阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的扩试及应用

在10 L双层玻璃反应釜中,以聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散稳定剂,偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在硫酸铵溶液中进行分散聚合,制备了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水包水乳液。采用正交实验考察了单体总用量、单体摩尔比、硫酸铵用量、搅拌转速等对CPAM黏均相对分子质量和流动性的影响。以高岭土悬浮液为模拟废水,CPAM水包水乳液为絮凝剂,进行絮凝应用研究。实验结果表明,CPAM水包水乳液的最佳合成方案为单体总用量13%(w)、n(AM)∶n(DMC)=85∶15、硫酸铵用量33%(w)、搅拌转速230 r/min。在最佳絮凝条件为CPAM质量浓度3.0 mg/L、CPAM相对分子质量2.27×10~6、搅拌转速300 r/min、搅拌时间8 min、 pH=4的条件下,CPAM水包水乳液对高岭土悬浮液的除浊率最高可达97.07%。     

阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液分散聚合条件的研究

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,以聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,在硫酸铵溶液中,以偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂合成了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水包水乳液;研究了分散剂含量、硫酸铵含量、单体总含量及其配比、引发剂含量、反应温度对分散聚合的影响,得到了各影响因素之间的协同规律。实验结果表明,合成CPAM水包水乳液的最佳条件为:单体总质量分数(基于反应体系)13%～17%、分散剂质量分数(基于反应体系)3.2%～3.5%、硫酸铵质量分数(基于反应体系)25%～27%、引发剂质量分数(基于两种单体)0.015%、n(AM):n(DMC)=85:15、反应温度50℃。在此条件下合成的CPAM水包水乳液的颗粒分散性和流动性较好,稳定性较高,特性黏数和黏均相对分子质量分别达到10.14～11.49 dL/g和(5.23～6.32)×10~6g/mol。     

分散聚合法制备两性聚丙烯酰胺“水包水”乳液絮凝剂

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及丙烯酸(AA)为共聚单体,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为引发剂,在硫酸铵水溶液中通过分散聚合法制备了两性聚丙烯酰胺(AmPAM)"水包水"乳液。利用FTlR、偏光显微镜和激光粒度仪对该乳液的结构和形态进行了表征,考察了分散剂用量、单体总用量及反应条件对分散聚合的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:分散剂用量13.4%~20.5%(w)(基于单体总质量),单体总用量12%~15%(w)(基于反应体系质量),单体摩尔比n(AM)∶n(DMC)∶n(AA)=8∶1∶1,反应温度50~65℃,pH=5~7,反应时间11~12 h。在此条件下得到的AmPAM"水包水"乳液的表观黏度低、流动性好、稳定性高。     

阳离子聚丙烯酰胺的反相乳液合成及其絮凝性能

以二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺为原料,白油为连续相,反相乳液聚合制备了DMDAAC-AM二元共聚物乳液,研究了HBL值、油水体积比及乳化剂用量对乳化体系稳定性的影响,得到了HBL值为4.5,油水比为1.5∶1,乳化剂含量为7%的最佳乳液体系配方。研究了单体浓度、阳离子度、反应温度、引发剂用量等因素对聚合物乳液特性粘度的影响。较佳的制备条件为：单体浓度为30%,阳离子度为30%,引发温度为50℃,引发剂用量为0.5%。用红外光谱对共聚物进行了结构表征,结果表明,产物为阳离子聚丙烯酰胺。对共聚物进行了油田污水絮凝性能评价,单独使用时浊度的去除率为89.37%,COD去除率为89.76%,与聚合氯化铝复配使用时浊度去除率提高到95.28%,COD去除率提高到92.32%。     

聚丙烯酰胺在油田化工总厂污水处理中的应用

聚丙烯酰胺(ＰＡＭ)在水处理中的应用国外已非常普及,美国每年有28×104ｔ的ＰＡＭ用于水处理,占总产量的40%,西欧每年有48×104ｔ的ＰＡＭ用于水处理,占总产量的60%。而国内将ＰＡＭ用于水处理尚处于开发阶段,每年只有620ｔ的ＰＡＭ用于水处理,仅占总产量的115%,由此可见,ＰＡＭ在水处理应用的国内市场上具有广阔的前景。大庆油田化工总厂为满足三次采油的需要,引进了5×104ｔａ聚丙烯酰胺(ＰＡＭ)生产装置,并于1995年底投产。为此开展了聚丙烯酰胺在水处理上应用的研究,扩展它的应用领域。在室内试验的基础上开展现场试验,探索ＰＡＭ用于…     

