專利名稱：乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法。
背景技術(shù)：
油田采出水中有大量的污染物，未經(jīng)處理并達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)則不允許向外部環(huán)境 排放及向地層回注。目前我國大部分油田已經(jīng)到了開發(fā)后期，很多油井的采出液中含有90% 以上的水，最多可以達(dá)到98%。由于我國多采用注水開發(fā)或注化學(xué)驅(qū)開發(fā)的方式進(jìn)行采油， 配制注入液時(shí)需要大量的水，因此油田采出水通常經(jīng)處理達(dá)到注入水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后用于回 注地層。油田采出水的常規(guī)處理方式是除油_混凝沉淀，多用混凝劑/絮凝劑來去除采出 液中的污染物。膨潤土由于有很好的吸附性能，故煉油廠常將其用于除油；天然黏土及經(jīng)過 改性后的黏土還可用于去除油田采出水中的其它污染物(如聚驅(qū)采出水中的部分水解聚丙 烯酰胺高分子)。膨潤土多為鈣基土，即交換性陽離子為鈣離子。用膨潤土處理油田污水，除 油率約77%以上，COD去除率65%以上；用改性土處理含油污水，Na2C03和十八烷基二甲基芐 基氯化銨等長鏈有機(jī)陽離子取代鈣基土中的金屬離子，增大膨潤土的層間距，除油率和COD 去除率達(dá)92%以上；用膨潤土與長碳鏈離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)制 備單陽離子改性土，以CTMAB與短碳鏈陽離子表面活性劑四甲基溴化銨(TMAB)按不同配比 與天然土混合改性制得雙陽離子有機(jī)土，對聚丙烯酰胺的去除率達(dá)到80% ；用三辛基甲基 銨(TCMA)對膨潤土改性后對水中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯等非極性烴類有較好的去除效 果，吸附非極性物質(zhì)的量是膨潤土的3 4倍，吸附等溫線呈線性。綜上所述，有機(jī)土處理 油田采出水的主要機(jī)理是吸附作用，即吸附表面越大，則處理采出污水的能力越強(qiáng)。但有機(jī) 膨潤土的上述使用并未使其表面吸附的作用得到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制了一種乙烯基單體共聚物改性膨潤土的 方法，以增大了膨潤土的比表面積，從而增大其吸附能力。本發(fā)明首先將定量的膨潤土在去離子水中充分?jǐn)嚢?，同時(shí)加入一定量的Na2C03來 增加膨潤土的水化分散度。將上述基漿靜置一段時(shí)間后，重新高速攪拌，并加入乙烯基單體 共聚物的水溶液，二乙基二烯丙基氯化銨為其中之一單體，待其混合均勻后，靜置，并在一 定溫度下烘干，再粉碎至微米級即可。本發(fā)明所使用的含有二乙基二烯丙基氯化銨的乙烯 基單體共聚物代號為DSAA，是由曹曉春，劉雨晴，張克勤共同研究制備的產(chǎn)品，公開文件見 油田化學(xué)，1995，12(1) 9-12，鉆井液降黏劑DSAA的合成與評價(jià)。本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過 以下操作步驟實(shí)現(xiàn)的
(1)將2 35份的膨潤土和0. 2 1. 5份的Na2C03加入到100份的去離子水中進(jìn)行高 速攪拌，攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間為20min lh后，攪拌后密封靜置10 24h，加入Na2C03是用來增強(qiáng)膨潤土的水化分散程度；(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0. 1 12份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間20min lh，攪拌后靜置10 24h，再放 入恒溫干燥箱烘干，溫度控制在50 95°C，干燥時(shí)間10 24h，用分散設(shè)備(如粉碎機(jī)或球磨機(jī))將烘干的改性膨潤土粉碎至粒度為1 15 y m的粉料即可。采用本方法制得的改性膨潤土，比表面增大，而且層間距也增大，充分地發(fā)揮了膨潤土吸附作用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
(1)將2 35份的膨潤土和0.2 1. 5份的Na2C03加入到100份的去離子水中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間為20min lh后，攪拌后密封靜置10 24h ；
(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0.1 12份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪 拌，攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間20min lh，攪拌后靜置10 24h，再進(jìn)行恒 溫干燥，溫度控制在50 95°C，干燥時(shí)間10 24h，再粉碎至粒度為1 15iim的粉料即可。實(shí)施例2
本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
(1)將3份的膨潤土和0.3份的Na2C03加入到100份的去離子水中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為5000r/min、攪拌時(shí)間為20min后，攪拌后密封靜置16h ；
(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0.1份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪拌，攪拌速度為5000r/min、攪拌時(shí)間30min，攪拌后靜置10h，再進(jìn)行恒溫干燥，溫度控制在65 75°C，干燥時(shí)間16h，再粉碎至粒度為1 15iim的粉料即可。實(shí)施例3
本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
(1)將30份的膨潤土和1份的Na2C03加入到100份的去離子水中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為14000r/min、攪拌時(shí)間為20min后，攪拌后密封靜置24h ；
(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入10份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪拌，攪拌速度為14000r/min、攪拌時(shí)間20min，攪拌后靜置24h，再進(jìn)行恒溫干燥，溫度控制在65 85°C，干燥時(shí)間20h，再粉碎至粒度為1 15iim的粉料即可。實(shí)施例4
