Emulsión catiónica de PAM para aguas residuales aceitosas en yacimientos petrolíferos

La poliacrilamida catiónica en yacimientos petrolíferos (CPAM), como floculante polimérico catiónico eficiente, desempeña un papel crucial en el tratamiento de deshidratación de lodos oleosos. Su mecanismo de acción y sus efectos están estrechamente relacionados con las características de los lodos oleosos y su propia estructura, como se detalla a continuación:  

1. Características y dificultades de deshidratación de lodos aceitosos 

Los lodos aceitosos son una mezcla compleja que se genera durante procesos como la explotación petrolera, la refinación y la ingeniería química. Se componen principalmente de una fase oleosa (petróleo crudo, petróleo emulsionado, petróleo disperso), una fase acuosa (agua libre, agua ligada) y una fase sólida (arena, partículas de materia orgánica, etc.). 

Las principales dificultades en su deshidratación son las siguientes: 

1) Alta estabilidad de las partículas: Las superficies de las partículas en fase sólida suelen presentar cargas negativas debido a la adsorción de grasas o electrolitos. La fuerte repulsión electrostática entre partículas dificulta su agregación natural. 

2) Obstrucción de la grasa: La grasa (especialmente el aceite emulsionado) forma una película de aceite en la superficie de las partículas, lo que dificulta su separación del agua. Además, reduce la fluidez y la filtrabilidad del lodo. 

3) Agua fuertemente ligada: Parte del agua se encuentra ligada (como agua adsorbida o agua capilar) en los espacios entre partículas o envuelta en grasa. Los métodos convencionales de deshidratación física (como la filtración a presión) dificultan su eliminación eficaz. 

2. Realizaciones específicas de los efectos de deshidratación En el tratamiento de lodos aceitosos, la aplicación de emulsión catiónica química de yacimientos petrolíferos puede mejorar significativamente el rendimiento de deshidratación, manifestándose específicamente de la siguiente manera: 

1) Reducción del contenido de humedad del lodo: Tras la floculación con PAM de yacimientos petrolíferos, los flóculos de lodo se compactan. El contenido de humedad de la torta de filtración tras la filtración a presión o la centrifugación puede reducirse del 85 % al 95 % al 60 % al 80 %. 

2) Mejora de la eficiencia de deshidratación: La estructura mejorada de los flóculos mejora la filtrabilidad de los lodos, acorta el tiempo de filtración y aumenta la capacidad de procesamiento por unidad de tiempo. 

3) Mejora de las propiedades de la torta de filtración: Se aumenta la tenacidad de la torta de filtración, lo que hace que sea menos probable que se adhiera a la tela filtrante y reduce el costo del tratamiento posterior (como transporte, vertedero, incineración). 

4) Purificación del filtrado: El proceso de floculación puede adsorber y eliminar parte de la grasa y las partículas suspendidas, reduciendo la DQO y la turbidez del filtrado y aliviando la presión del posterior tratamiento de aguas residuales. 

3. Factores clave que afectan los efectos de deshidratación 

1) Selección del tratamiento de agua con poliacrilamida: Es necesario seleccionar un grado catiónico (generalmente entre el 20 % y el 60 %) y un peso molecular adecuados (un peso molecular medio-alto favorece la formación de puentes) según el contenido de grasa y la densidad de carga de partículas del lodo. Para lodos con alto contenido de grasa, puede ser necesario utilizar PAM de yacimientos petrolíferos con bajo peso molecular y alto grado catiónico para mejorar la demulsificación y la neutralización de la carga. 

2) Dosis de PAM para yacimientos petrolíferos: Si la dosis de PAM para yacimientos petrolíferos es insuficiente, la floculación es incompleta y el efecto de deshidratación es deficiente. Una dosis excesiva de PAM para yacimientos petrolíferos puede provocar que las partículas queden completamente envueltas por sus moléculas, lo que produce un efecto de protección coloidal que dificulta la formación de flóculos. La dosis óptima de PAM para yacimientos petrolíferos debe determinarse mediante pruebas de jarra (generalmente entre el 0,1‰ y el 1‰ del peso seco del lodo). 

3) Valor de pH: El PAM de yacimientos petrolíferos presenta un alto grado de ionización de grupos catiónicos en condiciones neutras o ligeramente ácidas, lo que resulta en un mejor efecto. Un ambiente fuertemente alcalino puede causar la inactivación de los grupos catiónicos, por lo que es necesario ajustar el pH del lodo con antelación. 

4) Condiciones de agitación: Después de la dosificación, se requiere una agitación adecuada (evitando el cizallamiento severo que dañe los flóculos) para asegurar la mezcla uniforme del PAM del campo petrolífero y el lodo y para darle pleno juego a su función. 

4. Aplicación práctica 

La emulsión catiónica de poliacrilamida para aguas residuales aceitosas en yacimientos petrolíferos se utiliza ampliamente en el tratamiento de deshidratación de lodos aceitosos en yacimientos petrolíferos, lodos de fondo en refinerías y lodos aceitosos en la industria química del carbón. Se utiliza a menudo en combinación con equipos como filtros prensa de placas y marcos, filtros prensa de banda y centrífugas espirales horizontales. 

Es uno de los auxiliares claves para la reducción y tratamiento inocuo de lodos aceitosos.

Otros atributos

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