[发明专利]一种复合型絮凝剂

说明书

技术领域

本发明所属领域是工业废水处理技术，涉及了一种复合型絮凝剂。

背景技术

海上油田污水处理的现状是首先产液量大幅度增加，油水混合液在处理流程中的设备停留时间急剧缩短；其次产出液成分复杂。由于油田现场修井、热采、注聚等增产措施的广泛使用，向地层注入了大量成分复杂的有机、无机物质，这些物质携带了大量的泥沙返出，增加了返出液的乳化程度，为后期的处理带来了极大的困难；第三，现场设备老化，收油效率降低，使得各级处理器的污水含油增加，导致外排或回注污水不达标，造成环境污染；第四，所用的污水处理絮凝剂的类型比较单一，常用是阳离子聚丙烯酰胺类；第五，所用的絮凝剂的阳离子度难以根据实际进行调节；第六，所用的絮凝剂的分子量跨度大，不能根据现场情况进行调控；第七，现场的药剂使用量成倍的增加、药剂作用时间长、药剂效果差。在用药剂无法有效处理的复杂的返出液，导致药剂的使用量成倍的增加，药剂的效果不明显，使外排污水和注水水质均不能达标，海面有亮带，对环境造成污染；第八，增加了现场人员的工作强度。清洗滤网和水力旋流器的频率增加。设备的反冲洗的频率也增加。

因此，性价比高、作用快、效果好、用量少将是絮凝剂的开发方向。本发明是基于渤海湾中高含水油田NB35-2、BZ34-1友谊号污水的实际问题，克服传统的絮凝剂不能满足油田现场正常生产的缺点而开发的。本发明的主体成分是阳离子聚合物，该聚合物是通过自由基聚合而得到的，其分子量在50～1000万之间，并通过引入浓度为5～20%的Lewis酸，将复合絮凝剂的有效含量在5～60%大范围调控、阳离子度在5～80%之间调节，增加了该絮凝剂的广普性和多样性；25℃条件下的粘度为50～180mPa.s之间可调、凝点低于－20℃特别适用于恶劣环境的特点。目前，通过文献检索，未检索到与本发明相同的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型絮凝剂，该复合型絮凝剂能有效解决海上油田污水难处理问题，使得注水或排海水质达标，且该复合型絮凝剂制备方法简单，减少了生产步骤，降低了生产成本。

本发明的一种复合型絮凝剂，是由聚电解质和Lewis酸组成，聚电解质和Lewis酸的质量比为8:1～3:1；其中聚电解质包括两种：一种为丙烯酰胺与丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的二元共聚物（Ⅰ），第二种为聚合丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵（Ⅱ）；结构式如下：

Lewis酸有三种，第一种为浓度为5～20%的液体聚合氯化铁，第二种为浓度5～20%的液体聚合氯化铝，第三种为浓度5～20%的液体聚合氯化铁和5～20%的液体聚合氯化铝的两种混合物。

本发明的复合型絮凝剂的制备方法，在20～50℃的条件下，将聚电解质和Lewis酸混合，混合后在20～50℃的搅拌条件下继续反应0.5～4小时，降温到室温出料，获得复合型絮凝剂。

所述的聚电解质的制备方法为：将乙二胺四乙酸二钠和去离子水按质量比为5.0×10^－4:78，搅拌溶解均匀后加入丙烯酰胺、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵，二种单体的摩尔比为0:3～1:8，去离子水与单体按质量比为78:47；升温至30～50℃，搅拌溶解并氮气保护0.5小时；加入2,2，-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐在30～50℃下引发聚合反应1～12小时；2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐占二种单体总质量的比为0.045%，升温至30～80℃保温反应4小时，降到室温；聚电解质的分子量为50～1000万。

本发明还可以不先制备电解质，而是将电解质原料与Lewis酸原料直接使用制备复合型絮凝剂，制备方法为：

将丙烯酰胺、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、Lewis酸、乙二胺四乙酸二钠和去离子水按质量比为0.45:46.5:4.5×10^－4:5.0×10^－4:78，搅拌溶解均匀升温至30～50℃，搅拌溶解并氮气保护0.5小时；加入2,2，-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐在30～50℃下引发聚合反应1～12小时，2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐占二种单体总质量的比为0.045%，升温至30～80℃保温反应4小时，降温到在20～50℃及搅拌的条件下继续反应0.5～4小时，即获得该复合型絮凝剂。

由上述任一种方法制备的絮凝剂都是属于本发明保护范围，所得絮凝剂的技术指标如下。

表1复合型絮凝剂的技术指标