新型聚丙烯酰胺乳液合成及在油田中应用

利用分散聚合法合成新型聚丙烯酰胺乳液,又称“水包水”型聚丙烯酰胺乳液,具有溶解速度快、现场使用方便、对环境友好等优点。室内试验表明该乳液在常温下15rain内即可充分溶解,而聚丙烯酰胺干粉最快需40min 。针对海上油田开发特点,对海上调剖技术开展初步研究。由分子量为（6～8）×10^6、水解度为20％的阴离子型聚丙烯酰胺乳液,酚醛预缩聚交联剂组成的聚合物冻胶调剖体系,可用pH值为8．3、矿化度为31107．12mg／L的海水直接配制。该调剖体系在高矿化度的海水中迅速分散溶解,在70℃下成冻时间3～10d可调,成冻强度高,能够对高渗透层形成有效封堵,基本满足海上油田调剖需要。该乳液还有望在油田污水处理、防膨抑砂 、酸化、防蜡、防垢等多个油田开发领域应用。     

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的研究

对以反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的合成工艺进行了研究,考察了聚合反应及聚合物性能的影响因素,得到了阳离子度为10%～25%、特性粘度[η]为9～12的稳定的阳离子聚丙烯酰胺胶乳。     

新型絮凝—缓蚀剂在油田污水处理中的特性

通过絮凝搅拌实验和旋转挂片实验，研究了新型天然高分子改性阳离子絮凝－缓蚀剂ＦＮＴ－Ｃ在油田污水处理中的絮凝、缓蚀性能。结果表明，在３－５ｍｇ／Ｌ凤药量下，对浊度的八方经在９０％以上；当投药量为５ｍｇ／Ｌ时，３０天旋转挂片均匀腐刨率、点蚀率均低于油田注水水质控制标准，且在一定的范围内，温度的升高和ＰＨ值的降低对其性能没有坏的影响。比较实验结果表明ＦＮＴ－Ｃ的絮凝和缓蚀性能优于阴离子型絮凝－缓蚀剂ＣＮ     

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能研究

对反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的合成工艺进行了研究。主要考察了乳化剂和引发剂对反应的影响。研究发现,复配乳化剂的配比对单体的转化率有影响,当Span85：Span40=0．15：0．85（HLB≈6）时转化率可达到90％．引发体系采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原体系时,不同的配比对单体的转化率也有影响,当K2S2O8：NaHSO3（质量比）为1：1时转化率可达到90％。对反相乳液聚合法制得的阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能进行了研究,研究发现,当使用无机絮凝剂明矾与实验制得的阳离子聚丙烯酰胺复配时可以达到非常好的絮凝效果。     

多种形态聚丙烯酰胺在胜利油田开发中的应用

聚丙烯酰胺在胜利油田开发中起着重要作用.它能与交联剂发生交联反应,从而增强其应用性能.聚丙烯酰胺产品,主要有水溶液、胶乳、干粉、"油包水"乳液、"水包水"乳液5种.水溶液及胶乳形态的聚丙烯酰胺产品现已停.介绍了干粉形态聚丙烯酰胺的溶解装置.孤岛渤19试验区使用干粉形态聚丙烯酰胺进行交联聚合物调驱;"油包水"聚丙烯酰胺乳...     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与应用

阳离子型聚丙烯酰胺具有许多优点，极具开发研究价值，是重要的高分子絮凝剂。介绍了阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，应用及其絮凝作用机理，并分析了其发展方向。     

用于油田污水处理的纳米TiO2光催化剂的初步研究

采用正交设计实验方法,以亚甲基蓝在20 mg/L水溶液中的光降解率为性能指标,研究了TiO2凝胶的制备方法,确定正钛酸四乙酯、乙醇、水、醋酸的最佳配比为53032.将按此工艺制备的TiO2凝胶陈化几天后承载于钛板上,在不同温度下煅烧,由煅烧物的X射线衍射图谱得知,锐钛相纳米晶粒随煅烧温度升高(250～600℃)而增大,光降解率则在煅烧温度为550℃时达到最高,超过80%,550℃为最佳煅烧温度.将3 g催化剂载于10 × 10(cn)钛板上,置于盛有3 L彩南油田污水的光解槽中,紫外灯装于水面以上10 cm处,光照30 min后,污水中溶解氧(0.015 mg/L)减少66.7%,硫化物(8 mg/L)减少50%,SRB菌(2.5×104个/mL)和TGB菌(6.0×103个/mL)减少99.9%和99.6%,悬浮物(28 mg/L)减少82.1%,含油量(86.5 mg/L)减少88.7%,腐蚀率(1.145 mm/a)则增加74.7%.图3表2参9.     

