CN102585094A

CN102585094A - 一种除油絮凝剂的制备方法

Info

Publication number: CN102585094A
Application number: CN2011104361861A
Authority: CN
Inventors: 刘艳霞; 李岳军; 刘皓
Original assignee: BAOMO BIOCHEMICAL Co Ltd SHANDONG
Current assignee: BAOMO BIOCHEMICAL Co Ltd SHANDONG
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种除油絮凝剂的制备方法，选用自由基胶束聚合法制备，初始单体总浓度为30～60％；单体中丙烯酰胺用量占单体总重量的0～70％，二甲基二烯丙基氯化铵占单体总重量的20％至98％，苯乙烯占单体总重量的2％至10％；引发剂：过硫酸铵或过硫酸钾用量为0.2～1.0‰，亚硫酸氢钠用量为0.1～0.5‰，V44用量为0.1‰，偶氮二异丁腈用量为0.5～1.0‰；助溶剂尿素用量为2～5％；表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵的用量占单体总量的1～2％，乳化剂OP-10的用量为1-2％；反应初始温度20～60℃；出料浓度10～40％。本发明的产品稳定性好，不易水解变质、絮凝速度快、除油效果好。

Description

一种除油絮凝剂的制备方法

技术领域

本发明涉及含油废水处理技术领域，尤其是一种除油絮凝剂的制备方法。

背景技术

含油废水中含有大量疏水性有机物，同时带有一定量的负电荷，目前，絮凝法是含油废水处理中应用较多的方法。表面活性剂、无机絮凝剂和有机絮凝剂都有使用，其中有机絮凝剂由于其絮凝效果好、用量少、产生污泥量少和对设备无腐蚀作用等特点，逐渐成为含油废水处理药剂的发展方向。为了提高絮凝反应速度和除油效果，近年来，疏水缔合水溶性聚合物得到较为广泛的研究，由于该类聚合物的分子链上含有亲水性基团的同时引入了少量疏水基团，可与污水中的疏水性有机物发生缔合，提高聚合物对水体中有机物的吸附能力，在油田含油废水处理方面展现出良好的应用前景。阳离子疏水缔合聚合物主要由疏水单体、阳离子单体与丙烯酰胺共聚得到，而目前所用的疏水单体主要是丙烯酸酯类，该类单体与丙烯酰胺和阳离子单体聚合较容易，但稳定性差，易水解。阳离子单体主要有丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵等。前两种单体稳定性差，当pH值偏酸或偏碱或温度偏高时易水解失效，所以应用条件苛刻，应用领域窄。二甲基二烯丙基氯化铵稳定性好，pH值1至14皆可使用，耐温性好，选用该单体的较多。

发明内容

本发明创新性地将丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与苯乙烯进行共聚合成并充当除油絮凝剂。聚合方式选用自由基胶束聚合法，表面活性剂选用十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP-10；选用过硫酸铵/过硫酸钾、亚硫酸氢钠、V44、偶氮二异丁腈作为引发剂；助溶剂选用尿素。该引发体系可以实现低、中、高各个温度段引发，反应平稳，转化率高。助溶剂的加入可以大大缩短产品溶解时间。由于引入苯乙烯使得该产品亲油性增强，絮凝反应速度快，而DMDAAC的高阳离子电荷密度可高效地实现油水分离。该产品的明显优势是产品稳定性好不易水解变质、絮凝速度快、除油效果好。

初始单体总浓度为30～60％。单体中丙烯酰胺用量占单体总重量的0～70％，二甲基二烯丙基氯化铵占单体总重量的20％至98％，苯乙烯占单体总重量的2％至10％；

引发剂：过硫酸铵或过硫酸钾用量为0.2～1.0‰，亚硫酸氢钠用量为0.1～0.5‰，V44(偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐)用量为0.1‰，偶氮二异丁腈用量为0.5～1.0‰。

助溶剂尿素用量为2～5％。

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵的用量占单体总量的1～2％，乳化剂OP-10的用量为1-2％。

反应初始温度20～60℃。出料浓度10～40％。用活性单体丙烯酰胺时，采用流加的方式加入，使二甲基二烯丙基氯化铵单体和苯乙烯单体在分子链上的分布更均匀。

产品特性粘数1.2～5dL/g，溶解时间20至40分钟，阳离子度和疏水单体比例可调。

该发明创新性的将苯乙烯和二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺进行共聚合，并创新性的将本产品用作除油絮凝剂。其分子链上兼具有疏水基团和稳定的阳离子基团，有较强的电中和性能和吸附架桥性能，且对污水中的油类等疏水有机物有缔合作用，对疏水性有机物含量较高的水有较好的处理效果。该产品的明显优势是产品稳定性好，不易水解变质、絮凝速度快、除油效果好。该絮凝剂的溶液可以在pH值1至14的条件下长期稳定存在，产品在液态、室温条件下保质期至少为两年。

