CN1014979B

CN1014979B - 油田用絮凝—缓蚀剂的制备方法

Info

Publication number: CN1014979B
Application number: CN 89103016
Authority: CN
Inventors: 肖锦; 尹华; 胡勇有; 谭晓红
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1991-12-04
Also published as: CN1039400A

Abstract

本发明以华南地区资源丰富的含胶植物及少量淀粉为原料，通过碱化、羧甲基化和磺化等反应，引入-COO-、-CONH₂和-SO₃-等活性基团等的化学改性方法，制取由多聚糖、纤维素、木质素及丹宁等物质的衍生物组成的兼具絮凝净化和缓蚀作用的油田用絮凝——缓蚀剂。

采用本法制备的药剂，在废水处理过程中，可由原来的分别添加絮凝剂和缓蚀剂，改为一次投加，不但节省了药剂本身的费用，而且使水处理流程简化，方便操作、设备使用寿命延长。

Description

本发明属于一种天然高分子化学改性方法。

油田含油废水处理分别用到絮凝、缓蚀等多种药剂。近年来，油田废水处理药剂的发展方向是高功效、多功能，但多功能水处理剂的制备难度很大。涉及絮凝与缓蚀方面的专利有：

在US-713666及US-4113709公开了一种季铵噻嗪化合物，在US-436419公开了一种含氮原子的聚电解质，在US-3716569公开了一种含硅的氨甲基磷酸盐化合物，在GB-2126579和US-4581058公开了两种聚季铵盐化合物，他们的目的都是制备多功能的水处理剂。虽然上述水处理剂既可以作为絮凝剂使用，又可以作为缓蚀剂使用，但是它们均为合成药剂，从报导看这些有机药剂的分子量均较低（小于6万），故絮凝净化效果不理想，并可判断不容易一次投药实现絮凝。缓蚀双重功效。迄今为止未见商品絮凝-缓蚀剂问世。

本发明通过对天然高分子中多种不同组分作用功能的研究，掌握油田废水处理过程中絮凝与缓蚀药剂之间的相互协同作用。在油田废水处理过程中，一次加入一种以天然高分子经化学改性而成的絮凝-缓蚀剂，便能显示出良好的净化和缓蚀效果。

本发明的目的在于提出一种制备兼具絮凝与缓蚀双重功效的油田用水处理剂的新方法。采用该方法制备的水处理剂，只要一次投药到水处理流程中，就能起到强化固液分离以及减缓设备和管道的腐蚀，从而达到简化水处理流程、减少设备、方便操作、节省水处理剂等目的。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

以华南地区资源丰富的含胶植物及少量淀粉为主要原料，通过碱化、羧甲基化和磺化反应，引入-Coo^-、-CoNH₂和So₃ ^-等活性基团等的化学改性方法，制取由多聚糖、纤维素、木质素及丹宁等物质的衍生物组成的兼具絮凝净化和缓蚀作用的油田用絮凝-缓蚀剂。

其主要反应机理见如下反应式：

2.

式中〔R（OH）₃〕_n代表纤维素、多聚糖等天然高分子。

代表木质素。

附图为油田用絮凝-缓蚀剂的制备工艺流程示意图。其制备方法包括如下四个步骤：

1.碱化

称取含胶植物粉和淀粉（占3～10%）100份（按重量计，以下同），加入工业酒精130～210份，湿润3分钟后加入烧碱（NaoH）37～49份（先用水溶解），充分搅拌并控温在30℃～38℃，反应30分钟，

2.羧甲基化：

称取一氯醋酸（ClCH₂CooH）40～55份，用水溶解后加入步骤1所得的物料中，然后升温至56℃～66℃，并且进行搅拌反应1小时，所得产物备用，

3.磺化：

称取过硫酸钠（Na₂S₂O₈）28～58份，亚硫酸钠（Na₂SO₃）32～62份和三氯化铁（FeCl₃）0.5～8份加水溶解，然后将其水溶液倾入步骤2所得的物料中，进行搅拌，同时升温至50℃～65℃，保温反应1小时，

4.熟化：

将步骤3所得的产物，加入葡萄糖酸钠20～50份、部分水解聚丙烯酰胺5～8份和甲醛0.1～1份，然后控温在40℃～45℃情况下搅拌熟化3小时，得到成品油田用絮凝-缓蚀剂。

