專利名稱：一種高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高礦化度稠油污水處理技術(shù)，屬于油田化學(xué)處理劑設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
稠油乳狀液在油水分離過程中，稠油污水的油水密度差??；稠油污水具有雜質(zhì)高，水質(zhì)硬度高；開發(fā)過程中往往加入降粘劑等，含油污水中不僅含有大量的陽離子和陰離子，使稠油污水的成分更加復(fù)雜，含油量高，污水乳化嚴(yán)重，給稠油污水的破乳增加了困難；稠油污水具有較大的粘滯性，特別是在水溫低時(shí)更為顯著，稠油污水的水溫度高達(dá)70-80°C ；隨著稠油熱采方式的改變及開采年限的提高，稠油污水量迅速上升，解決油田高礦化度稠油污水絮凝凈化是當(dāng)今生產(chǎn)中的一個(gè)難題。稠油污水中含有大量的懸浮物固體、原油及溶解鹽，組合成一個(gè)多相體系，通常稠油污水含油量在3000mg/l以上，這些污水源自于地層水及油層底水，具有含鹽量高、含油·量高、比重高稠油污水的特點(diǎn)，礦化度最高達(dá)2.5X105mg/l ;在此條件下，常用污水凈化多采用復(fù)合鋁鹽、石灰乳等無機(jī)化合物同聚丙烯酰胺等有機(jī)高分子聚合物復(fù)配使用，一般的高分子絮凝劑極易產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，使高分子結(jié)構(gòu)鏈發(fā)生折疊、卷曲、盤繞，從而削弱絮凝作用，除油凈水的效果不佳。目前研究技術(shù)是對(duì)聚丙烯酰胺進(jìn)行改性處理，改性途徑有兩種一種是聚丙烯酰胺分子中的酰胺基進(jìn)行多種化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使聚丙烯酰胺帶有不同的電性，或者可以改變自身的分子結(jié)構(gòu)，在水中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更好的達(dá)到絮凝效果。另一種是將丙烯酰胺與其他化合物一起聚合，合成二元或多元陽離子共聚物，并且可以根據(jù)調(diào)節(jié)合成中單體的比例，實(shí)現(xiàn)聚合物分子中要求的陽離子聚合度；根據(jù)水質(zhì)的不同，合成篩選針對(duì)性的參數(shù)以適應(yīng)高礦化度的水質(zhì)凈化處理。中國專利CN100334013C公布了一種稠油、超稠油污水凈水劑是由無機(jī)絮凝劑、陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑或兩者中的一種與超支化聚合物組成，陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺、陽離子改性淀粉、改性纖維素、改性殼聚糖、二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物及共聚物、聚氧化烯三甲基氯化銨。該產(chǎn)品雖然具有能夠有效去除稠油、超稠油采出液污水中的油和雜質(zhì)，具有產(chǎn)生絮體快、絮體穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但是絮體存在器壁粘附、在高礦化度下高分子絮凝劑極易產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，沉降或上浮速度慢、絮凝不徹底。為了克服上述產(chǎn)品存在的不足，本發(fā)明研制一種高礦化度稠油污水除油凈水劑，該產(chǎn)品它對(duì)高礦化度污水體系耐鹽性好，通過吸附電荷及吸附架橋兩種作用使帶負(fù)電荷的膠體顆粒和其他污染物質(zhì)脫離得到去除，做到絮凝徹底、絮團(tuán)密實(shí)、沉降速度快，除油效率高，使處理后的水溶液顯得特別清亮透明，處理劑用量少等特點(diǎn)，特別適合于油田稠油污水、各類含油污水如煉油廠等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法及其產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種高礦化度稠油污水除油凈水劑，其特征在于它是一種陽離子型高分子絮凝劑與非離子型聚醚化合物按照一定重量比例組成。所述種高礦化度稠油污水除油凈水劑的制備方法，其特征在于采取如下步驟I、陽離子型高分子絮凝劑的合成將一定量的二甲基二烯基丙基氯化銨單體與丙烯酰胺單體的水溶液中，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值在2. 5-3. 5范圍內(nèi)，通入氮?dú)猓?0°C恒溫30分鐘后加入一定的量過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉弓I發(fā)劑體系，反應(yīng)8-10小時(shí)，檢測合格出料得產(chǎn)品。所述高礦化度稠油污水除油凈水劑二甲基所述的二烯丙基氯化胺、丙烯酰胺摩爾比控制為I : 4---1 5所述的引發(fā)劑采用過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉混合物，加入量為參加反應(yīng)物重量的O. 02-0. 06%。
反應(yīng)式CH3\ /CH2-CH=CH2 CH2=CH400C
〉N〈C1_+N> C=O -
CH3, 'CH2-CH=CH2NH2/ 催化劑
f -(CH2-CH- CH2-CH )-m-(CH2-CH
