一种乳液生产反应装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乳液生产反应装置及其使用方法，包括原料预混系统、乳液反应系统以及循环冷却系统。其中，原料预混系统主要由原料储罐、离心泵和预混罐组成，通过离心泵提供动力，借助预混罐中的搅拌装置，完成原料的分散溶解。乳液反应系统由两个相同的反应釜组成，反应釜内安装有多个温度和液位传感器，监测反应釜内反应情况。同时，使用管线，两个反应釜分别与原料预混系统连接，通过阀门控制进液、出液，使两个反应釜同时开展乳液聚合反应，提高反应生产效率。通过内、外两套水循环系统单独开启或者同时开启，从而控制聚合反应温度在合理温度范围内，保证合成反应安全平稳进行。本发明专利技术可以实现乳液聚合物安全可控、质量稳定的连续生产。连续生产。连续生产。

【技术实现步骤摘要】
一种乳液生产反应装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于油田开采
，具体来说涉及一种乳液生产反应装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]海上油田多采用注水开发方式，由于储层渗透率及油水粘度的差异，含水上升是油田开发过程中的主要开发矛盾之一。调剖调驱技术能够有效改善水驱效果，降低油井含水，已经在海上油田推广应用，而聚合物冻胶是最成熟应用最广泛的调驱剂。
[0003]海上平台作业空间受限，常规干粉聚合物施工设备占用平台空间大，很难获得作业窗口，已经逐渐被乳液聚合物替代。由于乳液聚合物可实现平台在线注入，施工占用平台面积小，具有非常明显的技术优势，未来推广应用空间巨大。
[0004]由于乳液聚合物生产技术仍不成熟，目前市场上主流产品的有效含量均在25％～35％之间，难以满足海上油田现场应用要求，其主要原因为乳液聚合物聚合反应过程中的反应温度难以控制。本专利技术创新开发的乳液聚合物生产反应装置及使用方法，能够有效控制聚合反应温度在合理范围内，从而使乳液聚合物产品有效含量提升至45％以上，满足海上油田调驱使用要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种乳液生产反应装置及其使用方法。本专利技术能够有效控制乳液聚合物生产过程中聚合反应温度在合理范围内，从而使乳液聚合物产品有效含量提升至45％以上，满足海上油田调驱使用要求。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种乳液生产反应装置，包括原料预混系统、乳液反应系统以及循环冷却系统。
[0008]其中，原料预混系统主要由原料储罐、离心泵和预混罐组成，通过离心泵提供动力，将乳液反应所需的原料单体、白油等，泵入至预混罐中，借助预混罐中的搅拌装置，完成原料的分散溶解，为合成反应做好物质准备。
[0009]乳液反应系统由两个相同的反应釜组成，反应釜内安装有多个温度和液位传感器，监测反应釜内反应情况。
[0010]同时，使用管线，两个反应釜分别与原料预混系统连接，通过阀门控制进液、出液，使两个反应釜同时开展乳液聚合反应，提高反应生产效率。
[0011]由于聚合反应过程会不断放热，为了合理控制反应速率，保证乳液生产质量及安全，必须合理控制反应温度，配备循环冷却系统。
[0012]循环冷却系统由内、外两套水循环系统组成。其中，内循环水系统中工作液温度在零下25～15℃之间，外循环水系统中工作液温度为常温，通过内、外两套水循环系统单独开启或者同时开启，从而控制聚合反应温度在合理温度范围内，保证合成反应安全平稳进行。
[0013]所述原料预混系统由2个原料储罐组成，分别存储水相原料和油相原料，并在储罐
底部连接1台离心泵；
[0014]所述水相原料储罐通过管线连接至预混罐，油相原料储罐通过管线连接至乳液反应系统；
[0015]所述预混罐内部设置有搅拌叶片，通过上部电机连接传动轴，带动搅拌叶片旋转，完成水相原料的分散溶解；
[0016]所述预混罐设计有外部环空，环空空间通过管线与外循环水系统连通，利用阀门控制外循环水的开启、关闭，保证预混过程中温度安全可控；
[0017]所述油相原料通过离心泵，提前泵入反应系统，乳化备用。
[0018]所述乳液反应系统由两个相同的反应釜组成，通过管线，分别与原料预混系统连接，利用阀门控制进液、出液，使两个反应釜可同时开展乳液聚合反应，提高反应生产效率；
[0019]所述反应釜内上、中、下部各安装一个温度传感器，实时监控反应温度的变化情况；
[0020]所述反应釜内部安装液位计，实时监控反应溶液液位变化情况；
[0021]所述反应釜内部设置有搅拌叶片，通过上部电机连接传动轴，带动搅拌叶片旋转，使反应溶液形成旋涡，利于反应过程的散热及聚合反应后乳液聚合物分子量的控制。
[0022]由于聚合反应过程会不断放热，为了合理控制反应速率，保证乳液生产质量及安全，必须合理控制反应温度，配备循环冷却系统；
[0023]所述循环冷却系统由内、外两套水循环系统组成。其中，内循环水系统中工作液温度在零下25～15℃之间，外循环水系统中工作液温度为常温；
[0024]所述内、外两套水循环系统可单独开启或者同时开启，从而控制聚合反应温度在合理温度范围内，保证合成反应安全平稳进行；
[0025]所述内循环水系统由分布在反应釜内部的螺旋管组成，可加大与反应溶液的接触面积，保证降温效果；
[0026]所述内循环水系统中工作液为低凝点水溶液，内壁需做防腐蚀处理；
[0027]外循环水系统由分布在反应釜外部的环空组成，工作液为常温自来水。
[0028]一种乳液生产反应装置的使用方法，包括如下步骤：
[0029](1)将预混罐、反应釜和管线清洗干净，其它与药剂接触的容器和管线须用蒸馏水进行清洗干净，投料溶解；
