本發(fā)明涉及一種用于油田污水處理的除油劑，具體涉及一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境污染的日益加劇，水環(huán)境污染的控制與治理逐漸引起人們的足夠重視并取得各方面的進(jìn)展。目前常規(guī)的處理工藝(自然沉降-混凝沉降-過(guò)濾)很難使稠油熱采污水得到有效處理。比如氣浮法，該方法是通過(guò)氣浮機(jī)去除水中大部分的油、聚合物及懸浮物等，因?yàn)椴糠钟吞镂鬯畷?huì)含有聚合物，使污水粘度成倍增加，水相攜油能力增加；污水中油滴粒徑小，油珠穩(wěn)定的存在水中；污水很容易受剪切，而進(jìn)一步乳化，以上諸多原因造成油水分離困難，處理后的污水僅用于回注油井。油田產(chǎn)出污水去除的另一個(gè)方法是化學(xué)法，即采用除油劑方法。除油劑大體分為以下兩類，一類成分多樣，除油效果好，但存在著制備工藝復(fù)雜、抗鹽性能差、成本較高的缺點(diǎn)；另一類除油劑成分單一，制備方法和工藝較為簡(jiǎn)單，對(duì)水質(zhì)的要求較低，但是存在除油效果差的缺點(diǎn)。
專利zl201410254042.8“一種用于含油污水處理的復(fù)合絮凝除油劑”采用了硫酸鋁、氯化鎂、氫氧化鎂、膨潤(rùn)土和聚丙烯酰胺復(fù)合而成，該除油劑具有用量少，除油效率高，制備簡(jiǎn)單，成本低等特點(diǎn)，但是該除油劑需要用到具有腐蝕性的氫氧化鎂，該化合物對(duì)設(shè)備具有較強(qiáng)的腐蝕作用。
蘇聯(lián)發(fā)明專利su935481公布了一種采用硫酸鋁和陽(yáng)離子絮凝劑處理工業(yè)污水的技術(shù)。該發(fā)明的主要缺點(diǎn)是其制備方法復(fù)雜，價(jià)格昂貴，對(duì)含油污水的效果不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法，該除油劑具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適應(yīng)性強(qiáng)，且耐溫性能強(qiáng)和除油效果好的特點(diǎn)，最高耐溫達(dá)250℃，含油污水的除油率達(dá)98％以上，較現(xiàn)有的藥劑提高55％以上。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于油田含油污水處理的除油劑，該除油劑是由苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成非離子型除油劑，其分子式如下：
其中，2≤n≤5，優(yōu)選n＝3。
所述的苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷的摩爾比為1:2～5，優(yōu)選為1:3。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于油田含油污水處理的除油劑的制備方法，所述的制備方法具體包括以下步驟：
(1)稱取上述比例的苯甲酸乙酯和催化劑，放置到高壓釜中，用氮?dú)獯祾吖苈泛头磻?yīng)釜5～10min，隨后攪拌并升溫至80～90℃，攪拌速率為200～300rpm，持續(xù)5～15min后，通入上述比例的環(huán)氧乙烷，然后通入氮?dú)?，使反?yīng)釜的壓力達(dá)到0.2～0.8mpa，調(diào)節(jié)攪拌速率為400～500rpm，升溫至100～160℃，在經(jīng)過(guò)3～5h的反應(yīng)后，采用循環(huán)冷卻水將體系冷卻至室溫，得到混合物；
(2)將上述混合物進(jìn)行氣液分離，然后將液體部分先用蒸餾水洗滌2～3次，然后用乙醇洗滌2～3次，得到本發(fā)明的最終產(chǎn)物除油劑。
其中，所述的催化劑為醋酸鈣或氫氧化鉀，用量為苯甲酸乙酯質(zhì)量的0.5～1.5倍。
所述的反應(yīng)方程式如下：
一種用于油田含油污水處理的除油劑，其現(xiàn)場(chǎng)使用工藝如下：
根據(jù)油田含油污水中的含油情況，向含油污水中加入本發(fā)明的除油劑，實(shí)現(xiàn)破乳和油水分離，回收石油類物質(zhì)后，供后續(xù)工藝進(jìn)一步處理；除油劑的具體加入量如下：
(1)含油α≥1000mg/l時(shí)，加入除油劑使含油污水中除油劑的質(zhì)量濃度為100～150mg/l；
(2)1000﹥含油α≥500mg/l時(shí)，加入除油劑使含油污水中除油劑的質(zhì)量濃度為50～100mg/l；
(3)500﹥含油α≥200mg/l時(shí)，加入除油劑使含油污水中除油劑的質(zhì)量濃度為10～50mg/l；
(4)含油α＜200mg/l時(shí)，加入除油劑使含油污水中除油劑的質(zhì)量濃度為0.5～10mg/l。
