پلی اکریل آمید PAM
پلی آکریل آمید (به اختصار PAM یا PAAM)، با فرمول-[CH2CH]nCONH2-، پلیمری است که از پلیمریزاسیون مونومرهای آکریل آمید به وجود می آید. پلی آکریل آمید به عنوان روان کننده، عامل تعلیق، تثبیت کننده خاک رس، عامل جابجایی روغن، کاهش اتلاف آب و عامل ضخیم کننده، به طور گسترده ای در حفاری، اسیدی کردن، شکستگی، مسدود کردن آب، سیمان کاری، بازیافت نفت ثانویه و سوم استفاده می شود و یک میدان نفتی بسیار مهم است. شیمیایی
پلی آکریل آمیدها به عنوان طبقه بندی می شوندغیر یونی (NPAM)، کاتیونی (CPAM)، آنیونی (APAM) و آمفیونیک (Amphionic PAM). پلی آکریل آمید آنیونی اغلب به عنوان یک اصلاح کننده خاک برای زمین های زیر کشت و به عنوان یک عامل کنترل فرسایش سایت استفاده می شود. مواد یونی مانند نمک باعث می شود پلی آکریل آمید ماده جاذب خود را آزاد کند.
اثر لخته سازی محصولات PAM در تصفیه فاضلاب
با توجه به خواص مواد معلق، غلظت و عملکرد لخته سازی پلی آکریل آمید، بارش را می توان به: بارش طبیعی، بارش لخته سازی، بارش منطقه ای تقسیم کرد. غلظت ذرات معلق در بارش منطقه ای بیشتر است (بیش از 5000 میلی گرم در لیتر) و نشست ذرات تحت تأثیر سایر ذرات اطراف قرار می گیرد و موقعیت نسبی ذرات بدون تغییر باقی می ماند و یک فرورفتگی کلی را تشکیل می دهد و یک غرق واضح وجود دارد. رابط گل و آب بین آنها و آب شفاف شده است. ته نشینی منطقه ای در هر دو مخزن ته نشینی ثانویه و مخزن غلیظ کننده لجن رخ داده است.
پلی آکریل آمید آنیونی (APAM)عبارتند از: وزن مولکولی فوق العاده بالا (بیش از 25 میلیون)، وزن مولکولی بالا (تا 20 میلیون)، وزن مولکولی متوسط (حدود 16 میلیون)، محتوای جامد بیش از 89 درصد
یک پلیمر محلول در آب است که معمولاً در تصفیه آب، کاغذسازی، فرآوری مواد معدنی و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می شود. این نوعی پلی آکریل آمید است که دارای یک گروه عملکردی با بار منفی مانند کربوکسیلات یا سولفونات است که به ستون فقرات پلیمر متصل است.
APAM معمولاً در فرآیندهای تصفیه آب به عنوان لخته ساز استفاده می شود که به حذف جامدات معلق و سایر ناخالصی ها از آب کمک می کند. این کار با ایجاد پلی بین ذرات موجود در آب، باعث می شود که آنها به هم چسبیده و خارج از آب مستقر شوند. APAM همچنین در فرآیند ساخت کاغذ برای بهبود استحکام کاغذ و افزایش زهکشی و ماندگاری استفاده می شود.
به طور کلی، APAM به دلیل اثربخشی به عنوان لخته ساز و توانایی آن در بهبود خواص رئولوژیکی سیالات حفاری، بیشتر در میدان نفتی استفاده می شود. با این حال، CPAM می تواند در برخی از برنامه های کاربردی نیز موثر باشد و ممکن است در برخی موارد ترجیح داده شود. انتخاب نوع پلی آکریل آمید برای استفاده به نیازها و شرایط خاص عملیات میدان نفتی بستگی دارد.
پلی آکریل آمید غیر یونی (NPAM) عبارتند از: وزن مولکولی متوسط (بیش از 15 میلیون)، وزن مولکولی کم (تا 8 میلیون)، محتوای جامد بیش از 89 درصد
مخفف پلی آکریل آمید غیریونی است که نوعی پلیمر محلول در آب است که شبیه پلی آکریل آمید آنیونی (APAM) است اما هیچ گروه عاملی باردار ندارد. از پلیمریزاسیون مونومرهای آکریل آمید در حضور یک سورفکتانت غیریونی تولید می شود.
NPAM وزن مولکولی بالایی دارد و می تواند زنجیره های مولکولی بزرگی را تشکیل دهد که به آن اجازه می دهد به عنوان یک لخته ساز در تصفیه فاضلاب، کاغذ سازی و سایر فرآیندهای صنعتی عمل کند. NPAM به ویژه در تصفیه فاضلاب حاوی ذرات آلی و معدنی و همچنین روغن و چربی موثر است.
