×
18.05.2019
219.017.58db

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ повышения стабильности в процессе хранения резольной фенолоформальдегидной смолы включает введение в нее стабилизирующей добавки гидразин гидрата. Выбор в качестве стабилизирующей добавки гидразин гидрата обусловлен его эффективностью, доступностью и относительно низкой стоимостью. 3 табл.

Изобретение относится к области химии конденсационных полимеров, в частности химии фенолоформальдегидных смол (ФФС) резольного типа, которые могут быть использованы в качестве тампонирующих составов для герметизации водопритоков при нефтедобыче, при бурении скважин, а также в качестве связующих агентов в производстве полимербетонов, древесно-волокнистых материалов и др.

Существенным недостатком ФФС является их способность к самопроизвольному загустеванию (потере текучести), что ограничивает сроки их использования и сужает области применения.

Известно, что для предотвращения преждевременной полимеризации и повышения стабильности в мономер часто вводят специальные добавки - ингибиторы. Для процессов, протекающих по радикальному механизму, ингибиторами являются соединения, которые могут участвовать в реакциях обрыва цепи на радикальной стадии. К числу таких ингибиторов относятся замещенные фенолы, ароматические амины, хиноны, ионы некоторых металлов и др. (Краткая химическая энциклопедия, Сов. Энциклопедия, 1965 г., т.4, с.167). Однако образование ФФС протекает по другой реакции - по реакции поликонденсации, в результате которой образование полимера сопровождается отщеплением низкомолекулярного продукта, в частности воды. Поэтому радикальные ингибиторы оказываются неэффективными.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является использование таких полярных добавок, как спирты (этиловый, бутиловый), ацетон и диэтиленгликоль (А.Н.Николаев, Г.И.Охрименко. Водорастворимые полимеры, Л.: Химия, 1979 г., с.134). Однако применение этих добавок малоэффективно.

Задачей настоящего изобретения является повышение стабильности ФФС.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе повышения стабильности в процессе хранения резольной фенолоформальдегидной смолы, включающем введение в нее стабилизирующей добавки, согласно изобретению в качестве стабилизирующей добавки используют гидразин гидрат.

Резольные фенолоформальдегидные смолы получают при поликонденсации фенола и формальдегида в щелочной среде в избытке формальдегида или фенола, при этом происходит образование метилольных производных фенола (фенолоспиртов), содержащих свободные метилольные группы в орто- и пара-положениях. Резольные смолы в начальной стадии поликонденсации растворимы и легко плавятся. При дальнейшей поликонденсации, например в процессе хранения при повышенной температуре, резолы превращаются в нерастворимые резиты. Потеря растворимости связана с образованием смол трехмерного сетчатого строения.

Реакция поликонденсации метилольных производных фенола может протекать с равной вероятностью как в результате взаимодействия между метилольной группой одной молекулы и водородом бензольного кольца другой, так и при взаимодействии метилольных групп двух молекул. Во втором случае образуется свободный формальдегид. Выделившийся формальдегид вновь вступает в реакцию с продуктами поликонденсации, образуя в них новые метилольные группы - новые активные центры поликонденсации.

Выделение свободного формальдегида, очевидно, будет лимитировать время загустевания смолы в сторону его уменьшения. С этой позиции для повышения стабильности в резольную ФФС целесообразно добавлять реагент, способный обратимо блокировать образование формальдегида. К таким реагентам могут относиться соединения, содержащие аминные или амидные группы, в частности гидразин и некоторые его производные.

Выбор в качестве стабилизирующей добавки гидразин гидрата обусловлен наибольшей его эффективностью, доступностью и относительно низкой стоимостью.

Для исследования стабильности в экспериментах использовали:

- гидразин гидрат (ГГ) "технический", содержание основного вещества 64% ГОСТ 19503-88.

- фенолоформальдегидную смолу марки СФЖ-3027Б, ТУ 6-05-1164-87. Показатели качества указаны ниже в таблице 1;

- ацетон, этиловый спирт; изопропиловый спирт; глицерин; едкий натр, 10%-ный раствор; дистиллированную воду. Все перечисленные реагенты марки "технический".

