一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法，其特征在于：以有機(jī)酸和有機(jī)胺為反應(yīng)原料，先通過(guò)酰胺化反應(yīng)合成酰胺，再與環(huán)氧氯丙烷和二硫化碳通過(guò)親核取代反應(yīng)得到二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑。實(shí)驗(yàn)表明，該凈水劑對(duì)含聚采油污水的除油、除濁、除懸及除COD性能優(yōu)良，且具有一定的殺菌緩蝕性能，是一類一劑多效的凈水劑。
【專利說(shuō)明】一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，含聚采油污水的處理已經(jīng)成為減少環(huán)境污染，保證油田可持續(xù)開(kāi)發(fā)，提高油田效益的一個(gè)重要課題。而研制針對(duì)含聚采油污水的高效凈水劑是含聚采油污水處理新工藝開(kāi)發(fā)中最行之有效的方法。目前凈水劑品種較多，大多是根據(jù)具體的水質(zhì)研制開(kāi)發(fā)的，具有比較強(qiáng)的針對(duì)性，同時(shí)也有普適性很高產(chǎn)品的出現(xiàn):國(guó)際上涉及二硫代甲酸鹽型凈水劑的應(yīng)用比較廣泛，具有發(fā)揮作用快，效果好，且能殺菌、緩蝕和防垢等優(yōu)點(diǎn)，但其加藥量大，造價(jià)高，且不能有效的降低污水中的化學(xué)需氧量，即不能有效地降低污水的污染程度，提高污水的可生化性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明以有機(jī)酸、有機(jī)胺、環(huán)氧氯丙烷和二硫化碳為反應(yīng)原料，合成了一種新型的二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑。具有親油基-R和親水基-OH、-NH+,因此具有表面活性，能夠吸附在乳化油滴表面，替換原有的成膜物質(zhì)石蠟、浙青質(zhì)、石油酸以及硅藻土微粒、粘土，能夠破壞原來(lái)界面膜的穩(wěn)定性，降低界面膜強(qiáng)度，使得乳化微粒容易聚并。且凈水劑與Fe2+螯合形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其兼具吸附架橋作用，加速了乳化微粒的聚集。
[0004]本發(fā)明為一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法，其特征在于:以有機(jī)酸選自為對(duì)苯二甲酸、己二酸；有機(jī)胺選自為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺；以及環(huán)氧氯丙烷和二硫化碳為反應(yīng)原料，進(jìn)行合成，其工藝步驟如下:
[0005]I)向帶有溫度計(jì)、攪拌器、分水器及回流冷凝器的四口瓶中，加入有機(jī)酸和有機(jī)胺，其摩爾比為1:0.5-0.8，選擇苯類為甲苯、二甲苯做攜水劑，反應(yīng)物與苯類攜水劑的質(zhì)量比為1:0.5-1，溫度升至140-190°C，保持回流2-4個(gè)小時(shí)，得到橙色粘稠液體；減壓蒸餾2h,除去攜水劑和未反應(yīng)完的有機(jī)胺，降溫至40-60°C，得到酰胺；
[0006]2)將酰胺溶解在醇-水溶劑中，所述醇-水溶劑為乙醇-水、甲醇-水，而且醇-水質(zhì)量比為1:1-1.5 ;用分液漏斗滴加環(huán)氧氯丙烷液體,控制滴加速度，使反應(yīng)溫度小于45-65°C，反應(yīng)4-8小時(shí)，溶液呈無(wú)色透明，其中有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:0.2-0.5，反應(yīng)物與醇-水溶劑的質(zhì)量比為1:1-4 ;
[0007]3)降溫至0-20°C，緩慢滴加二硫化碳，并用堿液選自為氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，而且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20% -60% ;使堿液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH=9.5-11.5，滴加完畢升溫至30-60°C，繼續(xù)反應(yīng)2-5h，降溫出料，產(chǎn)品為紅橙色透明液體，其中有機(jī)胺與二硫化碳的摩爾比為1:1.6-4。
[0008] 按照本發(fā)明所述的合成方法，其特征在于:[0009]工藝步驟如下:
[0010]I)向帶有溫度計(jì)、攪拌器、分水器及回流冷凝器的四口瓶中，加入有機(jī)酸對(duì)苯二甲酸和有機(jī)胺選自為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺，其摩爾比為1:0.6-0.7，選擇苯類甲苯做攜水劑，反應(yīng)物與苯類攜水劑的質(zhì)量比為1:0.6-0.9，溫度升至145-185°C，保持回流2-3個(gè)小時(shí)，得到橙色粘稠液體；減壓蒸餾2h，除去攜水劑和未反應(yīng)完的有機(jī)胺，降溫至45-55 °C，得到酰胺；
[0011]2)將酰胺溶解在醇-水溶劑乙醇-水中，而且醇-水質(zhì)量比為1:1.2-1.4 ;開(kāi)動(dòng)攪拌器，打開(kāi)回流冷凝器的冷卻水，用分液漏斗滴加環(huán)氧氯丙烷液體，控制滴加速度，使反應(yīng)溫度小于50-60°C，反應(yīng)5-6小時(shí)，溶液呈無(wú)色透明，其中有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:0.3-0.4，反應(yīng)物與溶劑的質(zhì)量比為1:1-3 ;
[0012]3)反應(yīng)液降溫至5_18°C，緩慢滴加二硫化碳，并用堿液氫氧化鈉且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為30%-50% ;調(diào)節(jié)反應(yīng)液口11=10-11，滴加完畢升溫至40-551:，繼續(xù)反應(yīng)2-411，降溫出料，得二 硫代氨基甲酸鹽型凈水劑，其中有機(jī)胺與二硫化碳的摩爾比為1:1.8-3.8。