I ■ I I
CH2-N+ - CH2C=O
八I
CH2 CH2NH22、非離子型聚醚化合物的合成以丙二醇、十八醇為起始劑，在一定量氫氧化鉀催化劑作用下，首先進(jìn)行丙氧基化反應(yīng)，再與環(huán)氧乙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后與環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成聚合生成非離子型聚醚化合物。3、高礦化度稠油污水除油凈水劑的制備陽離子型高分子絮凝劑與非離子型聚醚化合物按照重量為I : 10-1 20混合均勻即為高除油礦化度稠油污水凈水劑。本發(fā)明具有以下具有以下特點(diǎn)(I)礦化度稠油污水除油凈水劑制備工藝流程短，操作條件溫和，(2)在高礦化度稠油污水條件下，具有優(yōu)良耐鹽性能，并且有很好的除油凈水效
果O(3)污水處理形成絮體大而密實(shí)，沉淀速度快，絮體形成的沉積沉積污泥含水率少；處理后清水清澈透明，含油量、懸浮物均符合該油田回注水規(guī)定的指標(biāo)(4)針對(duì)高礦化度稠油污水除油凈水設(shè)計(jì)開發(fā)的新型除油凈水劑，同時(shí)適用于油田、石化、工業(yè)污水及城市生活污水的凈化脫色。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
向反應(yīng)釜中加入323. 34kg 二甲基二烯基丙基氯化銨和710kg丙烯酰胺，加入1550kg水稀釋成重量濃度40%，控溫在20 30°C下，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值范圍在2. 5-3. 5，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫40°C反應(yīng)30分鐘后，加入O. 52kg的引發(fā)劑過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉以重量比2 1混合物，在40°C下用氮?dú)獗Ｗo(hù)下聚合反應(yīng)8-10小時(shí)，即得到陽離子型高分子絮凝劑產(chǎn)品，編號(hào)為1#絮凝劑。向反應(yīng)釜中加入30kg十八醇，I. 5kg氫氧化鉀催化劑控溫在110 120°C下控制釜壓力為O. 2 O. 3MPa，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧乙丙烷600kg聚合反應(yīng)得到油頭。取合成油頭42kg投入反應(yīng)釜中，加熱到134 150°C，加入氫氧化鉀催化劑2. 5kg，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷400kg聚合反應(yīng)，在110 128°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧乙烷600kg聚合反應(yīng)，在130 150°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷200kg聚合反應(yīng)得到聚醚化合物,編號(hào)為1#聚醚。取100kg 1#絮凝劑和1500kg 1#聚醚復(fù)配均勻?yàn)?W_1高礦化度稠油污水除油凈水劑。實(shí)施例2向反應(yīng)釜中加入323. 34kg 二甲基二烯基丙基氯化銨和640kg丙烯酰胺，加入1529kg水稀釋成重量濃度40%，控溫在20 30°C下，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值范圍在2. 5-3. 5，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫40°C反應(yīng)30分鐘后，加入O. 385kg的引發(fā)劑過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉以重量比2 1混合物，在40°C下用氮?dú)獗Ｗo(hù)下聚合反應(yīng)8-10小時(shí)，即得到陽離子型高分子絮凝劑產(chǎn)品，編號(hào)為1#絮凝劑。向高壓應(yīng)釜中加入20kg丙二醇，1. 5kg氫氧化鉀催化劑控溫在110 120°C下控制釜壓力為O. 2 O. 3MPa，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷500kg聚合反應(yīng)得到油頭。取合成油頭52kg投入反應(yīng)釜中，加熱到134 150°C，加入氫氧化鉀催化劑2. 5kg，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷500kg聚合反應(yīng)，在110 128°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧乙烷700kg聚合反應(yīng)，在130 150°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷300kg聚合反應(yīng)得到聚醚化合物,編號(hào)為2#聚醚。取90kg 2#絮凝劑和1350kg 2#聚醚復(fù)配均勻?yàn)?W_2高礦化度稠油污水除油凈水劑。實(shí)施例3向反應(yīng)釜中加入323. 34kg 二甲基二烯基丙基氯化銨和568. 4kg丙烯酰胺，加入1337. 