聚丙烯酰胺是目前世界上應(yīng)用最多的一種絮凝劑。糖廠應(yīng)用的大都是聚丙烯酰胺的部分水解產(chǎn)物,只是商品名稱有所不同而異。我國(guó)糖廠使用聚丙烯酰胺也有十多年歷史,特別是近幾年來(lái),在解決沉降困難和配合快速沉降器的使用方面,得到日益廣泛的應(yīng)用,對(duì)聚丙烯酰胺的認(rèn)識(shí)逐步加深,對(duì)它的使用方法也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。
聚丙烯酰胺是一種高分子聚合物,它的分子式是(CH2CHCONH2)n,分子式中的n是聚合度,某廠先用的聚丙烯酰胺,其聚合度一般為4萬(wàn)左右,也就是說(shuō),它是由幾萬(wàn)個(gè)丙烯酰胺單體聚合而成的長(zhǎng)鏈狀的大分子。
聚丙烯酰胺作為絮凝劑廣泛用于許多工業(yè)部門,用于糖廠主要是它的部分水解產(chǎn)物。所謂部分水解,就是它的分子當(dāng)中的一部分—NH2基,在水解過(guò)程中為—ONa基所取代。其反應(yīng)式如下:
絮凝作用的大小,除了和分子量有關(guān),和水解度也有關(guān)系。水解度就是—NH2基被取代的百分率。該廠(碳酸法糖廠)以水解度為26—28%為最好。其他糖廠應(yīng)根據(jù)工藝方法,如石灰法、碳酸法或亞硫酸法其水解度有所不同,也和甘蔗的生長(zhǎng)條件,如土壤、氣候、最佳施肥等等有關(guān)系。因此,每個(gè)廠都要根據(jù)自己的具體條件,事先做好室內(nèi)試驗(yàn),找出最適合于自己廠的聚丙烯酰胺水解度。
聚丙烯酰胺驅(qū)油劑
驅(qū)油劑的應(yīng)用是石油開采作業(yè)當(dāng)中不可缺少的助劑之一,而聚丙烯酰胺是一種非常重要的三次采油驅(qū)油劑,石油在我們的日常生活中可以說(shuō)是無(wú)處不在,我們廚房用到的液化氣,汽車用的汽油,工廠用的天然氣爐等等,都和“石油”息息相關(guān)。
聚丙烯酰胺作為驅(qū)油劑來(lái)講,分子量是影響其使用效果的一重大指標(biāo)。按GB1200511—89測(cè)定聚合物溶液的特性 粘數(shù)η,并按下式計(jì)算聚合物的分子量M[4] :
[η]=3173×10-4M0166
聚合體系
由于聚丙烯酰胺(PAM).特別是部分水解聚丙烯酰胺技術(shù)成熟、成本低,在聚合物驅(qū)油中獲得了廣泛應(yīng)用。部分水解聚丙烯酰胺存在鹽敏效應(yīng)、化學(xué)降解、剪切降解問(wèn)題,尤其對(duì)二價(jià)離子特別敏感。為了達(dá)到增黏的目的,要求地層水的礦化度不超過(guò)10mg/L,注入水要求為淡水;為了減弱化學(xué)降解,要求油藏的溫度低于90℃,當(dāng)溫度高于70℃時(shí),要求體系嚴(yán)格除氧。溫度越高,鹽敏效應(yīng)對(duì)聚丙烯酰胺的影響就越大,甚至?xí)l(fā)生沉淀,阻塞油層.生物聚合物黃原膠對(duì)鹽不十分敏感,適合于礦化度較高的油藏,但它的主要缺點(diǎn)是生物.穩(wěn)定性差。
聚丙烯酰胺雖然也受細(xì)菌侵害,但不嚴(yán)重.細(xì)菌對(duì)生物聚合物的傷害是主要問(wèn)題,在應(yīng)用中必須嚴(yán)格殺菌.生物聚合物耐溫性較好,使用的溫度范圍為一18^-110℃。在發(fā)酵過(guò)程中,生物聚合物殘留了許多細(xì)胞殘骸,極易阻塞地層,所以在注人油藏之前需要嚴(yán)格過(guò)濾。生物聚合物的價(jià)格較高一般在礦化度比較高的油藏使用,其應(yīng)用范圍不如聚丙烯酰胺的廣。進(jìn)人20世紀(jì)80年代,由于黃原膠的成本高、易被微生物降解,以及部分水解聚丙烯酰胺在便用性能上的局限性,改性的聚丙烯酰胺和改性的天然聚合物有了大的發(fā)展.特別是改性的聚丙烯酰胺。改性的聚丙烯酰胺由增黏、耐溫、抗鹽和耐剪切等性能優(yōu)異的單體與丙烯酰胺或其他水溶性單體進(jìn)行共聚而得到,在油田開發(fā)中應(yīng)用廣泛。
聚丙烯酰胺驅(qū)油技術(shù)是一種非常經(jīng)濟(jì)且能夠有效地提高原油采收率的方法,和其它的三次采油技術(shù)相比,技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、投資較少、已經(jīng)成為了我國(guó)重要的三次采油技術(shù),在大慶、勝利、中石油、中石化等都已經(jīng)取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。