聚丙烯酰胺与Cr(Ⅲ)低聚物交联机理的研究

采用分离Cr(Ⅲ )低聚物 ,分别考察其与聚丙烯酰胺反应活性的方法 ,研究了Cr(Ⅲ )低聚物与部分水解的聚丙烯酰胺交联机理 .用离子交换色谱法分离Cr(Ⅲ )低聚物得到纯的单体、二聚体和三聚体 ,经紫外、氧化还原滴定和离子色谱法确定了它们的结构 ,分别用它们与部分水解的聚丙烯酰胺交联反应 .在pH =6～ 12 ,聚合物浓度在 30 0～ 10 0 0mg L ,交联剂Cr(Ⅲ )浓度在 2～ 2 5mg L的范围 ,对成胶因素进行对比研究 .实验结果发现二聚体成胶的pH范围宽 ,用量少 ,三聚体次之 ,单体最差 .说明Cr(Ⅲ )低聚物是成胶反应的决定步骤 ,二聚体的反应活性最高 .从而完善地阐述了Cr(Ⅲ )

由电镀含铬废水合成吡啶酸铬(Ⅲ)的研究

本文对电镀含铬废水进行了处理,采用电镀含铬废水合成了有机铬饲料添加剂──吡啶酸铬(Ⅲ),同时采用电导、紫外、红外光谱对吡啶酸铬的性质进行了研究．

有机铬(Ⅲ)制剂的应用效果研究

有机铬(Ⅲ)制剂具有独特的生物活性及生理功效,其中以吡啶-2-甲酸铬应用最为广泛,对动物体的生长性能、胴体性状等方面具有不同程度的促进作用,在医学领域治疗人类糖尿病的临床试验上也具有重要的生理活性作用.

海水中Cr（Ⅲ）的氧化作用

本文以人工海水和天然海水为介质，研究了Ｃｒ（Ⅲ）被Ｈ２Ｏ２，的氧化作用，结果表明，Ｃｒ（Ⅲ）的氧化速率为介质ｐＨ和温度的函数；海水中溶解有机质的存在也将影响Ｃｒ（Ⅲ）的氧化速率，随着海水中腐殖质（ＨＡ）浓度的增加其氧化速率呈现下降趋势。其原因可解释为腐殖质对Ｃｒ（Ⅲ）的配合作用和对Ｃｒ（Ⅵ）的还原—催化作用。

聚丙烯酰胺冻胶用铬(Ⅲ)交联剂的定量测定

考察了多种因素对Ｃｒ（Ⅲ）ＥＤＴＡ分光光度法测定铬（Ⅲ）交联剂浓度的准确度的影响，确定此方法在油田矿场条件下相对误差在±４％以内。此方法可用于油田调剖堵水现场铬（Ⅲ）交联剂产品质量检验及调剖堵水过程监测，已在江苏油田真４９井调剖堵水现场得到实际应用。

超痕量六价铬分析仪检测制革场地中六价铬

为解决制革等污染场地中Cr(Ⅲ)-有机络合物会干扰六价铬(Ⅵ)测定的问题,通过优化仪器色谱条件、在现有行业标准基础上改进前处理方式,使用超痕量六价铬分析仪检测六价铬,并通过在土壤中投加低、中、高浓度的三价铬、六价铬以及Cr(Ⅲ)-有机络合物考察三价铬、色度和Cr(Ⅲ)-有机络合物对六价铬测定的影响。结果表明,仪器的最佳色谱条件为流动相浓度0.1 mol/L、流动相pH=9、浓硫酸体积分数为1%、流动相流速1.2 mL/min、衍生试剂流速0.7 mL/min。样品预处理方式由抽滤提取改进为离心提取,上机前样品pH值无需调节,可提高检测效率。方法操作简便、耗时短,且不受三价铬、样品色度及Cr(Ⅲ)-有机络合物的干扰。方法的精密度和正确度均显著提高,相对标准偏差为1.7%~5.2%,加标回收率均在94.6%~103%。通过与液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪对实际样品测定结果的统计学检验发现,结果无显著性差异。方法适用于制革、电镀等富含Cr(Ⅲ)-有机络合物场地中六价铬的测定。

