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行業資訊

石油加工中的“有機硅”

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018-1-25     瀏覽次數:    


  有機硅石油助劑的應用現狀

  ⑴ 國外概況
  早在上世紀70~80年代,美、英等發達國家在開展石油助劑研究的初期,就已發現含有氧乙烯氧丙烯側鏈有機硅聚合物和帶有季銨鹽結構有機硅聚合物對原油的破乳功能,并有相關專利報道。但限于有機硅材料的成本價格高,在當時石油產品低價位的條件下未能大量工業應用。

 

  美國道康寧公司多年來致力于石油和天然氣工業配套有機硅助劑的研究,已經開發出許多產品和應用創新成果。道康寧公司又進一步擴大其有機硅產品應用,從傳統的消泡劑應用擴展到井下密封。道康寧公司擁有品種繁多的石油工業產品,適于油氣開采和各種工業應用,目前應用于石油助劑的有機硅產品牌號已有數十種。主要的油氣應用包括:天然氣/石油分離、泡沫控制、延遲焦化泡沫控制、胺法氣體脫硫和脫水過程、油井修復、報廢及層位封隔時的密封、燃油添加劑和潤滑添加劑等。


  ⑵ 國內概況
  上世紀80年代,國內開始研究有機硅類石油助劑,但限于當時全國有機硅的產量小、成本高,國產有機硅產品幾乎全部用于軍工配套,實際工業規模應用的有機硅石油助劑量尚不多。有部分產品是綜合利用有機硅單體高沸物(下腳料)作堵水劑和破乳劑等,至今還在生產和應用,經過了近幾年的發展,有機硅在石油助劑應用領域已取得肯定的使用效果。

 

  綜合利用甲基氯硅烷單體的高沸物,經部分乙醇解,制得的有機硅堵水劑,加入采油井內后,堵水劑與井壁巖層反應,形成可滲油阻水的膜層,從而達到較好的阻水效果,有助于提高原油產量。

 

  在勝利油田,應用國產高固化活性有機硅樹脂作覆膜砂的粘接劑,成功地用于深井或超深井高溫工作條件下的防砂。因為該硅樹脂固化活性高,并且固化后的涂膜不返粘,又具有耐熱和低表面能等優良性能,可保障覆膜砂在深井下順利固化后粘接,形成的防砂濾層,可以有效阻砂透油,同時還有助于原油破乳。


  有機硅助劑用于鉆井泥漿消泡和原油消泡都取得了較好的效果。聚二甲基硅氧烷乳液是性能優良的鉆井泥漿消泡劑,特別是與腐殖酸鉀配合,是鉆井泥漿的高效稀釋劑。對于氯化鈣型鉆井泥漿,它可使泥漿的含氣量減少到1.6~2.0%,應用高效泥漿消泡可以達到冷卻鉆頭、潤滑鉆具、穩定井壁、平衡地層壓力等作用。二甲基硅油與微晶石蠟、油溶性堿金屬磺酸鹽或胺類表面活性劑配合,用于原油消泡,可以提高采油井的原油產量。

 

  由聚醚和甲基乙氧基硅氧烷嵌段共聚物構成的有機硅原油破乳劑,用于原油破乳脫水,用量少效能高。與通常應用的聚醚型破乳劑相比,有機硅破乳劑在低溫下破乳速度快,原油破乳溫度比聚醚型破乳劑降低15~20℃,脫水效率高;同時有機硅破乳劑還具有防蠟降粘的作用。

 

  應用有機硅消泡劑作為內燃機車液力傳動油的消泡和天然氣脫硫操作液消泡,應用試驗得到較好的使用效果。內燃機車動力軸高速運轉攪動潤滑油嚴重起泡,導致潤滑功能損害。加入二甲基硅油消泡劑后,可以消除泡沫并穩定抑泡,從而保障內燃機車穩定運行。地層中的天然氣含有硫化氫等有害雜質,天然氣通過乙醇胺溶液脫硫過程,產生的氣泡大大降低脫硫效率,還可能造成液泛事故,加入有機硅乳液消泡劑即可消泡和抑泡,使脫硫工藝流程順利運行。

 

  將乙基硅油添加到礦物油中,可大幅度提高礦物油的耐熱性能和承載能力,降低摩擦系數,作為潤滑油應用可減少金屬磨損。將3~5%(質量分數)的乙基硅油加到礦物油中,用于織布機潤滑油,可節約原用機油50%以上,節電率為1~3%,加油周期由原來的24小時延長到72小時,節約勞動力30%。由于應用乙基硅油修飾的潤滑油,達到增加織布產量、降低油污疵布、提高產品質量的綜合效果。

 

  將0.1%的二甲基硅油加入柴油中,進行內燃機臺架試驗,有機硅助劑可改善燃油在氣缸中的霧化分散性,有助于燃油充分燃燒,對柴油有明顯增效作用,負荷功率試驗表明可降低油耗4.9~7.8%,同時還降低燃燒尾氣的煙度。




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