برخلاف APAM، NPAM بار منفی ندارد، بنابراین به شدت روی سطح ذرات جذب نمی شود. با این حال، هنوز هم می تواند پل هایی را بین ذرات ایجاد کند که منجر به تشکیل لخته هایی می شود که خارج از محلول قرار می گیرند.
NPAM به طور کلی برای استفاده در کاربردهای صنعتی و محیطی بی خطر در نظر گرفته می شود، اما مانند APAM، باید با احتیاط از آن برای جلوگیری از استنشاق، بلع یا تماس با پوست یا چشم استفاده کرد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض غلظت های بالای NPAM ممکن است باعث مشکلات تنفسی یا تحریک پوست شود.
به طور کلی، NPAM یک پلیمر مفید برای لخته سازی و ته نشینی در فرآیندهای مختلف صنعتی است، به ویژه در کاربردهایی که پلیمرهای آنیونی ممکن است به دلیل ماهیت باردار مناسب نباشند.
پلی آکریل آمید کاتیونی (CPAM)
یک پلیمر محلول در آب است که به طور گسترده به عنوان لخته کننده، منعقد کننده و غلیظ کننده در صنایع مختلف مانند تصفیه فاضلاب، کاغذسازی، نساجی و معدن استفاده می شود. CPAM نوعی پلی آکریل آمید است که دارای یک گروه عاملی با بار مثبت مانند آمونیوم یا آمونیوم چهارتایی است که باعث می شود در اتصال با ذرات باردار منفی مانند خاک رس، سیلت و مواد آلی موجود در آب بسیار موثر باشد.
در تصفیه فاضلاب، CPAM به عنوان یک منعقد کننده اولیه برای حذف جامدات معلق، کلوئیدها و مواد آلی از فاضلاب استفاده می شود. CPAM همچنین میتواند به عنوان یک لختهساز برای تجمع ذرات منعقد شده به تودههای بزرگتر مورد استفاده قرار گیرد، که میتوان آنها را به راحتی از طریق رسوب، شناورسازی یا فیلتراسیون از آب جدا کرد.
در کاغذسازی، CPAM به خمیر کاغذ اضافه می شود تا حفظ و زهکشی الیاف را بهبود بخشد که می تواند استحکام کاغذ را افزایش داده و هزینه تولید را کاهش دهد. CPAM همچنین می تواند به عنوان یک عامل اندازه برای بهبود مقاومت کاغذ در برابر آب استفاده شود.
در صنایع نساجی و معدنی از CPAM به عنوان ضخیم کننده برای افزایش ویسکوزیته مایع استفاده می شود که می تواند کیفیت محصول را بهبود بخشد و هزینه تولید را کاهش دهد. CPAM به طور کلی برای استفاده در این صنایع بی خطر در نظر گرفته می شود، اما باید با احتیاط از آن استفاده کرد زیرا در صورت تماس با پوست یا استنشاق ممکن است باعث تحریک پوست یا مشکلات تنفسی شود.
چگونه پلی آکریل آمید در میدان نفتی کار می کند؟
پلی آکریل آمید (PAM) یک پلیمر مصنوعی محلول در آب است که کاربردهای گسترده ای در صنعت نفت و گاز دارد. در میدان نفتی، PAM به عنوان افزودنی سیال حفاری، اصلاح کننده ویسکوزیته، کاهش دهنده اصطکاک و لخته ساز استفاده می شود.
افزودنی سیال حفاری:PAM به سیالات حفاری اضافه می شود تا ویسکوزیته و پایداری سیال حفاری افزایش یابد. این کمک می کند تا از هدر رفتن مایع حفاری در سازندهای متخلخل جلوگیری شود و همچنین به حمل قلمه ها به سطح کمک می کند.
اصلاح کننده ویسکوزیته:PAM می تواند ویسکوزیته روغن و مایعات مبتنی بر آب را تغییر دهد. هنگامی که به یک مایع مبتنی بر روغن اضافه می شود، می تواند ویسکوزیته را افزایش دهد و روانکاری بهتری ارائه دهد. هنگامی که به یک مایع مبتنی بر آب اضافه می شود، می تواند ویسکوزیته را کاهش دهد و خواص جریان سیال را بهبود بخشد.
کاهنده اصطکاک:PAM می تواند اصطکاک بین سیال حفاری و دیواره گمانه را کاهش دهد. این کمک می کند تا فشار مورد نیاز برای گردش سیال به حداقل برسد، که می تواند منجر به کاهش سایش و پارگی تجهیزات حفاری شود.
فلوکولانت:PAM همچنین به عنوان فلوکولانت در میدان نفتی استفاده می شود. به جداسازی جامدات از مایعات کمک می کند و می توان از آن برای حذف جامدات معلق از آب تولید شده استفاده کرد. این می تواند به کاهش اثرات زیست محیطی تولید نفت کمک کند و آب تولید شده را برای استفاده مجدد مناسب سازد.
