申请日2011.06.30
公开(公告)日2014.08.27
IPC分类号C08F220/06; C08F220/18; C02F1/56; C08F220/28; C08F220/34
摘要
本发明提供了一种聚合物及其制备方法和应用以及含油污水 的处理方法。聚合物的结构单元由丙烯酸类亲水性结构单元、阳离子结构单元和丙烯酸酯类疏水性结构单元构成，含量分别为50-67重量%，30-48重量%，2-10重量%，聚合物的特性粘数为33-362ml/g。聚合物的制备方法是将丙烯酸类亲水性单体、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酸酯类疏水性单体溶液在引发剂存在下进行接触。上述聚合物可应用于含油污水处理。
权利要求书
1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物的结构单元由结构式(1)所 示的丙烯酸类亲水性结构单元、结构式(2)所示的阳离子结构单元和结构 式(3)所示的丙烯酸酯类疏水性结构单元构成，且以所述聚合物的结构单 元的总量为基准，结构式(1)所示的丙烯酸类亲水性结构单元的含量为50-67 重量%，结构式(2)所示的阳离子结构单元的含量为30-48重量%，结构式 (3)所示的丙烯酸酯类疏水性结构单元的含量为2-10重量%，且所述聚合 物的特性粘数为33-362ml/g，
其中，R表示H或–(CH2)m–OH，1≤m≤5，m为正整数;1≤n≤5，n为正 整数。
2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述R表示H，结构式(1) 所示的丙烯酸类亲水性结构单元为丙烯酸结构单元，所述丙烯酸结构单元的 含量为50-60重量%。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述R表示-CH2-CH2-OH， 结构式(1)所示的丙烯酸类亲水性结构单元为丙烯酸羟乙酯结构单元，所 述丙烯酸羟乙酯结构单元的含量为55-67重量%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚合物，其中，所述聚合物的 阳离子度为20-36重量%。
5.一种聚合物的制备方法，其中，该方法包括：
在聚合反应条件下，将结构式(4)所示的丙烯酸类亲水性单体、甲基 丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和结构式(5)所示的丙烯酸酯类疏水性单体的 溶液在引发剂存在下进行接触，接触的程度使得接触后所得产物的特性粘数 为33-362ml/g;
其中，R表示H或–(CH2)m–OH，1≤m≤5，m为正整数;1≤n≤5，n为正 整数;
以结构式(4)所示的丙烯酸类亲水性单体、甲基丙烯酰氧乙基三甲基 氯化铵和结构式(5)所示的丙烯酸酯类疏水性单体的总量为基准，所述丙 烯酸类亲水性单体的用量为50-67重量%，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 的用量为30-48重量%，丙烯酸酯类疏水性单体的用量为2-10重量%。
6.根据权利要求5所述的聚合物的制备方法，其中，所述聚合反应条 件包括接触温度为30-60℃，接触时间为4-8小时。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法制得的聚合物。
8.权利要求1-4或7中任意一项所述的聚合物在含油污水处理中的应 用。
9.一种含油污水的处理方法，该方法包括使所述含油污水与一种反相 破乳剂接触，其特征在于，所述反相破乳剂含有权利要求1-4或7中任意一 项所述的聚合物。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其中，所述反相破乳剂为含有所 述聚合物浓度为0.5-1.5重量%的水溶液。
11.根据权利要求9所述的处理方法，其中，相对于1L的含油污水， 所述反相破乳剂中聚合物的用量为100-500mg。
12.根据权利要求9所述的处理方法，其中，所述接触的温度为40-60℃， 时间为0.5-4小时。
13.根据权利要求9所述的处理方法，其中，所述含油污水的含油量为 2000-5000mg/L。
说明书
一种聚合物及其制备方法和应用以及含油污水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物、该聚合物的制备方法和该聚合物在含油污水处 理中的应用以及一种含油污水的处理方法。
背景技术
含油污水会导致水体污染、破坏生态平衡，为了避免环境污染和水资源 浪费，一般要对含油污水进行再利用，这就需要对含油污水进行有效的处理。
