一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂及其制备方法，该制备方法在偶氮二异丁腈引发下，丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯与丙烯酸发生加成聚合反应，之后分离产物得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。可降解的丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯(BGFAA)与丙烯酸(AA)加成聚合，增大分子量，削弱减薄油水界面膜，提高其破乳脱水性能，不但缓解了生态环境压力，符合低碳经济、循环利用资源的理念，而且产物结构中含有多个芳香基团与稠油中胶质、沥青质等天然乳化剂的结构相似，可以快速溶解扩散到油水界面发挥破乳作用，脱水率高、用量少、油水分离快。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂及其制备方法
本专利技术属于油田用化学品
，涉及稠油乳液脱水处理，具体涉及一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，黏稠油开采比例迅速增长，稠油中富含大量胶质、沥青质等稠合芳香烃。作为天然乳化剂，胶质沥青质的存在会使石油采出液形成的乳液非常稳定。但是，各地区不同的地理环境、开采方式下开采的石油组分差别很大，对原油破乳剂的要求也不尽相同，常规的原油破乳剂已不能满足当今的稠油破乳需要。因此急需研制一种针对性的破乳能力强、油水分离快的稠油破乳剂。大分子量的破乳剂具有脱水率高、用量少、脱出水质清等显著优点，烷基酚类聚醚与丙烯酸等单体发生酯化聚合反应，不仅使聚醚分子链增长分子量增大，而且同时引入了芳香环结构，根据相似相容原理，具有芳香基团的破乳剂添加到油水乳液后，能够迅速向稠油乳状液界面溶解扩散、使界面膜变薄破裂释放出包裹的水滴，从而具有破乳脱水速度快、脱水率高的优势，受到国内外广大学者的广泛关注。比如，文章《油田化学》2002，34(3):237-240，陈妹等采用丙烯酸和马来酸酐与3种不同聚醚型破乳剂的混合物为原料，酯化聚合制成了高分子原油破乳剂，并对其进行了破乳脱水实验性能测试，结果表明：在90min、50℃、破乳剂用量200mg/kg时，对大庆、胜利孤岛、安哥拉卡宾达等3地不同的原油乳状液脱水率均达到95％以上，与国内常用破乳剂相比破乳脱水效果极为优异。商绍程发表的文章《特种油气藏》2007，14(3):75-77，其中报道，在丙烯酸∶聚醚摩尔比为1:1.3、BPO用量为12％、酯化温度122℃、酯化时间6h、聚合温度80℃、聚合时间2h、甲苯作为带水剂的最佳条件对RSA-16035型聚醚进行改性，在80℃、160mg/L、180min的条件下对辽河油田原油的脱水量为25mL，脱水效果比现场使用的标样高出25％。张中洋等发表的文章《石油与天然气化工》2008，37(6):507-509)中提到，用丙烯酸对SLD-1002型聚醚(胜利化工集团生产)进行改性，确定了丙烯酸改性破乳剂的最佳工艺，在55℃、加药体积为1％、120min的条件下，对辛三外原油、孤二原油及孤三原油的脱水率均达到了90％以上，高于其他未改性的破乳剂。综上所述，丙烯酸改性聚醚破乳剂具有优良的破乳脱水性能、使用方便、适用范围广，是目前油田用化学品与原油破乳脱水处理领域的研究热点。但是，现有的烷基酚类改性聚醚破乳剂虽然破乳脱水效果良好，但是存在脱出水质泛黄、水中含油量高、在造成油资源浪费的同时会严重污染环境。另外，烷基酚类物质大多是由珍贵的石油资源加工而成，不仅制备成本昂贵浪费资源，而且使用后不易生物降解，严重污染破坏自然环境，给生态系统和人类社会造成直接的影响和危害。在原油破乳脱水处理领域寻找绿色可降解的生物质破乳剂，缓解生态环境压力已成为一个重要的发展趋势。所以进一步研究丙烯酸改性含有芳香基团的聚醚破乳剂的合成，在稠油乳液破乳脱水中的应用具有十分重要的价值与意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂及其制备方法，合成步骤简单、不需要特殊仪器，生产成本低，得到的聚合物稠油破乳剂破乳和脱水性能好。本专利技术的目的是通过以下技术方案实施的：一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂，所述聚合物稠油破乳剂的结构式为：式中，m，n均为整数，且m和n均≥10。一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，在偶氮二异丁腈引发下，丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯与丙烯酸发生加成聚合反应，之后分离产物得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。进一步，具体包括如下步骤：步骤1，在丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯的甲苯溶液中加入丙烯酸和偶氮二异丁腈，得到混合体系A；步骤2，将混合体系A在110～130℃下进行反应，得到反应液，之后去除反应液中的甲苯，得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。进一步，步骤1中，丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯和丙烯酸的质量比为(12～15)：(3～6)。进一步，步骤1中，偶氮二异丁腈占丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯和丙烯酸总质量的1.5％～1.8％。