Polyacrylamid PAM
Polyacrylamid (abgekürzt PAM oder PAAM), mit der Formel-[CH2CH]nCONH2-ist ein Polymer, das durch Polymerisation von Acrylamidmonomeren entsteht. Als Schmiermittel, Suspensionsmittel, Tonstabilisator, Ölverdrängungsmittel, Wasserverlustreduzierer und Verdickungsmittel wird Polyacrylamid häufig beim Bohren, Ansäuern, Brechen, Wasserstopfen, Zementieren sowie bei der sekundären und tertiären Ölförderung eingesetzt und ist ein sehr wichtiges Ölfeld chemisch.
Polyacrylamide werden klassifiziert alsnichtionisch (NPAM), kationisch (CPAM), anionisch (APAM) und amphionisch (Amphionic PAM). Das anionische Polyacrylamid wird häufig als Bodenverbesserungsmittel für Kulturflächen und als Erosionsschutzmittel für Standorte verwendet. Ionische Stoffe wie Salz bewirken, dass das Polyacrylamid seine absorbierende Substanz abgibt.
Flockungseffekt von PAM-Produkten in der Abwasserbehandlung
Abhängig von den Eigenschaften der Schwebstoffe, der Konzentration und der Flockungsleistung von Polyacrylamid kann der Niederschlag in natürliche Niederschläge, Flockungsniederschläge und regionale Niederschläge unterteilt werden. Die Konzentration suspendierter Partikel in regionalen Niederschlägen ist höher (mehr als 5000 mg/l), und die Ablagerung von Partikeln wird durch andere umgebende Partikel beeinflusst, und die relativen Positionen der Partikel bleiben unverändert, wodurch ein ganzer gemeinsamer Absink entsteht, und es gibt eine klare Sicht Schlamm-Wasser-Grenzfläche zwischen ihnen und dem geklärten Wasser. Sowohl im Nachklärbecken als auch im Schlammeindickungsbecken kam es zu regionaler Sedimentation.
Anionisches Polyacrylamid (APAM)enthalten: ultrahohes Molekulargewicht (über 25 Millionen), hohes Molekulargewicht (bis zu 20 Millionen), mittleres Molekulargewicht (ca. 16 Millionen), Feststoffgehalt über 89 Prozent
ist ein wasserlösliches Polymer, das häufig in der Wasseraufbereitung, Papierherstellung, Mineralverarbeitung und anderen industriellen Anwendungen verwendet wird. Es handelt sich um eine Art Polyacrylamid, das über eine negativ geladene funktionelle Gruppe, beispielsweise ein Carboxylat oder Sulfonat, verfügt, die an das Polymergerüst gebunden ist.
APAM wird häufig in Wasseraufbereitungsprozessen als Flockungsmittel verwendet, das dabei hilft, suspendierte Feststoffe und andere Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Es funktioniert, indem es eine Brücke zwischen den Partikeln im Wasser bildet, wodurch diese verklumpen und sich aus dem Wasser absetzen. APAM wird auch im Papierherstellungsprozess verwendet, um die Papierfestigkeit zu verbessern und die Entwässerung und Retention zu verbessern.
Im Allgemeinen wird APAM aufgrund seiner Wirksamkeit als Flockungsmittel und seiner Fähigkeit, die rheologischen Eigenschaften von Bohrflüssigkeiten zu verbessern, häufiger im Ölfeld eingesetzt. CPAM kann jedoch auch in bestimmten Anwendungen wirksam sein und in manchen Fällen bevorzugt werden. Die Wahl des zu verwendenden Polyacrylamidtyps hängt von den spezifischen Anforderungen und Bedingungen des Ölfeldbetriebs ab.
Nichtionisches Polyacrylamid (NPAM) enthalten: mittleres Molekulargewicht (über 15 Millionen), niedriges Molekulargewicht (bis zu 8 Millionen), Feststoffgehalt über 89 Prozent
steht für nichtionisches Polyacrylamid, eine Art wasserlösliches Polymer, das dem anionischen Polyacrylamid (APAM) ähnelt, aber keine geladenen funktionellen Gruppen aufweist. Es wird durch Polymerisation von Acrylamidmonomeren in Gegenwart eines nichtionischen Tensids hergestellt.
NPAM hat ein hohes Molekulargewicht und kann große Molekülketten bilden, wodurch es als Flockungsmittel bei der Abwasserbehandlung, der Papierherstellung und anderen industriellen Prozessen fungieren kann. NPAM ist besonders wirksam bei der Behandlung von Abwasser, das organische und anorganische Partikel sowie Öle und Fette enthält.
