稠油廢水破乳劑研究

　　中國是世界上稠油的主要產地，稠油開采與加工技術領先，稠油廢水的處理研究也在上處于領先地位。

　　1環氧氯丙烷-二甲胺系列聚合物環氧氯丙烷與二甲胺系列聚合物是水溶性陽離子高分子聚合物，具有正電荷密度高、水溶性好、相對分子質量易于控制、高效無毒、造價低廉等優點，可廣泛應用于水處理領域，受到了國內外水處理界的高度關注。該類聚合物既可作為 廢水處理的主絮凝劑、助凝劑，也可作為含油廢水破乳劑。趙林等采用環氧氯丙烷、二甲胺和交聯劑乙二胺合成聚陽離子季銨鹽型破乳劑HEY-M，處理遼河油田歡四聯稠油廢水，除油效率大于96%。

　　SAGD是超稠油提高采收率的有效方法，但采出水含油量高、乳化嚴重、穩定性強，傳統的破乳劑很難達到要求。中國石油勘探開發研究院的張鎖兵等采用多元醇、環氧氯丙烷合成了氯代聚醚，再用二甲胺進行季銨鹽化，得到有效含量約60%的GBED-08、GBEDE-08、GBEDL-08的聚醚季銨鹽系列破乳劑。應用該藥劑處理遼河油田SAGD超稠油廢水，除油率達99%以上。該藥劑帶有很強的正電荷和較高的相對分子質量，有較強的中和電荷、吸附橋聯和絮凝聚結等功能，處理超稠油SAGD采出水效果好、除油速率快，且該藥劑熱穩定性強。與其他類型聚合物相比，該類藥劑在含氯分散相的水分散體中使用時不與氯化物起作用，不會降低絮凝效果，并且污泥體積小、劑量少，可節省成本25%~30%。

　　2二甲基二烯丙基氯化銨系列聚合物

　　二甲基二烯丙基氯化銨的聚合物是一種具有特殊功能的水溶性陽離子型高分子材料，已廣泛用于石油開采、造紙、水處理、醫藥、紡織及食品等工業。20世紀60年代起，美國、西德、波蘭、日本等國就開始了對該產品的研究[34]，到80~90年代逐漸形成熱點，國內外很多學者對此進行了深入研究。

　　Chen等采用丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯化銨合成相對分子質量(6~7)×106、陽離子度為40%、60%和80%的破乳劑。處理遼河石化分公司超稠油廢水的試驗表明：在劑量相同的情況下，陽離子度越低，去除率越高，在陽離子度40%、比較佳加入量15mg/L的條件下，破乳后油含量低于600mg/L，懸浮物去除率大于65%。

　　二甲基二烯丙基氯化銨的聚合物是一種線型結構的水溶性聚季銨鹽，具有正電荷密度高、水溶性好、高效無毒、造價低廉、相對分子質量易于控制、pH適用范圍廣、陽離子單元結構穩定等諸多優點。

　　3PAMAM樹形分子型破乳劑

　　清華大學周貴忠等通過保護與反保護的方法，合成了PAMAM樹形分子高效破乳劑用于遼河油田稠油廢水的處理。在溫度為20℃、pH為4.8~10.57、加入量為20mg/L的條件下，除油率達96.9%。

　　4復配型

　　類型不同的破乳劑的破乳機理不同，因此一般趨向于復配使用�！　�4.1兩種材料復配

　　張振華等用聚丙烯酰胺與甲醛及二甲胺反應，然后用硫酸二甲酯季銨化，得到陽離子絮凝劑，再與優選出的多元醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚破乳劑進行復配，處理遼河油田曙一區超稠油廢水。結果表明，該絮凝劑與破乳劑二者之間有協同作用，能有效地提高破乳劑的破乳效果，降低機雜中的油含量，并減少藥劑的加入量。

　　宋建平等研制的高分子復合絮凝劑TC-2由A劑和B劑在一定壓力、溫度下共聚而成，高分子成分主要為陰離子、非離子、陽離子共聚物和一種含有多種功能基團的水溶性高聚物。TC-2高分子復合絮凝劑易溶于水，在水中產生多種陽離子、多種高價多羥基絡合物及親油性基團，具有強化破乳和高效絮凝作用，同時兼有緩蝕、殺菌和除硫功效，對油田開采后期復雜水質廢水和稠油廢水具有良好處理效果，可達到污水回注要求。

　　4.23種及3種以上材料復配

　　張萬東等開發的高效破乳劑HL-005包含A、B、C3組分，組分A是丙烯酰胺及其衍生物的共聚物與聚季銨、聚醚科學復配而成，組分B與C是性能各異的助凝劑。該破乳劑處理遼河油田曙一區杜84超稠油廢水的結果表明：在原工藝條件下，使用該藥劑A與C兩組分復合先對廢水進行預處理，然后再用A與B兩組分復合對廢水進行凈化，出水達到生產要求。

　　5其他

　　長江大學趙林等發明了一種水溶性丙烯酸改性高分子破乳劑，在65℃、pH6.5~7.0、加入量80mg/L的條件下，可將稠油廢水的含油量從100mg/L降至20mg/L，懸浮物質量濃度降至15mg/L以下。朱劍釗以甲醛、丙酮、多胺及其他助劑為原料，合成破乳劑KW-04，處理新疆紅淺和九區稠油廢水。試驗結果表明，在加入量10~30mg/L、溫度80℃、處理時間10~30min的條件下，除油率大于90%，產品原料易購、合成工藝簡單。

　　王臨紅等合成的聚醚類高分子破乳劑，密度為1.8g/cm3，固含量為98%。用該破乳劑處理遼河油田曙一區杜84稠油廢水，適宜加入量為20~40mg/L，與同類產品相比，用量少，除油好。

　　王業等開發了陽離子型聚合物破乳劑TJ-1，處理遼河油田歡四聯稠油廢水，對于不同水質的廢水，當破乳劑加入量達到30mL/L以上時，破乳后廢水中的油含量可穩定在300~350mg/L。