聚丙烯酰胺管道水解工艺流程
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聚丙烯酰胺原料及工艺
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是由丙烯酰胺单体
通过聚合反应制得的一种高分子化合物。
其原料和工艺如下:
原料:
1. 丙烯酰胺单体:丙烯酰胺是由丙烯酰胺腈经催化加氢反应得到的。
丙烯酰胺腈是由丙烯腈和水反应得到的。
工艺:
1. 聚合反应:将丙烯酰胺单体加入反应釜中,加入适量的引发剂和稳定剂。
反应温度一般控制在50-70摄氏度,反应时间较长,一般在数小时到几十小时不等。
在反应过程中,需要进行搅拌以促进反应进行。
2. 终止反应:当聚合反应达到预定的程度时,添加终止剂以停止反应。
3. 脱胶:反应结束后,将聚合物进行脱胶,以去除未反应的单体和引发剂。
4. 干燥:脱胶后,将聚合物进行干燥,以去除残留的水分。
5. 粉碎:将干燥的聚合物进行粉碎处理,以得到所需的粒度。
6. 包装:将粉碎后的聚丙烯酰胺进行包装,以便于储存和运输。
以上为聚丙烯酰胺的原料和工艺的基本步骤,具体的工艺条件和操作方法可能会因生产规模和工艺要求而有所不同。
聚丙烯酰胺的生产工艺流程
我记得我刚开始接触这行的时候,那叫一个懵啊!啥都不懂,就跟无头苍蝇似的。
不过后来慢慢摸索,总算是搞明白了一些门道。
咱先说这原材料准备吧,哇,那可得精心挑选。
就像做菜一样,材料不好,这“菜”能好吃吗?我跟您说,有次我不小心用错了料,唉,那结果惨不忍睹!
然后是反应阶段,这可得控制好温度和压力啥的。
我记得好像有一次,温度没控制好,整个反应都乱套了,那场面,别提多糟糕了!不过也正是那次,让我长了记性。
说到这聚合过程,嗯...我记得好像是要搅拌均匀,要不然容易出问题。
我这脑子,有时候还真容易犯糊涂。
还有啊,这干燥环节也很重要。
要是没弄好,产品质量可就不行啦。
对了,我突然想起个事儿。
之前听说有个同行,在生产的时候居然睡着了,结果损失惨重!哈哈,您说逗不逗?
反正这聚丙烯酰胺的生产啊,每个环节都得小心谨慎。
您要是稍微一马虎,那就等着出乱子吧!
我这又扯远啦。
您可得好好琢磨琢磨这些流程,别像我当初似的,老犯错。
您觉得我说得清楚不?要是有啥不明白的,尽管问我!。
一种新的聚丙烯酰胺后水解技术陶阿晖;翟林峰;徐重建【摘要】以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,采用后加碱水解工艺,制备了抗温抗盐型聚丙烯酰胺.考查了pH值、AM含量及水解温度和水解时间对聚合产物性能的影响.实验证明最佳的工艺条件为:AM含量为23%,溶液pH值为6.20~6.40,水解温度为85℃,水解时间为80min.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2015(041)004【总页数】3页(P27-28,31)【关键词】丙烯酰胺;后水解;油田【作者】陶阿晖;翟林峰;徐重建【作者单位】安徽天润化学工业股份有限公司,安徽蚌埠233010;合肥工业大学,安徽合肥230009;安徽天润化学工业股份有限公司,安徽蚌埠233010;合肥工业大学,安徽合肥230009;安徽天润化学工业股份有限公司,安徽蚌埠233010;合肥工业大学,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ316.3随着石油需求的剧增,国内油田普遍采取了三次采油的方法,三次采油技术已成为我国提高原油采收率(EOR)的主要措施之一。
聚丙烯酰胺(PAM)是一种非常重要的三次采油驱油剂,目前已经在大庆油田、胜利油田、大港油田、长庆油田、新疆油田、河南油田等投入使用,其中胜利油田每年投入干粉5万吨左右,大庆油田每年投入10万吨以上的聚合物,两个油田三次采油的增油量分别达到170万吨和1000万吨以上。
经大庆油田三次采油试验统计,油层每注入1t聚合物可增加原油150t以上,提高采收率10%[1]。
同时三次采油对聚丙烯酰胺的性能要求也越来越高,进一步提高了产品的耐温抗盐性能,是今后聚丙烯酰胺发展的一个重要方向[2]。
本实验采用均聚后水解工艺制备出一种适合油田三次采油的新型抗温抗盐聚丙烯酰胺。
1 实验部分1.1 原料和仪器丙烯酰胺(AM),安徽天润化学工业股份有限公司;氢氧化钠(NaOH)、丙烯酸(AA)、纯水、系列引发剂、无水氯化钙、六水合氯化镁、氯化钠、甲基橙、靛蓝二磺酸钠、盐酸等均为分析纯。
聚丙烯酰胺水解时间控制在2~4h聚丙烯酰胺水解时间控制在2~4h 1的水解聚丙烯酰胺水解时间控制在2~4h 1在碱性条件下,可产生水解,使酰胺基(-CONH2)变成羧基(-COOH),在NaOH存在的条件下,进一步中和成羧钠基(-COONa),酰胺基变成羧钠基的百分数,叫做水解度。
钻探施工中使用聚丙烯酰胺水解时间控制在2~4h1(PAM)一般都要进行水解,因为没有水解的PAM是一个非离子型的长链高分子,其酰胺基(-CONH2)对于粘土颗粒是一个很强的吸附基团,主要是与粘土晶格中的氧原子形成氢链,而且PAM的长链高分子有时其自身的一个酰胺基也会与另一个酰胺基形成氢链,从而使高分子卷曲,影响PAM更好地发挥。
经过水解后,可以使分子链上增加一部分阴离子型的羧钠基(-COONa),从而发生电离,同时也有强烈的水化能力,形成一个大水化膜,由于羧钠基(-COONa)之间的相互排斥,就使PAM高分子保持伸展。
实验证明,水解度在30%左右时,絮凝能力最强,水解度在60%以上,则有较好的降失水、提粘性能。
加温水解:90-100℃热水+PAM搅拌、加热+烧碱(NaOH)、搅拌3-4h,得部分水解聚丙烯酰胺水解时间控制在2~4h 1PHP。
烧碱(NaOH)加量:W=(40/71)×PAM×水解度式中:W加烧碱(NaOH)重量kg;实际加碱量需增加W 的5-10%。
