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油田含油污水處理的除油劑及其制備方法

時(shí)間:2018-03-28 15:47 電話：010-8022-5898 點(diǎn)擊: 9次

　　油田污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法，該除油劑是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7‑二辛基‑1‑溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑。其中，全氟三乙胺與3,7‑二辛基‑1‑溴甲基萘的摩爾比為1:1～1.6，優(yōu)選為1:1.2。本發(fā)明的除油劑具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適應(yīng)性強(qiáng)，且耐溫性能強(qiáng)和除油效果好的特點(diǎn)，比較高耐溫達(dá)250℃，含油污水的除油率達(dá)97%以上，較現(xiàn)有的藥劑提高50%以上;且分離產(chǎn)生的回收油不影響后續(xù)原油脫水，因此，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于油田含油污水的除油處理工藝中。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種用于油田含油污水處理的除油劑，其特征在于，所述的除油劑是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3，7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油田含油污水處理的除油劑，其特征在于，所述的全氟三乙胺與3，7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1∶1～1.6。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于油田含油污水處理的除油劑，其特征在于，所述的全氟三乙胺與3，7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1∶1.2。

　　4.一種用于油田含油污水處理的除油劑的制備方法，其特征在于，所述的制備方法的具體包括以下步驟：

　　(1)在乙醇中加入上述比例的全氟三乙胺，在溫度為35～50℃下攪拌，攪拌速率為300～350rpm，攪拌時(shí)間為20～30min，然后緩慢滴加催化劑碳酸鉀，反應(yīng)2～3h后，降溫至室溫，得到溶液A;

　　(2)將上述比例的3，7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至75～90℃，攪拌速率為500～550rpm，反應(yīng)12～16h，然后降溫至40～50℃，反應(yīng)1.5～2h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　　(3)將上述粗產(chǎn)物溶液B蒸去溶劑乙醇，剩余物用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉洗滌三次，然后在真空干燥箱中干燥24～48h，得到本發(fā)明的比較終產(chǎn)物除油劑。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于油田含油污水處理的除油劑的制備方法，其特征在于，所述的乙醇用量為全氟三乙胺質(zhì)量的10～20倍。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于油田含油污水處理的除油劑的制備方法，其特征在于，所述的催化劑碳酸鉀用量為全氟三乙胺質(zhì)量的0.8～1.5%。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種用于油田污水處理的除油劑，具體涉及一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著石油工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的油田污水越來(lái)越多，如何處理此類(lèi)污水逐漸成為石油企業(yè)面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題，這些含油污水如未經(jīng)處理直接排放將嚴(yán)重污染環(huán)境，同時(shí)極大浪費(fèi)水資源。為有效利用油田采出污水，需要對(duì)污水進(jìn)行有效處理。

　　目前常規(guī)的處理工藝(自然沉降-混凝沉降-過(guò)濾)很難使稠油熱采污水得到有效處理。去除油田產(chǎn)出污水中原油的另一個(gè)方法是化學(xué)法，即采用除油劑方法。除油劑大體分為以下兩類(lèi)，一類(lèi)成分多樣，除油效果好，但存在著制備工藝復(fù)雜、抗鹽性能差、成本較高的缺點(diǎn);另一類(lèi)除油劑成分單一，制備方法和工藝較為簡(jiǎn)單，對(duì)水質(zhì)的要求較低，但是存在除油效果差的缺點(diǎn)。

　　專(zhuān)利ZL201410254042.8“一種用于含油污水處理的復(fù)合絮凝除油劑”采用了硫酸鋁、氯化鎂、氫氧化鎂、膨潤(rùn)土和聚丙烯酰胺復(fù)合而成，該除油劑具有用量少，除油效率高，制備簡(jiǎn)單，成本低等特點(diǎn)，但是該除油劑需要用到具有腐蝕性的氫氧化鎂，該化合物對(duì)設(shè)備具有較強(qiáng)的腐蝕作用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法，該除油劑具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適應(yīng)性強(qiáng)，且耐溫性能強(qiáng)和除油效果好的特點(diǎn)，比較高耐溫達(dá)250℃，含油污水的除油率達(dá)97%以上，較現(xiàn)有的藥劑提高50%以上。

　　本發(fā)明的目的在于提供一種用于油田含油污水處理的除油劑，該除油劑是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　所述的全氟三乙胺與3,7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1:1～1.6，優(yōu)選為1:1.2。

　　本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于油田含油污水處理的除油劑的制備方法，所述的制備方法具體包括以下步驟：

