济南市油田专用 絮凝剂 聚丙烯酰胺 

济南市油田专用 絮凝剂 聚丙烯酰胺 自1964年帕依(rye)和桑迪福德提出了在生水中加人少量PAM能降低水的流度后，这种方法在油田中应用已有40多年历史。使PAM和甲醛、亚硫酸氢钠等水溶液．在相应温度下反应，可生成带磺甲基的产物。实验表明，在PAM链上引入磺酸盐可改善热稳定性、耐剪切性和低吸附性，使高分子的亲水性和抗盐性大有提高，并提高了产物的耐高价离子污染的能力。 PAM作为一种多功能添加剂．在钻井工艺中用于泥浆的增调剂、稳定剂和沉降絮凝制以改进泥浆的流变性；能改进悬浮颗粒的大小，提高悬浮力，加速原油的过滤、分离。作为土壤结构成型剂，使井壁表面抗冲击性能提高，钻井通过启层时使不易分散的液浆获得高效的分离效果。使部分水解均絮凝剂聚丙烯酰胺与甲醛、乙二醛等发生羟甲基化反应而生成侧链含甲基的产物，在原油生产中可获得满意的效果。 在二次采油时将PAM注人盐水中，可提高盐水的喷射能力，从多孔的岩石表面有效地将原油萃取下来。在水～油乳液中加人PAM，可明显地降低乳液的粘度。加人贮油池内，可降低油池表面的含水量，降低采用成本。在石油开采中，可增加注人水的粘度，避免击穿油层，提高采油率。在第三次采油中用作增稠剂，增加驱油能力，提高油床开采效果。在油田领域内，更新的阴、阳离子的PAM可用于保护注人的地下水从启孔渗透并凝集回收原油，提高油井生产的经济性，控制水分向油层掺人。 此外．PAM还用于压裂液添加剂、润滑剂、降阻剂等。在油田化学中，PAM是多用途的添加剂，如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率等都起着重要的作用。利用PAM线型大分子结构，在湍流状态下很容易按流动方向取向成长线条状，抑制湍流发展。PAM可作为降摩剂的理想材料，在原油的长距离管道输送中，加人0.lmg／L(原油量) PAM，就能大大地降低原油输送阻力，从而降低能耗。 表1　聚丙烯酰胺最佳投量试验结果： 杯 号 固体聚 合氯化 铝投加 量 (mg/L) 固体聚 丙烯酰 胺投加 量 (mg/L) 矾花描述 混液面 沉速 (mm/s) 上清液 浊度 (NTU) 上清液 pH值 A1 3 0 很细 0.30 9.6 6.6 A2 3 0.01 很细 0.38 4.9 6.6 A3 3 0.03 大、实 0.57 3.1 6.6 A4 3 0.06 较大、重 0.83 3.0 6.6 A5 3 0.10 很大、重 1.70 3.2 6.6 A6 3 0.30 很大、重 3.12 3.1 6.6 A7 3 0.60 助凝剂加入后迅速形成粗而结实的矾花，3 min后矾花沉底，上清透明。 2.8 6.6 A8 3 1.00 2.9 6.6 B1 5 0 很细 0.30 7.2 7.5 B2 5 0.01 很细 0.32 6.9 7.5 B3 5 0.03 大、实 0.83 3.1 7.5 B4 5 0.06 较大、重 3.12 2.8 7.5 B5 5 0.10 很大、重 4.17 2.9 7.5 B6 5 0.30 助凝剂加入后迅速形成粗而结实的矾花，3 min后矾花沉底，上清透明。 2.8 7.5 B7 5 0.60 3.1 7.5 B8 5 1.00 2.9 7.5 C1 20 0 很细、轻 0.23 13.6 7.2 C2 20 0.01 很细、轻 0.23 13.0 7.2 C3 20 0.03 大、实 0.52 5.0 7.2 C4 20 0.06 较大、重 0.83 4.1 7.2 C5 20 0.10 很大、重 1.14 3.8 7.2 C6 20 0.30 很大、重 1.39 2.5 7.2 C7 20 0.60 加入4 min后，矾花沉底，上清透明。 2.1 7.2 C8 20 1.00 加入3 min后，矾花沉底，上清透明。 2.1 7.2 注　A1～A8烧杯中原水浊度1 063 NTU，原水pH值6.6，原水温度25 ℃ B1～B8烧杯中原水浊度2 073 NTU，原水pH值7.5，原水温度26 ℃ C1～C8烧杯中原水浊度2 037 NTU，原水pH值7.5，原水温度26 ℃ 1.3.2　聚丙烯酰胺助凝剂最佳投加点 　　聚丙烯酰胺作为净水助凝剂，其投入点是决定助凝沉淀效果好坏的关键。表2的试验结果和在净水生产中应用结果表明：在絮凝反应总时间的1/2～2/3间加入聚丙烯酰胺可获得最佳的助凝沉淀效果。如果和混凝剂同时投加则毫无助凝效果；如果在絮凝反应总时间的前或后1/3的时间里加入，其助凝效果都不显著。过早加入，细小的矾花未形成；过迟加入其聚合网捕作用时间不充分，助凝效果无法发挥。 