PAM固体重量kg等于PAM的固体百分含量40:NaOH分子量71:PAM链节分子量水解1kgPAM,水解度30%,NaOH理论用量:PAM干粉(含量100%)+NaOH(0.169kg)+H2O(99kg)PAM干粉(含量7%)+NaOH(0.0118kg)+H2O(6kg)PAM干粉(含量8%)+NaOH(0.0135kg)+H2O(7kg)PAM干粉(含量9%)+NaOH(0.0152kg)+H2O(8kg)其加水量加到高分子浓度为1%时为宜。
聚丙烯酰胺的合成与水解、实验目的1. 熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2. 熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
、实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成:由于反应过程中无新的低分子物质产生,所以高分子的化学组成与起始单体相同,因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行,分子链增长。
当分子量增长到一定程度时,即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构,使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解,生成部分水解聚丙烯酰胺:随着水解反应的进行,有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三、仪器和药品1. 仪器恒温水浴,沸水浴,烧杯,量筒,搅拌棒,电子天平。
2. 药品丙烯酰胺(化学纯),过硫酸铵(分析纯),氢氧化钠(分析纯)四、实验步骤1.丙烯酰胺的加聚反应(1)用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量(后面计算用到这一质量)。
然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水,配成10 %的丙烯酰胺溶液。
(2)在恒温水浴中,将10 %丙烯酰胺加热到60℃,然后加入15 滴10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。
(3)在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。
(4)半小时后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。
2. 聚丙烯酰胺的水解(1)称量制得的聚丙烯酰胺,计算要补充加多少水,可配成 5 %聚丙烯酰胺的溶液。
(2)在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水,用搅拌棒搅拌,观察高分子的溶解情况。
(3)称取20g 5 %聚丙烯酰胺溶液(剩下的留作比较用)加入2mL 10%氢氧化钠,放入沸水浴中,升温至9 0 ℃以上进行水解。
(4)在水解过程中,慢慢搅拌,观察粘度变化,并检查氨气的放出(用湿的广泛pH试纸)。
(5)半小时后,将烧杯从沸水浴中取出,产物为部分水解聚丙烯酰胺。
(6)称取产物质量,补加蒸发损失的水量,制得5 %的部分水解聚丙烯酰胺。
中国石油大学 油田化学 实验报告实验日期:成绩:班级: 学号: 姓名:教师:同组者:聚丙烯酰胺的合成与水解一、实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二、实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成(温度50~80℃,pH 为6~7):---−−−−−→−-n O S NH H C CH H C nCH ][丨2)(2丨28224CONH 2 CONH 2由于反应过程中无新的低分子物质产生,所以高分子的化学组成与起始单体相同,因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行,分子链增长。
当分子量增长到一定程度时,即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构,使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解,生成部分水解聚丙烯酰胺。
----------→++--zy x n H C CH H C CH H C CH zNaOH O yH H C CH ][][][][丨2丨2丨22丨2CONH2 CONH 2 COOH COONa↑++3)(NH z y随着水解反应的进行,有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。
影响聚丙烯酰胺溶液粘度有以下几个因素:溶液中聚丙烯酰胺的质量分数、温度、剪切速率。
三、仪器与药品1.仪器电子天平,恒温水浴锅,量筒,烧杯,搅拌棒,药匙,Brookfield 粘度计。
2.药品丙烯酰胺,10%NaOH 溶液,10%过硫酸铵溶液,蒸馏水。
四、实验步骤1.聚丙稀铣胺的加聚反应(1)用电子天平称取烧杯和搅拌棒的质量。
然后在烧杯中加入4.0g 丙烯酰胺和40.0g 水,配成10%的丙烯酰胺溶液。
(2)在恒温水浴中,将10%丙烯酰胺加热到80℃,然后加入35滴左右10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。
(3)在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。
