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聚丙烯酰胺的化学降解

发布日期:2015-05-23 10:54:51

本文地址:http://www.elparais.com/article/20150523105536.html
文章摘要:化学降解 ,客户端奋不顾身铜墙铁壁,死期鱼跃鸢飞金风。

原油采出液中含有一定浓度和较大相对分子质量聚丙烯酰胺(HPAM),bbo必博_bbo必博官网_bbo必博娱乐:使溶液的 粘度增加,而聚丙烯酰胺化学降解在原油中的滯留必将影响石油加工产品的质量。通过选定几种降解剂, 由实验来考察其浓度、溶液pH值、反应温度、反应时间等因素对聚丙烯酰胺降解的影响。结果 表明,对于给定的降解剂,溶液pH值、反应温度、反应时间均影响HPAM的降解效果。总体 上,低溶液pH值、高反应温度对HPAM降解反应有利,一定长的反应时间可以使HPAM的 降解程度增加。

采用美国产HPAM,分子量为1 016万,配 制HPAM水溶液,实验中所用的HPAM水溶液 除特殊说明外,浓度均为1 500 ppm (1 ppm = 1〇_6),其《值为6.0。实验条件:反应温度45 X:, 转子转速为27 r/min,剪切速率为145.8厂1。 HPAM的化学降解性质体现在粘度损失上,用 RV—2型旋转粘度计测定粘度。因仪器读数a值 与溶液粘度成线性关系,为了方便起见,实验中没 有把(》值换算成粘度值,而直接用值来表示粘度 的变化情况。
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2实验结果分析与讨论'
S2082_+Fe2+为氧化一还原引发体系。氧化 一还原引发体系的优点是反应活化能较低,可在较 低温度下引发降解,并有较快的降解速率。
S2082_+Fe2+引发体系为水溶性的,S2 082- 单独热分解时的活化能为140 kj/tnol,与Fe2+组 成氧化一还原引发体系后,活化能降为50 kJ/mol, 可在5 €下引发降解。
实验结果表明,S2 082_+Fe2+降解体系是比 Fe2+和S2082_更为理想的降解剂,其作用效果要 比?^+和32082—单独存在时好得多。作为HPAM _ 的理想降解剂,该降解体系具有如下优点:①降解 速度快,绝大部分的降解反应都发生在反应开始的 短时间内;②HPAM的降解程度高;③降解反应 受反应条件(如溶液pH值、反应温度)限制小。
(1)从《值与s2o82—浓度的关系以及《值与 Fe2+浓度的关系可以发现,当S2 082_的浓度为 70 ppm、Fe2+的浓度为10 ppm时,对HPAM有 最好的降解效果。因此,就以确定S2082-和Fe2+
的最佳复配浓度分别为70 ppm和10 ppm。
(2)从〇值、HPAM溶液降粘百分数与PH 值关系可以看出,当溶液pH值低于7.1时,随着 pH值的降低,HPAM溶液的降粘百分数增大, HPAM的降解程度增大;当溶液pH值高于7.1 时,HPAM溶液的降粘百分数不再随pH值的变 化而改变,这与单独以S2082_和Fez+为降解剂时 相比,具有“抗碱性”,即在碱性增强时,此降解 剂使HPAM溶液的降粘百分数一直保持在87%这 一较高水平。
(3)从a值、HPAM溶液降粘百分数与反应 温度的关系可以看出,反应温度越高,HPAM的 降解程度越高。在32〇82_的浓度为70卯!11、?62+ 的浓度为10 ppm、pH值为5. 1、反应时间为2 h 的反应条件下,当反应温度为95 °C时,HPAM溶 液的降粘百分数为96.7%;在22 €时,HPAM 溶液的降粘百分数达到了 80.0%;而在同样的反 应条件下,当反应温度为22€时,单独以&082_ 作降解剂时的HPAM溶液的降粘百分数仅为 30.0%。这表明S2Os2_和Fe2+降解体系在低温时 就具有高活性的特点。
(4)从a值、HPAM溶液降粘百分数与反应 时间的关系可以看出,随着反应时间的增加, HPAM的降解程度增加。的浓度为70 ppm、 Fe2+的浓度为10 ppm、溶液pH值为5.1、反应温 度为45 X:的反应条件下,当反应时间达到3d时, HPAM溶液的降粘百分数达到最大值,为95%。 在同样的反应条件下,HPAM溶液的降粘百分数 在反应开始的5 min和0. 5 h内分别达到了 83. 3% 和85.0%,占总降粘百分数的87. 7%和89.5%。 这说明S2 08卜+ Fe〃降解体系对HPAM的降解反 应都是在反应开始的短时间内完成的。