פוליאקרילאמיד PAM
פוליאקרילאמיד (בקיצור PAM או PAAM), עם הנוסחה-[CH2CH]nCONH2-, הוא פולימר הנוצר מפילמור של מונומרים אקרילאמיד. כחומר סיכה, חומר השעיה, מייצב חימר, חומר עקירת שמן, מפחית אובדן מים וחומר עיבוי, נעשה שימוש נרחב בפוליאקרילאמיד בקידוח, החמצה, שבירה, סתימת מים, מלט, שחזור נפט משני ושלישוני, והוא שדה נפט חשוב מאוד. כִּימִי.
פוליאקרילמידים מסווגים כלא-יוני (NPAM), קטיוני (CPAM), אניוני (APAM) ואמפיוני (Amphionic PAM). הפוליאקרילאמיד האניוני משמש לעתים קרובות כתיקון קרקע לאדמה מעובדת וכחומר לבקרת שחיקה באתר. חומרים יוניים כמו מלח גורמים לפוליאקרילאמיד לשחרר את החומר הסופג שלו.
השפעת הצקה של מוצרי PAM בטיפול בשפכים
על פי המאפיינים של חומר מרחף, ריכוז וביצועי צפיפות של פוליאקרילאמיד, ניתן לחלק את המשקעים ל: משקעים טבעיים, משקעים של קצף, משקעים אזוריים. ריכוז החלקיקים המרחפים במשקעים אזוריים גבוה יותר (יותר מ-5000 מ"ג/ליטר), וההתיישבות של החלקיקים מושפעת מחלקיקים אחרים שמסביב, והמיקומים היחסיים של החלקיקים נשארים ללא שינוי, ויוצרים שקיעה משותפת שלמה, וישנה ברורה. ממשק מי בוץ בינם לבין המים המובהרים. שיקוע אזורי התרחש הן במיכל שיקוע משני והן במיכל עיבוי בוצה.
פוליאקרילאמיד אניוני (APAM)לִכלוֹל: משקל מולקולרי גבוה במיוחד (מעל 25 מיליון), משקל מולקולרי גבוה (עד 20 מיליון), משקל מולקולרי בינוני (כ-16 מיליון), תכולת מוצקים מעל 89 אחוז
הוא פולימר מסיס במים המשמש בדרך כלל לטיפול במים, ייצור נייר, עיבוד מינרלים ויישומים תעשייתיים אחרים. זהו סוג של פוליאקרילאמיד שיש לו קבוצה פונקציונלית בעלת מטען שלילי, כגון קרבוקסילאט או סולפונט, המחוברת לשדרת הפולימר.
APAM נמצא בשימוש נפוץ בתהליכי טיפול במים כחומר פלוקולנט, המסייע להסיר מוצקים מרחפים וזיהומים אחרים מהמים. זה עובד על ידי יצירת גשר בין חלקיקים במים, וגורם להם להתקבץ ולהתמקם מחוץ למים. APAM משמש גם בתהליך ייצור הנייר כדי לשפר את חוזק הנייר ולשפר את הניקוז והשמירה.
באופן כללי, APAM נמצא בשימוש נפוץ יותר בשדה הנפט בשל יעילותו כחומר פלוקולנט ויכולתו לשפר את התכונות הריאולוגיות של נוזלי הקידוח. עם זאת, CPAM יכול להיות יעיל גם ביישומים מסוימים ועשוי להיות מועדף במקרים מסוימים. הבחירה באיזה סוג של פוליאקרילאמיד להשתמש תלויה בצרכים ובתנאים הספציפיים של פעולת שדה הנפט.
פוליאקרילאמיד לא-ניוני (NPAM) לִכלוֹל: משקל מולקולרי בינוני (מעל 15 מיליון), משקל מולקולרי נמוך (עד 8 מיליון), תוכן מוצק מעל 89 אחוז
מייצג פוליאקרילאמיד לא-יוני, שהוא סוג של פולימר מסיס במים הדומה לפוליאקרילאמיד אניוני (APAM) אך אין לו קבוצות פונקציונליות טעונות. הוא מיוצר על ידי פילמור של מונומרים אקרילאמיד בנוכחות חומר פעיל שטח לא יוני.
ל-NPAM יש משקל מולקולרי גבוה והוא יכול ליצור שרשראות מולקולריות גדולות, מה שמאפשר לו לתפקד כצוק בטיפול בשפכים, ייצור נייר ותהליכים תעשייתיים אחרים. NPAM יעיל במיוחד בטיפול בשפכים המכילים חלקיקים אורגניים ואי-אורגניים, כמו גם שמנים ושומנים.
