原油采出液中含有一定濃度和較大相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺（HPAM)，使溶液的 粘度增加，而聚丙烯酰胺化學(xué)降解在原油中的滯留必將影響石油加工產(chǎn)品的質(zhì)量。通過選定幾種降解劑， 由實(shí)驗(yàn)來考察其濃度、溶液pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)聚丙烯酰胺降解的影響。結(jié)果 表明，對(duì)于給定的降解劑，溶液pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間均影響HPAM的降解效果。總體 上，低溶液pH值、高反應(yīng)溫度對(duì)HPAM降解反應(yīng)有利，一定長的反應(yīng)時(shí)間可以使HPAM的 降解程度增加。
采用美國產(chǎn)HPAM，分子量為1 016萬，配 制HPAM水溶液，實(shí)驗(yàn)中所用的HPAM水溶液 除特殊說明外，濃度均為1 500 ppm (1 ppm = 1〇_6)，其《值為6.0。實(shí)驗(yàn)條件：反應(yīng)溫度45 X：， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為27 r/min，剪切速率為145.8廠1。 HPAM的化學(xué)降解性質(zhì)體現(xiàn)在粘度損失上，用 RV—2型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定粘度。因儀器讀數(shù)a值 與溶液粘度成線性關(guān)系，為了方便起見，實(shí)驗(yàn)中沒 有把(》值換算成粘度值，而直接用值來表示粘度 的變化情況。
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2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論'
S2082_+Fe2+為氧化一還原引發(fā)體系。氧化 一還原引發(fā)體系的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)活化能較低，可在較 低溫度下引發(fā)降解，并有較快的降解速率。
S2082_+Fe2+引發(fā)體系為水溶性的，S2 082- 單獨(dú)熱分解時(shí)的活化能為140 kj/tnol，與Fe2+組 成氧化一還原引發(fā)體系后，活化能降為50 kJ/mol， 可在5 €下引發(fā)降解。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，S2 082_+Fe2+降解體系是比 Fe2+和S2082_更為理想的降解劑，其作用效果要 比？^+和32082—單獨(dú)存在時(shí)好得多。作為HPAM _ 的理想降解劑，該降解體系具有如下優(yōu)點(diǎn)：①降解 速度快，絕大部分的降解反應(yīng)都發(fā)生在反應(yīng)開始的 短時(shí)間內(nèi)；②HPAM的降解程度高；③降解反應(yīng) 受反應(yīng)條件（如溶液pH值、反應(yīng)溫度）限制小。
(1)從《值與s2o82—濃度的關(guān)系以及《值與 Fe2+濃度的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)S2 082_的濃度為 70 ppm、Fe2+的濃度為10 ppm時(shí)，對(duì)HPAM有 最好的降解效果。因此，就以確定S2082-和Fe2+
的最佳復(fù)配濃度分別為70 ppm和10 ppm。
(2)從〇值、HPAM溶液降粘百分?jǐn)?shù)與PH 值關(guān)系可以看出，當(dāng)溶液pH值低于7.1時(shí)，隨著 pH值的降低，HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù)增大， HPAM的降解程度增大；當(dāng)溶液pH值高于7.1 時(shí)，HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù)不再隨pH值的變 化而改變，這與單獨(dú)以S2082_和Fez+為降解劑時(shí) 相比，具有“抗堿性”，即在堿性增強(qiáng)時(shí)，此降解 劑使HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù)一直保持在87%這 一較高水平。
(3)從a值、HPAM溶液降粘百分?jǐn)?shù)與反應(yīng) 溫度的關(guān)系可以看出，反應(yīng)溫度越高，HPAM的 降解程度越高。在32〇82_的濃度為70卯!11、？62+ 的濃度為10 ppm、pH值為5. 1、反應(yīng)時(shí)間為2 h 的反應(yīng)條件下，當(dāng)反應(yīng)溫度為95 °C時(shí)，HPAM溶 液的降粘百分?jǐn)?shù)為96.7%;在22 €時(shí)，HPAM 溶液的降粘百分?jǐn)?shù)達(dá)到了 80.0%;而在同樣的反 應(yīng)條件下，當(dāng)反應(yīng)溫度為22€時(shí)，單獨(dú)以&082_ 作降解劑時(shí)的HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù)僅為 30.0%。這表明S2Os2_和Fe2+降解體系在低溫時(shí) 就具有高活性的特點(diǎn)。
(4)從a值、HPAM溶液降粘百分?jǐn)?shù)與反應(yīng) 時(shí)間的關(guān)系可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加， HPAM的降解程度增加。的濃度為70 ppm、 Fe2+的濃度為10 ppm、溶液pH值為5.1、反應(yīng)溫 度為45 X：的反應(yīng)條件下，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3d時(shí)， HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，為95%。 在同樣的反應(yīng)條件下，HPAM溶液的降粘百分?jǐn)?shù) 在反應(yīng)開始的5 min和0. 5 h內(nèi)分別達(dá)到了 83. 3% 和85.0%，占總降粘百分?jǐn)?shù)的87. 7%和89.5%。 這說明S2 08卜+ Fe〃降解體系對(duì)HPAM的降解反 應(yīng)都是在反應(yīng)開始的短時(shí)間內(nèi)完成的。