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。     

低温含油污水净水剂XL-01研制

针对吉林油田低温(≤25℃)含油污水研制了低温净水剂XL-01。使多元脂肪醇与环氧氯丙烷在催化剂存在下生成氯代聚醚,再与二甲胺反应生成含季铵盐侧基的阳离子聚醚,即净水剂XL-01。讨论了合成反应,用红外光谱确证了合成产物结构。实验污水样取自吉林采油三厂,矿化度3106 mg/L,悬浮物105.2 mg/L,含油942.2 mg/L;含油量用石油醚萃取液吸光度法(430 nm)测定。在25℃下含油量与XL-01用量关系曲线通过最低点,最低值范围宽,最佳加量为60 mg/L;沉降时间2 h时的含油量已能满足气浮处理要求;在20~30℃之间水温降低则XL-01除油效果变差。在温度25℃、沉降2 h、加药量60 mg/L条件下,与多种常用原油破乳剂、絮凝剂、净水剂相比,XL-01处理后污水含油量最低(82.65 mg/L)。图4表2参8。     

胜坨油田污水水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂成胶的影响

实验考察了胜坨油田污水的pH值、矿化度、机械杂质以及油含量等因素对聚丙烯酰胺(PAM)凝胶堵剂成胶的影响,得到了最佳成胶条件。当污水pH值为5~7,Ca2+浓度为2 000~3 000 mg/L,Mg2+浓度为2 500~4 000 mg/L,Na+浓度为10 000~30 000 mg/L时,PAM堵剂的成胶效果最好。污水中机械杂质含量变化对PAM堵剂成胶影响显著,但油含量变化对成胶影响较小。     

氧化偶合絮凝剂ZS的开发和应用

针对油田污水富含还原腐蚀性的铁、硫等物质,研制开发出一种新型高效氧化偶合絮凝剂ZS。实验和现场应用表明,它能有效解决油田污水净化处理难、细菌繁殖快和腐蚀性强的问题,使处理后的水质稳定,是一种应用前景良好的多功能污水处理剂。     

聚硅氯化铝的研制及对油田污水的絮凝性能

根据絮凝剂净化长庆油田含油污水的效果(上清液浊度、透光率，絮体体积、相对沉降速度)，实验考察了由试剂偏硅酸和工业品聚合氯化铝制备絮凝剂聚硅氯化铝(PASC)的条件。结果表明，以30％Na2SiO3溶液和30％H2SO4溶液按体积比1：2进行反应，最佳硅酸聚合(凝胶)时间为5小时，最佳硅铝摩尔比为1：8～1：9；在含油污水中最佳投药量为80mg／L。还考察了PASC(80mg／L)与少量(1mg／L)有机高分子絮凝剂(阴、阳、非离子PAM及一种阳离共聚物PUPE)复配物的絮凝效果，加入PUPE使上清液透光率由单用PASC时的93．0％升到94．6％，浊度由9NTU降到7NTU。图3表3参5。     

疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对含油废水的除油效果

采用水溶液自由基胶束聚合法,以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,合成了疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺(P(AM-DMDAAC-BA))絮凝剂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)对P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂的结构进行了表征,考察了P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂中阳离子单体(DMDAAC)含量和疏水单体(BA)含量、特性黏数、投加量对含油废水除油效果的影响,并与其他有机絮凝剂的除油效果进行了比较。FTIR和1HNMR表征结果显示,AM,DMDAAC,BA3种单体已参与聚合;在x(DMDAAC)=20.0%～50.0%、x(BA)为2.0%左右、特性黏数为500～700mL/g时,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂对含油废水具有较好的除油效果;当x(DMDAAC)=24.3%、x(BA)=2.0%、特性黏数为636mL/g、投加量为50mg/L时,除油率可达93.4%;与其他有机高分子絮凝剂相比,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂具有优异的除油效果。     

反相乳液聚合制备高相对分子质量和高阳离子度的聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,采用反相乳液聚合制备了高相对分子质量和高阳离子度的聚丙烯酰胺(P(AM-DAC);考察了乳化剂和引发剂的种类,乳化剂、引发剂、AM和阳离子单体DAC用量,乳化剂亲水亲油平衡值(HLB)对P(AM-DAC)的特性黏数的影响。实验结果表明,含脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA)-3/MOA-9复合乳化剂的乳液体系稳定性最好,偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)的引发效果最好。采用正交实验确定了最佳合成条件:MOA-3/MOA-9复合乳化剂质量分数(基于反应体系的总质量)和HLB值分别为4.8%和8.6、AM和DAC的总质量分数为40%(基于反应体系的总质量)、V-50质量分数为0.09%(基于单体的总质量)、DAC摩尔分数55%(基于单体总的物质的量)。在最佳合成条件下合成的P(AM-DAC)的特性黏数最大(1378.7 mL/g),对含聚污水的絮凝效果好。