[发明专利]一种酸性试油废水中和絮凝处理剂及制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于低渗透油田酸性试油废水脱色、除油、调pH值、去除悬浮物的高分子中和絮凝处理剂。

背景技术

低渗透油田的油藏特征决定了在试油过程中经常需要酸化解堵或酸化压裂作业，致使产生大量的酸性试油废水；具有低pH、高COD、高含油、成分复杂、难处理的特点，在一定程度上污染了周围环境，同时给员工和居民带来一定的安全隐患。目前，国内外关于酸性试油废水较为常用处理技术是先加碱中和，再进行絮凝、氧化等处理；由于碱的加量较大，不仅造成成本增加，而且生成大量的沉淀物，在废水中引入钙离子或钠离子，是废水含盐量增加，增大了废水处理难度。因此，针对难处理的酸性试油废水，向其中投加一种或者多种操作简单方便、具有中和及絮凝功效、减少二次污染的高效处理剂，通过适当的工艺来消除酸性试油废水的环境污染，对于缓解当地环境问题显得至关重要，也对于保障油田的正常生产和可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合低渗透油田酸性试油废水的，环境友好的中和絮凝处理剂，该处理剂可中和低渗透油田酸性试油废水中的酸度，降低废水的腐蚀率和粘度；降低废水中有机物发色官能团，去除色度、悬浮物和乳化油，快速控制水中感官不良性指标。该发明对消减酸性试油废水污染、保护油区环境具有重要的意义，符合国家“节能减排”的战略方针。

本发明所述的低渗透油田酸性试油废水中和絮凝处理剂合成步骤如下：

(1)、聚丙烯酰胺的合成：按顺序分别在反应釜中加入4.5-8g的丙烯酰胺和200ml去离子水，加入3g乙二胺四乙酸二钠和1.5g过硫酸钾引发聚合反应；在温度50℃恒温水浴中，以120r/min的速度电动搅拌30min后，在此恒温水浴中静置120min，得无色粘状透明溶液；

(2)、羟甲基化三聚氰胺的合成：在反应釜中加入150ml的去离子水和用NaOH溶液调节pH到9.0，再依次加入2.5g～3.5g三聚氰胺和15ml的36％(质量分数)甲醛溶液，在温度为50℃的恒温水浴中，以120r/min的速度进行电动搅拌，得到白色片状固体，即羟甲基化三聚氰胺；

(3)、中和絮凝处理剂的制备：将静置后的聚丙烯酰胺加入到羟甲基化三聚氰胺中，重新调节溶液pH＝9.0，在50℃恒温水浴中进行电动搅拌150min，得无色透明粘状液体，取出后调节溶液pH＝7.0，烘干至恒重即可得到中和絮凝处理剂。

本发明所述的高分子中和絮凝处理剂其电解成分主要为-CONH₂、-NH₂、-C＝O、-CH₂-N⁺(CH₃)₃等基团，分子量为1000～1200万；高分子骨架部分为聚丙烯酰胺，支架为羟甲基化三聚氰胺；水解后骨架和支架单体小于5％；固体产品外观为白色粉末，液态为无色粘稠胶体状；适用于处理pH值4～6的酸性试油废水。

酸化解堵或酸化压裂作业是低渗透油田增产和老油田稳产的重要措施之一，随着油田开发力度的加大，酸性试油废水的产生量逐渐增加，其污染治理的需求也日益受到人们的关注。因而，该产品具有广阔的应用前景。

该高分子絮凝剂的投加重量在酸性试油废水中为10～20ppm范围内，可将酸性试油废水的pH值由4～6调节至7左右，色度由原始的300～800度降低至30度以下，油类污染物降低至10mg/L以下，悬浮物控制在20mg/L以下，远低于国家污水综合排放一级标准(GB8978-1996)所规定的限制。

具体实施方式

实施例1

产品制备：

聚丙烯酰胺的合成：按顺序分别在特制的反应釜中加入4.8g的丙烯酰胺和200ml去离子水，加入3g乙二胺四乙酸二钠和1.5g过硫酸钾引发聚合反应。在温度50℃恒温水浴中，以120r/min的速度电动搅拌30min后，在此恒温水浴中静置120min，得无色粘状透明溶液。

羟甲基化三聚氰胺的合成：在反应釜中加入150ml的H₂O和3～4滴40％NaOH溶液，保持水溶液呈碱性，再依次加入2.73g三聚氰胺和15ml的36％(质量分数)甲醛溶液，并调节溶液pH＝9.0，在温度为50℃的恒温水浴中，以120r/min的速度进行电动搅拌，一段时间后得到大量白色片状固体，即羟甲基化三聚氰胺。