[0030](2)调pH，向预混罐中加入水相原料，调节pH值至7，控制温度室温；
[0031](3)在搅拌条件下，加入白油至反应釜，加乳化剂，开启乳化泵，乳化；
[0032](4)在搅拌条件下，将溶解后的水相原料转移至反应釜，加入引发剂，同时打开内/外循环水系统，控制温度在85℃以内；
[0033](5)恒温反应完毕，冷却至室温，加入转向剂，转化反应2小时；
[0034](6)过滤物料，形成产品。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0036]本专利技术创新开发的乳液聚合物生产反应装置及使用方法，能够有效控制聚合反应温度在合理范围内，从而使乳液聚合物产品有效含量提升至45％以上，满足海上油田调驱使用要求。
附图说明
[0037]图1是乳液生产反应装置示意图；
[0038]其中，101
‑
原料储罐；102
‑
阀门；103
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离心泵；104
‑
阀门；105
‑
阀门；106
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电动机；108
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液位计；109
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温度传感器；110
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阀门；111
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搅拌叶片；112
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阀门；113
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阀门；114
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离心泵；115
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阀门；116
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原料储罐；117
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阀门；118
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离心泵；119
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阀门；120
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预混罐；201
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反应釜；202
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反应釜；203
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阀门；204
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电机；205
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阀门；206
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液位计；207
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温度传感器；208
‑
内循环水系统螺旋管；209
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳液生产反应装置，其特征在于：包括原料预混系统、乳液反应系统以及循环冷却系统；其中，原料预混系统由原料储罐、离心泵和预混罐组成，通过离心泵提供动力，将乳液反应所需的原料泵入至预混罐中，借助预混罐中的搅拌装置，完成原料的分散溶解；乳液反应系统由两个相同的反应釜组成，反应釜内安装有多个温度和液位传感器，两个反应釜分别与原料预混系统连接，通过阀门控制进液、出液，使两个反应釜同时开展乳液聚合反应；循环冷却系统由内、外两套水循环系统组成；所述原料预混系统由2个原料储罐组成，分别存储水相原料和油相原料，并在储罐底部连接1台离心泵；所述水相原料储罐通过管线连接至预混罐，油相原料储罐通过管线连接至乳液反应系统；所述预混罐设计有外部环空，环空空间通过管线与外循环水系统连通，利用阀门控制外循环水的开启、关闭；所述乳液反应系统由两个相同的反应釜组成，通过管线，分别与原料预混系统连接，利用阀门控制进液、出液。2.根据权利要求1所述的一种乳液生产反应装置，其特征在于：所述反应釜内上、中、下部各安装一个温度传感器。3.根据权利要求1所述的一种乳液生产反应装置，其特征在于：所述反应釜内部安装液位计。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟科全，张艳辉，陈维余，朱立国，刘观军，温守国，王跃宽，魏子扬，吴清辉，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：