Катионный порошок ПАМ для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях

При очистке нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях выбор между разветвленным катионным порошком ПАМ и линейным катионным полиакриламидом (КПАМ) необходимо всесторонне оценивать с учетом множества факторов, включая характеристики сточных вод, процессы очистки, цели очистки и экономическую эффективность. 

Главное - сбалансировать "качество воды-процесс-эффект-стоимость. 

Ниже приведены конкретные идеи и шаги суждения: 

Шаг 1: Анализ основных характеристик нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях

Это является основной предпосылкой выбора ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях, и необходимо определить следующие показатели.

Содержание масла и степень эмульгирования

Если содержание нефти в сточных водах высокое (500 мг/л) и доля эмульгированной нефти велика (размер капель нефти <10 мкм, например, эмульсия В/М, которую трудно разделить на слои после отстаивания), предпочтительным является разветвленный катионный порошок ПАМ. Разветвленная структура катионного порошка ПАМ может проникать в эмульсионную пленку, усиливать деэмульгирование и коалесценцию капель нефти, а скорость удаления нефти на 5–15 % выше, чем у линейного катионного порошка ПАМ. Если содержание нефти низкое (300 мг/л) и она в основном состоит из свободной нефти (размер капель нефти 50 мкм, которая легко флотируется), линейный катионный порошок ПАМ может удовлетворить требованиям за счет нейтрализации заряда и образования мостиков с длинной цепью, при меньшей стоимости. 

2. Соленость (содержание соли)

В сточных водах с высокой соленостью (общее содержание растворенных твердых веществ ≥30000 мг/л, например, с высоким содержанием Ca²⁺, Мг²⁺, Кл⁻) линейный катионный порошок полиакриламида (ПАМ) склонен к экранированию зарядов ионами соли, что приводит к скручиванию молекулярной цепи и снижению флокуляционной активности более чем на 30%. Необходимо выбирать разветвленный катионный порошок ПАМ. Стерические препятствия, создаваемые его разветвлениями, позволяют противостоять сжатию ионами соли, сохраняя растяжение и активность молекулярной цепи. 

В сточных водах с низкой соленостью (<10000 мг/л) способность линейных катионных порошков ПАА нейтрализовать заряд может функционировать нормально. Если требования к очистке не высоки (например, требуется только удаление взвешенных частиц), линейные катионные порошки ПАА могут быть предпочтительны для снижения затрат. 

3. Содержание и характер взвешенных веществ (ВВ)

Если содержание СВ высокое (1000 мг/л) и оно в основном состоит из мелких частиц (<5 мкм, таких как глина, коллоид), многоточечная адсорбционная способность разветвленного катионного порошка ПАМ может быстро образовывать плотные хлопья, а скорость осаждения на 20–40 % выше, чем у линейного катионного порошка ПАМ, что сокращает время пребывания в очистном устройстве. 

Если СС в основном состоит из крупных частиц (50 мкм), то эффект образования длинных цепей линейного катионного полиакриламида в нефтяных месторождениях может обеспечить коалесценцию частиц, не полагаясь на эффективную адсорбцию разветвленного типа. 

Шаг 2: Соответствие требованиям процесса лечения

Различные установки очистки (такие как коагуляционное осаждение, воздушная флотация, обезвоживание осадка) предъявляют разные требования к хлопьеобразующим характеристикам флокулянтов, поэтому необходим целенаправленный выбор: 

1). Процесс коагуляции, осаждения/осветления

Если процесс требует быстрого осаждения (например, в отстойнике с высокой загрузкой и временем пребывания <30 мин), то более подходящими являются плотные и высокопрочные хлопья (устойчивые к сдвигу потока воды), образуемые разветвленным катионным полиакриламидом на нефтяных месторождениях, что позволяет снизить разрушение хлопьев. 

При достаточном времени пребывания (60 мин) свободные хлопья линейного катионного полиакриламида на нефтяном месторождении могут медленно осаждаться, и при меньших затратах он может стать альтернативой. 

