[发明专利]一种污水净化或驱油用液相组合物及其制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种液相组合物及其制备方法。所述液相组合物包括疏水缔合聚合物、表面活性剂和改性碳纳米材料；其中，所述改性碳纳米材料为双亲改性碳纳米材料。本申请提供的液相组合物，在利用表面活性剂提升疏水缔合聚合物表观粘度的同时，通过改性碳纳米材料的协助作用，降低表面活性剂的使用浓度，进而提升聚合物在污水处理以及石油开采过程中的工作效率。

技术领域

本申请涉及一种可用于污水净化和石油开采的液相组合物及其制备方法、应用，属于环境治理以及石油开采技术领域。

背景技术

在环境治理领域，聚合物吸附是一种较为重要的污水净化手段。聚合物分子的高粘度以及长分子链的吸附作用，可以有效地降低污水杂质的流动速率，同时吸附各类有害的金属离子，并在一定时间内完成自主沉降。

而在石油开采领域，聚合物驱也是进一步提升整体石油采收率的有效方法，在各大油田中已经得到了广泛地应用。聚合物驱通过改变油水间的相互作用，增强流度控制作用并扩大波及体积，从而达到降低岩心内部原油残余量的目的。其中，疏水缔合型的聚丙烯酰胺是既可用于污水处理，又可用于石油开采的聚合物材料。

但受实际环境中各类化学物质的影响，聚合物的粘度会明显降低，极大地限制了实际的工作效率。在目前的技术中，常常在疏水缔合聚合物中添加一定的表面活性剂，增加聚合物分子间的交联几率，提高聚合物在污水净化以及驱替过程中的表观粘度，从而提升工作效率。

目前技术的问题在于，为了能充分提高疏水缔合聚合物的粘度，保证污水处理以及聚合物驱的进行，必须在较佳浓度下使用表面活性剂，但表面活性剂与聚合物的较佳作用浓度往往较高，过高的表面活性剂会引发一系列问题。第一，表面活性剂浓度过高容易与聚合物在剪切力的作用下发生色谱分离，使得聚合物的粘度下降，而这些分离出的表面活性剂还可能使水油发生乳化，后续的破乳环节会增加工作成本；第二，离子型的表面活性剂在高盐环境下极易析出，析出后的表面活性剂无法发挥增粘作用；第三，表面活性剂有一定的毒性，过度使用会对土壤以及环境造成影响。因此，需要寻找一种全新的方法，在降低表面活性剂最佳使用量的同时，保证疏水缔合聚合物粘度的提升。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种液相组合物，在利用表面活性剂提升疏水缔合聚合物表观粘度的同时，通过改性碳纳米材料的协助作用，降低表面活性剂的使用浓度，增加聚合物在污水净化以及聚合物驱过程中的工作效率。

一种液相组合物，所述液相组合物包括疏水缔合聚合物、表面活性剂和改性碳纳米材料；其中，所述改性碳纳米材料为双亲改性碳纳米材料。

本申请中，碳基双亲纳米材料的作用尤为明显。双亲纳米材料的疏水面可以与表面活性剂的疏水链发生疏水缔合作用，避免表面活性剂在矿物质的作用下，发生团聚而形成胶束，同时双亲纳米的亲水面又能与聚合物上酰胺类物质吸附，进一步加强表面活性剂在增粘过程中的“桥梁”作用。因此，合理地使用双亲纳米材料，可以有效地降低表面活性剂在增粘过程中的使用浓度。而鉴于碳基材料对环境友好的特性，碳基双亲纳米材料在各类污水以及油藏条件下都可以广泛使用。

可选地，所述疏水缔合聚合物包括疏水缔合型聚丙烯酰胺。

可选地，所述表面活性剂包括非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂中任一种。

优选地，所述非离子型表面活性剂选自吐温20、甜菜碱中的任一种。

优选地，所述离子型表面活性剂选自a-烯烃磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。

具体地，所述表面活性剂选自吐温20、甜菜碱、a-烯烃磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。

可选地，所述改性碳纳米材料包括经改性剂修饰的氧化石墨烯；