进一步，步骤1中，甲苯占丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯和丙烯酸总质量的60％～70％。进一步，步骤1中，先用丙烯酸对偶氮二异丁腈进行溶解，得到溶液a后采用匀速滴加的方式加入到丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯的甲苯溶液中，滴加时间为25～30min。进一步，步骤2中，混合体系A在所述温度下反应4～6h。进一步，步骤2在70～80℃下旋蒸出反应液中的甲苯，得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。一种由上述任意一项所述的可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法得到的可生物降解的聚合物稠油破乳剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用绿色环保且含有芳香结构的丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯与丙烯酸，在偶氮二异丁腈引发下，进行酯化聚合反应，可以合成新型高效、可生物降解的聚合物稠油破乳剂，可在胶质沥青质含量较大、乳化程度高的稠油乳液脱水处理中得到应用。丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯(BGFAA)是天然有机物质加工而成，绿色环保易生物降解，对生态环境友好，同时BGFAA结构中的芳香基团与稠油中胶质、沥青质等天然乳化剂的结构相似，可以很好的在稠油乳液中向油水界面溶解扩散，溶解扩散性良好，发挥快速高效的破乳脱水作用；丙烯酸，偶氮二异丁腈(AIBN)也是普通常用化学品，来源广泛，生产成本低。本专利技术通过可降解的丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯(BGFAA)与丙烯酸(AA)加成聚合，增大分子量，削弱减薄油水界面膜，提高其破乳脱水性能。本专利技术在丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯的甲苯溶液中加入丙烯酸和偶氮二异丁腈，并在110～130℃下进行反应，反应物的双键之间开始聚合，之后得到反应液并去除反应液中的甲苯，合成了绿色可生物降解的聚合物稠油破乳剂，不但缓解了生态环境压力，符合低碳经济、循环利用资源的理念，而且产物结构中含有多个芳香基团与稠油中胶质、沥青质等天然乳化剂的结构相似，可以快速溶解扩散到油水界面发挥破乳作用，脱水率高、用量少、油水分离快。附图说明图1是本专利技术所述可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备过程示意图；图2是本专利技术实施例3得到的聚合物稠油破乳剂产品傅里叶红外示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术提供一种绿色可生物降解的聚合物稠油破乳剂，其结构式为：其中，式中，m，n均为整数，且m和n均≥10。本专利技术还提供上述绿色可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，包括丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯(BGFAA)与丙烯酸(AA)发生加成聚合反应，得到绿色可生物降解的聚合物稠油破乳剂，其具体过程是：步骤1，按反应物质量比在两个干净的烧杯中，分别称取一定质量的丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯(BGFAA)和丙烯酸(AA)；关于丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯，申请人在之前申请的专利里有所提及，在此处简要说明一下它的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂，其特征在于，所述聚合物稠油破乳剂的结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂，其特征在于，所述聚合物稠油破乳剂的结构式为：



式中，m，n均为整数，且m和n均≥10。


2.一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，其特征在于，在偶氮二异丁腈引发下，丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯与丙烯酸发生加成聚合反应，之后分离产物得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。


3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1，在丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯的甲苯溶液中加入丙烯酸和偶氮二异丁腈，得到混合体系A；
步骤2，将混合体系A在110～130℃下进行反应，得到反应液，之后去除反应液中的甲苯，得到可生物降解的聚合物稠油破乳剂。


4.根据权利要求3所述的一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，丙烯酸腰果酚聚氧乙烯酯和丙烯酸的质量比为(12～15)：(3～6)。


5.根据权利要求3所述的一种可生物降解的聚合物稠油破乳剂的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭睿，马丽娟，闫育蒙，徐康，张晓飞，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61