[發明專利]一種含氟兩性離子聚合物的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710233992.6
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107022047B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 喬麗萍;黎星術;王波;謝文健;辛偉賢;陳新滋
• 申請（專利權）人: 江蘇理文化工有限公司;江西理文化工有限公司;廣州理文科技有限公司
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F220/06;C08F214/18;B01D17/05
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明提供了一種含氟兩性離子聚合物的制備方法及其應用，以陽離子乙烯基單體、丙烯酸、含氟烯烴疏水性單體為原料，在表面活性劑存在下，通過引發劑引發反應合成含氟聚合物。該破乳劑合成原料總量為100%計，其中陽離子乙烯基單體為30～55%，丙烯酸為35～50%，含氟烯單體為3～30%；水溶性引發劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1～1.0%；表面活性劑加入量為單體總重量的1～4%。上述聚合物可用于含油污水破乳除油處理。本發明提供的含氟聚合物結構簡單，容易制備，采用本發明提供方法制備的含氟聚合物用于含油污水處理中時，能在低溫下，短時間快速破乳脫油，脫出水色清，且適用范圍寬，既可用于低含油污水處理，也可用于高含油污水處理。

技術領域

本發明屬于石油工業用化學品領域,具體涉及一種新型含氟聚合物、該聚合物的合成方法和該聚合物對含油污水乳液進行破乳脫油的應用。

背景技術

目前石油開采主要使用注水輸油方法，隨著石油開采加工的不斷進行，石油開采產生的廢水越來越多，為了減少水資源浪費和環境污染，需要對這些含油廢水進行處理，循環再利用。石油開采產生的廢水中含有原油、大量聚合物表面活性劑，水質復雜，使得廢水含油量越來越高，一般為1000～3000mg/L,稠油廢水甚至高達4000～10000mg/L，導致石油開采廢水回用難度更大。故需要開發高效的可常溫破乳的油田含油污水反相破乳劑解決該問題。

20世紀以來業界已相繼開發出系列反相破乳劑，具體有陽離子聚合物，非離子聚合物和兩性離子聚合物。例如，使用不飽和季銨鹽單體聚合或聚合物季銨化得到的陽離子聚合物，使用環氧乙烷和環氧丙烷類單體制備非離子型聚醚或聚酯，以及使用如丙烯酸和不飽季銨鹽等單體制備的大分子上同時帶有陰陽離子基團的兩性離子聚合物。使用兩性離子聚合物溶液作為反相破乳劑，溶液為酸性時，陽離子數目較多，可中和油水界面上的一些負電荷，減弱乳液界面膜強度，達到乳化液滴凝聚破乳。兩性離子聚合物溶液存在“反聚電解質效應”，即隨著液體中小分子鹽含量增加，聚合物溶解性增加，屬于較好的水溶性含油污水驅油劑。同時在兩性離子破乳劑中引人疏水性單體，可與污水中的疏水性有機物絮凝促進破乳。例如CN102850480B公開了一種聚合物及其制備方法和應用以及含油污水的處理方法，以丙烯酸類、陽離子單體和丙烯酸酯類疏水性單體為原料，在水溶性引發劑和表面活性劑及氮氣作用下，聚合生成含油污水處理劑。

由于我國很多油田都進入了開采中后期，進行二次抽采、三次抽采以及壓裂、酸化等增產措施后，含油污水處理回用更加困難，采用上述CN102850480B公開的含油污水處理劑作為破乳劑時，低溫快速破乳除油效率有待提高。因此需要進一步改進以提高油田污水除油效果。

含氟表面活性劑中的氟既憎水又憎油，且氟碳鏈在水溶液表面可形成整齊排列的單分子膜，可顯著降低含油污水的水-油界面張力和膜的強度，可達到比普通碳氫表面活性劑更好的破乳效果，但含氟原材料價格昂貴，合成全氟表面活性劑進行破乳在實際應用上可能性不大。因此，在表面活性劑合成中加入適量的含氟單體進行調聚，得到成本低廉，破乳效果良好的破乳劑，具有重要的應用意義。

發明內容

為了克服現有技術中的破乳劑破乳溫度高，時間長的不足，本發明提供一種含氟兩性離子聚合物制備方法，和該化合物在含油污水破乳脫油處理中的應用。該含氟兩性離子聚合物作為破乳劑可低溫快速破乳，提高含油污水的破乳脫油效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種含氟兩性離子聚合物制備方法，其特征在于：

將陽離子乙烯基單體、丙烯酸、含氟烯疏水性單體和表面活性劑，按總單體濃度為15～35％的水溶液，投入到帶有攪拌、滴加裝置和冷凝器的反應裝置中，攪拌均勻，氮氣保護下，控制溫度20～40℃，加入水溶性引發劑引發反應，控制反應溫度30～60℃，聚合保溫2～10小時，反應結束后減壓蒸餾除水得聚合物。

優選的，所述的陽離子乙烯基單體為72％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨水溶液。