[發(fā)明專利]一種污水凈化或驅(qū)油用液相組合物及其制備方法、應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010736814.7
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111849443A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李意;張歡樂;趙莎莎;明亮;俞波;王耀國
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波鋒成先進能源材料研究院
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩

本申請公開了一種液相組合物及其制備方法。所述液相組合物包括疏水締合聚合物、表面活性劑和改性碳納米材料；其中，所述改性碳納米材料為雙親改性碳納米材料。本申請?zhí)峁┑囊合嘟M合物，在利用表面活性劑提升疏水締合聚合物表觀粘度的同時，通過改性碳納米材料的協(xié)助作用，降低表面活性劑的使用濃度，進而提升聚合物在污水處理以及石油開采過程中的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種可用于污水凈化和石油開采的液相組合物及其制備方法、應用，屬于環(huán)境治理以及石油開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在環(huán)境治理領(lǐng)域，聚合物吸附是一種較為重要的污水凈化手段。聚合物分子的高粘度以及長分子鏈的吸附作用，可以有效地降低污水雜質(zhì)的流動速率，同時吸附各類有害的金屬離子，并在一定時間內(nèi)完成自主沉降。

而在石油開采領(lǐng)域，聚合物驅(qū)也是進一步提升整體石油采收率的有效方法，在各大油田中已經(jīng)得到了廣泛地應用。聚合物驅(qū)通過改變油水間的相互作用，增強流度控制作用并擴大波及體積，從而達到降低巖心內(nèi)部原油殘余量的目的。其中，疏水締合型的聚丙烯酰胺是既可用于污水處理，又可用于石油開采的聚合物材料。

但受實際環(huán)境中各類化學物質(zhì)的影響，聚合物的粘度會明顯降低，極大地限制了實際的工作效率。在目前的技術(shù)中，常常在疏水締合聚合物中添加一定的表面活性劑，增加聚合物分子間的交聯(lián)幾率，提高聚合物在污水凈化以及驅(qū)替過程中的表觀粘度，從而提升工作效率。

目前技術(shù)的問題在于，為了能充分提高疏水締合聚合物的粘度，保證污水處理以及聚合物驅(qū)的進行，必須在較佳濃度下使用表面活性劑，但表面活性劑與聚合物的較佳作用濃度往往較高，過高的表面活性劑會引發(fā)一系列問題。第一，表面活性劑濃度過高容易與聚合物在剪切力的作用下發(fā)生色譜分離，使得聚合物的粘度下降，而這些分離出的表面活性劑還可能使水油發(fā)生乳化，后續(xù)的破乳環(huán)節(jié)會增加工作成本；第二，離子型的表面活性劑在高鹽環(huán)境下極易析出，析出后的表面活性劑無法發(fā)揮增粘作用；第三，表面活性劑有一定的毒性，過度使用會對土壤以及環(huán)境造成影響。因此，需要尋找一種全新的方法，在降低表面活性劑最佳使用量的同時，保證疏水締合聚合物粘度的提升。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種液相組合物，在利用表面活性劑提升疏水締合聚合物表觀粘度的同時，通過改性碳納米材料的協(xié)助作用，降低表面活性劑的使用濃度，增加聚合物在污水凈化以及聚合物驅(qū)過程中的工作效率。

一種液相組合物，所述液相組合物包括疏水締合聚合物、表面活性劑和改性碳納米材料；其中，所述改性碳納米材料為雙親改性碳納米材料。

本申請中，碳基雙親納米材料的作用尤為明顯。雙親納米材料的疏水面可以與表面活性劑的疏水鏈發(fā)生疏水締合作用，避免表面活性劑在礦物質(zhì)的作用下，發(fā)生團聚而形成膠束，同時雙親納米的親水面又能與聚合物上酰胺類物質(zhì)吸附，進一步加強表面活性劑在增粘過程中的“橋梁”作用。因此，合理地使用雙親納米材料，可以有效地降低表面活性劑在增粘過程中的使用濃度。而鑒于碳基材料對環(huán)境友好的特性，碳基雙親納米材料在各類污水以及油藏條件下都可以廣泛使用。

可選地，所述疏水締合聚合物包括疏水締合型聚丙烯酰胺。

可選地，所述表面活性劑包括非離子型表面活性劑、離子型表面活性劑中任一種。

優(yōu)選地，所述非離子型表面活性劑選自吐溫20、甜菜堿中的任一種。

優(yōu)選地，所述離子型表面活性劑選自a-烯烴磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的任一種。

具體地，所述表面活性劑選自吐溫20、甜菜堿、a-烯烴磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的任一種。

可選地，所述改性碳納米材料包括經(jīng)改性劑修飾的氧化石墨烯；