普适性有机铬交联剂CL-Ⅰ的研制

有机铬交联剂CL-Ⅱ和CL-Ⅲ对一些商品聚合物(HPAM)溶液的交联增粘效果不佳,加入除氧剂也不能使增粘效果明显改善.用原子吸收法和核磁共振法对商品聚合物进行分析,发现其中含有可阻滞聚合物与Cr3+之间交联反应的某种物质,法国SNF公司的聚合物3530S中该物质含量最高.筛选出了一种可屏蔽该物质的化合物,在羧酸铬交联剂中加入该屏蔽物及除氧剂,得到了Cr3+含量44～50 g/kg,普适性很强的交联剂CL-Ⅰ.对于用矿化度5.7 g/L的模拟污水配制的浓度1500 mg/L的包括3530S在内的9种商品聚合物溶液,CL-Ⅰ在加量为25、20 mg/L,甚至15 mg/L时均可产生交联增粘效果.CL-Ⅰ也可用于清水聚合物溶液的交联.CL-Ⅰ在40℃放置30天后的交联活性基本不变.聚合物/CL-Ⅰ(1500/25 mg/L)污水溶液在70℃反应3天后,生成的弱凝胶70℃、0.422 Hz下的复数粘度η*超过200 mPa·s,在70℃密闭热老化90天后粘度保持率大于80%.图2表7参2.

堵水调剖用有机铬交联剂的微胶囊化研究

选择轻质碳酸钙作固化剂,加适量黏合剂(聚乙二醇溶液),将含Cr3+67%的胜利采油院有机铬交联剂(墨绿色液体)固化,按1∶1质量比将固化交联剂与成球促进剂(微晶纤维素)混合,加适量黏合剂,在挤出滚圆机上制成粒度1632目的素丸,再以乙基纤维素水分散体为包衣剂,在给定工艺条件下用流化床法制成覆膜有机铬交联剂。根据70℃下在水中的铬释放率曲线和聚合物-交联剂体系黏度发展曲线,确定覆膜后最佳热处理温度为60℃,包衣膜厚度(以素丸质量增加率表示)决定延缓交联时间,当素丸质量增加率由10%增大到40%时,实验成胶体系黏度增加到10Pa·s以上所需的时间由16h延长到32h,包衣膜厚度可按要求选择。使用微胶囊化的交联剂可使聚合物溶液成胶时间明显延后。

两次成胶的聚合物凝胶堵剂的研制及应用

采用2种不同的交联剂,研制了在地面温度下形成流动凝胶,注入地层后形成强凝胶的聚合物水基凝胶堵剂,通过组份用量优选得到了最佳配方:聚合物HPAM(M=1.9×107,HD=25%)8.0g/L+有机铬交联剂(以Cr3+计)0.5g/L+20%有机树脂溶液5.0g/L+增强剂(无机盐)1.0g/L,以淡水配液。该优化配方堵剂液在20℃下2h内第一次成胶,粘度升至5～6Pa·s,在72℃下4～12h第二次成胶,强度达到G级。将优化配方堵剂液1.0PV注入含1.7～2.0mm宽裂缝的人造砂岩岩心,在72℃候凝72h后突破压力梯度为32～61MPa/m。介绍了在克拉玛依油田八区下乌尔禾组裂缝性油藏一个一注六采井组,用该堵剂实施注水井调剖和采油井(2口)堵水的良好结果。图2表5参6。

草酸铬交联剂的合成与室内性能研究

以氯化铬和草酸钠为原料合成了一种交联剂,以草酸根为配体与Cr^(3+)络合,考察交联剂与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的凝胶交联性能。考察了交联剂的摩尔比、交联剂与HPAM的交联质量分数、交联温度和体系pH值对凝胶性能的影响。

中低渗油藏弱凝胶驱油体系的室内研究

Z35断块聚合物驱中,针对Z145井存在的注入压力不上升,未形成有效流动阻力的问题,在聚合物中加入交联剂及其他添加剂,形成黏度更高的弱凝胶体系.确定了有机铬弱凝胶体系最佳配方:聚丙烯酰胺KY62210浓度为800～1 200 mg/L,Cr(Ⅳ)交联剂浓度为200～400 mg/L,稳定剂硫脲浓度为200 mg/L,体系pH为7～8.KY62210浓度为1 000 mg/L时,成胶后黏度最高可达674.30 mPa·s,油藏温度下热稳定100 d后,黏度仍保持在300.00 mPa·s以上.并联岩心驱油实验表明,该有机铬弱凝胶体系对低渗岩心的提高采收率为13.2％.