Im Gegensatz zu APAM ist NPAM nicht negativ geladen und adsorbiert daher nicht so stark auf der Oberfläche von Partikeln. Es kann jedoch immer noch Brücken zwischen Partikeln bilden, was zur Bildung von Flocken führt, die sich aus der Lösung absetzen.
NPAM gilt im Allgemeinen als sicher für den Einsatz in Industrie- und Umweltanwendungen, aber wie APAM sollte es mit Vorsicht gehandhabt werden, um Einatmen, Verschlucken oder Kontakt mit Haut oder Augen zu verhindern. Eine längere Exposition gegenüber hohen NPAM-Konzentrationen kann zu Atemproblemen oder Hautreizungen führen.
Insgesamt ist NPAM ein nützliches Polymer zur Flockung und Sedimentation in verschiedenen industriellen Prozessen, insbesondere in Anwendungen, bei denen anionische Polymere aufgrund ihrer geladenen Natur möglicherweise nicht geeignet sind
Kationisches Polyacrylamid (CPAM)
ist ein wasserlösliches Polymer, das häufig als Flockungsmittel, Koagulans und Verdickungsmittel in verschiedenen Branchen wie der Abwasserbehandlung, der Papierherstellung, der Textilindustrie und im Bergbau eingesetzt wird. CPAM ist eine Art Polyacrylamid mit einer positiv geladenen funktionellen Gruppe wie Amino oder quaternärem Ammonium, wodurch es sich äußerst wirksam an negativ geladene Partikel wie Ton, Schlick und organische Stoffe im Wasser bindet.
Bei der Abwasserbehandlung wird CPAM als primäres Koagulans verwendet, um suspendierte Feststoffe, Kolloide und organische Stoffe aus dem Abwasser zu entfernen. CPAM kann auch als Flockungsmittel verwendet werden, um die koagulierten Partikel zu größeren Massen zusammenzufassen, die durch Sedimentation, Flotation oder Filtration leicht vom Wasser getrennt werden können.
Bei der Papierherstellung wird dem Zellstoff CPAM zugesetzt, um die Retention und Entwässerung der Fasern zu verbessern, was die Papierfestigkeit erhöhen und die Produktionskosten senken kann. CPAM kann auch als Leimungsmittel verwendet werden, um die Wasserbeständigkeit des Papiers zu verbessern.
In der Textil- und Bergbauindustrie wird CPAM als Verdickungsmittel verwendet, um die Viskosität der Flüssigkeit zu erhöhen, was die Produktqualität verbessern und die Produktionskosten senken kann. CPAM gilt im Allgemeinen als sicher für die Verwendung in diesen Branchen, sollte jedoch mit Vorsicht gehandhabt werden, da es bei Hautkontakt oder Einatmen zu Hautreizungen oder Atemwegserkrankungen führen kann.
Wie wirkt Polyacrylamid im Ölfeld?
Polyacrylamid (PAM) ist ein synthetisches wasserlösliches Polymer, das in der Öl- und Gasindustrie vielfältige Anwendungen findet. Im Ölfeld wird PAM als Bohrflüssigkeitszusatz, Viskositätsmodifikator, Reibungsverminderer und Flockungsmittel verwendet.
Bohrflüssigkeitszusatz:PAM wird Bohrspülungen zugesetzt, um die Viskosität und Stabilität der Bohrspülung zu erhöhen. Es trägt dazu bei, den Verlust von Bohrflüssigkeit in poröse Formationen zu verhindern und trägt außerdem dazu bei, das Bohrklein an die Oberfläche zu befördern.
Viskositätsmodifikator:PAM kann die Viskosität von Flüssigkeiten auf Öl- und Wasserbasis verändern. Wenn es einer ölbasierten Flüssigkeit zugesetzt wird, kann es die Viskosität erhöhen und für eine bessere Schmierfähigkeit sorgen. Wenn es einer Flüssigkeit auf Wasserbasis zugesetzt wird, kann es die Viskosität verringern und die Fließeigenschaften der Flüssigkeit verbessern.
Reibungsreduzierer:PAM kann die Reibung zwischen der Bohrflüssigkeit und der Bohrlochwand verringern. Dies trägt dazu bei, den für die Zirkulation der Flüssigkeit erforderlichen Druck zu minimieren, was zu einer Verringerung des Verschleißes der Bohrausrüstung führen kann.
Flockungsmittel:PAM wird auch als Flockungsmittel im Ölfeld eingesetzt. Es hilft bei der Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten und kann zur Entfernung suspendierter Feststoffe aus produziertem Wasser verwendet werden. Dies kann dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der Ölförderung zu verringern und das produzierte Wasser für die Wiederverwendung geeignet zu machen.
