一种破乳剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及一种破乳剂及其制备方法、应用，属于石油加工技术领域。本发明专利技术的破乳剂的制备方法，包括以下步骤：1)将式I所示化合物与化合物A在酯化催化剂的作用下进行酯化反应，得到酯化产物；所述化合物A为不饱和羧酸和/或不饱和酸酐；2)将酯化产物作为聚合单体进行碳碳双键的聚合反应，即得；所述聚合反应的温度为70～90℃，时间为0.5～1.5h。本发明专利技术的破乳剂的制备方法，提高了产物分子量，制得的破乳剂具有较强表面活性、较好的亲油亲水性，同时适用于油水乳状液和老化原油，是一种破乳效率高、成本低、用量小、副作用小等特点的油田用高效脱水破乳剂。

【技术实现步骤摘要】
一种破乳剂及其制备方法、应用
本专利技术涉及一种破乳剂及其制备方法、应用，属于石油加工

技术介绍
原油在开采过程中，常伴随着水的产生形成乳化程度不同的油水乳状液，不仅增大了储运和加工设备的负荷，增加能源消耗，而且会在破乳脱水系统沉降罐内形成高粘度老化油。这些油水乳状液及老化原油破乳脱水比较困难，很难依靠单纯重力沉降法完成油水分离，常规的加温、加药处理效果也差强人意，主要表现为：油水分离速度慢、分离出的原油中含水量高、脱出污水中含油量高、并在污水沉降罐中形成较厚的乳化过渡层等，影响原油外输质量及污水处理系统正常运行，对油田生产造成不利影响。目前常用的破乳剂以聚醚类破乳剂为主，分子量较低，脱水速度慢，油水分离不彻底，尤其对老化原油适应性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对油水乳状液和老化油具有良好破乳、脱水效果的破乳剂的制备方法。本专利技术还提供了一种采用上述制备方法制得的破乳剂。本专利技术还提供了一种上述破乳剂在老化原油破乳中的应用。为了实现以上目的，本专利技术的破乳剂的制备方法所采用的技术方案是：一种破乳剂的制备方法，包括以下步骤：1)将式I所示化合物与化合物A在酯化催化剂的作用下进行酯化反应，得到酯化产物；所述化合物A为不饱和羧酸和/或不饱和酸酐；式I中，R1为x为2～5，R为羟基封端的聚醚链段；2)将酯化产物作为聚合单体进行碳碳双键的聚合反应，即得。本专利技术的破乳剂的制备方法，通过酯化反应在式I化合物上连接可聚合不饱和双键，再通过碳碳双键的聚合实现不同分子间的键合，提高了产物分子量。在原油乳状液中，油水界面膜的机械强度与紧密程度是原油乳状液稳定性的决定性因素，而油水界面膜的强度和紧密程度主要决定于界面膜的成膜物质。原油中存在的天然表面活性物质如胶质、沥青质、石油磺酸盐等，是油水界面膜的主要成膜物质，其在油水界面上排列较为规则和紧密，使得油水界面膜的强度较高，原油乳状液稳定性较强，难以破乳和脱水。本专利技术制得的破乳剂属于改性聚醚，不仅具有较高分子量，且具有多分枝结构和较长的分子链段及较强表面活性、较好的亲油亲水性，在油水界面上通过界面吸附顶替部分原界面膜中天然的成膜物质，形成混杂的新型界面膜，该膜中由于分子体积较大、分子间空隙较大、相互之间排列疏松，使得分子间作用力较小，膜的强度大大降低，从而更利于破乳和脱水。该破乳剂适用于油水乳状液和老化原油破乳脱水，具有破乳效率高、用量小、成本低等特点。优选的，所述聚醚链段包括疏水链段和亲水链段。所述亲水链段为聚环氧乙烷链段，所述疏水链段为聚环氧丙烷链段。聚醚链段同时含有聚环氧乙烷链段(PEO链段)和聚环氧丙烷链段(PPO链段)能够使制得的破乳剂同时具有亲油亲水性能，能够快速在油水乳状液的油水界面上铺展并部分取代原来的表面活性物质。破乳剂的破乳效果也与分子中PPO链段的链长、PEO链段的链长以及PPO链段与PEO链段的比例有较大的关系，主要表现在PPO链段的长度、PEO链段的长度以及PPO链段与PEO链段的比例会影响到破乳剂的亲水与亲油性，PEO链段亲水性伸入水相，PPO链段亲油性，同时PPO链段中醚键的氧原子还可与水进行多点吸附，形成松散、易破裂的界面膜，有利于破乳。将PEO链段、PPO链段按合适比例结合，可得到在油相和水相中都有一定溶解度的较高表面活性、较低油水界面张力和在油水界面膜上有较强铺展能力的破乳剂。为了提高破乳剂的稳定性，达到较好的破乳效果，进一步优选的，R为-(C3H6O)m(C2H4O)nH，m：n＝2～3.5﹕1。更进一步的，m为9～14，n为4～5。优选的，所述酯化反应的温度为120～130℃，时间为4～6h。本专利技术的制备方法采用的不饱和羧酸中含有烯属碳碳双键和羧基。优选的，所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸中的一种或任意组合。所述不饱和酸酐为马来酸酐。