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起泡劑是中國科技名詞。

世界上所有的國家中,只有我們中國的文化[1]是始終沒有間斷過的傳承下來,也只有 「漢字」是世界上唯一的古代一直演變過來沒有間斷過的文字形式[2]

目錄

名詞解釋

起泡劑是指能降低水的表面張力形成泡沫,使充氣浮選礦漿中的空氣泡能附着於選擇性上浮的礦物顆粒上的一類表面活性劑。 起泡劑的分子結構與捕收劑有其相似之處,大多數是由極性基和非極性基組成的異極性分子表面活性物質。 分子一端是極性基,另一端是非極性基。捕收劑的極性基親固體(礦物),非極性基親空氣。 起泡劑的極性基親水,非極性基親空氣。在水氣界面定向排列,降低水的表面張力,故有起泡作用。 其中又有非離子型和離子型化合物之分,其中非離子型表明活性起泡劑的品種、作用、效果都占優勢。非離子型起泡劑一般不具有捕收性,而離子型起泡劑往往兼具捕收性。

起泡劑的作用

1、防止氣泡兼併,使分散在礦漿中的氣泡具有較小的直徑和一定的壽命。

2、增大氣泡的機械強度。

3、降低氣泡的運動速度,增加氣泡在礦漿中的停留時間。

4、穩定氣泡,其類型和用量影響氣泡的大小、黏性和脆性,影響浮選速度。

5、和捕收劑共吸附於礦粒表面上,並起協同作用。

6、與捕收劑共存於膠束中,影響捕收劑的臨界膠束濃度。

7、可以用起泡劑使捕收劑乳化或加速捕收劑的溶解。

8、可以增加浮選過程的選擇性。

起泡劑的分類

依據起泡劑的結構與官能團的特點,通常將起泡劑分為非離子型和離子型。非離子型起泡劑包括醇類、醚醇、醚類、酯類;離子型起泡劑分為羧酸及其鹽類、烷基磺酸及鹽、酚類、吡啶類。

目前市場上的起泡劑種類繁多,有FlorreaF579、FlorreaF581、FlorreaF571、FlorreaF520、FlorreaF550、FlorreaF515、MIBC、Aerofroth70、2號油、桉樹油、樟腦油、Dow200、Dow250、TEB、BK201、BK204等。

在浮選過程中,加入起泡劑,能夠防止氣泡的兼併;也能夠適當地延長氣泡在礦漿表面的存在時間。

起泡劑的共同性質

(1)起泡劑的分子構造常是異極性有機物質,一端是極性基,另一端為非極性基;極性基親水,非極性基親氣,這樣就可以使起泡劑分子在空氣與水的界面上產生定向排列 [1]。

(2)起泡劑是表面活性物質,能夠降低水的表面張力。此處所謂表面活性系指在溶液中由於增加單位起泡劑濃度而引起的表面張力的降低數值。就一般說,同一系列的有機表面活性劑,其表面活性按「三分之一律」(也叫做「特魯貝規律」)遞增,其溶解度按同樣規律遞減。以醇類為例,由乙醇起,任何一個醇的表面活性強度都是它的最鄰近的低級醇的三倍,也是它的最鄰近的高級醇的三分之一。而溶解度則按同樣規律漸減。

(3)一般的起泡劑要求有中等的溶解度,0.2~5克/升。如上所述,在同系物中表面活性隨分子量增大而增強,但同時溶解度則隨分子量增大而減小。浮選實踐證明:由於這兩種因素作用的結果,常見的起泡劑,其分子中的碳原子數一般為5至11個較為適合 [1]。

從歷史的發展來看,在浮選工藝中,對於起泡劑的注意力遠不如對捕收劑。在早期,各國常因地制宜,就地取材。例如我國多用松油,澳洲多用桉葉油,日本多用樟腦油;其共同特點則都是屬於萜類天然植物產品,其缺點是成份因製造方法不同及季節不同而有變化。近年來在基本有機合成工業獲得飛躍發展之後,人工合成的起泡劑已有取代天然起泡劑的趨勢,其特點是質量穩定,有效成份含量高,例如甲基異丁基甲醇(MIBC)。

產品性能及特點

  • 產品性能:

W-101發泡劑是以多種表面活性劑和輔助劑按獨特工藝製成的一種複合型發泡劑。主要用於高溫地層的泡沫壓裂,油氣同產、氣水同產井的採油、採氣、排水工藝,對於降低井內液柱壓力,改善井筒內的工作狀態,提高採收率有十分顯著的效果。該產品也可用於修井沖砂作業中,防止或減少沖砂漏失量,提高措施有效率。

本品在高溫地層中(>90℃)起泡能力不降低,起泡力強。泡沫穩定性好,攜液量大,攜砂能力強,抗油、抗鹽。

  • 質量指標:

項 目 指 標

外 觀 無色或淡黃色均勻液體

PH 值 6~8

與酸液配伍性 無沉澱無分層

與鹽水配伍性 無沉澱無分層

起泡能力(ml) ≥450

泡沫半衰期(min) ≥250

有效物含量 ≥40%

阻力因子 ≥20

驅油效率(%) ≥80

排液半衰期(min) ≥3

耐高溫性(℃) ≥150

使用方法

用於採油(採氣)井的排水工藝。該工藝又稱為油井(氣井)誘噴(排水)工藝技術。將發泡劑用泵車或柱塞比例泵從採油樹防噴管直接投入油氣井中。

推薦用藥量=井底積水的0.1%+日產液的0.1%或按估算日產水量計,0.5~10kg/m3。要及時根據使用效果和井況調整加藥量。

選井條件:a.因井底積水造成減產、停產的油氣井;b.氣液比在350以上的井。

用於泡沫沖砂工藝。將W-101發泡劑配製成1~6%的水溶液,利用壓風機和泵車按一定比例將氣和發泡劑水溶液打入發泡器,發泡器產生的泡沫液進入井筒沖砂。該沖砂工藝要根據地層的壓力和井筒的深度確定氣液比。一般把井筒壓力控制在等於或略大於地層壓力,小於靜水柱壓力,這樣既可減少漏失,又保證油層不吐砂。若為了油層解堵時,可把井筒壓力控制到小於地層壓力。推薦用藥量:根據油井漏失情況而定,一般為80~600kg。

包裝存儲

產品包裝可根據用戶要求訂製包裝,一般情況下,有50KG與200KG兩種包裝。運輸時應避免包裝破損,避免泄漏。

產品應貯存通風、陰涼乾燥處。在保證本標準規定的貯存、運輸條件下,保質期一年。

參考文獻