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            稠油廢水破乳劑的研究進展

            發表時間:2024-04-17 訪問量:4326

            1 稠油廢水特征

              1.1 來源復雜、種類繁多

              隨著稠油開采進入中后期及各種增產措施的實施,稠油廢水種類和數量大幅增加,稠油廢水乳液的穩定性越來越強,分離難度大幅增加。稠油廢水的來源主要有采出液分離水、蒸汽輔助重力驅油(SAGD)廢水、稠油廢水深度處理回用排放的尾水(如浮渣脫水、過濾濃水、離子交換酸堿廢水等)、洗油管廢水及其他雜排水,水質日趨復雜。


              1.2 乳化嚴重、穩定性強

              稠油廢水中含有的污染物主要是礦物油、無機黏土礦物和稠油開采、儲運和處理中加入的破乳劑、降黏劑、殺菌劑、阻垢緩蝕劑等有機表面活性劑;稠油中含有的膠質、瀝青質和有機酸等帶有極性基團,具有一定的表面活性,其結構黏稠,是一種天然的乳化劑,可使稠油形成乳液。環烷酸鹽,特別是環烷酸鈉是高親水化合物,容易導致形成水包油型乳化液。乳液的穩定性和破乳的有效性與芳烴的含量也有很強的相關性。人工合成的表面活性劑降低了油水界面膜的強度,使污水的穩定性增強。管道輸送中加入以利于輸送的降黏劑、乳化劑等表面活性劑以及泵和管道機械外力的攪拌作用,使稠油乳液更加穩定,增加了廢水處理的難度。


              1.3 油水密度差小、乳化油含量高、破乳難度大

              稠油廢水是典型的水包油型乳液,屬于高含油、高乳化、高COD、高懸浮物、有機組成復雜的廢水。所含污油黏度高,密度接近于水(遼河油田杜84稠油密度高達0.997 g/cm3),凝點高,膠質和瀝青質含量超過原油總質量的30%以上。稠油廢水中乳化油含量高、粒徑小、穩定性強,因此破乳難度大。

            2 稠油廢水破乳劑的研究進展

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


              2.1 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%。

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