一种体型原油破乳剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种体型原油破乳剂，采用以下方法制备：(1)制备起始剂：将多乙烯多胺、苯酚和甲醛混合后依次进行加热、回流、脱水脱溶剂，降温获得起始剂；(2)制备中间体：向起始剂中加入碱粉，真空条件下依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，于120℃‑140℃反应4‑6h，降温获得中间体；(3)制备破乳剂：向中间体中加入双酚A型环氧树脂，于75℃‑90℃反应4‑6h，降温得破乳剂。本发明专利技术提供的破乳剂，可以获得体型结构的终产物，使最终的破乳剂产品分子量增大，同时还能增强破乳剂分子在稠油中的渗透、扩散，缩短破乳剂扩散时间，提高破乳剂产品的破乳性能。

A type demulsifier for crude oil and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种体型原油破乳剂及其制备方法和应用
本申请涉及石油化工
，尤其涉及一种体型原油破乳剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着油田的不断开发，油田逐步老化，采出的原油中含水量越来越高，甚至有的原油朝重质化转变。为了提高采油率，各油区根据地层特征均采用不同的强化采油技术，如碱驱、酸化压裂作业、泡沫驱、聚合物驱、蒸汽驱、表面活性剂驱、表面活性剂-聚合物二元驱和碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱等，这些技术的应用，为油田稳产、增产提供了有效的措施，取得了巨大的经济效益。但是由于这些措施的实施，将大量化学物质注入油层，不仅使地层水质的矿化度显著升高，而且使诸多油区的原油性质发生了较大变化。使采出原油的乳化程度进一步增强，出现了高碱性原油、高酸值原油、稠油、特稠油、高凝点原油、三次采油原油、高矿化度水质原油等，甚至使采出的原油和水形成水包油型(O/W)和多重(O/W/O、W/O/W)乳状液，造成了原油状态的差异，而且油田目前存在破乳脱水温度高，加量大，脱出污水不理想等问题，造成能源的巨大浪费。破乳剂是一种通过部分取代原油乳状液稳定膜，从而使原油乳状液稳定性遭到破坏，使原油乳状液中原油和水分离的表面活性剂。目前，我国油田使用效果较好的破乳剂以聚醚为主体的破乳剂，特别是以酚醛树脂为起始剂的聚醚破乳剂，具有较强的表面活性，适应性强，较好的润湿性能，足够的絮凝能力和较高的聚并效率等优点。然而，目前研究的聚醚破乳剂往往存在分子量小、稠油破乳困难、扩散不均匀、破乳速度慢、脱水率低等缺点。如，CN103146418A、CN102746470A提供的破乳剂采用丙烯酸等不饱和酸进行封端改性，分子量较小；CN1537924A采用水溶性交联剂合成破乳剂，制得的产品无法油溶，破乳效果不如油溶性破乳剂好；CN102676209A采用二元羧酸对破乳剂中间体分子进行交联改性，但其在稠油中的渗透、扩散性能一般，降低了破乳效率。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术旨在提供一种具有较高分子量、脱水速度快、绝对脱水率更高，能够有效处理稠油乳状液的原油破乳剂及其制备方法。一方面，本专利技术提供了一种体型原油破乳剂，具有由式(I)和式(II)表示的结构单元按(I)-(II)-(I)连接构成的聚合物：(I)：(II)：其中，R’：R脱去活泼氢；n1取1～30，n2取1～5；所述聚合物的分子量为8000～10000。优选地，所述R上的活泼氢包括式中苯羟基上的氢以及多乙烯多胺结构上的氨基氢。进一步地，所述聚合物的密度为1.00-1.02g/cm3，pH值为7～9，闪点≥50℃；外观性状为深黄色粘稠均匀液体，固含量≥95％。进一步地，所述聚合物的粘度＜300mPa.s，凝固点≤-35℃。进一步地，所述聚合物的绝对脱水率≥93％。在由上式表示的聚合物中，带有下角标为x、y的结构来源于原料多乙烯多胺，带有下角标为n的结构来源于双酚A型环氧树脂。本申请提供的原油破乳剂，利用双酚A型环氧树脂中两个环氧基的特性，可以有效将两个破乳剂中间体分子交联在一起，获得体型结构的终产物，使最终的破乳剂产品分子量增大，同时还具有较多的苯环结构，而苯环结构能增强破乳剂分子在稠油中的渗透、扩散，可以在较短时间内在稠油中达到均匀分布，以此来缩短破乳剂扩散时间，使破乳剂分子尽快发生作用，提高破乳效率，缩短破乳时间，从而提高破乳剂产品的破乳性能。另一方面，本专利技术还提供了一种上述体型原油破乳剂的制备方法，包括：(1)制备起始剂：将多乙烯多胺、苯酚和甲醛混合后依次进行加热、回流、脱水脱溶剂，降温获得起始剂；(2)制备中间体：向起始剂中加入碱粉，真空条件下依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，于120℃-140℃反应4-6h，降温获得中间体；(3)制备破乳剂：向中间体中加入双酚A型环氧树脂，于75℃-90℃反应4-6h，降温得破乳剂。