本發(fā)明提供用于油田含油污水處理的除油劑，其屬于兩親聚合物分子，該聚合物分子上含有酯基、苯基等極性基團(tuán)以及非極性的嵌段長(zhǎng)鏈；兩親聚合物分子中的疏水鏈?zhǔn)且郧抖蔚男问椒植嫉?，可以與污水中的油吸附，而苯基、酯基等極性基團(tuán)則易于深入到油污中，可與油污中的膠質(zhì)瀝青質(zhì)發(fā)生絡(luò)合作用，形成較為穩(wěn)定的絮狀物，促使油污的絮凝，進(jìn)而達(dá)到對(duì)污水除油處理的目的；此外本發(fā)明提供的含油污水的除油劑，該分子含多個(gè)醚基，具有較強(qiáng)的柔韌性和強(qiáng)度，在高溫條件下不易分解，具有高耐熱穩(wěn)定性能和高化學(xué)穩(wěn)定性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
(1)本發(fā)明的除油劑的原料來(lái)源廣泛，合成工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，用量少，可滿足環(huán)境保護(hù)和油田發(fā)展的需要；
(2)本發(fā)明的除油劑具有較強(qiáng)的耐溫性能，耐溫達(dá)到250℃；
(3)本發(fā)明的除油劑具有除油效率高的特點(diǎn)，含油污水的除油率達(dá)98％以上，較現(xiàn)有的藥劑提高55％以上，滿足了含油污水的除油預(yù)處理的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1：除油劑m1及其制備方法
(1)除油劑m1的組成、組份及分子式如下：
除油劑m1是由苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷按照1：2的摩爾比反應(yīng)生成非離子型除油劑，其分子式如下：
(2)除油劑m1的制備方法如下：
①稱取1mol的苯甲酸乙酯和75.1g催化劑，放置到高壓釜中，用氮?dú)獯祾吖苈泛头磻?yīng)釜5min，隨后攪拌并升溫至80℃，攪拌速率為200rpm，持續(xù)5min后，通入2mol的環(huán)氧乙烷，然后通入氮?dú)?，使反?yīng)釜的壓力達(dá)到0.2mpa，調(diào)節(jié)攪拌速率為470rpm，升溫至100℃，在經(jīng)過(guò)3h的反應(yīng)后，采用循環(huán)冷卻水將體系冷卻至室溫，得到混合物。
②將上述混合物進(jìn)行氣液分離，然后將液體部分先用蒸餾水洗滌2次，然后用乙醇洗滌2次，得到本發(fā)明的最終產(chǎn)物除油劑m1。
生成除油劑m1的反應(yīng)方程式如下：
實(shí)施例2：除油劑m2及其制備方法
(1)除油劑m2的組成、組份及分子式如下：
除油劑m2是由苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷按照1：3的摩爾比反應(yīng)生成非離子型除油劑，其分子式如下：
(2)除油劑m2的制備方法如下：
①稱取1mol的苯甲酸乙酯和120.1g催化劑，放置到高壓釜中，用氮?dú)獯祾吖苈泛头磻?yīng)釜6min，隨后攪拌并升溫至90℃，攪拌速率為230rpm，持續(xù)10min后，通入3mol的環(huán)氧乙烷，然后通入氮?dú)?，使反?yīng)釜的壓力達(dá)到0.5mpa，調(diào)節(jié)攪拌速率為450rpm，升溫至120℃，在經(jīng)過(guò)4h的反應(yīng)后，采用循環(huán)冷卻水將體系冷卻至室溫，得到混合物。
②將上述混合物進(jìn)行氣液分離，然后將液體部分先用蒸餾水洗滌2次，然后用乙醇洗滌3次，得到本發(fā)明的最終產(chǎn)物除油劑m2。
生成除油劑m2的反應(yīng)方程式如下：
實(shí)施例3：除油劑m3及其制備方法
(1)除油劑m3的組成、組份及分子式如下：
除油劑m3是由苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷按照1：4的摩爾比反應(yīng)生成非離子型除油劑，其分子式如下：
(2)除油劑m3的制備方法如下：
①稱取1mol的苯甲酸乙酯和180.2g催化劑，放置到高壓釜中，用氮?dú)獯祾吖苈泛头磻?yīng)釜8min，隨后攪拌并升溫至85℃，攪拌速率為260rpm，持續(xù)12min后，通入4mol的環(huán)氧乙烷，然后通入氮?dú)?，使反?yīng)釜的壓力達(dá)到0.6mpa，調(diào)節(jié)攪拌速率為400rpm，升溫至150℃，在經(jīng)過(guò)4h的反應(yīng)后，采用循環(huán)冷卻水將體系冷卻至室溫，得到混合物。
②將上述混合物進(jìn)行氣液分離，然后將液體部分先用蒸餾水洗3次，然后用乙醇洗滌3次，得到本發(fā)明的最終產(chǎn)物除油劑m3。
生成除油劑m3的反應(yīng)方程式如下：
實(shí)施例4：除油劑m4及其制備方法
(1)除油劑m4的組成、組份及分子式如下：
