粉剂型部分水解聚丙烯酰胺生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺，其步骤为：丙烯酰胺水溶液脱氧，用引发剂聚合形成非水解聚丙烯酰胺胶体，再经造粒后与固态碱接触，在高温高湿下水解形成部分水解聚丙烯酰胺颗粒，然后经热风干燥，粉碎后得到粉剂性部分水解聚丙烯酰胺，本发明专利技术工艺简单，采用特制造粒机造粒，造粒顺利且粒径小，缩短了水解时间，采用固态碱与胶粒在高温高湿下水解消除了碱溶液的质量差，克服了混合不均匀问题，使得水解更均匀充分，本工艺能够生产出高分子量，低过滤因子的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺产品，且性能优良。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田三次采油用流度控制剂的生产工艺，具体的涉及到粉剂型部分水解聚丙烯酰胺生产工艺。当前，作为提高油田石油余收率技术的重要组成之一，—聚合物驱油是把聚合物加到注水中以增大水的粘度，降低水的流度，从而搞水驱效率。众所周知，聚合物驱油所使用的聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺和聚多糖(生物聚合物)，而聚合物驱油的部分水解聚丙烯酰胺要求分子量高、过滤因子低，这对于胶体型部分水解聚丙烯酰胺的生产已不成为难题。但是，在部分水解聚丙烯酰胺胶体干燥过程中，由于聚合物链中非官能团的主链和侧基在高温下发生热分解并再结合架桥、聚合物链中官能团间反应(生成酰亚胺)的架桥、残余单体的热聚合架桥等，使得生成的部分水解聚丙烯酰胺分子量下降、水溶性变差、过滤因子高。为了生产出高分子量、水溶性好的部分水解聚丙烯酰胺干粉，人们已做了大量工作。美国专利4482682披露了聚丙烯酰胺胶体造粒后，将苛性碱水溶液喷在胶粒上，在高温下保湿水解，而后用热空气干燥的方法，按此工艺由于胶粒的互相粘结，苛性碱水溶液很难与胶粒混合均匀且干澡温度高、时间长，得到的是不完全溶于水、过滤因子高的产品。日本昭53-3444披露了在丙烯酰胺聚合前或聚合后添加多胺盐类(如乙二胺盐酸盐)抗氧剂，而后干燥的方法。按此工艺存在能耗大、效率低、干燥时间长或工艺复杂、价格昂贵等缺点。本专利技术的目的是提供一种能生产具有高分子量、低过滤因子的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺。本专利技术的目的是通过下述工艺方法来完成的一种粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺，主要包括下列步聚(1)丙烯酰胺单体浓度为15-50％的水溶液，通氮气脱氧后，加入引发剂。在20-70℃下聚合0.5-10小时，得到水溶性高分子量、低过滤因子的非水解聚丙烯酰胺胶体。(2)将所得的非水解聚丙烯胺胶体造粒成直径为0.1-4毫米的小颗粒胶体。(3)将得到的非水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体与固态强碱物质接触，在温度为40-130℃，相对温度大于70％的湿热环境下保持0.2-8小时，进行水解得到部分水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体。(4)在40-90℃热风下，对部分水解聚丙烯酰胺小颗粒在干燥设备中呈均匀的流化态进行热风干燥0.2-4小时，得到固态部分水解聚丙烯酰胺颗粒。(5)通过粉碎机粉碎干燥后的固体部分水解聚丙烯酰胺小颗粒，得到高分子量，低过滤因子粉剂型部分水解聚丙烯酰胺。本专利技术所采用的丙烯酰胺聚合为水溶液均聚，其单体浓度为15-50％，优选方案为20-35％。所采用的引发剂为氧化还源引发剂，如K2S2O8-NaHSO3、(NH4)2S2O8-NaHSO3等或偶氮类引发剂，如偶氮二异丁晴等，引发剂用量为丙烯酰胺单体质量的0.00001-0.5％，优选方案为0.01-0.2％，其聚合时间范围为0.5-10小时，优选方案为1-4小时。本专利技术的造粒采用特制的聚丙烯酰胺造粒机造粒，造粒后的胶粒直径为0.1-4毫米，优选方案为0.3-2毫米。本专利技术水解过程所用的碱为固态强碱物质，如氢氧化钠，氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等，而水解过程是在温度为40-130℃，相对湿度大于70％的湿热环境下保持足够长的时间，一般为0.2-8小时，优选方案为0.3-4小时间，使聚合物的水解度达到预计水解度的70％以上，同时，使聚合物胶粒的含水量下降小于14％。本专利技术对所得到的部分水解聚丙烯酰胺胶粒进行热风干燥过程中，保持聚合物胶粒在热风中呈均匀的流化态，适用的设备有滚筒式干燥机，沸腾床类干燥机，热风介质可以是空气或惰性气体，经过0.2-4小时干燥后，所得到的固体颗粒含水率小于14％，再经粉碎和筛分，得到高分子量，低过滤因子的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺产品。由于采用了上述步骤，使得本专利技术有如下优点1.在保持湿热环境下水解克服了水解不均匀现象；2.造粒顺利且胶粒直径小，使水解时间缩短；3.采用固态强碱在高温高湿下水解，消除了碱溶液的质量差，克服了碱溶液与胶粒混合不均匀的问题；4.