采用上法制得的油田用絮凝-缓蚀剂为棕黄色胶状体，水溶解性好，0.5%水溶液的相对粘度为6.8～7.2，pH值8.0～8.4，产物羧基取代度55～65%，磺酸基取代度48～62%，分子量分解范围宽，大于150万的占约32%，分子量为5～100万占约38%，分子量5万以下的占约30%。

油田用絮凝-缓蚀剂主要组份的化学结构式为：

油田用絮凝-缓蚀剂的制备方法将结合如下实施例作进一步详述：

1.碱化：

称取主要原料刨花楠粉95克和淀粉5克，加入工业酒精150毫升，湿润3分钟后加入浓度为30%的碱液（NaoH）120毫升，充分搅拌并控温在30～38℃，反应30分钟。

2.羧甲基化

将步骤1所得的物料加入浓度为50%的一氯醋酸（ClCH₂CooH）84毫升，然后升温至56℃～66℃，并且进行搅拌反应1小时，所得产物备用，

3.磺化：

称取过硫酸钠（Na₂S₂O₈）40克、亚硫酸钠（Na₂SO₃）36克和三氯化铁（FeCl₃）0.5克，溶于水50毫升，搅拌溶解，然后把其水溶液倾入步骤2所得的物料中，进行搅拌，同时升温至60℃～65℃，保温反应1小时，

4.熟化：

将步骤3所得的产品，加入葡萄糖酸钠42克（溶于水100毫升）部分水解聚丙烯酰胺7克和甲醛1毫升，然后控温在40～45℃情况下搅拌熟化3小时，得到成品油田用絮凝-缓蚀剂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明采用天然高分子化学改性的方法制备油田用絮凝-缓蚀剂，充分开发利用了天然植物中各个不同组分，制备过程不需进行分离、提纯等复杂工序，从而设备投资少、流程简单、操作方便，药剂相对成本低。

2.本法根据絮凝和缓蚀不同功能的要求，对原料中不同分子量的各组分同时进行接枝反应，引入-COO^-、-SO^- ₃、-CONH₂等活性基团，使药剂分子量大小适当，活性基团比例恰当，含羧基和磺酸基等的大分子衍生物，对净化、脱除超微颗粒特别有效，而较小分子量的含羧基、磺酸基等化合物对缓蚀有良好效果。

3.由本法制得的兼具絮凝澄清和缓蚀的多功能水处理剂，只需在水处理流程中一次投加即可起到对油田废水的净化和缓蚀作用。含油污水投加2～3ppm的油田用絮凝-缓蚀剂后，处理废水水质达到回注标准，对减缓管道、设备腐蚀的综合效果是良好的（试验情况：旋转挂片5、10、20、30、40天，检测试片点蚀率稳定在0.32mmpy，而空白旋挂试验，试片点蚀率达2.53mmpy）。药剂对其他工业废水亦有相应的应用效果。

4.在油田污水处理过程中采用本法制备的絮凝-缓蚀剂，由原来的分别添加两种药剂改为一次投加，不但节省了药剂本身的费用，而且使水处理流程简化，能耗降低，设备使用寿命延长，从而提高了废水处理的经济效益。药剂保存性能好。

Claims

1、一种采用天然高分子化学改性的方法制备油田用絮凝-缓蚀剂，该药剂的主要组分的化学结构式为：

其特征在于，制备方法包括如下四个步骤：

(1)碱化

按重量称取含胶植物粉和淀粉100份，其中淀粉占3%～7%。

加入工业酒精130～210份，湿润3分钟后，加入用水溶解好的烧碱碱37～49份，充分搅拌并控温在30℃～38℃，反应30分钟，

(2)羧甲基化

称取一氯醋酸40～55份，用水溶解后加入步骤1所得的物料中，然后升温至56℃～66℃，并且进行搅拌反应1小时，所得产物备用，

(3)磺化

称取过硫酸钠28～58份，亚硫酸钠32～62份和三氯化铁0.5～8份，加水溶解，然后将其水溶液倾入步骤2所得的物料中进行搅拌，同时升温至50℃～65℃，保温反应1小时，

(4)熟化

将步骤3所得的产物，加入葡萄糖酸钠20～50份，部分水解聚丙烯酰胺5～8份和甲醛0.1～1份，然后控温在40℃～45℃下搅拌熟化3小时，得到成品油田用絮凝-缓蚀剂。