例如：在某采油废水处理站(胜利油田东二联)用同样地废水对比该絮凝剂和某进口絮凝剂的效果，处理前废水含油量112ppm，悬浮物含量52ppm，用该絮凝剂处理的最好结果为含油量48ppm，悬浮物含量20ppm，用量8ppm；用某进口絮凝剂处理的最好效果是含油量53ppm，悬浮物23ppm，用量10ppm。优势较为明显。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

在250ml的四口烧瓶中加入：质量百分比浓度为60％的二甲基二烯丙基氯化铵单体(水溶液)31.5g，苯乙烯2.1g；表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵0.63g，乳化剂OP-10用量为0.8g，水23.77g(23.77g水中剩余5g水作为溶解引发剂用水)，助溶剂尿素0.84g。

然后，300rmp搅拌使尿素溶解、物料混匀。通氮气驱氧30分钟，同时水浴升温至40℃，关小氮气维持氮封，在高速搅拌下依次加入引发剂偶氮二异丁腈0.034g、V44(即偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐)0.0042g、过硫酸钾0.014g、亚硫酸氢钠0.007g。高速搅拌10分钟后，转速降为60rpm，在此转速下反应30分钟后，开始流加42g质量百分比浓度为50％的丙烯酰胺单体(已驱氧完毕)，流速为15ml/h，反应体系温度控制在40～60℃。流加结束后，水域升温至60℃反应大约3小时，反应过程中，待爬杆(爬杆：指转轴在聚合物熔体或溶液中快速旋转时，聚合物熔体或溶液抱轴上爬的现象称为爬杆现象)至半球状，搅拌困难时，适当补充纯水，一次不超过10ml，总浓度不得低于20％。升温至80℃保温3小时，反应结束，按照出料浓度为20％补齐水，搅拌均匀降温出料。产品特性粘数3.2dL/g。

在胜利油田某废水处理站试用该絮凝剂，效果如下：处理前废水含油量78ppm，悬浮物含量61ppm；处理后出水含油量45ppm，悬浮物含量19ppm。

实施例2

在250ml的四口烧瓶中加入65％浓度的二甲基二烯丙基氯化铵单体120.62g，苯乙烯1.6g，十六烷基三甲基溴化铵0.8g，乳化剂OP-10：0.8g，水6.11g，剩余5g水为溶引发剂用水，尿素1.6g。300rmp搅拌使尿素溶解、物料混匀。通氮气驱氧30分钟，同时水浴升温至40℃，关小氮气维持氮封，在高速搅拌下依次加入引发剂偶氮二异丁腈0.08g、V44：0.008g、过硫酸钾0.08g、亚硫酸氢钠0.04g。高速搅拌10分钟后，转速降为60rpm。反应升温后，维持体系温度在60～80℃。反应过程中视爬杆情况(爬杆至半球状，搅拌困难时)适当补充纯水，一次不超过10ml，总浓度不得低于40％。反应8小时，升温至80℃保温3小时，反应结束，按照出料浓度为40％补齐水，搅拌均匀降温出料。产品特性粘数1.8dL/g。

在胜利油田某废水处理站试用该絮凝剂，效果如下：处理前废水含油量123ppm，悬浮物含量52ppm；处理后出水含油量48ppm，悬浮物含量22ppm。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种除油絮凝剂的制备方法，其特征在于，选用自由基胶束聚合法制备，初始单体总浓度为30～60％；单体中丙烯酰胺用量占单体总重量的0～70％，二甲基二烯丙基氯化铵占单体总重量的20％至98％，苯乙烯占单体总重量的2％至10％；

引发剂：过硫酸铵或过硫酸钾用量为0.2～1.0‰，亚硫酸氢钠用量为0.1～0.5‰，V44用量为0.1‰，偶氮二异丁腈用量为0.5～1.0‰；

助溶剂尿素用量为2～5％；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵的用量占单体总量的1～2％，乳化剂OP-10的用量为1-2％；

反应初始温度20～60℃；出料浓度10～40％。