表2　聚丙烯酰胺最佳投入点试验结果 杯　　号 1 2 3 4 5 6 固体聚合氯化铝投加量 (mg/L) 4 4 4 4 4 4 固体聚丙烯酰胺投加量 (mg/L) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 助凝剂投入后搅拌时间 (min) 13 10 8 6 4 2 矾花描述 很细 细小、 轻 细小、 轻 大、 结实 大、 结实 细小、 轻 混液面沉速(mm/s) 0.33 0.42 0.50 0.72 0.69 0.48 上清液浊度(NTU) 9.0 7.8 5.5 3.0 3.4 6.0 上清液pH值 7.6 7.6 7.6 7.6 7.6 7.6 　注　1　原水浊度：1 390 NTU；原水pH值：7.6；原水温度：25 ℃ 　　　2　助凝剂加入时间点：1号杯和混凝剂同时投加，2～6号杯分别在絮凝反应搅拌开始时、2 min、4 min、6 min和8 min时加入 2　聚丙烯酰胺水解(碱化) 　　在溶解聚丙烯酰胺的同时加入一定比例的氢氧化钠，溶解后放置8 h左右使之充分水解(碱化)，经水解后可使聚丙烯酰胺卷曲的高分子链充分伸展开，大大地增加了它和细小矾花颗粒相碰和吸附的机会，使聚丙烯酰胺的吸附架桥网捕作用得到充分的发挥，从而进一步提高助凝效果。实际应用经验表明，现配现用的水解比(碱化比)要大一些，一般选用1∶0.2为宜，即1 g聚丙烯酰胺加入0.2 g氢氧化钠。如果水解时间能满足8 h，水解比应选用1∶0.01～1∶0.05。水解比越大所需水解时间就越短，但水解比过大会造成净化后的水质pH值升高。如果使用水解度为30%以上的阴离子型聚丙烯酰胺，即可免去水解步骤。 3　聚丙烯酰胺生产应用 　　自1991年初采用聚丙烯酰胺作为净水助凝剂以来，无论原水水质情况如何均可获得令人满意的助凝沉淀效果，超负荷35%左右生产供水也是如此。由于采用聚丙烯酰胺作为净水助凝剂，石湾水厂1991年多供水675.66×104t，1992年多供水2500.72×104t，1993年多供水4376.98 ×104 t。目前公司全部水厂已经将聚丙烯酰胺作为净水助凝剂经常性投加使用，不但能够保量优质供水，而且为净水生产管理带来了方便，制水成本也不会增加，同时大大提高了絮凝沉淀效果，减少一半左右的混凝剂用量，提高了沉淀池的制水能力。因此直接和间接降低了制水总成本。 　　在实际应用中使用粉末状的固体聚丙烯酰胺高分子助凝剂，通常用自动送粉器或简易分散器等定量送粉，使其在一定量的水中分散溶解之后，再通过计量泵投加到反应池中。 　　在溶解时，如果只是简单地将聚丙烯酰胺投入水中，就会形成块状，即使长时间搅拌也不溶解，而且容易造成投加系统堵塞。因此一般采用溶解水和粉末接触分散呈薄膜状态的分散器。在自动送粉器中，一般装有分散器。在用手工分散时，使用如图1所示的简易分散器。完全溶解的聚丙烯酰胺投加到反应池的中段，利用水的流动作用，可使细小的絮凝体与聚丙烯酰胺均匀结合，形成大而结实的矾花。如果人为地增设混合措施则造成絮凝体被破坏而失去助凝作用。不需要辅助混合设施是此方法的一大优点。只要在反应总时段的1/2～2/3间加入溶解好的助凝剂聚丙烯酰胺，即可获得理想的助凝沉淀效果。 4　聚丙烯酰胺应用几点体会 　　①　聚丙烯酰胺作为净水助凝剂，必须充分搅拌溶解后才能投加使用。否则不能发挥其应有的高效助凝效果，还会造成投加系统堵塞、封闭滤池表面、破坏滤池效率、大大缩短滤池的反冲洗周期等不良后果。溶解时搅拌速度应控制在400～1000r/min，溶解搅拌时间1h左右为宜。低温季节水温低、难溶解，用热水可缩短溶解时间，但水温不能超过60℃。 　　②　聚丙烯酰胺作为净水助凝剂，要获得最佳助凝效果的用量幅度很小，其最佳投量是0.03～0.4 mg/L。超出这个范围会不起作用或很容易起副作用。 　　③　投加点是决定聚丙烯酰胺助凝沉淀效果好坏的关键。最佳投加点是在净水生产絮凝反应全流程中的1/2～2/3。 　　④　为保证均匀混合，应使用最稀浓度。聚丙烯酰胺浓度为0.05%左右，既利于搅拌溶解又便于投加使用，而且助凝效果最佳。聚丙烯酰胺溶液不宜存放超过10 d，也不能与铁器接触，溶解水温不能超过60 ℃。否则会使聚丙烯酰胺分子链断开而失去助凝效果，并造成净化出水中丙烯酰胺单体含量增加的不良后果。 　　⑤　聚丙烯酰胺经过水解(碱化)可提高助凝效果。水解时间要8 h左右，最佳水解比是1∶0.01～1∶0.05。在实际生产中经常是应急使用，无充足的水解时间，可通过加大水解比来达到较好水解的目的。现配现用的水解比1∶0.2较为适合。 　　⑥　为使净化出水中丙烯酰胺单体含量不超过卫生标准的规定，必须采用高聚合度的聚丙烯酰胺作为饮用水的净水助凝剂，要求使用丙烯酰胺单体含量低于0.2%的产品。 　　⑦　聚丙烯酰胺对各种原水水质(包括超负荷35%左右)，高效助凝剂聚丙烯酰胺均能发挥良好的助凝沉淀效果。采用聚丙烯酰胺作为助凝剂，投加量0.05 mg/L，在保证优质供水的前提下，全天供水量达到22.3×104 t，超出设计供水能力的48.7%。[本信息来自于今日推荐网]