La construcción de un agente espumante sensible a la temperatura.

(La construcción de un agente espumante sensible a la temperatura)

¿Qué son los agentes espumantes?

La tecnología convencional de drenaje de espuma necesita ser desespumada, lo que no es conveniente para su popularización y aplicación. En vista de este problema, desde el punto de vista del diseño molecular, se diseñó y sintetizó un surfactante sensible a la temperatura. En el proceso sintético, se utilizaron ácido carboxílico de éter de alquilo de polioxietileno, dietanolamina y cloroacetato de sodio como materias primas. Primero, el ácido carboxílico de éter de alquilo de polioxietileno reaccionó con dietanolamina para generar una amina terciaria con hidroxilo catalizada por cloruro de sulfóxido, y luego el producto intermedio reaccionó con cloroacetato de sodio mediante la reacción de amina cuaternaria para proporcionar el surfactante sensible a la temperatura objetivo. El agente espumante puede lograr una transformación conformacional en el rango de temperatura de 20 °C a 120 °C, lo que resulta en el cambio estructural del autoensamblaje y regula la estabilidad de la espuma, lo que hace que la espuma formada reviente rápidamente a bajas temperaturas y sea súper estable a altas temperaturas. Las evaluaciones en interiores muestran que la altura de formación de espuma del agente espumante se mantiene básicamente sin cambios a la misma temperatura después de cuatro ciclos de cambio de temperatura, y la tasa de desespumado controlada por temperatura alcanza el 90%, lo que indica que tiene el rendimiento de conmutación de respuesta de temperatura inteligente de "desespumado a alta temperatura, desespumado a baja temperatura". Su proceso de preparación es simple, de bajo costo y respetuoso con el medio ambiente. Se espera que se popularice y se aplique en el campo de los yacimientos de gas, amplíe el alcance de aplicación de la tecnología de drenaje de espuma, reduzca el costo del drenaje de espuma y ayude al desarrollo eficiente de los yacimientos de gas.

La construcción de un agente espumante sensible a la temperatura. 

La espuma sensible a la temperatura es una espuma cuya estabilidad se puede controlar mediante la temperatura. El agente espumante es el componente más importante y básico del sistema de espuma. Por lo tanto, la construcción de un agente espumante sensible a la temperatura es la clave para construir un sistema de espuma sensible a la temperatura. En 2011, el grupo Fameau llevó a cabo por primera vez una investigación sobre espuma sensible a la temperatura y se informó por primera vez de una espuma ultraestable que responde a la temperatura mediante el coensamblaje de ácido 12-hidroxiesteárico (12-HSA) y sal de etanolamina o hexanolamina, y se pudo lograr un cambio reversible en el rango de temperatura de 20 °C a 50 °C. Sin embargo, el límite superior de la temperatura de respuesta de esta espuma no puede cumplir con los requisitos de la temperatura de drenaje del pozo de gas. El grupo de Raghavan investigó la viscosidad del surfactante catiónico C22, cloruro de dihidroxietilmetilamonio de ácido erúcico (EHAC), en soluciones salinas utilizando métodos reológicos dinámicos y de estado estacionario. El surfactante (EHAC) se autoensambla en micelas grandes con forma de gusano al calentarse (∼90 °C), generando una viscoelasticidad inusualmente fuerte (viscosidad > 10 Pa s). El límite superior de la temperatura de respuesta es alto, pero su capacidad de formación de espuma y estabilización de la espuma no se ha estudiado sistemáticamente. La espuma inteligente novedosa es actualmente la principal dirección de investigación, y se han propuesto diversas ideas para el desarrollo de espuma sensible a la temperatura. Con respecto al desarrollo de agentes espumantes sensibles a la temperatura, el principio básico es regular la ruptura y recombinación de autoensamblajes en la solución con cambios de temperatura. Desde la perspectiva del diseño molecular, los dos surfactantes están conectados por grupos de enlace, lo que reduce la repulsión electrostática entre los grupos de cabeza y les permite alinearse estrechamente en la interfaz, lo que facilita el autoensamblaje de micelas. Además, el segmento de cadena etoxi sensible a la temperatura se introduce en los surfactantes Gemini; Con el aumento de la temperatura, la cadena etoxi se deshidrata, el área del grupo de cabeza hidrófilo disminuye y la longitud del segmento de la cadena hidrófoba aumenta, lo que promueve el crecimiento de micelas. Basándose en esta idea, se ha sintetizado un nuevo surfactante para lograr la transformación conformacional en el rango de temperatura de 20 °C a 120 °C, lo que conduce a cambiar la estructura del conjunto y ajustar la estabilidad de la espuma. La espuma sensible a la temperatura estalla rápidamente a bajas temperaturas y tiene una súper estabilidad a altas temperaturas, lo que es de gran importancia para simplificar el proceso de desespumado de la espuma y mejorar de manera efectiva la recuperación de los depósitos de gas.

Rendimiento de respuesta de temperatura de los agentes espumantes

Para verificar aún más el rendimiento de respuesta de temperatura del agente espumante, se utilizó el aparato de espuma de alta temperatura y alta presión para investigar el mismo agente espumante a varias temperaturas de 25 a 120 °C. La velocidad de calentamiento fue de aproximadamente 0.5 °C min−1 y la velocidad de enfriamiento fue de aproximadamente 0.1 °C min−1. Se registró el cambio de la altura de la espuma después de cada calentamiento o enfriamiento. Durante el proceso de calentamiento, la altura de formación de espuma del agente espumante sensible a la temperatura aumentó significativamente con el aumento de la temperatura. Durante el proceso de enfriamiento, la altura de formación de espuma disminuyó gradualmente. La espuma a 120 °C incluso superó el rango de formación de imágenes de la ventana del aparato de espuma. El sistema se calentó y enfrió aún más, se repitió muchas veces, y se registró la altura de formación de espuma después del cambio de temperatura. La altura de formación de espuma de GACB a temperatura ambiente fue inferior a 30 mm y, después del calentamiento, la altura de formación de espuma del agente espumante alcanzó más de 40 mm. Después de cuatro ciclos de cambio de temperatura, la altura de formación de espuma a la misma temperatura se mantuvo básicamente sin cambios. Por lo tanto, se demuestra que GACB tiene un rendimiento de respuesta a la temperatura y puede realizar múltiples ciclos de variación de la altura de la espuma con la temperatura.

Precio de los agentes espumantes

El tamaño de las partículas y la pureza de los agentes espumantes afectarán el precio del producto, y el volumen de compra también puede afectar el costo de los agentes espumantes. Una gran cantidad costará menos. El precio de los agentes espumantes se encuentra en el sitio web oficial de nuestra empresa.

Proveedor de agentes espumantes

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