一种处理油田含油污水用气浮选剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种处理油田含油污水用气浮选剂及其制备方法，所述气浮选剂采用以下步骤制备：(1)以丙烯酸酯和可聚合叔胺为单体，无水乙醇为溶剂，溶液聚合得到侧基带大量叔胺的聚丙烯酸酯聚合物；(2)将矮壮素和N,N

【技术实现步骤摘要】
一种处理油田含油污水用气浮选剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于采油
，具体而言，是一种处理油田含油污水用气浮选剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着海上大量油田进入注水开采的中后期，油田采出液液量越来越大，相应的含油污水的液量也越来越大，这对于海上油田的正常生产是一个巨大的挑战。由于海上平台空间有限，含油污水处理用的设备增容扩建十分困难，这导致含油污水在原有的处理设备中停留时间会显著缩短，从而对处理药剂的性能提出了更高的要求。目前海上平台处理含油污水的流程通常为斜板
‑
气浮选
‑
核桃壳过滤三级工艺，清水剂和气浮选剂分别在斜板除油器和气浮选器中加注。含油污水中的浮油和大的分散油滴可以在斜板除油器中被去除，小的乳化油滴则通常在气浮选器中被去除。为了能更高效快速的去除小的乳化油滴，需要研发更高效的气浮选剂。处理含油污水用的气浮选剂通常具有一定双亲性和含有阳离子结构单元，双亲性可以保证气浮选剂吸附到气泡表面促进气泡的稳定，阳离子结构单元可以保证气浮选剂能促进油滴之间的聚并和聚集增大油滴的尺寸，从而提高油滴与气泡的碰撞几率和粘附效率，实现气浮选除油。
[0003]在现有相关技术当中，中国专利CN113698531A(一种处理油田采出液用反相破乳剂及其制备方法)公开了以丙烯酸酯类和N
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(3
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二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺为共聚单体，在聚合之后，通过3
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氯
‑1‑
丙醇对其季铵化制备得到一种具有双亲性和阳离子结构单元的反相破乳剂的方法。其中，该反相破乳剂的阳离子结构单元中只含有一个季铵基团，阳离子密度低，用作气浮选剂时，性能具有很大的限制，浮选效果一般。

