[发明专利]一种磁性反相破乳剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采采油集输处理过程中含油污水处理领域，尤其是一种磁性反相破乳剂的制备方法及其应用。

背景技术

近些年，随着我国原油开采进入到高含水期，采出液含水率已经达到90%以上，需要处理回注的污水量越来越多。同时随着“三次采油”技术的开发和大量聚合物、表面活性剂、碱的应用，使得采出液含水上升，油水分离速度变慢，甚至表现出严重的乳化倾向，油水不分，脱后含油污水形成了稳定的O/W型乳状液，污水含油超标，给回注水的处理造成相当大的难度；目前国内外破乳剂研究主要集中于嵌段聚醚方面，且主要是用于原油的破乳，而对于含油污水特别是“三次采油”技术的长期应用带来的O/W型含油污水的破乳还没有十分有效的药剂。

目前，针对O/W型含油污水的破乳剂(简称为反相破乳剂)，国内主要是根据具体的水质而研制开发的，不具有普适性。国外的反相破乳剂应用比较广泛，但是价格比较昂贵，且由于国外对“三次采油”技术的现场应用时间不够长，返排出的药剂及其降解产物浓度低，未频繁出现“二次乳化”等现象，含油污水处理相对容易。CN102559246A使用线性聚酰胺-胺季铵盐、两亲阳离子聚合物、阳离子表面活性剂和水混合得到反相破乳剂；CN102234526A制得的树枝状反相破乳剂是由树枝状聚酰胺-胺、环氧氯丙烷、二甲胺组成；CN101716475A提供的反相破乳剂是由长链烷基苯磺酸和聚酰胺-胺在溶剂中的复配产物；US5045212提供的方法是首先加入有机阳离子破乳剂，然后加入无机盐破乳，如氯化钠、硫酸钠、硫酸铁等，再加二价金属盐，如氯化钙和氧化钙等，最后加入阴离子型破乳剂。

现有的反相破乳剂多为聚醚类及高分子化合物，特别是针对构成复杂的“三采”O/W型含油污水除油效率不够理想、投药量多、普适性不高。磁性反相破乳剂作为一种新型的反相破乳剂，可有效提高现用适宜反相破乳剂的性能，且可回收部分药剂，降低水中有机物含量，具有除油效率高、能耗低等优点，具有良好的应用前景。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种磁性反相破乳剂的制备方法，具有易分离、除油率高、油水分离效果显著、用量少、效能高等特点。

技术方案：本发明的一种磁性反相破乳剂的制备方法包括以下步骤：

1）单分散核壳微球的制备

将三氯化铁，柠檬酸三钠溶解在乙二醇中，再加入醋酸钠和聚丙烯酸，上述组分的质量比为：三氯化铁0.65-0.8：柠檬酸三钠0.2-0.4：乙二醇22-32：醋酸钠1.2-1.6：聚丙烯酸0.01-0.05，剧烈搅拌30-40分钟，然后将混合溶液移到水热釜中，在180-210℃时加热8-12小时，再冷却至室温，用水和乙醇清洗产物2-5次，将所得的四氧化三铁微球分散于水中，保存待用；将上述四氧化三铁、水、乙醇加入到反应器中，再加入氨水，搅拌15-30分钟后，开始滴加正硅酸四乙酯，上述组分的质量比为四氧化三铁0.5-0.8：水25-35：乙醇80-90：氨水1.8-2.2：正硅酸四乙酯0.48-0.60，在20-30℃下反应8-12小时，结束后用水和乙醇清洗产物3-5次，在80-100℃真空干燥10-12小时，得到单分散的核壳微球；

2）基团功能化核壳微球的制备

取上述单分散的核壳微球加入到反应器中，之后加入甲苯，超声分散30-40分钟，然后加入硅烷偶联剂，其中，上述组分的质量比为单分散的核壳微球0.5-0.7：甲苯130-160：硅烷偶联剂0.85-1.35，整个实验过程通氮气保护，在120-140℃下回流10-12小时，反应结束后，用乙醇清洗产物3-5次，在70-90℃真空干燥12-14小时，得到基团功能化核壳微球；

3）磁性反相破乳剂的制备

在反应器中加入上述基团功能化核壳微球、反相破乳剂、4-二甲氨基吡啶、有机溶剂，超声分散20-30分钟；其中，基团功能化核壳微球、反相破乳剂、4-二甲氨基吡啶、有机溶剂的质量比为0.2-0.6：0.8-2：0.08-0.12：100-120；整个过程通氮气保护，在90-120℃下反应6-10小时，反应结束后，用乙醇清洗产物3-5次，在70-90℃真空干燥10-12小时，得到磁性反相破乳剂。

加入的硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（国内商品牌号为KH560）。

加入的反相破乳剂是聚醚多元醇类、聚酰胺-胺类的高分子化合物。