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石油加工中的“有机硅”

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018-1-25     浏览次数:    


  有机硅石油助剂的应用现状

  ⑴ 国外概况
  早在上世纪70~80年代,美、英等发达国家在开展石油助剂研究的初期,就已发现含有氧乙烯氧丙烯侧链有机硅聚合物和带有季铵盐结构有机硅聚合物对原油的破乳功能,并有相关专利报道。但限于有机硅材料的成本价格高,在当时石油产品低价位的条件下未能大量工业应用。

 

  美国道康宁公司多年来致力于石油和天然气工业配套有机硅助剂的研究,已经开发出许多产品和应用创新成果。道康宁公司又进一步扩大其有机硅产品应用,从传统的消泡剂应用扩展到井下密封。道康宁公司拥有品种繁多的石油工业产品,适于油气开采和各种工业应用,目前应用于石油助剂的有机硅产品牌号已有数十种。主要的油气应用包括:天然气/石油分离、泡沫控制、延迟焦化泡沫控制、胺法气体脱硫和脱水过程、油井修复、报废及层位封隔时的密封、燃油添加剂和润滑添加剂等。


  ⑵ 国内概况
  上世纪80年代,国内开始研究有机硅类石油助剂,但限于当时全国有机硅的产量小、成本高,国产有机硅产品几乎全部用于军工配套,实际工业规模应用的有机硅石油助剂量尚不多。有部分产品是综合利用有机硅单体高沸物(下脚料)作堵水剂和破乳剂等,至今还在生产和应用,经过了近几年的发展,有机硅在石油助剂应用领域已取得肯定的使用效果。

 

  综合利用甲基氯硅烷单体的高沸物,经部分乙醇解,制得的有机硅堵水剂,加入采油井内后,堵水剂与井壁岩层反应,形成可渗油阻水的膜层,从而达到较好的阻水效果,有助于提高原油产量。

 

  在胜利油田,应用国产高固化活性有机硅树脂作覆膜砂的粘接剂,成功地用于深井或超深井高温工作条件下的防砂。因为该硅树脂固化活性高,并且固化后的涂膜不返粘,又具有耐热和低表面能等优良性能,可保障覆膜砂在深井下顺利固化后粘接,形成的防砂滤层,可以有效阻砂透油,同时还有助于原油破乳。


  有机硅助剂用于钻井泥浆消泡和原油消泡都取得了较好的效果。聚二甲基硅氧烷乳液是性能优良的钻井泥浆消泡剂,特别是与腐殖酸钾配合,是钻井泥浆的高效稀释剂。对于氯化钙型钻井泥浆,它可使泥浆的含气量减少到1.6~2.0%,应用高效泥浆消泡可以达到冷却钻头、润滑钻具、稳定井壁、平衡地层压力等作用。二甲基硅油与微晶石蜡、油溶性碱金属磺酸盐或胺类表面活性剂配合,用于原油消泡,可以提高采油井的原油产量。

 

  由聚醚和甲基乙氧基硅氧烷嵌段共聚物构成的有机硅原油破乳剂,用于原油破乳脱水,用量少效能高。与通常应用的聚醚型破乳剂相比,有机硅破乳剂在低温下破乳速度快,原油破乳温度比聚醚型破乳剂降低15~20℃,脱水效率高;同时有机硅破乳剂还具有防蜡降粘的作用。

 

  应用有机硅消泡剂作为内燃机车液力传动油的消泡和天然气脱硫操作液消泡,应用试验得到较好的使用效果。内燃机车动力轴高速运转搅动润滑油严重起泡,导致润滑功能损害。加入二甲基硅油消泡剂后,可以消除泡沫并稳定抑泡,从而保障内燃机车稳定运行。地层中的天然气含有硫化氢等有害杂质,天然气通过乙醇胺溶液脱硫过程,产生的气泡大大降低脱硫效率,还可能造成液泛事故,加入有机硅乳液消泡剂即可消泡和抑泡,使脱硫工艺流程顺利运行。

 

  将乙基硅油添加到矿物油中,可大幅度提高矿物油的耐热性能和承载能力,降低摩擦系数,作为润滑油应用可减少金属磨损。将3~5%(质量分数)的乙基硅油加到矿物油中,用于织布机润滑油,可节约原用机油50%以上,节电率为1~3%,加油周期由原来的24小时延长到72小时,节约劳动力30%。由于应用乙基硅油修饰的润滑油,达到增加织布产量、降低油污疵布、提高产品质量的综合效果。

 

  将0.1%的二甲基硅油加入柴油中,进行内燃机台架试验,有机硅助剂可改善燃油在气缸中的雾化分散性,有助于燃油充分燃烧,对柴油有明显增效作用,负荷功率试验表明可降低油耗4.9~7.8%,同时还降低燃烧尾气的烟度。




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