[发明专利]一种低粘度两性聚丙烯酰胺及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低粘度两性聚丙烯酰胺及其制备方法，由包括以下步骤的方法制备而成：将丙烯酰胺与引发剂溶于水中反应生成聚丙烯酰胺；聚丙烯酰胺在碱性条件下升温水解生成部分水解聚丙烯酰胺；向部分水解聚丙烯酰胺溶液中加入碱性试剂和3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵生成含有杂质的两性聚丙烯酰胺混合溶液；向两性聚丙烯酰胺混合溶液加入酸性试剂调节溶液Ph值至中性，加入醇类絮凝剂絮凝，沉淀物经抽滤烘干后得到低粘度两性聚丙烯酰胺。将本聚丙烯酰胺与交联剂混合配置成的凝胶堵剂具有粘度较小、成胶时间较长的特点，适用于油田中远井调剖，可以提高原油采收率，同时本发明的聚丙烯酰胺具有较高的吸附性，能有效解决污水中的重金属污染问题。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，具体为一种低粘度两性聚丙烯酰胺及其制备方法。

背景技术

丙烯酰胺作为最基础的化学工业原料之一，被广泛应用于各个行业，然而随着社会的需求不断增多，传统的丙烯酰胺已经不能满足社会的要求，因此通过化学改性的丙烯酰胺衍生物也被大量用于市场，主要包括聚丙烯酰胺，部分水解聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺等，这些的聚合物的出现拓宽了丙烯酰胺的应用。毛国梁,吴韦,江洋,娄清香,黎钢在大庆石油学院学报,2003(01):26-28+111-112上发表的论文《(2-甲基丙烯酰氧基-β-羟丙基)三甲基氯化铵与丙烯酰胺共聚反应的竞聚率》中提到分子链上带有正电基团的阳离子聚合物可广泛应用于石油、纺织、印染、环保、造纸等行业中。发明专利CN201410770899.5公开了“一种高相对分子质量丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵类阳离子单体均聚物的制备方法”，其通过聚合反应制备了高分子量的阳离子聚合物，增加了聚丙烯酰胺的应用。中国发明专利CN201910817642.3公开了“一种部分水解聚丙烯酰胺弱凝胶及其制备方法”，其通过引入了阴离子纤维素降低了部分水解聚丙烯酰胺凝胶的成胶时间，增加了抗盐性、分散性等。

尽管目前的丙烯酰胺类物质种类较多。但是在解决油田的远井调剖堵水问题和污水处理问题上已经存在着不足。通常油田上采用的是堵水剂是聚丙烯酰胺类凝胶，它具有粘度大，成胶快，强度高的特点，但是在远井调剖堵水上需要粘度小易注入，成胶时间慢的凝胶堵剂，因此常用的丙烯酰胺类物质不能满足要求。同时在污水处理中，单一的离子型聚丙烯酰胺聚合物由于吸附性差难以将污水的各种重金属离子处理干净，采用两性聚丙烯酰胺类聚合物效果会更好，然而目前在这聚丙烯酰胺分子上同时引入阴离子和阳离子基团的研究较少，因此通过对丙烯酰胺聚合后水解和引入季铵盐阳离子对于丙烯酰胺的应用有着重要意义。

发明内容

本本发明的目的提供了一种低粘度两性聚丙烯酰胺(LHPAM)的制备方法，本发明的低粘度两性聚丙烯酰胺是粘度低、吸附性强，成胶时间较长的聚合物，可以用来解决油田中的调剖堵水问题和污水中的重金属污染问题。

为实现上述目标，本发明的技术方案如下：

一种低粘度两性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺在引发剂作用下聚合生成聚丙烯酰胺，然后将聚丙烯酰胺在碱性条件下水解后与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵单体反应生成；按质量计，引发剂加量为丙烯酰胺加量的的2％～10％；3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵加量为丙烯酰胺加量的5％～20％。

一种上述低粘度两性聚丙烯酰胺LHPAM的制备方法，包括以下步骤：

S1、将丙烯酰胺和引发剂一起加入水中溶解,溶解后放入水浴锅中加热生成聚丙烯酰胺溶液；

S2、在S1制备的聚丙烯酰胺溶液中加入碱然后加热水解生成部分水解聚丙烯酰胺溶液；

S3、在S2制备的部分水解聚丙烯酰胺溶液中加入碱性试剂和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,加热反应生成含有杂质的两性聚丙烯酰胺混合溶液；

S4、向S3制备的含有杂质的两性聚丙烯酰胺混合溶液加入酸性试剂调节溶液Ph至中性,加入醇类絮凝剂絮凝,沉淀物经抽滤烘干后得到低粘度两性聚丙烯酰胺。