第3章 油田污水处理剂-M.ppt

第3章 油田污水处理剂;3.1除油剂 3.2絮凝剂 3.3除氧剂 3.4杀菌剂 3.5缓蚀剂 3.6阻垢剂;乳状液 可分为 两大类型;破乳的机理 —絮凝　此过程中，连续相在液滴与界面间排泄出来，分散相的液珠聚集成团，但各液珠皆仍然存在，这些团的形成常是可逆的。在液滴与液滴界面间“接触”面周界上的界面最薄。 —聚结　此过程中，膜发生破裂，各个团合成一个大滴，导致液滴数目的减少和乳状液的完全破坏。此过程不可逆的。;　●添加无机盐　在一些乳状液中添加无机盐会引起破乳作用，对不同的乳化剂，作用机理有所不同 　●温度变化　 　　—升温　可增加乳化剂的溶解度，降低在界面的吸附量，削弱保护膜；升温还可降低外相粘度，增加液滴碰撞机会，利于破乳 　　—冷冻　也能破乳。非离子型乳化剂的乳状液在相转变温度时处于不稳定状态，不充分搅拌就会破乳　;　●添加酸　以碱性皂作为乳化剂的乳状液中添加酸，皂变为脂肪酸析出，失去乳化作用而破乳 　●过滤　用分散相易润湿的过滤材料过滤乳状液，液滴润湿过滤材料聚集成薄膜，导致乳状液破坏。例，W/O型乳状液通过填充碳酸钙的过滤层，O/W型乳状液通过塑料网，都可能会引起破乳;●电破乳　常用于W/O型乳状液的破乳：高压电场中，极性乳化剂分子转向而降低界面膜的强度。同时，水滴极化后相互吸引排成一串。当电压升至一定强度(一般在2000V/cm以上)时，小液滴瞬间聚结成大水滴而破乳。 O/W型乳状液的破乳：高压交流电场中，由于乳化剂吸附层的有序性受到干扰而使保护作用削弱，导致油珠聚并．引起破乳。;●破乳剂破乳　是目前工业上最常用的破乳方法。选择能强烈吸附于油-水界面上的物质，如异戊醇，顶走原来的乳化剂，在油-水界面形成新膜，但新膜的强度比原乳化剂形成的膜降低很多，因而容易失去稳定性而破乳。这种起破乳作用的化学剂叫破乳剂。 破乳剂也可以是一种表面活性剂，有很高的表面活性，能将界面上原来存在的乳化剂顶替走；但破乳剂分子一般具有分支结构，不能在界面上紧密排列成牢固的界面膜，从而使乳状液的稳定性大大降低。 除以上方法外，还有离心法、超声波法等。实际是多种方法并用。如原油破乳，加热、电场和添加破乳剂三者同时进行。;O/W型乳液破乳剂;电解质：可压缩，减少油珠表面的扩散双电层，减少油珠表面电荷，增加油珠碰撞合并的机会，可用的电解质有NaCl、MgCl2、CaCl2、Al(NO3)3、CrCl3、ZrOCl2等 低分子量醇类，如甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正戊醇等，另有低分子量胺或低分子量酸也具有与低分子量醇相似的作用;可取代油珠表面原有的吸附膜，削弱吸附膜的保护作用，从而使油珠容易聚并、上浮，与污水分离。; 在热能和机械能的作用下，即在加热和搅拌下相对分子质量较大的破乳剂分散在原油乳状液中，引起细小的液珠絮凝，使分散相中的液珠集合成松散的团粒。在团粒内各细小液珠依然存在，这种絮凝过程是可逆的。随后的聚结过程是将这些松散的团粒不可逆地集合成一个大液滴，导致乳状液珠数目减少。当液滴长大到一定直径后，因油水密度差异，沉降分离。 研究表明：在低温下，非离子型原油破乳剂中环氧乙烷链段以弯曲形式掉入水相，环氧丙烷链段以多点吸附形式吸附在油水界面上。在高温下，环氧乙烷链段从水相向油水界面转移，而环氧丙烷链段则脱离界面进入油相。 ; 分子所占面积越大，则置换原吸附在油–水界面上的乳化剂分子越多，破乳效果越好。一般来说，低温时，EO含量越高，则伸向水相部分越多；环氧丙烷含量越高，则PO链段与油水界面接触的点数越多，因而分子在油–水界面上所占的面积越大。温度升高时，虽然PO的接触点减少，但EO链中有部分向油–水界面转移，因而扩大了分子在油–水界面上所占的面积。这种类型的破乳剂对界面膜的稳定性差，会造成细小液珠的絮凝。; 这种理论是在高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂问世后出现的。高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂的加量仅几mg/L，而界面膜的表面积却相当大。如将10mL水分散到原油中，所形成的油包水型乳状液的油水界面膜总面积可达6~600m2，如此微量的药剂是很难排替面积如此巨大的界面膜的。该机理认为：在加热和搅拌条件下，破乳剂有较多机会碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物质，击破界面膜，或使界面膜的稳定性大大降低，因而发生絮凝、聚结。;高分子破乳剂破乳效率高的原因： (1)高分子原油破乳剂大部分是油溶性的，在W/O型乳状液中比较容易分散，能较快地接触到油水界面，发挥其破乳作用。 (2)低分子的表面活性剂往往只有一个亲油基和一个亲水基，而高分子的原油破乳剂在一个大分子中含有多个亲油基团和亲水基团，由于分子内的结构与空间位阻，在油水界面构成不规则的分子膜，比较有利于油水界面膜破裂，而使水滴聚结。 (3)由于大分子中有多个亲