[0013]該凈水劑為紅橙色透明液體，與水任意比例混合，在含聚污水中，投加質(zhì)量濃度為50mg/l，含油量由398mg/l降至145mg/l，除油率達(dá)63%，除濁率達(dá)90%，懸浮物去除率達(dá)87%, COD去除率達(dá)54%，且具有一定的殺菌緩蝕性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1、
[0015]向帶有溫度計(jì)、攪拌器、分水器及回流冷凝器的四口瓶中，加入對(duì)苯二甲酸和三乙烯四胺，其摩爾比為1:0.5，并加入50g 二甲苯做攜水劑，溫度升至140°C，保持回流3個(gè)小時(shí)，得到橙色粘稠液體。減壓蒸餾2h，除去攜水劑和未反應(yīng)完的有機(jī)胺，降溫至50°C，得到酰胺。將其溶解在50g乙醇-水質(zhì)量比1:1的溶劑中，用分液漏斗滴加環(huán)氧氯丙烷液體，其中三乙烯四胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1: 0.5，控制滴加速度，使反應(yīng)溫度小于55°C，反應(yīng)
6小時(shí)，溶液呈無(wú)色透明，降溫至5°C，緩慢滴加二硫化碳，其中三乙烯四胺與二硫化碳的摩爾比為1:2.4，并用50%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液PH=IO,滴加完畢升溫至30°C，繼續(xù)反應(yīng)4h，降溫出料，得凈水劑ST-1，產(chǎn)品為紅橙色透明液體。
[0016]配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的溶液，評(píng)價(jià)其與國(guó)外對(duì)比樣對(duì)含聚污水的凈水效果，結(jié)果見(jiàn)下表:
[0017]
性倉(cāng)g
除油率除濁率懸浮物去除率COD去除率 凈水齊丨〗63% 97%83%54%
國(guó)外對(duì)比樣 43% 56%51%2.5%
沉降時(shí)間為lh，加藥量同為50mg/l，10 mg/lFe2+[0018]對(duì)ST-1進(jìn)行了不同加藥濃度的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)下表:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑的合成方法，其特征在于:以有機(jī)酸選自為對(duì)苯二甲酸、己二酸；有機(jī)胺選自為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺；以及環(huán)氧氯丙烷和二硫化碳為反應(yīng)原料，進(jìn)行合成，其工藝步驟如下: 1)向帶有溫度計(jì)、攪拌器、分水器及回流冷凝器的四口瓶中，加入有機(jī)酸和有機(jī)胺，其摩爾比為1:0.5-0.8，選擇苯類為甲苯、二甲苯做攜水劑，反應(yīng)物與苯類攜水劑的質(zhì)量比為1:0.5-1，溫度升至140-190°c，保持回流2-4個(gè)小時(shí)，得到橙色粘稠液體；減壓蒸餾2h，除去攜水劑和未反應(yīng)完的有機(jī)胺，降溫至40-60°C，得到酰胺； 2)將酰胺溶解在醇-水溶劑中，所述醇-水溶劑為乙醇-水、甲醇-水，而且醇-水質(zhì)量比為1:1-1.5 ;用分液漏斗滴加環(huán)氧氯丙烷液體,控制滴加速度,使反應(yīng)溫度小于45-65°C,反應(yīng)4-8小時(shí)，溶液呈無(wú)色透明，其中有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1: 0.2-0.5，反應(yīng)物與醇-水溶劑的質(zhì)量比為1:1-4 ; 3)降溫至0-20°C，緩慢滴加二硫化碳，并用堿液選自為氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，而且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20% -60% ;使堿液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH=9.5-11.5,滴加完畢升溫至30-600C，繼續(xù)反應(yīng)2-5h，降溫出料，產(chǎn)品為紅橙色透明液體，其中有機(jī)胺與二硫化碳的摩爾比為 1:1.6-4O
2.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于: 工藝步驟如下: O向帶有溫度計(jì)、攪拌器、分水器及回流冷凝器的四口瓶中，加入有機(jī)酸對(duì)苯二甲酸和有機(jī)胺選自為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺，其摩爾比為1:0.6-0.7，選擇苯類甲苯做攜水劑，反應(yīng)物與苯類攜水劑的質(zhì)量比為1:0.6-0.9，溫度升至145-185°C，保持回流2-3個(gè)小時(shí)，得到橙色粘稠液體；減壓蒸餾2h，除去攜水劑和未反應(yīng)完的有機(jī)胺，降溫至45-55 °C，得到酰胺； 2)將酰胺溶解在醇-水溶劑乙醇-水中，而且醇-水質(zhì)量比為1:1.2-1.4 ;開(kāi)動(dòng)攪拌器，打開(kāi)回流冷凝器的冷卻水，用分液漏斗滴加環(huán)氧氯丙烷液體，控制滴加速度，使反應(yīng)溫度小于50-60°C，反應(yīng)5-6小時(shí)，溶液呈無(wú)色透明，其中有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:0.3-0.4，反應(yīng)物與溶劑的質(zhì)量比為1:1-3 ; 3)反應(yīng)液降溫至5-18°C，緩慢滴加二硫化碳，并用堿液氫氧化鈉且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為30%-50% ;調(diào)節(jié)反應(yīng)液口11=10-11，滴加完畢升溫至40-551:，繼續(xù)反應(yīng)2-411，降溫出料，得二硫代氨基甲酸鹽型凈水劑，其中有機(jī)胺與二硫化碳的摩爾比為1:1.8-3.8。
【文檔編號(hào)】C02F1/00GK103936980SQ201410089780
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】滕厚開(kāi), 馬學(xué)勉, 王素芳 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司