本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
(1)將18份的膨潤土和0.7份的Na2C03加入到100份的去離子水中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為9000r/min、攪拌時(shí)間為50min后，攪拌后密封靜置20h ；(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入5份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪拌，攪 拌速度為8000r/min、攪拌時(shí)間40min，攪拌后靜置20h，再進(jìn)行恒溫干燥，溫度控制在65 85°C，干燥時(shí)間20h，再粉碎至粒度為1 15iim的粉料即可。實(shí)施例5
將17. 5g的膨潤土加入350g的去離子水中進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為12000r/min， 同時(shí)加入1. 05g的Na2C03,高攪20min后，在室內(nèi)密封靜置24h ；再加入0. 35g的DSAA高攪 20min后靜置16h后，放入恒溫干燥箱內(nèi)烘干，在溫度70°C干燥12h后取出。再用膠體磨將 有機(jī)土粉碎，85%的粉末不大于2 u m,即制得乙烯基單體共聚物改性膨潤土。實(shí)施例6
將35g的膨潤土加入350g的去離子水中進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為12000r/min，同時(shí) 加入1. 75g的Na2C03,高攪20min后，在室內(nèi)密封靜置24h。加入1. 05g的DSAA高攪20min 后靜置24h后，放入恒溫干燥箱內(nèi)烘干，溫度70°C干燥12h后取出。用研砵將有機(jī)土研磨， 85%的粉末小于5 u m,即制得乙烯基單體共聚物改性膨潤土。實(shí)施例7
將87. 5g的膨潤土加入350g的去離子水中進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為12000r/min，同 時(shí)加入1. 05g的Na2C03，高攪20min后，在室內(nèi)密封靜置24h。3. 5g的DSAA高攪20min后 靜置24h后，放入恒溫干燥箱內(nèi)烘干，溫度70°C干燥12h后取出。用粉碎機(jī)將有機(jī)土研磨， 85%的粉末小于15 u m,即制得乙烯基單體共聚物改性膨潤土。將實(shí)施例1-7制得的膨潤土，用BET測試方法測定改性膨潤土的比表面積為 40. 4863m2/g，與現(xiàn)有同類改性膨潤土相比，比表面積約提高25%，(2)用X-射線衍射法測定 改性土的層間距為4. Onm,與現(xiàn)有同類改性膨潤土相比，層間距約提高20%。將取自大慶油田(采油一廠二礦)的采出水用0. 01M的硫酸溶液調(diào)節(jié)至pH=6. 5，加 入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的改性土 (實(shí)施例6制得的膨潤土)，聚丙烯酰胺的去除率大于70%，COD去 除率大于80% ；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的改性膨潤土，聚丙烯酰胺的去除率大于94%，COD去除 率大于93%，與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，聚丙烯酰胺和COD的去除率提高1% 4%。
權(quán)利要求
乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1) 將2～35份的膨潤土和0.2～1.5份的Na2CO3加入到100份的去離子水中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為3000～14000 r/min、攪拌時(shí)間為20min～1 h后，攪拌后密封靜置10～24 h；(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0.1～12份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪拌，攪拌速度為3000～14000 r/min、攪拌時(shí)間20min～1 h，攪拌后靜置10～24 h，再進(jìn)行恒溫干燥，溫度控制在50～95℃，干燥時(shí)間10～24 h，再粉碎至粒度為1～15μm的粉料即可。
2.如權(quán)利要求1所述的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份 數(shù)、通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)將3 30份的膨潤土和0.3 1份的Na2C03加入到100分的去離子水中進(jìn)行攪拌， 攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間為20min lh后，攪拌后密封靜置16 24h ；(2)在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0.1 10份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行攪 拌，攪拌速度為3000 14000r/min、攪拌時(shí)間20min lh，攪拌后靜置10 24h，再進(jìn)行 恒溫干燥，溫度控制在65 85°C，干燥時(shí)間16 24h，再粉碎至粒度1 15 y m的粉料即 可。
全文摘要
本發(fā)明的乙烯基單體共聚物改性膨潤土的方法，是由下列物質(zhì)按重量份數(shù)、通過以下操作步驟實(shí)現(xiàn)的將2～35份的膨潤土和0.2～1.5份的Na2CO3加入到100份的去離子水中進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為3000～14000r/min、攪拌時(shí)間為20min～1h后，攪拌后密封靜置10～24h，加入Na2CO3是用來增強(qiáng)膨潤土的水化分散程度；在經(jīng)上述步驟制得的混合液中加入0.1～12份的乙烯基單體共聚物DSAA，進(jìn)行高速攪拌，攪拌后靜置10～24h，再放入恒溫干燥箱烘干，溫度控制在50～95℃，干燥時(shí)間10～24h，再將其粉碎至粒度為1~15μm的粉料即可。采用本方法制得的改性膨潤土，比表面增大，而且層間距也增大，充分地發(fā)揮了膨潤土吸附作用。
文檔編號C01B33/44GK101798097SQ20101014315
公開日2010年8月11日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者孫玉學(xué), 曹曉春, 李克松, 閆鐵 申請人:曹曉春