱的新工艺是一个重要的研究方向。
通过改进传统方法中的关键步骤,优化反应条件和提纯过程,以及开发新的制备方法,可以实现碳酸氢钠的高效制备和提纯,减少对环境的污染,降低能源的浪费。
压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。
压裂液存在着破胶难,污染环境,污染储层,抗温抗盐性能差的问题。
为此,在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。
研究结果表明,目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系,并且研究出了抗高温清洁压裂液,微束聚合物压裂液,无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。
水基压裂液残液五步处理法,在现场应用效果明显,残渣,破胶性能,相容性,水锁伤害是储层伤害的主要原因。
压裂液将主要朝着地层伤害小,抗温抗盐,地层适应性强,环境友好的方向发展。
压裂液的类型:水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。
压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。
早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。
为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。
最初使用的压裂液是炼制油和原油,由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触,可能产生不利影响,后来实验已经证明,用适当的添加剂(粘土控制物质,表面活性剂等),使用水基液能处理大部分油气储层,在一个已知储层的压裂液处理中,最好是通过实验室地层岩心实验(或者一贯的现场结果)来确定水基压裂液的可用性。
水基压裂液体系及技术包括:非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、PAC阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。
油基压裂液体系及技术:低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势,有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。