除油劑m4是由苯甲酸乙酯與環(huán)氧乙烷按照1：5的摩爾比反應(yīng)生成非離子型除油劑，其分子式如下：
(2)除油劑m4的制備方法如下：
①稱取1mol的苯甲酸乙酯和225.2g催化劑，放置到高壓釜中，用氮?dú)獯祾吖苈泛头磻?yīng)釜10min，隨后攪拌并升溫至87℃，攪拌速率為300rpm，持續(xù)15min后，通入5mol的環(huán)氧乙烷，然后通入氮?dú)?，使反?yīng)釜的壓力達(dá)到0.8mpa，調(diào)節(jié)攪拌速率為500rpm，升溫至160℃，在經(jīng)過(guò)5h的反應(yīng)后，采用循環(huán)冷卻水將體系冷卻至室溫，得到混合物。
②將上述混合物進(jìn)行氣液分離，然后將液體部分先用蒸餾水洗滌3次，然后用乙醇洗滌2次，得到本發(fā)明的最終產(chǎn)物除油劑m4。
生成除油劑m4的反應(yīng)方程式如下：
實(shí)施例5室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
室內(nèi)評(píng)價(jià)的含油污水為勝利油田河口采油廠某區(qū)塊的采出水，污水含油率為628mg/l，各取上述含油污水4份，每份的取樣量為1l，分別投加上述制備的除油劑m1、m2、m3、m4，投加量均為60mg，投加后含油污水中的藥劑濃度均為60mg/l，在100rpm攪拌速度下攪拌60min，測(cè)試上述含油污水中含油率，測(cè)試結(jié)果分別為7.54mg/l、3.14mg/l、6.28mg/l和5.02mg/l，除油率分別為98.8％、99.5％、99.0％和99.2％，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明的除油劑除油效果良好。
實(shí)施例6除油劑m1的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
聯(lián)合站g2的來(lái)水為孤島采油廠采出液的含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為1000m3/d，來(lái)水含油量852mg/l，利用本發(fā)明的除油劑m1對(duì)聯(lián)合站d2的含油污水進(jìn)行除油處理，除油劑m1的投加量為85kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為85mg/l，處理后含油量降低到14.5mg/l，含油量降低98.3％，達(dá)到工藝要求。
實(shí)施例7除油劑m2的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
聯(lián)合站x3的來(lái)水為現(xiàn)河采油廠采出液的含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為1200m3/d，來(lái)水含油量1125mg/l，利用本發(fā)明的除油劑m2對(duì)聯(lián)合站x3的含油污水進(jìn)行除油處理，除油劑m2的投加量為132kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為110mg/l，處理后含油量降低到20.25mg/l，含油量降低98.2％，達(dá)到工藝要求。
實(shí)施例8除油劑m3的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
聯(lián)合站h5的來(lái)水為河口采油廠采出液的含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為800m3/d，來(lái)水含油量720mg/l，利用本發(fā)明的除油劑m3對(duì)聯(lián)合站h5的含油污水進(jìn)行除油處理，除油劑m3的投加量為56kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為70mg/l，處理后含油量降低到10.8mg/l，含油量降低98.5％，達(dá)到工藝要求。
實(shí)施例9除油劑m4的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
聯(lián)合站d8的來(lái)水為東辛采油廠采出液的含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為1800m3/d，來(lái)水含油量567mg/l，利用本發(fā)明的除油劑m4對(duì)聯(lián)合站d8的含油污水進(jìn)行除油處理，除油劑m4的投加量為99kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為55mg/l，處理后含油量降低到7.4mg/l，含油量降低98.7％，達(dá)到工藝要求。