[发明专利]一种二硫代氨基甲酸盐类清水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种二硫代氨基甲酸盐类清水剂及其制备方法和应用。首先用酚羟基与氨基脱水缩合生成酚胺树脂，再通过硫代反应制成酚胺树脂二硫代氨基甲酸盐清水剂。与传统的二硫代氨基甲酸盐清水剂相比，本发明涉及的清水剂分子中含有苯环，超支化程度高，其支化点多，分子链不易缠结，黏度不随着分子量的增加而改变，因此形成絮体量大，清水效果好，絮体上浮速度快。该清水剂的合成方法简单，可操作性强，可通过与亚铁离子的反应生成大孔隙复杂絮体，实现含油污水中油滴的卷扫捕集，投放应用后，分子间生成絮体吸附架桥时间短，上浮速度快。上述清水剂可以高效卷扫网捕含油污水中的油滴，在油田污水处理领域有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于油气田水处理领域，尤其涉及一种二硫代氨基甲酸盐类清水剂及其制备方法和应用。

背景技术

清水剂的定义比较广泛，我们可以将所有达到清水目的的化学药剂通称为清水剂。如浮选剂、反向破乳剂、絮凝剂、凝聚剂。主要用于油田污水处理系统，降低污水含油率。

从化学组分来对清水剂进行分类，可以分为无机、有机高分子和生物三类：

(1)无机清水剂主要是铁盐、铝盐及其水解聚合产物。在无机药剂中还分为无机低分子和无机高分子清水剂，如硫酸铝、三氯化铝、硫酸亚铁等均属干无机低分子清水剂；常见的聚合铝、聚合氯化铁等都属于无机高分子型清水剂。

(2)有机高分子清水剂分为天然和人工合成两大类，如淀粉类、甲壳质属于天然高分子型清水剂。人工合成清水剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。阴离子型絮凝剂，如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等带有-COONa基团或-SO₃Na基团；阳离子型絮凝剂，如聚乙烯胺等氨基或亚氨基或季铵基团；还有非离子型絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。

(3)生物清水剂是无毒的生物高分子化合物或微生物细胞，包括机能性蛋白质或机能性多糖类物质，具有生物可降解的独特性质，应用该种清水剂对环境和人类无毒无害。

当前处理含油污水的清水剂主要是阳离子清水剂和非离子清水剂两大类。阳离子清水剂易产生油泥，容易引起管道堵塞和腐蚀等一系列问题；非离子清水剂成本高，油水分离速度慢。

二硫代氨基甲酸盐(DTC)絮凝剂是一种应用广泛的油田净水剂，能有效地澄清含油污水，现已在国外油田的污水净化、缓蚀、酸化、杀菌等方面发挥重要的作用。对于海上油田含油污水，由于存在处理量大、流程时间短、空间狭小和停留时间短等诸多限制，含油污水的处理难度更大，要求更高。因此二硫代氨基甲酸盐(DTC)清水剂作为当前新型、高效多功能絮凝剂，是处理海上油田污水的最佳选择。

与传统的净水剂相比，DTC型絮凝剂具有以下几个优点：

(1)制备简单：以伯胺或仲胺、CS₂和金属氢氧化物反应，一步制得二硫代氨基甲酸盐。在普通实验室条件下，通过回流、搅拌，在同一反应器中即可完成全部反应，不存在复杂的操作过程

(2)使用方便：DTC类药剂合成的产物为橙红色溶液，水溶性好，保存时间长、用水稀释配制方便，便于现场使用；

(3)发挥作用快：DTC型净水剂对溶解金属具有很强的螯合能力，在较短反应时间内生成的聚结物附着于石油类物质的表面上，絮体迅速聚结包裹油类物质，从而使油去除；

(4)综合性能好：由于DTC类药剂结构中含有氨基基团和碳硫键，使药剂具有较强的杀菌和缓蚀性能，在工业化应用中可以减少杀菌剂和缓蚀剂的用量，节约污水处理成本，是一剂多用的水处理剂。

DTC清水剂除油速率快且效果好，通过与含油污水中的Fe²⁺反应生成絮体，在搅拌过程中依靠絮体卷扫污水中的分散油滴除油。综合清水剂在我国海上油田的应用情况，DTC清水剂针对于海上平台的有限空间，实现含油污水迅速脱油和清水处理尤为重要，对于海上平台的含油污水处理具有良好的应用前景。