油田含油污水處理的除油劑及其制備方法

　　油田污水處理技術領域，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‑溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑。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，優選為1:1.2。本發明的除油劑具有工藝簡單、成本低廉、適應性強，且耐溫性能強和除油效果好的特點，比較高耐溫達250℃，含油污水的除油率達97%以上，較現有的藥劑提高50%以上;且分離產生的回收油不影響后續原油脫水，因此，本發明可廣泛地應用于油田含油污水的除油處理工藝中。

　　權利要求書

　　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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，其分子式如下：

　　2.根據權利要求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.根據權利要求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，攪拌時間為20～30min，然后緩慢滴加催化劑碳酸鉀，反應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12～16h，然后降溫至40～50℃，反應1.5～2h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

　　5.根據權利要求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量的10～20倍。

　　6.根據權利要求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量的0.8～1.5%。

　　說明書

　　一種用于油田含油污水處理的除油劑及其制備方法

　　技術領域

　　本發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

　　隨著石油工業的快速發展，產生的油田污水越來越多，如何處理此類污水逐漸成為石油企業面臨的嚴峻問題，這些含油污水如未經處理直接排放將嚴重污染環境，同時極大浪費水資源。為有效利用油田采出污水，需要對污水進行有效處理。

　　目前常規的處理工藝(自然沉降-混凝沉降-過濾)很難使稠油熱采污水得到有效處理。去除油田產出污水中原油的另一個方法是化學法，即采用除油劑方法。除油劑大體分為以下兩類，一類成分多樣，除油效果好，但存在著制備工藝復雜、抗鹽性能差、成本較高的缺點;另一類除油劑成分單一，制備方法和工藝較為簡單，對水質的要求較低，但是存在除油效果差的缺點。

　　專利ZL201410254042.8“一種用于含油污水處理的復合絮凝除油劑”采用了硫酸鋁、氯化鎂、氫氧化鎂、膨潤土和聚丙烯酰胺復合而成，該除油劑具有用量少，除油效率高，制備簡單，成本低等特點，但是該除油劑需要用到具有腐蝕性的氫氧化鎂，該化合物對設備具有較強的腐蝕作用。

　　發明內容

　　本發明針對目前現有技術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單、成本低廉、適應性強，且耐溫性能強和除油效果好的特點，比較高耐溫達250℃，含油污水的除油率達97%以上，較現有的藥劑提高50%以上。

　　本發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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，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，優選為1:1.2。

　　本發明的另一個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：

　　(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，攪拌時間為20～30min，然后緩慢滴加催化劑碳酸鉀，反應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12～16h，然后降溫至40～50℃，反應1.5～2h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

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

　　所述的反應方程式如下：

　　一種含油污水的除油劑，其使用工藝過程如下：

　　根據油田含油污水中的含油情況，向污水中加入本發明的除油劑，實現破乳和油水分離，回收石油類物質后，供后續工藝進一步處理。除油劑的具體加入量如下：

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

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

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

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

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

　　本發明與現有技術相比具有如下優點和有益效果：

　　(1)本發明的除油劑的原料來源廣泛，合成工藝簡單，適應性強，用量少，可滿足環境保護和油田發展的需要;

　　(2)本發明的除油劑具有較強的耐溫性能，耐溫達到250℃;

　　(3)本發明的除油劑具有除油效率高的特點，含油污水的除油率達97%以上，較現有的藥劑提高50%以上，滿足了含油污水的除油預處理的要求。

　　具體實施方式

　　下面結合具體的實施例，并參照數據進一步詳細描述本發明。應理解，這些實施例只是為了舉例說明本發明，而非以任何方式限制本發明的范圍。

　　實施例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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，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，攪拌時間為20min，然后緩慢滴加5.565g催化劑碳酸鉀，反應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13h，然后降溫至40℃，反應1.5h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

　　生成除油劑W1的反應方程式如下：

　　實施例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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，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，攪拌時間為30min，然后緩慢滴加4.123g催化劑碳酸鉀，反應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15h，然后降溫至50℃，反應1.5h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

　　生成除油劑W2的反應方程式如下：

　　實施例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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，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，攪拌時間為23min，然后緩慢滴加3.562g催化劑碳酸鉀，反應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12h，然后降溫至45℃，反應1.8h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

　　生成除油劑W3的反應方程式如下：

　　實施例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-溴甲基萘反應生成陽離子型除油劑，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：

　�、僭�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，攪拌時間為25min，然后緩慢滴加2.968g催化劑碳酸鉀，反應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16h，然后降溫至42℃，反應2h，反應時間結束后，停止加熱，關閉攪拌器，自然降溫得到粗產物溶液B;

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

　　生成除油劑W4的反應方程式如下：

　　實施例5除油劑W1的現場應用

　　聯合站Z2的來水為油田含油污水，試驗處理規模為60m3/d，來水含油量735mg/L，污水礦化度9856mg/L，利用本發明的除油劑W1對聯合站Z2的污水進行除油處理，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%，達到工藝要求。

　　實施例6除油劑W2的現場應用

　　聯合站Z5的來水為油田含油污水，試驗處理規模為100m3/d，來水含油量860mg/L，污水礦化度7523mg/L，利用本發明的除油劑W2對聯合站Z5的污水進行除油處理，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%，達到工藝要求。

　　實施例7除油劑W3的現場應用

　　聯合站Z6的來水為油田含油污水，試驗處理規模為70m3/d，來水含油量985mg/L，污水礦化度6528mg/L，利用本發明的除油劑W3對聯合站Z6的污水進行除油處理，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%，達到工藝要求。

　　實施例8除油劑W4的現場應用

　　聯合站Z8的來水為油田含油污水，試驗處理規模為60m3/d，來水含油量623mg/L，污水礦化度12356mg/L，利用本發明的除油劑W4對聯合站Z8的污水進行除油處理，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%，達到工藝要求。

　　

 

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