聚合物胶粒在热风中呈流化态干燥，可使干燥温度大大降低，干燥时间缩短，节约了能源，降低了干燥成本，又使产品的分子量下降大大减小并避免了产生交联产物。因此采用本专利技术的工艺方法，能够生产出高分子量，低过滤因子的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺产品，且性能优于用其他方法生产出的同类产品，经测定，本工艺方法生产的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺产品，其分子量为1000-3000万，水解度为5-50％mol，过滤因子为1.1-1.5。下面，通过实施例说明本专利技术，在这些实施例中，除另有说明外，百分比均以质量百分比计。将丙烯酰胺单体浓度30％的水溶液通氮气脱氧30分钟后，加入0.01％过硫酸钾和0.01％的亚硫酸氢钠引发剂，在温度为24℃下引发聚合4小时，得到水溶性高分子量，低过滤因子的非水解聚丙烯酰胺胶体，将所得胶体用特制的聚丙烯酰胺造粒机造粒得到0.3粒径的小颗粒胶体，将10kg小颗粒的非水解聚丙烯酰胺胶体与2.16kg固态碳酸钠充分混合或与1.68kg固态氢氧化钠充分混合后，在温度为110℃，湿度80％下，加盖水解3小时，得到含水率小于14％的部分水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体，将此小颗粒转入流化床干燥机中在温度为70℃下呈均匀的流化态进行热风干燥2小时，得到固体部分水解聚丙烯酰胺颗粒，经粉碎机粉碎和筛分后，得到高分子量，低过滤因子的粉剂型部分水解聚丙烯酰胺产品，该聚丙烯酰胺产品的分子量为2500万，水解度为40％mol，过滤因子为1.25。权利要求1.一种粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺，主要包括下列步聚(1)丙烯酰胺单体浓度为15-50％的水溶液，通氮气脱氧后，加入引发剂。在20-70℃下聚合0.5-10小时，得到水溶性高分子量、低过滤因子的非水解聚丙烯酰胺胶体(2)将所得到的非水解聚丙烯胺胶体造粒成直径为0.1-4毫米的小颗粒胶体；(3)将得到的非水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体与固态强碱物质接触，在温度为40-130℃，相对湿度大于70％的湿热环境下保持0.2-8小时进行水解，得到部分水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体；(4)在40-90℃热风下，对部分水解聚丙烯酰胺小颗粒在干燥设备中呈均匀的流体态进行热风干燥0.2-4小时，得到固态部分水解聚丙烯酰胺颗粒；(5)通过粉碎机粉碎干燥后的固体部分水解聚丙烯酰胺小颗粒，得到高分子量，低过滤因子粉剂型部分水解聚丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述部分水解聚丙烯酰胺生产工艺，其特征在于步骤(1)所述引发剂为氧化还源引发剂，如K2S2O8-NaHSO3、(NH4)2S2O8-NaHSO3，也可以是偶氮类引发剂，如偶氮二异丁晴等，引发剂用量为丙烯酰胺单体质量的0.00001-0.5％，3.根据权利要求1所述部分水解聚丙烯酰胺生产工艺，其特征在于涉骤(3)所述强碱物质为氢氧化钠，氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等。全文摘要本专利技术公开了一种粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺,其步骤为:丙烯酰胺水溶液脱氧,用引发剂聚合形成非水解聚丙烯酰胺胶体,再经造粒后与固态碱接触,在高温高湿下水解形成部分水解聚丙烯酰胺颗粒,然后经热风干燥,粉碎后得到粉剂性部分水解聚丙烯酰胺,本专利技术工艺简单,采用特制造粒机造粒,造粒顺利且粒径小,缩短了水解时间,采用固态碱与胶粒在高温高湿下水解消除了碱溶液的质量差,克服了混合不均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉剂型部分水解聚丙烯酰胺的生产工艺，主要包括下列步骤：（１）丙烯酰胺单体浓度为１５－５０％的水溶液，通氮气脱氧后，加入引发剂。在２０－７０℃下聚合０．５－１０小时，得到水溶性高分子量、低过滤因子的非水解聚丙烯酰胺胶体，（２）将所 得到的非水解聚丙烯胺胶体造粒成直径为０．１－４毫米的小颗粒胶体；（３）将得到的非水解聚丙烯酰胺小颗粒胶体与固态强碱物质接触，在温度为４０－１３０℃，相对湿度大于７０％的湿热环境下保持０．２－８小时进行水解，得到部分水解聚丙烯酰胺小颗粒胶 体；（４）在４０－９０℃热风下，对部分水解聚丙烯酰胺小颗粒在干燥设备中呈均匀的流体态进行热风干燥０．２－４小时，得到固态部分水解聚丙烯酰胺颗粒；（５）通过粉碎机粉碎干燥后的固体部分水解聚丙烯酰胺小颗粒，得到高分子量，低过滤因子粉剂型 部分水解聚丙烯酰胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建辉，卜若颖，陈桂英，
申请(专利权)人：中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]