羟丙基瓜胶稠化剂

    羟丙基瓜胶稠化剂 : 189.1 简介
该产品的主要化学成分为半乳甘露聚糖,平均聚合度为900,平均 相对分子质量约25×10⁴,为无臭、无味的白色至浅黄色固体粉末,不 溶于醇、醚、酮等有机溶剂,易溶于水。其水溶液在常温或pH在2.0～ 12.0的范围下比较稳定,但加热到70℃以上黏度会急剧降低,遇强氧 化剂可发生降解。由于羟丙基瓜胶分子中含有顺式邻位羟基,因而可 与硼、钛、锆等多种金属元素化合物进行络合形成凝胶体。通过调节 反应条件和合理地选择交联剂,可使凝胶满足不同温度下的使用要 求。与瓜胶原粉相比,羟丙基瓜胶的主要特点是残渣含量低,溶胀、溶 解速度快,胶液放置稳定性好,耐盐能力强,是一种性能优异的压裂液 稠化剂。
结构式为:

其中,R=CH₂CH₂CH₂OH或CH₂COONa。
189.2 制造方法
(1)配方
原料 用量/kg
瓜胶原粉 180
环氧丙烷 60
氢氧化钠水溶液(30%) 49
盐酸(35%) 22.5
催化剂(季铵盐等) 6
乙醇 180
醚化反应助剂 2.5
(2)生产工艺
1)按配方要求将乙醇、相转移催化剂、醚化反应助剂依次加入反 应釜中并混匀,在搅拌状态下缓慢加入瓜胶原粉,待充分分散后再滴 加氢氧化钠水溶液,滴加速度以5.0～10.0 L/min为宜。
2)将反应体系的温度升到45～50℃,在此温度下进行碱化反应 1.5 h;然后加入环氧丙烷,并升温到65～70℃,在此温度下进行醚化 反应5.0 h。待反应时间达到后,冷却降温至40℃以下,用适量(约占 瓜胶原粉质量的50%)乙醇进行稀释,再加入盐酸中和至pH为 6.5～7.5。
3)将反应物进行离心分离,除去上部溶液后,加入适量(约占瓜胶 原粉质量的50%)乙醇洗涤,再离心分离并除去上部溶液。
4)将离心后的固体物经烘干、粉碎、过筛后,除去少量筛余物,即 得到羟丙基瓜胶。另外,可将离心液(废乙醇)送入乙醇回收装置,经 蒸馏分离后重新使用。

羟丙基瓜胶生产工艺流程图
1—反应釜;2—冷凝器;3—离心机;4—乙醇回收罐

189.3 质量指标
羟丙基瓜胶产品执行企业标准Q/DHC002—92,其主要技术指标 如下:
项目 指标
外观 淡黄色粉末状固体
pH 6.0～8.0
水分/% ≤10.0
0.15 mm筛通过率/% ≥90.0
1.0%水溶液黏度/(mPa·s) ≥220
残渣率/% ≤4.0
交联性能 2 min内挑挂
189.4 使用方法和注意事项
本品在使用前,应根据地层特点与施工要求配成浓度为0.3%～ 0.7%的原胶液,并溶胀、溶解1 h以上。
产品易受潮,应采用内衬聚乙烯塑料袋的尼龙编织袋或纸塑复合 袋包装,存放在阴凉、通风、干燥处。要远离热源,避免日晒雨淋,不得 与腐蚀性物品接触。