שלא כמו APAM, NPAM אינו טעון שלילי, ולכן אינו נספג באותה עוצמה על פני החלקיקים. עם זאת, הוא עדיין יכול ליצור גשרים בין חלקיקים, מה שמוביל להיווצרות של פקקים המתיישבים מתוך התמיסה.
NPAM נחשב בדרך כלל בטוח לשימוש ביישומים תעשייתיים וסביבתיים, אך כמו APAM, יש לטפל בו בזהירות כדי למנוע שאיפה, בליעה או מגע עם העור או העיניים. חשיפה ממושכת לריכוזים גבוהים של NPAM עלולה לגרום לבעיות נשימה או גירוי בעור.
בסך הכל, NPAM הוא פולימר שימושי להצקה ושקיעה בתהליכים תעשייתיים שונים, במיוחד ביישומים שבהם פולימרים אניונים עשויים שלא להתאים בשל אופיים הטעון.
פוליאקרילאמיד קטיוני (CPAM)
הוא פולימר מסיס במים שנמצא בשימוש נרחב כחומר קצף, קרישה ומעבה בתעשיות שונות, כגון טיפול בשפכים, ייצור נייר, טקסטיל וכרייה. CPAM הוא סוג של פוליאקרילאמיד בעל קבוצה פונקציונלית טעונה חיובית, כגון אמינו או אמוניום רבעוני, מה שהופך אותו ליעיל ביותר בקשירה עם חלקיקים בעלי מטען שלילי, כגון חימר, סחף וחומרים אורגניים במים.
בטיפול בשפכים, CPAM משמש כחומר קרישה ראשוני להסרת מוצקים מרחפים, קולואידים וחומרים אורגניים מהשפכים. CPAM יכול לשמש גם כחומר פלוקולנט כדי לצבור את החלקיקים הקרושים למוניות גדולות יותר, אותן ניתן להפריד בקלות מהמים על ידי שקיעה, ציפה או סינון.
בייצור נייר, CPAM מתווסף לעיסה כדי לשפר את השמירה והניקוז של הסיבים, מה שיכול להגביר את חוזק הנייר ולהפחית את עלות הייצור. CPAM יכול לשמש גם כחומר גודל לשיפור עמידות הנייר במים.
בתעשיות הטקסטיל והכרייה, CPAM משמש כחומר מעבה להגדלת צמיגות הנוזל, מה שיכול לשפר את איכות המוצר ולהפחית את עלות הייצור. CPAM נחשב בדרך כלל בטוח לשימוש בתעשיות אלו, אך יש לטפל בו בזהירות מכיוון שהוא עלול לגרום לגירוי בעור או לבעיות נשימה אם הוא בא במגע עם העור או בשאיפה.
כיצד פועל פוליאקרילאמיד בשדה הנפט?
פוליאקרילאמיד (PAM) הוא פולימר סינתטי מסיס במים בעל מגוון רחב של יישומים בתעשיית הנפט והגז. בשדה הנפט, PAM משמש כתוסף נוזל קידוח, משנה צמיגות, מפחית חיכוך, וחומר פלקט.
תוסף נוזל קידוח:PAM מתווסף לנוזלי הקידוח כדי להגביר את הצמיגות והיציבות של נוזל הקידוח. זה עוזר למנוע אובדן של נוזל קידוח לתוך תצורות נקבוביות וגם עוזר לשאת את הייחורים אל פני השטח.
משנה צמיגות:PAM יכול לשנות את הצמיגות של שמן ונוזלים על בסיס מים. כאשר מוסיפים לנוזל על בסיס שמן, זה יכול להגביר את הצמיגות ולספק סיכה טובה יותר. כאשר מוסיפים לנוזל על בסיס מים, זה יכול להפחית את הצמיגות ולשפר את תכונות הזרימה של הנוזל.
מפחית חיכוך:PAM יכול להפחית את החיכוך בין נוזל הקידוח לקיר הקידוח. זה עוזר למזער את הלחץ הנדרש להזרמת הנוזל, מה שעלול להוביל להפחתת הבלאי בציוד הקידוח.
חומר זרימה:PAM משמש גם כפלקולנט בשדה הנפט. זה עוזר להפריד בין מוצקים לנוזלים וניתן להשתמש בו כדי להסיר מוצקים מרחפים מהמים המופקים. זה יכול לעזור להפחית את ההשפעה הסביבתית של הפקת נפט ולהפוך את המים המופקים למתאימים לשימוש חוזר.