2). Процесс воздушной флотации

Воздушная флотация требует эффективного сочетания хлопьев и пузырьков (адгезия пузырьков-хлопьев). Пористая структура хлопьев разветвленного катионного полиакриламида, используемого в нефтяной промышленности, с большей вероятностью захватывает пузырьки, обеспечивая высокую скорость флотации и более высокую эффективность удаления нефти и взвешенных частиц. Рыхлые хлопья линейного катионного полиакриламида, используемого в нефтяной промышленности, могут разрушаться из-за проникновения пузырьков, что приводит к неудовлетворительному результату. 

3). Процесс обезвоживания осадка

При последующей фильтрации на пластинчатых рамах, центробежном обезвоживании и т.д. необходимо снизить удельное сопротивление осадка (увеличить скорость фильтрации). Хлопья осадка, обработанные разветвленным катионным полиакриламидом в нефтепромысловом полиакриламиде, компактны, а содержание влаги после обезвоживания может быть снижено на 5–10%, что значительно снижает затраты на утилизацию осадка, поэтому его следует выбирать в первую очередь. 

Если применяется только естественная сушка (с низкими требованиями к содержанию влаги), то можно отдать предпочтение ценовому преимуществу линейного катионного полиакриламида на нефтяных месторождениях. 

Шаг 3: Определите цели очистки и стандарты качества воды

Если сточные воды должны соответствовать стандарту сброса (требующему содержания нефти <10 мг/л) или подлежат повторному использованию (например, закачке в пласт с содержанием нефти <5 мг/л), то высокоэффективная очистка нефтесодержащих сточных вод разветвленной ПАМ на нефтяных месторождениях позволяет легче соответствовать строгим стандартам и избегать вторичной очистки. 

Если речь идет только о предварительной очистке (например, снижении содержания нефтепродуктов до уровня менее 300 мг/л и последующей биохимической очистке), линейный ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях может удовлетворить основные требования при меньших затратах. 

Шаг 4: Экономическая и эксплуатационная проверка

1). Сравнение стоимости. Из-за сложного процесса синтеза (например, введения разветвленных мономеров и регулирования степени разветвленности) цена за единицу разветвленного ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях обычно на 20–50 % выше, чем у линейного ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях. Однако его дозировка на 10–30 % ниже, а стоимость утилизации шлама также ниже. Необходимо рассчитать стоимость очистки объема воды дддххху (стоимость реагента + стоимость утилизации шлама) вместо простого сравнения цен за единицу. Например, при очистке сточных вод с высоким содержанием соли и нефти низкая дозировка разветвленного ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях может компенсировать разницу в цене, и общая стоимость фактически ниже. Линейный ПАА для очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях может иметь лучшую стоимость за единицу только в случае низкой концентрации и простого качества воды. 

2). Оперативная проверка

Разветвлённая структура катионного продукта ПАМ для очистки воды может влиять на скорость растворения (требуя более длительного перемешивания или более высокой концентрации), поэтому необходимо проверить совместимость оборудования для растворения на месте. Линейный катионный продукт ПАМ для очистки воды легче растворяется и подходит для объектов с низкой степенью автоматизации. 

1. Если сточные воды содержат большое количество солей (30000 мг/л), большое количество эмульгированной нефти (500 мг/л), большое количество мелких частиц взвешенных частиц,

и цель обработки строгая (например, повторное использование) → разветвленный CPAM**; 

2. Если сточные воды имеют низкое содержание солей (<10000 мг/л), низкое содержание свободных нефтепродуктов (<300 мг/л), грубые взвешенные частицы и требуется только предварительная очистка → линейный CPAM; 

3. Между ними → Предпочтительно сравнивать путем экспериментов и выбирать тип с "более низкой стоимостью единичной обработки + более стабильным эффектом. 

В конечном счёте, разветвлённый катионный продукт ПАМ для очистки воды более подходит для сложных и строгих условий очистки нефтесодержащих сточных вод на нефтяных месторождениях, в то время как линейный катионный продукт ПАМ для очистки воды подходит для простых и экономичных сценариев. Экспериментальные данные являются окончательной основой для принятия решений.

Отраслевые атрибуты:

Другие атрибуты:

Возможность поставки:

Время выполнения:

Мастерская синтеза Цзюфан Технологический

Лаборатория Цзюфан