复合型有机铬/HPAM凝胶体系的室内研究

通过实验室静态试验 ,研究了以部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)和有机铬交联剂 (ZWY -A)为主体与固体颗粒形成的复合凝胶体系。考察了固体颗粒、HPAM浓度、交联剂浓度和体系PH值对凝胶性能的影响。该凝胶体系的成胶时间在不同条件下从几个小时至几十个小时的变化。可用于油田大剂量的深度调剖作业。

AM/AMPS二元共聚物/有机铬胶态分散凝胶的制备

用AM/AMPS二元共聚物、有机铬交联剂及各种添加剂在高矿化度 (9.4× 10 5mg/L)油田注入水中配制成功耐温性好的胶态分散凝胶 ,供中原油田高温高盐油藏调驱用。通过一系列室内筛选实验 ,确定了成胶溶液的配方(以mg/L计 ) :共聚物 5 0 0 ;交联剂 90 ;延缓交联剂 2 0 0 ;两种稳定剂各 2 0 0 ;pH值 8。此配方成胶溶液在 90℃下成胶时间为 48小时 ,形成的胶态分散凝胶在 90℃长期高温老化过程中 ,90天内粘度基本不变 (2 40→ 2 35mPa·s) ,90天后粘度轻微下降 (12 0天时 2 0 5mPa·s,2 10天时 175mPa·s) 。

临界温度下不同凝胶体系适应性研究及配方优化

为了满足现场深部调驱的需求,研究适用于临界温度(65~75℃)条件下的凝胶调驱体系配方。采用室内实验评价方法对聚丙烯酰胺(HPAM)-有机铬和聚丙烯酰胺(HPAM)-酚醛树脂共2种常用凝胶体系在70℃条件下的适应性进行了分析与评价。研究结果表明,酚醛树脂凝胶比有机铬凝胶的成胶黏度高,黏弹性模量大,说明附着力和抗剪切能力强;成胶的浓度下限低,可大大降低调驱成本。然而,酚醛树脂凝胶存在交联速度慢、交联时间过长(120~140 h)等问题,因此引入金属离子增加交联反应类型,将交联时间缩短至48 h;得到了适用于临界温度下的可动凝胶体系配方:聚合物浓度为1200 mg/L,交联剂浓度为1300 mg/L,促胶剂浓度为50 mg/L。对应凝胶体系的交联时间为48 h,成胶黏度为2100 mPa·s,70℃条件下,恒温考察90 d,黏度保持率达到70%以上,并且仍保持较好的黏弹性,未出现破胶、析水现象,说明体系长期稳定性良好。

有机铬催化剂中铬价态的测定

采用等离子发射光谱法测定有机铬催化剂中的铬价态,用H2SO4溶解有机样品,在特定的pH条件下沉淀Cr(Ⅲ)来分离Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),并选择了合适的分析谱线和积分时间。方法简便、准确、快速。回收率为95%～104%,相对标准偏差<2.0%,检出限为0.0095μg/g。

不同条件下Fe(Ⅲ)催化有机酸光化学还原Cr(Ⅵ)的比较研究

为开发含Cr(Ⅵ)废水处理工艺提供必要资料,对不同条件下Fe(Ⅲ)催化有机酸光化学还原Cr(Ⅵ)进行了比较研究。研究结果表明,Cr(Ⅵ)的还原不仅受pH、Fe(Ⅲ)或有机酸的起始浓度以及共存阳离子的影响,而且还与有机酸种类有关。低pH的酸性条件有利于Cr(Ⅵ)的光化学还原,在pH 3.0条件下经3 h后的还原率达89.9%,在pH 5.0经3 h后其还原率为37.3%。Fe(Ⅲ)或有机酸起始浓度增高会促进Cr(Ⅵ)的还原,在pH 3.0和Fe(Ⅲ)浓度高于Cr(Ⅵ)浓度条件下导致在3 h后Cr(Ⅵ)的光化学还原率达100%。共存Al(Ⅲ)或Cu(Ⅱ)会抑制Cr(Ⅵ)的光化学还原。由Fe(Ⅲ)催化3种有机酸对Cr(Ⅵ)的光化学还原作用大小次序为:酒石酸>柠檬酸>苹果酸。还对不同条件影响Cr(Ⅵ)的光化学还原可能机制作了讨论。