Таблица 1.
Показатели качества СФЖ 3027Б
№№Наименование показателейНорма
1.Внешний видОднородная жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета
2.Вязкость, мПаНе более 40
3.Плотность, г/см31.12-1.20
4.Число осаждения, мл, н/м200
5.Массовая доля нелетучих веществ (сухой остаток), %, н/м40
6.Массовая доля свободного фенола, %7,0

Образцы готовили весовым методом при различных соотношениях смолы и добавок. Стабилизацию смолы определяли как время от момента приготовления до начала загустевания (потери текучести) образцов. Для экспрессности испытания проводили при повышенных температурах, так как известно, что повышение температуры ускоряет загустевание ФФС. Свежеприготовленные образцы в пробирках термостатировали в термошкафу, при этом через определенные промежутки времени контролировали время начала загустевания по изменению подвижности мениска жидкости.

Пример 1

В этом эксперименте исследовали эффективность действия добавок различной природы на стабильность ФФС.

В качестве добавок использовали гидразин гидрат и другие химические реагенты: спирты, ацетон, раствор едкого натра, дистиллированную воду. Все приготовленные образцы содержали 10 мас.% стабилизирующей добавки. Термостатирование проводили при температуре 50°С.

Время загустевания образцов с добавками и без добавки представлено в таблице 2.

Таблица 2.
Влияние добавок различной природы на время загустевания фенолформальдегидной смолы. Температура испытаний 50°С
№ образцаДобавка, 10 мас.%Время загустевания, ч
1Без добавки105
2Вода дистиллированная105
3Гидразин гидрат214
4Ацетон167
5Изопропиловый спирт167
6Глицерин120
7Этиловый спирт127
8Едкий натр, 10%-ный раствор110

Из таблицы следует, что наибольшее время до начала загустевания, а следовательно, наибольший эффект стабилизации ФФС достигается при добавлении гидразин гидрата (образец №3). Разбавление водой, как дистиллированной (образец №2), так и известковой (образец №8) к повышению стабилизации ФФС практически не приводит.

Пример 2

В этом примере показано влияние концентрации ГГ на время загустевания ФФС.

При приготовлении образцов концентрация гидразин гидрата варьировалась в широких пределах от 2.5 мас.% до 25 мас.% по основному веществу. Как было указано выше, повышение температуры ускоряет загустевание смолы, поэтому для изучения динамики процесса испытания проводили при температуре 100°С, более высокой, чем при обычных условиях. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3.
Влияние концентрации добавки гидразин гидрата (ГГ) на время загустевания фенолоформальдегидной смолы (ФФС). Температура испытаний 100°С
№ образцаСостав композиции, мас.%Время загустевания, мин
ФФСГГ, 64%-ныйГТ, основное вещество
11000045
29642.560
390106.40120
4831710.8180
5762415.4240
6752516.0250
7703019.2310
8653522.4375
9604025.6Не загустевает

Из таблицы видно, что с увеличением концентрации ГГ в пределах 2.56-22.4 мас.% (образцы №2-№8) время загустевания ФФС возрастает. При концентрации добавки ГГ 25.6% (образец №9) смола не загустевает по причине сильного разбавления. Наиболее ощутимый эффект действия гидразин гидрата - интервал концентраций 6.4 - 22.4 мас.%. При концентрации ниже указанного предела действие добавки малоэффективно, при концентрации выше верхнего предела смола не загустевает.

Способповышениястабильностиприхранениирезольнойфенолоформальдегиднойсмолы,включающийвведениевнеестабилизирующейдобавки,отличающийсятем,чтовкачествестабилизирующейдобавкииспользуютгидразингидрат.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 17.
10.06.2013
№216.012.48ea

Способ определения дебитов и плотности пластового флюида нефтяных пластов и слоев пониженной, низкой и ультранизкой продуктивности

Изобретение относится к буровой технике, а именно к способам определения дебитов и плотности пластового флюида нефтяных пластов и слоев пониженной, низкой и ультранизкой продуктивности, объединенных в общий эксплуатационный объект скважины. Техническим результатом является повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484246
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.04.2014
№216.012.b132

Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар

Изобретение относится к области техники, связанной с количественными оценками расхода жидкости произвольной плотности. Способ экспресс-оценки мощности притока жидкости в резервуар включает непрерывное прямое измерение давления в одной точке ниже уровня находящейся в резервуаре жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511077
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b17c

Способ извлечения запасов остаточной нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и может быть использовано на завершающей стадии разработки нефтяных месторождений с применением внутриконтурного заводнения. Обеспечивает повышение эффективности добычи остаточных запасов нефти. Сущность изобретения: способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511151
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.02.2015
№216.013.296a

Способ увеличения нефтеотдачи пластов путем нагнетания водогазовой смеси

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к разработке месторождений посредством закачки воды и газа в нагнетательные скважины и извлечения нефти через добывающие. Технический результат - упрощение технологии при одновременном снижении затрат на ее осуществление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542059
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.08.2015
№216.013.6c1b

Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины, а также может быть использовано для регулирования профилей приемистости в нагнетательных скважинах. Состав включает компоненты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559233
Дата охранного документа: 10.08.2015
11.03.2019
№219.016.d801

Способ разработки мелких малопродуктивных нефтяных месторождений

Предлагаемый способ относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использован при разработке малопродуктивных месторождений. Обеспечивает повышение эффективности разработки малопродуктивных месторождений. Сущность изобретения: способ разработки мелких малопродуктивных нефтяных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002342521
Дата охранного документа: 27.12.2008
11.03.2019
№219.016.d83e

Тампонажный состав для селективного ограничения водопритоков в добывающих скважинах

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к тампонажному составу для селективного ограничения водопритоков в обводненных нефтяных и газовых скважинах. Состав также может найти применение для отсечения подошвенных вод, изоляции заколонных перетоков, отключения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002391378
Дата охранного документа: 10.06.2010
11.03.2019
№219.016.d8c9

Скважинный штанговый насос

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для добычи высоковязких жидкостей из скважин. Скважинный штанговый насос содержит верхний плунжер, верхний цилиндр, колонну штанг, соединенную с нагнетательным клапаном, нижний цилиндр, толкатель и всасывающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313696
Дата охранного документа: 27.12.2007
11.03.2019
№219.016.d978

Запорный клапан с термочувствительным управлением

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначено для использования в качестве отсечного клапана в теплоэнергетике, химической и пищевой промышленности, водопроводах, газо- и нефтепроводах. Запорный клапан с термочувствительным управлением содержит регулирующий орган,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378556
Дата охранного документа: 10.01.2010
11.03.2019
№219.016.db18

Способ разработки нефтекерогеносодержащих месторождений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтекерогеносодержащих месторождений. Задачей изобретения является наиболее эффективное использование тепловой энергии окисления кислорода воздуха в пласте, повышение уровня безопасности процесса за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002418944
Дата охранного документа: 20.05.2011
Показаны записи 1-7 из 7.
27.08.2014
№216.012.efd4

Способ улучшения водно-физических свойств почв

Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения, а именно, к способам улучшения водно-физических свойств почв путем внесения в почву сильнонабухающих полимерных гидрогелей. Способ заключается в том, что в почву вводят порошок полимерного гидрогеля полиакриламида,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527215
Дата охранного документа: 27.08.2014
11.03.2019
№219.016.d912

Состав для изоляции водопритока в нефтяных и газовых скважинах (варианты)

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к составам для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов за счет проведения гидроизоляционных работ в эксплуатационных скважинах для снижения обводненности добываемой продукции. Изобретение также может быть использовано при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002386662
Дата охранного документа: 20.04.2010
11.03.2019
№219.016.d9e8

Реагент для изоляции притока пластовых вод

Изобретение относится к реагентам для изоляции притока пластовых вод. Реагент для изоляции притока пластовых вод, полученный путем смешивания в пласте двух водных растворов, одного, содержащего натриевые соли многоосновной кислоты, и другого - смесь солей хлоридов. Один раствор в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002338768
Дата охранного документа: 20.11.2008
09.05.2019
№219.017.4d1f

Способ изоляции водопритоков заводненных нефтяных пластов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритока в нагнетательных и эксплуатационных скважинах. Технический результат изобретения состоит в повышении технологичности процесса приготовления композиции к закачке в промысловых условиях, упрощении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002352765
Дата охранного документа: 20.04.2009
09.05.2019
№219.017.5040

Способ обработки призабойной зоны пласта

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - увеличение эффективности обработки призабойной зоны пласта при повышении безопасности процесса проведения работ. В способе обработки призабойной зоны пласта, включающем закачку в пласт гранулированного магния с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002440490
Дата охранного документа: 20.01.2012
18.05.2019
№219.017.55f8

Нефтевытесняющий реагент для неоднородных обводненных пластов

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи карбонатных и терригенных заводненных неоднородных пластов в условиях предельной обводненности на поздних стадиях разработки нефтяных месторождений. Техническим результатом изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002342418
Дата охранного документа: 27.12.2008
18.05.2019
№219.017.56c4

Состав для изоляции притока пластовых вод

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для ограничения притока пластовых вод в нагнетательной скважине для повышения нефтеотдачи пластов. Технический результат - повышение качества тампонирующего состава, увеличение эффективности его действия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316574
Дата охранного документа: 10.02.2008
+ добавить свой РИД