技术实现思路

[0004]根据现有技术中的不足之处，本专利技术提出合成一种兼具双亲性且和高阳离子密度结构单元的新型气浮选剂，其阳离子结构单元含有至少3个季铵盐基团，具有加量少、除油速度快、效率高且不受温度影响的优点。
[0005]本专利技术公开了一种处理油田含油污水用气浮选剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1))分别取丙烯酸酯类单体和可聚合叔胺单体加入到无水乙醇中混合，之后向单体溶液中通入氮气15min后加入占单体总量0.3％
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1％的引发剂偶氮二异丁腈，在50
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60℃之间搅拌反应10h得到共聚物溶液，其反应原理如图1所示；
[0007]S2)将矮壮素和N,N
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二甲基乙醇胺加入到溶剂中，在60
‑
85℃之间搅拌反应12h得到中间体溶液；对上述中间体溶液进行旋蒸至得到干燥中间体，取一定量干燥中间体，重新与氯乙酰氯共同溶解于二氯甲烷中，在冰水浴下搅拌反应12h，提纯干燥后得到高阳离子密度单体，其反应原理如图2所示；
[0008]S3)取S1中得到的共聚物溶液与等质量的无水乙醇混合，加入高阳离子密度单体，通氮除氧持续15min后，在60
‑
85℃之间搅拌反应10h即得到处理油田含油污水用气浮选剂，
其反应原理如图3所示。
[0009]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S1中的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯中的一种或两种的组合。
[0010]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S1中的可聚合叔胺单体为N
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或两种的组合。
[0011]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S1中反应单体与无水乙醇的质量比为0.8
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1.2:1，丙烯酸酯类单体和叔胺单体的质量比为1:0.5
‑
2。
[0012]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S2中的溶剂为正丙醇或异丙醇中的一种。
[0013]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S2中的矮壮素与N,N
‑
二甲基乙醇胺的质量比为1.7
‑
2.2:1，且两者溶解在溶剂中的质量浓度为20％
‑
30％之间。
[0014]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S2中的氯乙酰氯与干燥中间体的质量比为1:1.8
‑
2.2，且两者溶解在二氯甲烷中的质量浓度为20％
‑
30％之间。
[0015]本专利技术的一种实施方式在于，所述步骤S1中的叔胺单体与步骤S3中的高阳离子密度单体的质量比为1:0.5
‑
2。
[0016]本专利技术的一种实施方式在于，采用如权利要求1
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8任一所述的制备方法制备而成。
[0017]本专利技术还公开了经上述制备方法所制备的一种处理油田含油污水用气浮选剂。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所具有的技术效果是：
[0019]本专利技术制备的浮选剂中枝接有高阳离子密度单体，相较于现有技术中的同类产品，可有效并聚油相，针对油田含油污水的浮选除油效果更好，具有加量少、除油速度快、效率高且不受温度影响的优点。
附图说明
[0020]图1为丙烯酸酯类单体和可聚合叔胺单体的聚合反应过程示意图；
[0021]图2为矮壮素、N,N
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二甲基乙醇胺和氯乙酰氯的依次反应过程示意图；
[0022]图3为高阳离子密度单体与共聚物的反应过程示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的技术方案和技术优点更加清楚，下面将结合本专利技术处理油田含油污水的实际应用过程，对本专利技术的实施过程中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0024]实施例1
[0025]S1)取20g无水乙醇，加入13.33g丙烯酸乙酯和6.67gN
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺搅拌混合均匀，通氮除氧15min后加入0.1g偶氮二异丁腈，在55℃条件下搅拌反应10h得到丙烯酸酯单体与叔胺单体的共聚物溶液。
[0026]S2)取230.55g异丙醇，于其中共同溶解50g矮壮素和26.85gN,N
‑
二甲基乙醇胺，在65℃搅拌下反应12h得到中间体溶液，旋蒸除去异丙醇后得到干燥中间体。取40g干燥中间体，与19.28g氯乙酰氯共同加入177.84g二氯甲烷中进行溶解，之后在冰水浴搅拌的条件下反应12h，旋蒸除去二氯甲烷，提纯干燥后得到高阳离子密度单体。
[0027]S3)向步骤S1中的丙烯酸酯单体与叔胺单体反应得到共聚溶液中，加入40.1g无水乙醇和3.37g步骤S2中得到的高阳离子密度单体，通入氮气除氧持续15min后，在80℃搅拌
下反应10h后得到气浮选剂。
[0028]实施例2
[0029]本实施例的基本实施方式与实施例1相同，其区别在于本实施例S3步骤中的高阳离子密度单体的加入量为6.74g。
[0030]实施例3
[0031]本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理油田含油污水用气浮选剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)分别取丙烯酸酯类单体和可聚合叔胺单体加入到无水乙醇中混合，之后向单体溶液中通入氮气15min后加入占单体总量的0.3％
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1％的引发剂偶氮二异丁腈，在50
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60℃之间搅拌反应10h得到共聚物溶液；S2)将矮壮素和N,N
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二甲基乙醇胺加入到溶剂中，在60
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85℃之间搅拌反应12h得到中间体溶液；对上述中间体溶液进行旋蒸至得到干燥中间体，取一定量干燥中间体，重新与氯乙酰氯共同溶解于二氯甲烷中，在冰水浴下搅拌反应12h，提纯干燥后得到高阳离子密度单体；S3)取S1中得到的共聚物溶液与等质量的无水乙醇混合，加入高阳离子密度单体，通氮除氧持续15min后，在60
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85℃之间搅拌反应10h即得到处理油田含油污水用气浮选剂。2.根据权利要求1所述的一种处理油田含油污水用气浮选剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯中的一种或两种的组合。3.根据权利要求1所述的一种处理油田含油污水用气浮选剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的可聚合叔胺单体为N
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(3
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二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或两种的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：方申文，张文举，梁奕宁，肖意，辜凤洁，张玉洁，段明，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：