一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂及其制备方法以及使用方法技术

本发明专利技术提供的超支化高分子絮凝破乳剂具有末端官能团数量多、溶解性好、粘度小的特点，其在盐水介质中不容易发生卷曲，流体力学半径较大，絮凝能力强，絮凝速度快。同时，超支化高分子絮凝破乳剂由于自身支化结构和较高的电荷密度、对油水乳液具有良好破乳效果。

Hyperbranched polymer flocculating emulsion for treating oil containing high salt industrial wastewater and preparation method and using method thereof

The invention provides a hyperbranched polymer flocculating demulsifier has the characteristics of terminal groups, quantity, good solubility, low viscosity, it is not easy to occur in the saline medium curl, the hydrodynamic radius is larger, flocculation ability, flocculation speed. At the same time, hyperbranched polymer flocculating emulsion has good demulsification effect on oil emulsion because of its own branching structure and higher charge density.

【技术实现步骤摘要】
一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂及其制备方法以及使用方法
本专利技术属于工业废水处理
，具体涉及一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂及其制备方法以及使用方法。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，工业废水污染问题日益严重。高盐度、高COD、高油含量已经成为工业废水，特别是石油工业废水的主要特征。在石油开采过程中，随着复合驱油、压裂等强化采油技术的应用，大量表面活性物质的使用使采出液内油水呈现高度稳定状态，实现有效的油水分离需要性能更为优越的破乳体系。同时，油水分离后所产生的大量含油污水具有高盐、高COD的特点。含油污水如不经处理直接排放，不仅会造成资源浪费，还会严重污染环境，影响人们的正常生活。目前采用多种絮凝剂进行絮凝分离的方法是处理含油污水应用最为广泛的处理方式之一。其中有机高分子絮凝剂(如改性的聚丙烯酰胺等)是较为有效的含油污水处理絮凝剂，它具有吸附架桥能力强，使用量小，絮凝效果好，适用范围广，沉降时间短等优点。但是在通常情况下，现有高分子絮凝剂功能单一，无法兼具破乳和絮凝的双重作用；在高盐废水体系内易于沉降，甚至可能造成二次污染，很难取得较好的处理效果。另外，常用的线性阳离子、阴离子和两性聚丙烯酰胺类絮凝剂，在高盐浓度盐水中，小分子电解质的存在使絮凝剂高分子的流体力学半径急剧减小，导致黏度降低，絮凝能力下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂及其制备方法以及使用方法，本专利技术提供的超支化高分子絮凝破乳剂具有优良的抗盐能力，同时兼具破乳和絮凝的作用。本专利技术提供了一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂，具有式(I)结构：其中，x,y分别为聚合度，100<x<300，1000<y<3000，R1为H或甲基；R2为酰胺基或羧基，R3选自具有式(II)～式(VI)所示结构的基团中一种；本专利技术还提供了一种上述处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的水溶液滴加到水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体形成的混合水溶液中，在引发剂的存在条件下进行共聚反应，得到超支化高分子絮凝破乳剂；所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的制备方法为：在惰性气体环境中，丙烯酰乙二胺盐酸盐进行加成反应，得到第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体。优选的，所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体、第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体和水溶性单体的摩尔比为1：(0～0.2)：(1～10)。优选的，所述引发剂为硫酸盐类引发剂、过氧化氢类引发剂或偶氮类引发剂；所述引发剂的质量为所述第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体与所述水溶性单体的质量总和的2％～5％。优选的，所述水溶性单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N‘-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或多种。优选的，所述水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的总质量占所述混合水溶液的10wt％～50wt％。优选的，所述共聚反应的温度为30～50℃；所述共聚反应时间为6～8小时。本专利技术还提供了一种上述处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂的使用方法，将处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂与含油高盐工业废水混合，所述超支化高分子絮凝破乳剂的添加量为10～200mg/L。优选的，所述混合的温度为20～60℃，混合的沉降时间为10秒～40分钟。优选的，所述含油高盐工业废水的油相为原油、煤油、燃料油、润滑油、石油沥青、柴油、石蜡油、石脑油、汽油或石油裂解轻组分。与现有技术相比，一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂，其特征在于，具有式(I)结构；其中，x,y分别为聚合度，100<x<300，1000<y<3000，R1为H或甲基；R2为酰胺基或羧基，R3选自具有式(II)～式(VI)所示结构的基团中一种。本专利技术提供的超支化高分子絮凝破乳剂具有末端官能团数量多、溶解性好、粘度小的特点，其在盐水介质中不容易发生卷曲，流体力学半径较大，絮凝能力强，絮凝速度快。同时，超支化高分子絮凝破乳剂由于自身支化结构和较高的电荷密度、对油水乳液具有良好破乳效果。结果表明，将所述的共聚物处理油田压裂液废水时，当用量为20～100g/L时，浊度可降低10NTU以下，固体悬浮物的去除率在90％以上。针对含水量质量分数为95％的原油乳液，在40℃下超支化高分子絮凝破乳剂添加量为100mg/L时，1小时内除油率高达96％。附图说明图1为实施例1制备的超支化高分子絮凝破乳剂的红外光谱图；图2为实施例2制备的超支化高分子絮凝破乳剂的核磁谱图；图3为实施例3制备的超支化高分子絮凝破乳剂的红外光谱图。具体实施方式一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂，具有式(I)结构：其中，x,y分别为聚合度，100<x<300，1000<y<3000，R1为H或甲基；R2为酰胺基或羧基，R3选自具有式(II)～式(VI)所示结构的基团中一种；本专利技术还提供了一种上述处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的水溶液滴加到水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体形成的混合水溶液中，在引发剂的存在条件下进行共聚反应，得到超支化高分子絮凝破乳剂；所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的制备方法为：在惰性气体环境中，丙烯酰乙二胺盐酸盐进行加成反应，得到第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体。本专利技术将第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体与水混合，得到第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的水溶液，所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的水溶液的浓度为1wt％～50wt％，优选为3wt％～30wt％。本专利技术将水溶性单体、第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体和水混合，得到水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体形成的混合水溶液。其中，所述水溶性单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N‘-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或多种，所述水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的总质量占所述混合水溶液的10wt％～50wt％，优选为20wt％～40wt％。在本专利技术中，所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的制备方法为：在惰性气体环境中，丙烯酰乙二胺盐酸盐进行加成反应，得到第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体。其中，所述惰性气体环境优选为氮气或氩气。所述加成反应的温度为180～230℃，优选为190～220℃，更优选为200～210℃；所述加成反应的时间为2～8小时，优选为4～6小时。加成反应接受后，得到第一超支化聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂，其特征在于，具有式(I)结构：

【技术特征摘要】
1.一种处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂，其特征在于，具有式(I)结构：其中，x,y分别为聚合度，100<x<300，1000<y<3000，R1为H或甲基；R2为酰胺基或羧基，R3选自具有式(II)～式(VI)所示结构的基团中一种；2.一种如权利要求1所述的处理含油高盐工业废水的超支化高分子絮凝破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的水溶液滴加到水溶性单体和第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体形成的混合水溶液中，在引发剂的存在条件下进行共聚反应，得到超支化高分子絮凝破乳剂；所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体的制备方法为：在惰性气体环境中，丙烯酰乙二胺盐酸盐进行加成反应，得到第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体或第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体、第二超支化聚丙烯酰乙二胺盐酸盐大分子单体和水溶性单体的摩尔比为1：(0～0.2)：(1～10)。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐昆，谭颖，王海卫，王丕新，汪洋，梁学称，刘秀生，路璀阁，张文德，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22