进一步地，所述双酚A型环氧树脂选自环氧树脂828、环氧树脂E-51中的一种或多种，优选环氧树脂828。进一步地，所述双酚A型环氧树脂与所述中间体的添加质量比为3～5:50。进一步地，所述步骤(1)中苯酚、甲醛和多乙烯多胺的反应摩尔比为1:3:3。进一步地，所述步骤(1)中甲醛为37％甲醛溶液或多聚甲醛。进一步地，所述步骤(2)中起始剂、环氧丙烷、环氧乙烷的添加质量比为1:(15～35):(4～6)，优选1:(20～30):(4.5～5.5)，更优选1:29:5。进一步地，所述步骤(1)和/或步骤(2)中的溶剂为二甲苯。优选的，步骤(1)中将多乙烯多胺和熔融的苯酚溶于二甲苯中，再向其滴加甲醛；步骤(2)中将中间体和双酚A型环氧树脂分别溶于二甲苯中再混合，其中双酚A型环氧树脂与二甲苯的质量比为1:4。进一步地，上述方法中使用电加热反应釜和/或聚合釜。在优选地实施方式中，上述制备方法具体包括如下步骤：(1)向电加热反应釜中依次加入二甲苯、多乙烯多胺、熔融的苯酚，于50-60℃下搅拌均匀，再恒温滴加37％甲醛溶液，反应2h；再依次于120℃-130℃下反应2h，150℃-160℃下回流脱水6h，220℃-240℃脱溶剂4h，降温至100℃-110℃获得起始剂；(2)向起始剂中加入碱粉，于140℃真空脱水1h，通入环氧丙烷后反应2h，反应条件为温度130℃，压力-0.1Mpa～-0.05Mpa；通入环氧乙烷后反应2h，反应条件为温度125℃，压力-0.1Mpa～-0.05Mpa；反应完成后降温至65℃-70℃获得中间体；(3)将中间体与二甲苯于80℃搅拌均匀，再将双酚A型环氧树脂溶于二甲苯中并滴加至中间体的二甲苯溶液中，滴加时间1.5-2h，于85℃反应3h，降温至65-70℃得破乳剂。另一方面，本专利技术还提供了一种原油破乳剂，采用上述方法制得。采用上述方法制备原油破乳剂的合成路线如下：体型树脂起始剂R的合成：体型破乳剂中间体Y的合成：其中：R’为：R脱去苯羟基上的活泼氢。其中，令中间体为Y：体型原油破乳剂的合成：另一方面，本专利技术还提供了上述原油破乳剂，和/或上述方法制备获得的原油破乳剂在提高原油脱水率中的应用，优选，所述原油的含水量≤30％。本专利技术提供的原油破乳剂，脱水速度快，脱出水质清，油水界面齐，表现出显著的破乳脱水性能，具有高于现有破乳剂的脱水破乳效果。实验表明，本专利技术提供的原油破乳剂在70℃下处理含水量为30％的原油90min，50ppm浓度下的绝对脱水率高达95.8％，100ppm浓度下的绝对脱水率为100％。通过本申请能够带来如下有益效果：1、本专利技术提供的原油破乳剂，利用双酚A型环氧树脂中两个环氧基的特性，可以有效将两个破乳剂中间体分子交联在一起，获得体型结构的终产物，使最终的破乳剂产品分子量增大，从而提高破乳剂产品的破乳性能，实验表明，本专利技术提供的原油破乳剂的绝对脱水率≥93％；2、本专利技术提供的原油破乳剂还具有较多的苯环结构，而苯环结构能增强破乳剂分子在稠油中的渗透、扩散，可以在较短时间内在稠油中达到均匀分布，以此来缩短破乳剂扩散时间，使破乳剂分子尽快发生作用，提高破乳效率，缩短破乳时间；3、本专利技术提供的原油破乳剂可水溶，也可油溶，可针对不同的现场状况进行调整，使其能在现场发挥最佳性能，稳定现场；4、本专利技术提供的体型原油破乳剂的制备方法简单，原料易得，使所述体型原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体型原油破乳剂，其特征在于，具有由式(I)和式(II)表示的结构单元按(I)‑(II)‑(I)连接构成的聚合物：(I):

【技术特征摘要】
1.一种体型原油破乳剂，其特征在于，具有由式(I)和式(II)表示的结构单元按(I)-(II)-(I)连接构成的聚合物：(I):(II):其中，R’：R脱去活泼氢；n1取1～30，n2取1～5；所述聚合物的分子量为8000～10000。2.根据权利要求1所述的原油破乳剂，其特征在于，所述聚合物的密度为1.00-1.02g/cm3，pH值为7～9，闪点≥50℃；所述聚合物的外观性状为深黄色粘稠均匀液体，固含量≥95％。3.一种如权利要求1或2所述的体型原油破乳剂的制备方法，其特征在于，包括：(1)制备起始剂：将多乙烯多胺、苯酚和甲醛混合后依次进行加热、回流、脱水脱溶剂，降温获得起始剂；(2)制备中间体：向起始剂中加入碱粉，真空条件下依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，于120℃-140℃反应4-6h，降温获得中间体；(3)制备破乳剂：向中间体中加入双酚A型环氧树脂，于75℃-90℃反应4-6h，降温得...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔学章，崔仕章，王黎明，于长禄，谷之辉，徐丽君，吴丽丽，刘骁，
申请(专利权)人：山东德仕石油工程集团股份有限公司，山东德仕化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37