(4)20分钟后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。
大学化学原理实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:一. 实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二. 实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成:由于反应过程中无新的低分子物质产生,所以高分子的化学组成与起始单体相同,因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行,分链增长。
当分子量增长到一定程度时,即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构,使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解,生成部分水解聚丙烯酰胺:随着水解反应的进行,有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三. 仪器与药品1.仪器恒温水浴,沸水浴,烧杯,量筒,搅拌棒,台秤。
2.药品丙烯酰胺(化学纯)过硫酸铵(分析纯),氢氧化钠(分析纯)。
四. 实验步骤1.丙烯酰胺的加聚反应(1)用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量(后面计算用到这一质量)。
然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水,配成10%的丙烯酰胺溶液。
(2)在恒温水浴中,将10%丙烯酰胺加热到60℃,然后加入15 滴10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。
(3)在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。
(4)半小时后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。
2. 聚丙烯酰胺的的水解(1)称量制得的聚丙烯酰胺,计算要补充加多少水,可配成5%聚丙烯酰胺的溶液。
(2)在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水,用搅拌棒搅拌,观察高分子的溶解情况。
(3)称取20g 5%聚丙烯酰胺溶液(剩下的留作比较用)加入2mL 10%氢氧化钠,放入沸水浴中,升温至90℃以上进行水解。
(4)在水解过程中,慢慢搅拌,观擦粘度变化,并检查氨气的放出(用湿的广泛pH 试纸)。
(5)半小时后,将烧杯从沸水浴中取出,产物为部分水解聚丙烯酰胺。
(6)称取产物质量,补加蒸发损失的水量,制得5%的部分水解聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺生产工艺流程聚丙烯酰胺,这名字听起来是不是有点高大上?但其实它的生产工艺流程就像是一场精心编排的舞蹈,每一个步骤都充满了奇妙和挑战。
首先,咱们得准备好原材料,就像大厨做菜前要挑好新鲜的食材一样。
丙烯酰胺单体是这场“舞蹈”的主角,要保证它的纯度和质量,可不能有丝毫马虎。
这一步要是出了岔子,后面的步骤可就都乱套啦!然后是引发聚合反应。
这就好比是点燃了一场热闹的派对,让单体们欢快地聚在一起。
引发剂的选择和用量就像是派对的组织者,得把握好分寸,多了少了都不行。
要是引发剂用得不对,这场“派对”可就没法热闹起来啦!接下来是聚合反应的进行。
在合适的温度、压力和反应时间里,单体们手拉手形成长长的链,这就像是小朋友们排着队组成了长长的队伍。
这个过程中,要密切关注各种条件的变化,稍有不慎,这队伍可能就歪歪扭扭不成样子喽!反应完成后,还得进行分离和提纯。
把我们想要的聚丙烯酰胺从混合物中挑选出来,这就像是在一堆水果中挑出最甜的苹果,得有一双慧眼和精细的操作。
不然,混进了杂质,这“苹果”可就不甜啦!再说说干燥环节,把得到的聚丙烯酰胺弄干,就像是把洗好的衣服晾干一样。
温度和时间都得控制好,不然要么没干彻底,要么就给烤焦啦!最后是粉碎和包装。
把干燥好的聚丙烯酰胺变成合适的颗粒大小,然后精心包装起来,就像是给宝贝穿上漂亮的衣服,准备送出去见世面。
整个聚丙烯酰胺的生产工艺流程,每一步都得小心翼翼,就像走钢丝一样,稍有偏差,可能就前功尽弃。
但只要严格把控每一个环节,就能得到高质量的聚丙烯酰胺,为各种工业应用贡献力量。
所以说,这看似复杂的工艺流程,只要用心去对待,也能变得简单而有趣,不是吗?。
聚丙烯酰胺的制备方法详解聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物,化学式为(C3H5NO)n。
在常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。
热稳定性良好。
能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。
长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降,特别是在贮运条件较差时更为明显。
聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂,在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用,是一种极为重要的油田化学品。
聚丙烯酰胺的絮凝原理聚丙烯酰胺絮凝原理主要是靠吸附和架桥,通过高分子链上的带电基团吸附作用,将细小的颗粒拉到一起从而实现加速沉降,达到加快固液分离的目的。
