稠油废水破乳剂研究

　　中国是世界上稠油的主要产地，稠油开采与加工技术领先，稠油废水的处理研究也在上处于领先地位。

　　1环氧氯丙烷-二甲胺系列聚合物环氧氯丙烷与二甲胺系列聚合物是水溶性阳离子高分子聚合物，具有正电荷密度高、水溶性好、相对分子质量易于控制、高效无毒、造价低廉等优点，可广泛应用于水处理领域，受到了国内外水处理界的高度关注。该类聚合物既可作为 废水处理的主絮凝剂、助凝剂，也可作为含油废水破乳剂。赵林等采用环氧氯丙烷、二甲胺和交联剂乙二胺合成聚阳离子季铵盐型破乳剂HEY-M，处理辽河油田欢四联稠油废水，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、乳化严重、稳定性强，传统的破乳剂很难达到要求。中国石油勘探开发研究院的张锁兵等采用多元醇、环氧氯丙烷合成了氯代聚醚，再用二甲胺进行季铵盐化，得到有效含量约60%的GBED-08、GBEDE-08、GBEDL-08的聚醚季铵盐系列破乳剂。应用该药剂处理辽河油田SAGD超稠油废水，除油率达99%以上。该药剂带有很强的正电荷和较高的相对分子质量，有较强的中和电荷、吸附桥联和絮凝聚结等功能，处理超稠油SAGD采出水效果好、除油速率快，且该药剂热稳定性强。与其他类型聚合物相比，该类药剂在含氯分散相的水分散体中使用时不与氯化物起作用，不会降低絮凝效果，并且污泥体积小、剂量少，可节省成本25%~30%。

　　2二甲基二烯丙基氯化铵系列聚合物

　　二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物是一种具有特殊功能的水溶性阳离子型高分子材料，已广泛用于石油开采、造纸、水处理、医药、纺织及食品等工业。20世纪60年代起，美国、西德、波兰、日本等国就开始了对该产品的研究[34]，到80~90年代逐渐形成热点，国内外很多学者对此进行了深入研究。

　　Chen等采用丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯化铵合成相对分子质量(6~7)×106、阳离子度为40%、60%和80%的破乳剂。处理辽河石化分公司超稠油废水的试验表明：在剂量相同的情况下，阳离子度越低，去除率越高，在阳离子度40%、比较佳加入量15mg/L的条件下，破乳后油含量低于600mg/L，悬浮物去除率大于65%。

　　二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物是一种线型结构的水溶性聚季铵盐，具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒、造价低廉、相对分子质量易于控制、pH适用范围广、阳离子单元结构稳定等诸多优点。

　　3PAMAM树形分子型破乳剂

　　清华大学周贵忠等通过保护与反保护的方法，合成了PAMAM树形分子高效破乳剂用于辽河油田稠油废水的处理。在温度为20℃、pH为4.8~10.57、加入量为20mg/L的条件下，除油率达96.9%。

　　4复配型

　　类型不同的破乳剂的破乳机理不同，因此一般趋向于复配使用。　　4.1两种材料复配

　　张振华等用聚丙烯酰胺与甲醛及二甲胺反应，然后用硫酸二甲酯季铵化，得到阳离子絮凝剂，再与优选出的多元醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚破乳剂进行复配，处理辽河油田曙一区超稠油废水。结果表明，该絮凝剂与破乳剂二者之间有协同作用，能有效地提高破乳剂的破乳效果，降低机杂中的油含量，并减少药剂的加入量。

　　宋建平等研制的高分子复合絮凝剂TC-2由A剂和B剂在一定压力、温度下共聚而成，高分子成分主要为阴离子、非离子、阳离子共聚物和一种含有多种功能基团的水溶性高聚物。TC-2高分子复合絮凝剂易溶于水，在水中产生多种阳离子、多种高价多羟基络合物及亲油性基团，具有强化破乳和高效絮凝作用，同时兼有缓蚀、杀菌和除硫功效，对油田开采后期复杂水质废水和稠油废水具有良好处理效果，可达到污水回注要求。

　　4.23种及3种以上材料复配

　　张万东等开发的高效破乳剂HL-005包含A、B、C3组分，组分A是丙烯酰胺及其衍生物的共聚物与聚季铵、聚醚科学复配而成，组分B与C是性能各异的助凝剂。该破乳剂处理辽河油田曙一区杜84超稠油废水的结果表明：在原工艺条件下，使用该药剂A与C两组分复合先对废水进行预处理，然后再用A与B两组分复合对废水进行净化，出水达到生产要求。

　　5其他

　　长江大学赵林等发明了一种水溶性丙烯酸改性高分子破乳剂，在65℃、pH6.5~7.0、加入量80mg/L的条件下，可将稠油废水的含油量从100mg/L降至20mg/L，悬浮物质量浓度降至15mg/L以下。朱剑钊以甲醛、丙酮、多胺及其他助剂为原料，合成破乳剂KW-04，处理新疆红浅和九区稠油废水。试验结果表明，在加入量10~30mg/L、温度80℃、处理时间10~30min的条件下，除油率大于90%，产品原料易购、合成工艺简单。

　　王临红等合成的聚醚类高分子破乳剂，密度为1.8g/cm3，固含量为98%。用该破乳剂处理辽河油田曙一区杜84稠油废水，适宜加入量为20~40mg/L，与同类产品相比，用量少，除油好。

　　王业等开发了阳离子型聚合物破乳剂TJ-1，处理辽河油田欢四联稠油废水，对于不同水质的废水，当破乳剂加入量达到30mL/L以上时，破乳后废水中的油含量可稳定在300~350mg/L。