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两性季铵盐反相破乳剂的研制及应用

发表日期:2018-02-27 13:14 | 来源 :未知 | 点击数: 次 收听:
  环氧氯丙烷由于含有o原子提高电子,因此环氧氯丙烷的聚合反应常采取阳离子聚合反应,阳离子催化剂一般为路易斯酸,其中四氯化锡做催化剂的测产品颜色较浅、相对分子质量分布较窄。采用三氟化硼乙醚络合催化体系,容易产生聚合环状物。相对分子质量较低的聚环氧氯丙烷的制备,采用三氟化硼四氢呋喃体系就有价格低廉,反应容易控制,可以进行工业生产。
 
  聚环氧氯丙烷分子链上含有丰富的Cl 原子,对分子链上的Cl 原子季铵化反应,可以得到一种双子季铵盐,又称为Gemini 季铵盐,在石油、采矿应用研究较多,作为絮凝剂也有比较广泛的应用,但是对该聚合物的机构性质的研究比较少。本试验采用了阳离子聚合反应生成聚环氧氯丙烷,聚环氧氯丙烷对含乳化油污水破乳效率及其他性能。
 
  1 试验部分
 
  1.1 原材料:环氧氯丙烷(ECH),C.P,天津精强化工有限公司;op-10,A.R,天津市风船化学试剂科技有限公司;三氟化硼四氢呋喃络合体系,A.R,青州市晨凯化工有限公司;碳酸氢钠,A.R,天津市风船化学试剂科技有限公司。
 
  1.2 合成方法:往反应器中加入op-10(为环氧氯丙烷量的1 %)和三氟化硼四氢呋喃络合物(催化剂与反应物的羟基摩尔比为1:81),升温至35 ℃,慢慢的滴加环氧氯丙烷(滴加过程一定控制好不易过快,也不易过慢),控制反应温度不高于65 ℃,加完后,继续反应0.5 h,加入含少量水的金属稳定剂的溶液并搅拌10 min,然后抽出上层水,加入适量的饱和NaHCO3 溶液中和,然后真空干燥得到淡黄色液体。然后,在高压反应釜中110 ℃的条件下,通入氨气进行季铵化反应
 
  1.3 药剂具备的性能
 
  1.3.1 破乳的性能:(1)长庆油田苏里格地区气井采出水含有大量轻质乳化油,水处理难度很高,油以微小的颗粒稳定分散在水中,以乳化状态存在。取长庆采气三厂第一处理站气井采出水、苏西1# 站气井采出水、苏H53-82 井压裂返排液,在现场温度下按《水包油乳状液破乳剂使用性能》SY/T5797-93 含有乳化油的水包油污水处理试验,按《絮凝剂评定方法》SY/T5796-93 进行悬浮物试验,对研制的反相破乳剂药剂进行评价,试验结果(见表1)
 
  从表1 中可以看出,反向破乳剂除油率,在反相破乳剂加入量为200 mg/L 的时候破乳率能到96 %以上,破乳后含油能达到《气田水回注方法》SY/T6596-2004 含油指标要求。
 
  (2)通过和聚合氯化铝进行复配,对其反相破乳率和絮凝效果进行评价,得出数据(见表2)。
 
  从表1 和表2 中可以看出,反相破乳剂和聚合氯化铝复配后,除油和破乳效果会更好,投加量也有明显的减少。
 
 
  (3)反向破乳剂现场应用:反相破乳剂与高效三相分离器出水混合后进入100 m3 缓冲罐经短暂停留后进入旋流分离器,再进入一体化水处理设备,进行沉降除油和除悬浮物,试验结果(见表3)。
 
  1.3.2 缓蚀性能由于反相破乳剂的分子结构中具有缓蚀性能要求的N、O 分子,对金属材料的管道和设备具有吸附作用,在金属表面形成一层保护膜,阻止金属表面与水分子接触,为此做了缓蚀性能评价,按照《油田采出水处理用缓蚀剂性能指标及评价方法》SY/T 5273-2014 进行评价试验,试验结果(见表4)。从表4 可以看出,该反向破乳剂具有缓蚀性能,缓蚀效果能达到缓蚀剂性能要求
 
  2 结语
 
  (1)两性分子反相破乳剂结构具有协同效应,明显的提高了反相破乳率,该破乳剂投加量在200 mg/L时,含油为10 mg/L 左右,悬浮物<30 mg/L,现场应用经过滤,能达到《气田水回注方法》SY/T6596-2004 技术指标要求。(2)在和聚合氯化铝复配后,能够增强反相破乳和絮凝性能,具有协同效应,减少药剂投加量,投加量减少到160 mg/L。

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