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聚丙烯酰胺生产技术除了上述的单元操作外,在工艺多个地区上还有较明显的差别,引发就有前加碱共水解工艺和后加碱后水解工艺之分,两种方法各有利弊,前加碱共水解工艺过程简单,但存在水解传热易产生交联和相对分子质量损失大的问题,后加碱后水解虽然工艺过程增加了,但水解均匀不易产生交联,对产品相对分子质量损失也不大。
为了避免聚丙烯酰胺胶块黏附在聚合釜釜壁上,有的技术采用氟或硅的高分子化合物涂覆在聚合釜的内壁上,但此涂覆层在上产过程中易脱落而污染聚丙烯酰胺产品。
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM)单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的摩擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯酰胺(PAM)不溶于大多数溶剂,如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃,有少数性溶剂除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。但这些溶剂的溶解性有限,往往需要加热,否则无多大应用价值。能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。分子量的大小对溶解度影响很小,但当溶液浓度较不错于10%时,对于高分子量的聚合物因分子间氢原子的键合作用,可呈现出类似凝胶状的结构。高分子量溶液为假塑性流体。
聚丙烯酰胺的使用特性如下:
一、絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
二、粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
三、降阻性:PAM能降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
四、增稠性:PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时,增稠将愈明显。
聚丙烯酰胺是工业上重要的高分子絮凝剂之一,在工业上通常采用水溶液法,反向悬浮聚合法来生产聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原则:
一、颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中。使用前需要先将它溶解于水,用其水溶液去处理污水。
二、溶解颗粒状聚合物的水应该是干净(如自来水),不能是污水。常温的水即可,一般不需要加温。水温低于5℃时溶解很慢。水温提升溶解速度加快,但40℃以上会使聚合物加快降解,影响使用效果。一般自来水都适合于配制聚合物溶液。强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。
三、聚合物溶液浓度的选择,建议为0.1%-0.3%,即1升水中加1g-3g聚合物粉剂。
聚丙烯酰胺是一类油田化学处理剂,普遍用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业过程中,特别是在钻井、堵水调剖和三次采油区域。聚丙烯酰胺水溶液具有较不错的粘度,有好的增稠、絮凝和流变调节作用,在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。在石油开采的中后期,为提升原油采收率,我国目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改进油水流速比,使采出物中原油含量提升。在三次采油中加入聚丙烯酰胺,可增加驱油能力,避免击穿油层,提升油床开采收率。