制备方法聚丙烯酰胺生产步骤一共两步:单体生产技术:丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料,在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品,经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体,此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。
丙烯腈+(水催化剂/水)→合成→丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺。
催化剂的发展历史来分,单体技术已经历了三代:第一代为硫酸催化水合技术,此技术的缺点是丙烯腈转化率低,丙稀酰胺产品收率低、副产品低,给精制带来很大负担,此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性,使设备造价高,增加了生产成本;第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术,该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子,从而增加了后处理精制的成本;第三代为微生物腈水合酶催化生产技术,此技术反应条件温和,常温常压下进行,具有高选择性、高收率和高活性的特点,丙烯腈的转化率可达到100%,反应完全,无副产物和杂质。
产品丙烯酰胺中不含金属铜离子,不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子,简化了工艺流程,此外,气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈,具有高纯性,特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。
中国石油大学化学原理Ⅱ实验报告实验日期: 2014.11.07 成绩:班级:石工(实验)1202 学号:姓名:教师:同组者:实验六聚丙烯酰胺的合成与水解一、实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二、实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成:由于反应过程中无新的低分子物质产生,所以高分子的化学组成与起始单体相同,因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行,分子链增长。
当分子量增长到一定程度时,即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构,使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解,生成部分水解聚丙烯酰胺:随着水解反应的进行,有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三、仪器和药品1.仪器电子天平,恒温水浴锅,量筒,烧杯,药匙。
2.药品丙烯酰胺(化学纯),10%氢氧化钠溶液,10%过硫酸铵溶液、蒸馏水。
四、实验步骤1.丙烯酰胺的加聚反应(1)用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量。
然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml水,配成10%的丙烯酰胺溶液。
(2)在恒温水浴中,将10%丙烯酰胺加热到80℃,然后加入 15滴10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。
(3)在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。
(4)10分钟后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。
2.聚丙烯酰胺的的水解(1)称量制得的聚丙烯酰胺,计算要补充加多少水,可配成5%聚丙烯酰胺的溶液。
(2)在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水,用搅拌棒搅拌,观察高分子的溶解情况。
(3)称取 20g 5%聚丙烯酰胺溶液(剩下的留作比较)加入 2ml 10%氢氧化钠,放入沸水浴中,升温至90℃以上进行水解。
(4)在水解过程中,慢慢搅拌,观察粘度变化,并检查氨气的放出(用湿的广泛pH试纸)。
(5)半小时后,将烧杯从沸水浴中取出,产物为部分水解聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺管道水解工艺流程英文回答:
Polyacrylamide (PAM) is a polymer that is widely used in various industries, including wastewater treatment, oil and gas extraction, and paper manufacturing. However, PAM can pose environmental concerns if it is not properly managed. Therefore, it is important to have an effective hydrolysis process in place to break down PAM into harmless byproducts.