　　(2)將上述比例的3,7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至75～90℃，攪拌速率為500～550rpm，反應(yīng)12～16h，然后降溫至40～50℃，反應(yīng)1.5～2h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　　其中，所述的乙醇用量為全氟三乙胺質(zhì)量的10～20倍;所述的催化劑碳酸鉀用量為全氟三乙胺質(zhì)量的0.8～1.5%。

　　所述的反應(yīng)方程式如下：

　　一種含油污水的除油劑，其使用工藝過(guò)程如下：

　　根據(jù)油田含油污水中的含油情況，向污水中加入本發(fā)明的除油劑，實(shí)現(xiàn)破乳和油水分離，回收石油類(lèi)物質(zhì)后，供后續(xù)工藝進(jìn)一步處理。除油劑的具體加入量如下：

　　(1)含油α≥800mg/L時(shí)，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為80～200mg/L;

　　(2)800﹥含油α≥500mg/L時(shí)，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為50～80mg/L;

　　(3)500﹥含油α≥200mg/L時(shí)，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為20～50mg/L;

　　(4)含油α<200mg/L時(shí)，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為0.5～20mg/L。

　　本發(fā)明提供的含油污水的除油劑，其屬于陽(yáng)離子型表面活性劑，該分子具含氟陽(yáng)離子基團(tuán)，與不含氟的陽(yáng)離子表面活性劑相比，其具有更低的臨界膠束濃度，達(dá)到相同的表面張力需要的表面活性劑的量更少，同時(shí)，該表面活性劑具有更好的潤(rùn)濕性和親油性，在污水中與油污能性能較為穩(wěn)定的絮狀物。不僅如此，含氟表面活性劑還具有高耐熱穩(wěn)定性能和高化學(xué)穩(wěn)定性，適用于高溫油藏采出水的除油處理。本發(fā)明提供的含油污水除油劑分子中含有萘環(huán)及C8疏水基團(tuán)，可以與油污相互纏繞絮凝聚結(jié)，從而達(dá)到除油的作用效果。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

　　(1)本發(fā)明的除油劑的原料來(lái)源廣泛，合成工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，用量少，可滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)和油田發(fā)展的需要;

　　(2)本發(fā)明的除油劑具有較強(qiáng)的耐溫性能，耐溫達(dá)到250℃;

　　(3)本發(fā)明的除油劑具有除油效率高的特點(diǎn)，含油污水的除油率達(dá)97%以上，較現(xiàn)有的藥劑提高50%以上，滿(mǎn)足了含油污水的除油預(yù)處理的要求。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

　　實(shí)施例1：除油劑W1及其制備方法

　　(1)除油劑W1的組成、組份及分子式如下：

　　除油劑W1是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　所述的全氟三乙胺與3,7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1:1.0。

　　(2)除油劑W1的制備方法如下：

　�、僭�7420g乙醇中加入1mol的全氟三乙胺，在溫度為35℃下攪拌，攪拌速率為300rpm，攪拌時(shí)間為20min，然后緩慢滴加5.565g催化劑碳酸鉀，反應(yīng)2h后，降溫至室溫，得到溶液A;

　�、趯�1.0mol的3,7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至75℃，攪拌速率為510rpm，反應(yīng)13h，然后降溫至40℃，反應(yīng)1.5h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　�、蹖⑸鲜龃之a(chǎn)物溶液B蒸去溶劑乙醇，剩余物用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉洗滌三次，然后在真空干燥箱中干燥24h，得到本發(fā)明的比較終產(chǎn)物除油劑W1。

　　生成除油劑W1的反應(yīng)方程式如下：

　　實(shí)施例2：除油劑W2及其制備方法

　　(1)除油劑W2的組成、組份及分子式如下：

　　除油劑W2是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　所述的全氟三乙胺與3,7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1:1.2。

　　(2)除油劑W2的制備方法如下：

　�、僭�6123g乙醇中加入1mol的全氟三乙胺，在溫度為40℃下攪拌，攪拌速率為350rpm，攪拌時(shí)間為30min，然后緩慢滴加4.123g催化劑碳酸鉀，反應(yīng)2.5h后，降溫至室溫，得到溶液A;

　�、趯�1.2mol的3,7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至90℃，攪拌速率為530rpm，反應(yīng)15h，然后降溫至50℃，反應(yīng)1.5h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　�、蹖⑸鲜龃之a(chǎn)物溶液B蒸去溶劑乙醇，剩余物用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉洗滌三次，然后在真空干燥箱中干燥32h，得到本發(fā)明的比較終產(chǎn)物除油劑W2。

