原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化狀的油水混合液中油和水分離開來,使之達(dá)到原油脫水的目的,以保證原油外輸含水標(biāo)準(zhǔn)。反相破乳劑有效地改善水包油(O/W)乳液的界面張力,使污水內(nèi)的膠體顆粒失去穩(wěn)定的排斥力及吸引力,最終失去穩(wěn)定性而形成絮體,更進(jìn)一步通過化學(xué)橋聯(lián),最終完成對污水中的油水分離及有害雜質(zhì)的分離,達(dá)到回收油品、使污水得到凈化的目的。以滿足后續(xù)處理工序?qū)λ|(zhì)的要求或達(dá)到國家對污水的排放要求。
近日,我院高水平大學(xué)建設(shè)項目專項課題組成功研發(fā)出“海洋石油污染高效快速處理劑”,并申報四項發(fā)明zhuanli。石油是海洋環(huán)境中最普遍的污染物之一。2010年墨西哥灣漏油事件后,由于清除海上溢油的方法落后,容易給環(huán)境造成二次污染,造成資源浪費和經(jīng)濟損失。針對該問題,我院教授和從事有機化學(xué)研究的老師、研究生組成專項課題組,并與江蘇理文集團正式在 “海洋油污染快速處理和回收技術(shù)” 項目上開展合作,進(jìn)行科技攻關(guān)。2016年,雙方共同研發(fā)出“海洋石油污染高效快速處理劑”。該驅(qū)油劑使用后能快速將漏油吸進(jìn)油箱,具有應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景。項目負(fù)責(zé)人介紹,該驅(qū)油劑含有含氟甜菜堿類化合物,回收速度為55cm/4s,比目前國際通用的驅(qū)油劑快3-7cm/4s,回收率高達(dá)99.8%,可滿足海洋石油開采與運輸?shù)男枨?。此外,在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)后,預(yù)計中海油及沿海城市將將其應(yīng)用作為海上溢油事故的應(yīng)急物資儲備,還可將其作為高科技出口產(chǎn)品,遠(yuǎn)銷海外。
破乳——焦油氨水分離劑能夠破乳化層的平衡狀態(tài),加強分離效果,大程度的降低夾帶進(jìn)入循環(huán)氨水的可能;同時,焦油中水會有所降低。減黏——焦油氨水分離劑同時也是一種減粘結(jié)劑,它會在焦油的表面生成一層膜,降低焦油的表面張力,使得焦油的粘度大大降低,這也使得焦油的流動性增強,更不易粘結(jié)在設(shè)備上。凈化——另一個影響焦油品質(zhì)和循環(huán)氨水質(zhì)量和因素是甲苯不溶物的含量,焦油黏度大一般由于甲苯不溶物導(dǎo)致,這是因為甲苯不溶物與焦油和氨水形成穩(wěn)定的乳化液。焦油氨水分離劑可以使甲苯不溶物更多的沉淀在機械化澄清槽底部,以焦油渣的形式排除。所以很多案例中,跟加藥前比加藥后系統(tǒng)的排渣有所增加。
在石油采油工業(yè),三次采油流程中,PAM聚丙烯酰胺充當(dāng)驅(qū)油劑,因為其有著良好的水溶性,粘度高,可以降低驅(qū)替液的流度,增大波及系數(shù),提高原油采收率,相比其他高分子聚合物更有優(yōu)勢。PAM聚丙烯酰胺作為驅(qū)油劑的幾個優(yōu)點主要有以下三方面的作用:1、高分子PAM聚丙烯酰胺可以使水相溶液的粘度極大增高,增加了注入水的滲透阻力。石油原油層對PAM聚丙烯酰胺鏈狀分子具有吸附和捕集的作用,從而降低了高、中滲透層、水淹層的滲透性,降低水相相對滲透率。2、PAM聚丙烯酰胺使油層水相粘度的增大和水相相對滲透率的下降使得后續(xù)注入的流體可以轉(zhuǎn)入未波及的油層條帶,使低滲透層、低水淹層的吸水率增大,擴大注入水在油層面的波及范圍和油層縱向的水淹厚度,提高波及系數(shù),提高原油采收率。3、PAM聚丙烯酰胺降低了水油流度比,有效的減少了指進(jìn)現(xiàn)象。實際效果表面,注入一噸PAM聚丙烯酰胺聚合物,原油增產(chǎn)量達(dá)到150噸以上,提高采收率高達(dá)10%。所以PAM聚丙烯酰胺在石油采油工業(yè)具有非常重要的地位。
破乳劑的種類繁多,按表面活性劑的分類方法可分為:陽離子型、陰離子型、非離子型、兩型離子型破乳劑。優(yōu)秀的油田現(xiàn)場服務(wù)陰離子型破乳劑有羧酸鹽類、磺酸鹽類和聚氧乙烯脂肪硫酸酯鹽等,具有用量大、效果差、易受電解質(zhì)影響而減效等缺點;陽離子型破乳劑主要有季銨鹽類,其對稀油有明顯效果,但不適合稠油及老化油。油田現(xiàn)場服務(wù)廠家非離子型主要有以胺類為起始劑的嵌段聚醚,以醇類為起始劑的嵌段聚醚,烷基酚醛樹脂嵌段聚醚,酚胺醛樹脂嵌段聚醚,含硅破乳劑,超高相對分子質(zhì)量破乳劑,聚磷酸酯,嵌段聚醚的改性產(chǎn)物和以咪唑啉原油破乳劑為代表的兩型離子型破乳劑。
水性油墨生產(chǎn)廢水中主要污染為丙烯酸系列的水溶性樹脂(載色劑)、含帶色基團的環(huán)狀有機物(色料)和大分子量的醇基或苯基分散劑,其中丙烯酸樹脂是廢水中CODcr主要組成部分,占80%以上。顏料種類繁多,其中無機顏料有鹽類、氧化物類和炭類三大類;有機顏料則有偶氮顏料、酞菁顏料、硝基顏料、色淀顏料、還原顏料、亞硝基顏料、雜環(huán)顏料等多種類型。另外還含有穩(wěn)定劑、消泡劑、阻滯劑、表面活性劑、防腐劑等十多種助劑。水性油墨生產(chǎn)廢水是一種弱堿性、高濃度、高色度、難生物降解的工業(yè)廢水,污水處理難度較大。