[發明專利]一種二硫代氨基甲酸鹽類清水劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110872686.3
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113582316A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 賴璐;郝紫陽;曾浩見;梅平;陳武
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: C02F1/54
• 分類號: C02F1/54;C02F1/56;C02F1/40
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

本發明公開一種二硫代氨基甲酸鹽類清水劑及其制備方法和應用。首先用酚羥基與氨基脫水縮合生成酚胺樹脂，再通過硫代反應制成酚胺樹脂二硫代氨基甲酸鹽清水劑。與傳統的二硫代氨基甲酸鹽清水劑相比，本發明涉及的清水劑分子中含有苯環，超支化程度高，其支化點多，分子鏈不易纏結，黏度不隨著分子量的增加而改變，因此形成絮體量大，清水效果好，絮體上浮速度快。該清水劑的合成方法簡單，可操作性強，可通過與亞鐵離子的反應生成大孔隙復雜絮體，實現含油污水中油滴的卷掃捕集，投放應用后，分子間生成絮體吸附架橋時間短，上浮速度快。上述清水劑可以高效卷掃網捕含油污水中的油滴，在油田污水處理領域有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于油氣田水處理領域，尤其涉及一種二硫代氨基甲酸鹽類清水劑及其制備方法和應用。

背景技術

清水劑的定義比較廣泛，我們可以將所有達到清水目的的化學藥劑通稱為清水劑。如浮選劑、反向破乳劑、絮凝劑、凝聚劑。主要用于油田污水處理系統，降低污水含油率。

從化學組分來對清水劑進行分類，可以分為無機、有機高分子和生物三類：

(1)無機清水劑主要是鐵鹽、鋁鹽及其水解聚合產物。在無機藥劑中還分為無機低分子和無機高分子清水劑，如硫酸鋁、三氯化鋁、硫酸亞鐵等均屬干無機低分子清水劑；常見的聚合鋁、聚合氯化鐵等都屬于無機高分子型清水劑。

(2)有機高分子清水劑分為天然和人工合成兩大類，如淀粉類、甲殼質屬于天然高分子型清水劑。人工合成清水劑分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型。陰離子型絮凝劑，如羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等帶有-COONa基團或-SO₃Na基團；陽離子型絮凝劑，如聚乙烯胺等氨基或亞氨基或季銨基團；還有非離子型絮凝劑，如聚丙烯酰胺等。

(3)生物清水劑是無毒的生物高分子化合物或微生物細胞，包括機能性蛋白質或機能性多糖類物質，具有生物可降解的獨特性質，應用該種清水劑對環境和人類無毒無害。

當前處理含油污水的清水劑主要是陽離子清水劑和非離子清水劑兩大類。陽離子清水劑易產生油泥，容易引起管道堵塞和腐蝕等一系列問題；非離子清水劑成本高，油水分離速度慢。

二硫代氨基甲酸鹽(DTC)絮凝劑是一種應用廣泛的油田凈水劑，能有效地澄清含油污水，現已在國外油田的污水凈化、緩蝕、酸化、殺菌等方面發揮重要的作用。對于海上油田含油污水，由于存在處理量大、流程時間短、空間狹小和停留時間短等諸多限制，含油污水的處理難度更大，要求更高。因此二硫代氨基甲酸鹽(DTC)清水劑作為當前新型、高效多功能絮凝劑，是處理海上油田污水的最佳選擇。

與傳統的凈水劑相比，DTC型絮凝劑具有以下幾個優點：

(1)制備簡單：以伯胺或仲胺、CS₂和金屬氫氧化物反應，一步制得二硫代氨基甲酸鹽。在普通實驗室條件下，通過回流、攪拌，在同一反應器中即可完成全部反應，不存在復雜的操作過程

(2)使用方便：DTC類藥劑合成的產物為橙紅色溶液，水溶性好，保存時間長、用水稀釋配制方便，便于現場使用；

(3)發揮作用快：DTC型凈水劑對溶解金屬具有很強的螯合能力，在較短反應時間內生成的聚結物附著于石油類物質的表面上，絮體迅速聚結包裹油類物質，從而使油去除；

(4)綜合性能好：由于DTC類藥劑結構中含有氨基基團和碳硫鍵，使藥劑具有較強的殺菌和緩蝕性能，在工業化應用中可以減少殺菌劑和緩蝕劑的用量，節約污水處理成本，是一劑多用的水處理劑。

DTC清水劑除油速率快且效果好，通過與含油污水中的Fe²⁺反應生成絮體，在攪拌過程中依靠絮體卷掃污水中的分散油滴除油。綜合清水劑在我國海上油田的應用情況，DTC清水劑針對于海上平臺的有限空間，實現含油污水迅速脫油和清水處理尤為重要，對于海上平臺的含油污水處理具有良好的應用前景。