这个问题在油田污水处理中尤为突出。目前我国油田聚合物驱采油污水 处理后的含油量由原来的200～300mg/L上升为1000～3000mg/L，甚至高达 5000mg/L。由于污水中含有大量聚合物，使得水相的粘度增加，水相的携油 能力增强，同时也增加了油水分离的难度。而且利用水驱常规污水处理工艺 处理含油污水难以达到回注原地层的水质要求，因此开发高效的水包油型乳 液破乳剂(又称反相破乳剂)是解决油田含油污水处理的最佳方法。
国内外自上世纪开展了该方面的研究，相继开发出一系列反相破乳剂。 如用环氧氯丙烷和多胺反应制备阳离子表面活性剂，新型油田污水处理剂： 二硫代氨基甲酸盐，以及二烯丙基二甲基氯化铵均聚物、单烯丙基胺聚合物 等。
由于油田O/W乳状液界面一般具有负电性，因此阳离子型反相破乳剂 是近年来发展较快的一类破乳剂。它通过中和油水界面的负电荷，压缩破坏 双电层，减弱界面膜强度，使得乳化液滴相互碰撞聚结破乳。并且高分子链 段产生桥联和絮凝作用，形成粒径大的油珠，在水的浮力作用下逐渐从水中 分离出来，从而达到反相破乳的目的。另外，若在阳离子表面活性剂中引入 疏水基团，则可以通过与含聚污水中疏水性有机物发生缔合作用，使絮凝破 乳效果得到显著的提高，例如，CN101368110A公开了一种原油预脱水剂阳 离子聚合物的制备方法，以阳离子单体、丙烯酰胺以及丙烯酸酯类为原料， 在水溶性引发剂和交联助剂以及氮气作用下，聚合生成原油预脱水剂。
随着我国很多油田进入二次采油、三次采油阶段，注入水驱油的普遍使 用以及化学驱、蒸汽驱等强化采油技术的广泛应用，酸化、压裂、调剖、堵 水等多种增产措施的实施，使油田采出液中水包油(O/W)乳状液的比重越来 越大，O/W乳状液乳化程度更加严重，且乳状液越来越稳定，处理难度越来 越大，采用上述CN101368110A公开的原油预脱水剂阳离子聚合物作为破乳 剂时，除油率仍有待提高。因此，需要随之进一步提高油田污水的破乳脱油 效果。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种新型聚合物、该聚 合物的制备方法、该聚合物在含油污水处理中的应用以及一种含油污水的处 理方法。本发明提供的聚合物作为反相破乳剂用于含油污水的处理时，可以 进一步提高对含油污水，特别是油田污水的破乳脱油效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种聚合物，其中，所述聚合物的结 构单元由结构式(1)所示的丙烯酸类亲水性结构单元、结构式(2)所示的 阳离子结构单元和结构式(3)所示的丙烯酸酯类疏水性结构单元构成，且 以所述聚合物的结构单元的总量为基准，结构式(1)所示的丙烯酸类亲水 性结构单元的含量为50-67重量%，结构式(2)所示的阳离子结构单元的含 量为30-48重量%，结构式(3)所示的丙烯酸酯类疏水性结构单元的含量为 2-10重量%，且所述聚合物的特性粘数为33-362ml/g，
其中，R表示H或-(CH2)m-OH，1≤m≤5，m为正整数;1≤n≤5，n为正 整数。
本发明也提供了一种聚合物的制备方法，其中，该方法包括：
在聚合反应条件下，将结构式(4)所示的丙烯酸类亲水性单体、甲基 丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和结构式(5)所示的丙烯酸酯类疏水性单体的 溶液在引发剂存在下进行接触，接触的程度使得接触后所得产物的特性粘数 为33-362ml/g;
其中，R表示H或-(CH2)m-OH，1≤m≤5，m为正整数;1≤n≤5，n为正 整数;
以结构式(4)所示的丙烯酸类亲水性单体、甲基丙烯酰氧乙基三甲基 氯化铵和结构式(5)所示的丙烯酸酯类疏水性单体的总量为基准，所述丙 烯酸类亲水性单体的用量为50-67重量%，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 的用量为30-48重量%，丙烯酸酯类疏水性单体的用量为2-10重量%。
本发明还提供了由上述方法制得的聚合物。
本发明还提供了一种上述聚合物在含油污水处理中的应用。
本发明还提供了一种含油污水的处理方法，该方法包括使所述含油污水 与一种反相破乳剂接触，其中，所述反相破乳剂含有上述聚合物。
本发明提供的聚合物单独或与其他反相破乳剂配合作用于含油污水的 处理时，能够明显提高除油率，且处理时间较短，适用的范围较宽，既可用 于含油量高的污水的处理，也可用于含油量低的污水的处理。例如，将本发 明的聚合物用于孤岛油田原油污水除油，反应0.5小时，测得除油率均为90% 以上，甚至可以达到96.3%，而在相同的条件下，采用CN101368110A公开 的方法制得的聚合物除油，反应0.5小时，测得除油率为85.5%，前者的除 油率比后者高11.2%。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。