6kg水稀釋成重量濃度40%，控溫在20 30°C下，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值范圍在2. 5-3.5，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫40°C反應(yīng)30分鐘后，加入O. 267kg的引發(fā)劑過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉以重量比2 1混合物，在40°C下用氮?dú)獗Ｗo(hù)下聚合反應(yīng)8-10小時(shí)，即得到陽離子型高分子絮凝劑產(chǎn)品，編號(hào)為3#絮凝劑。向反應(yīng)釜中加入20kg丙二醇，1.5kg氫氧化鉀催化劑控溫在110 120°C下控制釜壓力為O. 2 O.3MPa，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷500kg聚合反應(yīng)得到油頭。取合成油頭52kg投入反應(yīng)釜中，加熱到134 150°C，加入氫氧化鉀催化劑2. 5kg，用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷500kg聚合反應(yīng)，在110 128°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧乙烷900kg聚合反應(yīng)，在130 150°C下用氮?dú)鈮喝氕h(huán)氧丙烷500kg聚合反應(yīng)得到聚醚化合物,編號(hào)為3#聚醚。取80kg3#絮凝劑和1440kg 3#聚醚復(fù)配均勻?yàn)?W_3高礦化度稠油污水除油凈水劑。實(shí)施例4
I、污水除油凈水劑評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法取稠油污水倒入100毫升具塞量筒(自制脫水試瓶)中，恒溫水浴加熱30分鐘。用移液管向脫水試瓶中加入一定量的稠油污水除油凈水劑溶液。采用人工手搖震蕩法，振幅大于20厘米，震蕩次數(shù)均為100次，充分混勻后，松動(dòng)瓶蓋，將脫水試瓶重新置于恒溫水浴中靜置60分鐘沉降。使用移液管取油水界面下5厘米處取試液測含油量及固體懸浮物含量等指標(biāo)。2、評(píng)價(jià)指標(biāo)(I)含油及除油檢測方法SY/T 5329-1996(2)固體懸浮物及去除率檢測方法SY/T 5329-19963、稠油污水原水水質(zhì)指標(biāo) 從表I、表2數(shù)據(jù)比較可看出，該稠油污水的含油量、懸浮物、含硫化合物、揮發(fā)酚和COD值等主要水質(zhì)指標(biāo)都超過了回注、排放或回用的標(biāo)準(zhǔn)。表I某稠油污水性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法，其特征在于它是由陽離子型高分子絮凝劑與非離子型聚醚化合物組成，其重量比為I : 15--1 20。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法，其特征在于所述的陽離子型高分子絮凝劑為在二甲基二烯丙基氯化胺單體與丙烯酰胺單體的水溶液中，在酸性條件下，在引發(fā)劑作用下聚合而成的高分子化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法，其特征在于非離子型聚醚化合物以丙二醇、十八醇為起始劑，在適當(dāng)加量氫氧化鉀催化劑作用下，首先進(jìn)行丙氧基化反應(yīng)，然后再與環(huán)氧乙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后與環(huán)氧丙烷進(jìn)行加成聚合生成非離子型聚醚化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2所述高礦化度稠油污水除油凈水劑二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酰胺摩爾比控制為I : 4---1 : 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的高礦化度稠油污水除油凈水劑及制備方法，其特征在于引發(fā)劑采用過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉混合物，加量為參加反應(yīng)物重量的O. 02-0. 06%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高礦化度稠油污水處理技術(shù)，屬于油田化學(xué)處理劑設(shè)計(jì)領(lǐng)域；本發(fā)明提供的一種高礦化度稠油污水除油凈水劑是一種陽離子型高分子絮凝劑與非離子型聚醚化合物按照一定重量比組成，適合于高礦化度稠油污水體系，有效地解決了該體系對(duì)高分子絮凝劑的鹽析問題，具有除油效率高、沉降分離迅速、絮凝效果好等特點(diǎn)，達(dá)到除油、凈水功能相結(jié)合的一種產(chǎn)品；特別適合于油田稠油污水、各類含油污水如煉油廠等，應(yīng)用前景十分廣泛，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
文檔編號(hào)C02F1/56GK102887580SQ201110216329
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者王明憲, 王新龍, 許海濤, 李玉軍, 楊利, 吳偉龍 申請(qǐng)人:克拉瑪依奧克化學(xué)有限公司