The hydrolysis process of PAM involves the reaction of PAM with water, resulting in the cleavage of the polymer chains and the formation of acrylamide monomers. This process can be carried out using different methods, including chemical hydrolysis and biological hydrolysis.
Chemical hydrolysis involves the use of chemicals, such as acids or bases, to accelerate the hydrolysis reaction. For example, sulfuric acid can be used to hydrolyze PAM
into acrylamide monomers. This method is often used in industrial settings where a large amount of PAM needs to be hydrolyzed quickly.
On the other hand, biological hydrolysis relies on the activity of microorganisms to break down PAM. Certain bacteria and fungi have enzymes that can degrade PAM into smaller molecules. This method is more environmentally friendly and is often used in wastewater treatment plants.
In both chemical and biological hydrolysis, the hydrolysis reaction can be influenced by various factors, such as temperature, pH, and concentration of PAM. For example, a higher temperature can accelerate the hydrolysis reaction, while a lower pH can promote the formation of acrylamide monomers. Therefore, it is important to optimize these factors to achieve efficient hydrolysis of PAM.
Once PAM is hydrolyzed, the resulting acrylamide monomers can be further treated or removed from the system. For example, in wastewater treatment plants, acrylamide monomers can be removed through processes such as
adsorption or biodegradation.
Overall, the hydrolysis process of PAM is essential for managing the environmental impact of this polymer. By breaking down PAM into harmless byproducts, we can ensure
the safe and sustainable use of this versatile polymer.
中文回答:
聚丙烯酰胺(PAM)是一种广泛应用于各个行业的聚合物,包括
废水处理、油气开采和造纸等。
然而,如果PAM没有得到妥善处理,可能会对环境造成影响。
因此,有必要采用有效的水解工艺将PAM
分解为无害的副产品。
PAM的水解过程涉及PAM与水的反应,导致聚合物链的断裂和
丙烯酰胺单体的形成。
这个过程可以使用不同的方法进行,包括化
学水解和生物水解。
化学水解涉及使用化学物质(如酸或碱)加速水解反应。
例如,硫酸可以用于将PAM水解为丙烯酰胺单体。
这种方法通常在需要快
速水解大量PAM的工业环境中使用。
另一方面,生物水解依靠微生物的活性来分解PAM。
某些细菌和真菌具有可以降解PAM的酶。
这种方法更加环保,通常在废水处理厂中使用。
在化学和生物水解中,水解反应受到多种因素的影响,例如温度、pH值和PAM浓度。
例如,较高的温度可以加速水解反应,而较低的pH值可以促进丙烯酰胺单体的形成。
因此,优化这些因素以实现高效水解PAM非常重要。
一旦PAM被水解,所得的丙烯酰胺单体可以进一步处理或从系统中去除。
例如,在废水处理厂中,丙烯酰胺单体可以通过吸附或生物降解等过程去除。
总的来说,PAM的水解过程对于管理这种聚合物的环境影响至关重要。
通过将PAM分解为无害的副产品,我们可以确保这种多功能聚合物的安全和可持续使用。