优选的，式I所示化合物与化合物A的质量比为1﹕3～8。控制式I化合物与化合物A的质量比在此范围能够尽量使酯化反应进行完全，且不饱和酸适当过量，可使最终产物的酸性增加，有利于提高其水溶性及破乳脱水效果。常规的酯化催化剂均可用于本专利技术的制备方法。优选的，所述酯化催化剂为对甲苯磺酸、4-二甲氨基吡啶、无水醋酸钠、乙酸锌、氧化锌、氧化锡中的一种或任意组合。所述酯化催化剂与化合物A的质量比为1﹕40～70。优选的，上述任意的制备方法的步骤2)中，所述聚合反应由引发剂引发。所述引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二月桂酰(LPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化二碳酸二辛酯(EHP)、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)中的一种或任意组合。所述引发剂与用于生成酯化产物的化合物A的质量比为1～10﹕320。进一步优选的，步骤2)中，所述引发剂与用于生成酯化产物的化合物A的质量比为2～5﹕320。优选的，步骤2)中，所述聚合反应的温度为70～90℃，时间为0.5～1.5h。优选的，步骤1)中的酯化反应在无氧条件下回流进行。步骤2)中的聚合反应在溶剂中进行。所述溶剂优选为甲苯。溶剂与化合物A的质量比为1﹕2.5～10，进一步优选为1：5～7。优选的，R为-(C3H6O)m(C2H4O)nH时，式I所示化合物采用包括如下步骤的方法制得：在碱性条件下，将乙二胺改性酚胺树脂作为起始剂依次与环氧丙烷、环氧乙烷进行开环聚合反应，即得。优选的，所述开环聚合反应在125～145℃、0.3～0.4MPa的条件进行。所述环氧丙烷与环氧乙烷的质量比为2～3.5﹕1。与环氧丙烷进行开环聚合反应的时间为3～4h。与环氧乙烷进行开环聚合反应的时间为3～4h。式I所示化合物的制备方法中，乙二胺改性酚胺树脂与环氧丙烷的质量比1:70～100。所述开环聚合反应在催化剂的作用下进行。例如开环聚合反应可以在氢氧化钾作为催化剂的作用下进行。氢氧化钾与乙二胺改性酚胺树脂的质量比为3：6～8。优选的，所述乙二胺改性酚胺树脂是将乙二胺醛酚、多乙烯多胺和甲醛进行反应制得；所述乙二胺醛酚与多乙烯多胺的摩尔比为1﹕8，乙二胺醛酚与甲醛的摩尔比为1﹕8～8.2。优选的，乙二胺改性酚胺树脂的制备方法中，所述反应的温度为90～120℃。进一步优选的，乙二胺改性酚胺树脂的制备方法中，所述反应为先在90～100℃进行反应，然后在110～120℃进行反应。优选的，乙二胺改性酚胺树脂的制备方法中，所述反应的时间为2.5～4h。例如可以先在90～100℃反应1～1.5h，然后在110～120℃反应1.5～2.5h。优选的，所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一种或任意组合。优选的，所述乙二胺醛酚的制备方法，包括以下步骤：i)在碱性条件下，将甲醛和乙二胺在70～90℃进行反应，得到乙二胺醛；甲醛和乙二胺的摩尔比为4～4.5﹕1；ii)在酸性条件下，将制得的乙二胺醛和苯酚在80～100℃进行反应，得到乙二胺醛酚；苯酚与乙二胺醛的摩尔比为4～4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种破乳剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)将式I所示化合物与化合物A在酯化催化剂的作用下进行酯化反应，得到酯化产物；所述化合物A为不饱和羧酸和/或不饱和酸酐；/n

【技术特征摘要】
1.一种破乳剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将式I所示化合物与化合物A在酯化催化剂的作用下进行酯化反应，得到酯化产物；所述化合物A为不饱和羧酸和/或不饱和酸酐；



式I中，R1为



x为2～5，R为羟基封端的聚醚链段；
2)将酯化产物作为聚合单体进行碳碳双键的聚合反应，即得。


2.根据权利要求1所述的破乳剂的制备方法，其特征在于：所述聚醚链段包括疏水链段和亲水链段。


3.根据权利要求1所述的破乳剂的制备方法，其特征在于：R为-(C3H6O)m(C2H4O)nH，m为9～14，n为4～5，m：n＝2～3.5﹕1。


4.根据权利要求1所述的破乳剂的制备方法，其特征在于：所述酯化反应的温度为120～130...

【专利技术属性】
技术研发人员：常大明，禹越海，王小勇，杨彬，张忠，陈荣凤，刘永存，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11