　　生成除油劑W2的反應(yīng)方程式如下：

　　實(shí)施例3：除油劑W3及其制備方法

　　(1)除油劑W3的組成、組份及分子式如下：

　　除油劑W3是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　所述的全氟三乙胺與3,7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1:1.4。

　　(2)除油劑W3的制備方法如下：

　�、僭�5420g乙醇中加入1mol的全氟三乙胺，在溫度為45℃下攪拌，攪拌速率為320rpm，攪拌時(shí)間為23min，然后緩慢滴加3.562g催化劑碳酸鉀，反應(yīng)2h后，降溫至室溫，得到溶液A;

　�、趯�1.4mol的3,7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至80℃，攪拌速率為500rpm，反應(yīng)12h，然后降溫至45℃，反應(yīng)1.8h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　�、蹖⑸鲜龃之a(chǎn)物溶液B蒸去溶劑乙醇，剩余物用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉洗滌三次，然后在真空干燥箱中干燥36h，得到本發(fā)明的比較終產(chǎn)物除油劑W3。

　　生成除油劑W3的反應(yīng)方程式如下：

　　實(shí)施例4：除油劑W4及其制備方法

　　(1)除油劑W4的組成、組份及分子式如下：

　　除油劑W4是由全氟三乙胺在乙醇溶液中與3,7-二辛基-1-溴甲基萘反應(yīng)生成陽(yáng)離子型除油劑，其分子式如下：

　　所述的全氟三乙胺與3,7-二辛基-1-溴甲基萘的摩爾比為1:1.6。

　　(2)除油劑W4的制備方法如下：

　　①在3710g乙醇中加入1mol的全氟三乙胺，在溫度為50℃下攪拌，攪拌速率為330rpm，攪拌時(shí)間為25min，然后緩慢滴加2.968g催化劑碳酸鉀，反應(yīng)3h后，降溫至室溫，得到溶液A;

　�、趯�1.6mol的3,7-二辛基-1-溴甲基萘加入到溶液A中，緩慢升溫至85℃，攪拌速率為550rpm，反應(yīng)16h，然后降溫至42℃，反應(yīng)2h，反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，停止加熱，關(guān)閉攪拌器，自然降溫得到粗產(chǎn)物溶液B;

　�、蹖⑸鲜龃之a(chǎn)物溶液B蒸去溶劑乙醇，剩余物用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉洗滌三次，然后在真空干燥箱中干燥48h，得到本發(fā)明的比較終產(chǎn)物除油劑W4。

　　生成除油劑W4的反應(yīng)方程式如下：

　　實(shí)施例5除油劑W1的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　聯(lián)合站Z2的來(lái)水為油田含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為60m3/d，來(lái)水含油量735mg/L，污水礦化度9856mg/L，利用本發(fā)明的除油劑W1對(duì)聯(lián)合站Z2的污水進(jìn)行除油處理，除油劑W1的投加量為4.2kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為70mg/L，處理后含油量降低到16.9mg/L，含油量降低97.7%，達(dá)到工藝要求。

　　實(shí)施例6除油劑W2的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　聯(lián)合站Z5的來(lái)水為油田含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為100m3/d，來(lái)水含油量860mg/L，污水礦化度7523mg/L，利用本發(fā)明的除油劑W2對(duì)聯(lián)合站Z5的污水進(jìn)行除油處理，除油劑W2的投加量為8.5kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為85mg/L，處理后含油量降低到11.2mg/L，含油量降低98.7%，達(dá)到工藝要求。

　　實(shí)施例7除油劑W3的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　聯(lián)合站Z6的來(lái)水為油田含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為70m3/d，來(lái)水含油量985mg/L，污水礦化度6528mg/L，利用本發(fā)明的除油劑W3對(duì)聯(lián)合站Z6的污水進(jìn)行除油處理，除油劑W3的投加量為7.0kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為100mg/L，處理后含油量降低到19.7mg/L，含油量降低98.0%，達(dá)到工藝要求。

　　實(shí)施例8除油劑W4的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　聯(lián)合站Z8的來(lái)水為油田含油污水，試驗(yàn)處理規(guī)模為60m3/d，來(lái)水含油量623mg/L，污水礦化度12356mg/L，利用本發(fā)明的除油劑W4對(duì)聯(lián)合站Z8的污水進(jìn)行除油處理，除油劑W4的投加量為3.6kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為60mg/L，處理后含油量降低到15.6mg/L，含油量降低97.5%，達(dá)到工藝要求。