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油田助剂耐高温耐盐聚丙烯酰胺

时间:2020-03-27 15:26:45   点击:404次
油田助剂耐高温耐盐聚丙烯酰胺
 
        目前,在我国油田的采油过程中广泛采用聚合物驱和三元复合驱技术提高原油的采收率,同时也面临着新的问题,如:残留的聚合物和表面活性剂的量在采出水中的含量逐年增加,以致增大了污水的粘度及增强了污水的乳化作用。
        这些难题都成为大部分油田在今后污水治理中面临的亟待解决的课题。最近几年,由于Fenton试剂在除去废水中有机物方面的显著特点,如运行成本低、工艺简单、操作简便、环境友好无污染等而受到广泛关注。
        本文以模拟油田污水中含有的聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸钠为研究对象,考察了Fenton试剂氧化法对聚丙烯酰胺溶液与表面活性剂十二烷基磺酸钠降解,以及分析了Fenton试剂氧化降解聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸钠复配溶液的最优条件,主要实验结论如下:
        (1)考察了影响Fenton试剂氧化降解聚丙烯酰胺的因素,得出最优条件,即H202的浓度为5.3mmol-L-1, Fe2+的浓度为1.44mmol·L-1,pH值范围为3-4,温度为30℃,反应时间为15min,此时降解HPAM的去除率达到87.61%,CODcr的去除率达到82.60%。通过正交试验得出各因素的影响权重大小依次是:H202浓度Fe2+浓度温度pH值。 Fenton试剂氧化聚丙烯酰胺的红外光谱图表明:Fenton试剂主要将侧链的酰胺基氧化成羧基;絮凝沉淀的红外光谱图表明:溶液中部分聚丙烯酰胺通过共沉淀去除。聚丙烯酰胺氧化前后的紫外光谱图表明Fenton试剂将聚丙烯酰胺氧化成较小的有机物分子。通过对比聚丙烯酰胺不同状态扫描电镜图得出:聚丙烯酰胺固体样品和聚丙烯酰胺水溶液样品的表面比较致密、光滑;经Fenton试剂氧化后聚丙烯酰胺样品的表面断裂为碎片、变的支离破碎,并且表面有许多孔洞,说明经Fenton试剂对聚丙烯酰胺分子破坏严重。
        (2)研究了Fenton试剂对十二烷基磺酸钠的氧化降解,实验结果表明最佳操作条件是:Fe2+的浓度为90mmg·L-1, H2O2的浓度为10.6mmol·L-1,pH值的范围3-5,反应温度30℃,反应时间为30min,此时降解SDS的去除率最高达到82%。
        (3)考察了聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸钠复配对各自粘度和表面张力的影响。结果表明:当聚丙烯酰胺的浓度一定时,溶液的表面张力随着表面活性剂浓度的增加而减小,对溶液的粘度几乎没有影响;当溶液中十二烷基磺酸钠的浓度一定时,溶液的粘度随着聚丙烯酰胺浓度的增加而增加,对溶液的表面张力影响不大。
        采用Fenton试剂对复配体系氧化降解,得出的最优氧化降解的条件是:溶液的pH值为3,反应时间为20min,溶液的温度为30℃,H2O2/Fe2+的摩尔比为14时。在最佳条件下,复配溶液的CODcr去除率最高可达到75%。
        复配溶液的扫描电镜图与聚丙烯酰胺溶液的扫描电镜图相比,样品表面的光滑性和致密性都减弱;复配溶液经Fenton试剂氧化后原样表面断裂成许多碎片,表面有许多小颗粒并且变的支离破碎、凹凸不平。
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