一种超稠油共聚物破乳剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种超稠油共聚物破乳剂及其制备方法与应用，它以丙烯酸异丁酯为疏水单体，以N，N

【技术实现步骤摘要】
一种超稠油共聚物破乳剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种超稠油共聚物破乳剂及其制备方法与应用，属于油田化工制剂


技术介绍

[0002]随着油气的陆续开采，世界的能源危机越来越严重。一些容易被开采和品质较好的原油越来越少，因此开采难度较大、储量丰富的稠油资源越来越被重视。然而当今针对稠油仍然面临着诸多困难，比如超稠油采出液的破乳脱水问题就是其中之一，严重制约着超稠油的集输问题。
[0003]我国稠油以原油粘度为第一指标，相对密度为其辅助指标，分为普通稠油、特稠油和超稠油，其中超稠油粘度(50℃)＞50000mPa
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s。由于天然乳化剂胶质、沥青质的大量存在，其所形成的乳状液结构稳定，导致超稠油乳状液破乳温度要求较高，破乳剂添加量要求较大。破乳剂是一种表面活性物质，它能使乳状液的结构破坏，以达到乳状液中各相分离开来的目的。原油破乳是指利用破乳剂的化学作用将原油乳状液的油水分离开来，使之达到原油脱水的目的，使含水量达到要求，以保证原油外输含水标准。
[0004]目前大部分超稠油破乳剂效果并不是很理想，由于超稠油乳状液的高粘度及高稳定性，造成破乳温度高达90℃以上，且存在破乳剂扩散速度慢、水滴聚并困难的问题，进而使得破乳速度慢，破乳剂使用量大、破乳效果差，并存在油水分离后的稠油含水率高的问题。
[0005]中国专利文献CN101525398公开了一种新型原油破乳用高分子聚合物。采用的技术方案是：取单体A、B和C，置于氮气保护的聚合反应器中，加入有机溶剂，升温到50～150℃，滴加引发剂的有机溶剂溶液，反应4～20小时，析出聚合物，精制，过滤，干燥；单体A为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺中的一种或两种；单体B为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种；单体C为一种丙烯酸长链烷基衍生物；单体C、A和B的摩尔比是1∶3～6∶5～11；引发剂的用量为单体A、B和C总重量的0.05～5.0％。该破乳剂针对的是含水率为70％的水包油类普通原油，而对粘度(50℃)＞50000mPa
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s的油包水类超稠油破乳效果极差，然而随着超稠油的开采越来越被重视，再加上超稠油的高粘度、高稳定性及组分多样性，目前市场上超稠油破乳剂的品种和数量远远不能满足市场的需求，开发高效、稳定的超稠油破乳剂越来越为重要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种超稠油共聚物破乳剂及其制备方法与应用。
[0007]该破乳剂能针对超稠油有效破乳并有效降低其粘度，该破乳剂具有破乳效率高，稳定性好。
[0008]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0009]一种超稠油共聚物破乳剂，其化学结构如下式(Ⅰ)所示：
[0010][0011]其中，x为200～1000，y为700～1200。
[0012]上述超稠油共聚物破乳剂的制备方法，包括步骤如下：
[0013](1)向反应溶剂中加入单体丙烯酸异丁酯、N，N
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二甲基丙烯酰胺，在20～30℃下搅拌均匀；
[0014](2)向反应体系加入引发剂偶氮二异丁腈，在N2保护下将体系升温，反应8～24h引发自由基聚合；
[0015](3)聚合反应完成后，用石油醚沉淀洗涤，然后在真空干燥箱中恒温至聚合产物恒重，得到超稠油共聚物破乳剂。
[0016]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，反应溶剂为乙醇、甲苯、二甲苯、N，N
‑
二甲基甲酰胺、四氢呋喃和氯仿中的任意一种或两种以上组合。
[0017]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯和N，N
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二甲基丙烯酰胺的总质量占反应体系总质量的20～50wt％。
[0018]此处反应体系总质量为反应溶剂、单体丙烯酸异丁酯和N，N
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二甲基丙烯酰胺的质量之和。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯与N，N
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二甲基丙烯酰胺的摩尔比为(2～6)：1。
[0020]进一步优选的，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯与N，N
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二甲基丙烯酰胺的摩尔比为(2～5)：1。
[0021]最为优选的，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯与N，N
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二甲基丙烯酰胺的摩尔比为(2～3)：1。
[0022]本专利技术在实验过程中意外发现，本专利技术的单体选择以及单体的配比对超稠油破乳至关重要，当丙烯酸异丁酯与N，N
‑
二甲基丙烯酰胺的摩尔比为(1～6)：1，得到的共聚物具有适宜的RSN值并且具有较好的油溶性，可以对超稠油进行高效破乳，尤其是丙烯酸异丁酯与N，N
‑
二甲基丙烯酰胺的摩尔比为(2～3)：1得到的共聚物对超稠油破乳效率最高，当丙烯酸异丁酯与N，N
‑
二甲基丙烯酰胺的摩尔比大于5：1时，破乳效率下降。
[0023]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，偶氮二异丁腈的加入量占丙烯酸异丁酯和N，N
‑
二甲基丙烯酰胺总质量的0.5％～2％。
[0024]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，反应温度为60～80℃。
[0025]根据本专利技术优选的，步骤(3)中，真空干燥温度为40～60℃，干燥时间为24～48h。
[0026]本专利技术的反应式如下所示：
[0027][0028]一种超稠油共聚物破乳剂，采用上述方法制备得到。
[0029]超稠油共聚物破乳剂的应用，作为破乳剂应用在粘度(50℃)＞140000mPa
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s的辽河超稠油中，添加量为300
‑
500ppm，脱水率达到90％以上。
[0030]本专利技术的技术特点及优点：
[0031]本专利技术的超稠油破乳剂的制备方法简单，原料易得，药剂添加量少，破乳效果好。超稠油由于沥青质、胶质的大量存在，原子间形成氢键、芳香稠环平面堆积，各相互作用力共同作用造成超稠油的高粘度状态，使其比一般原油乳状液更加难以处理，导致原油破乳难度增大。本专利技术以丙烯酸异丁酯为疏水单体，以N，N
‑
二甲基丙烯酰胺为亲水单体，合成的共聚物具有较低的RSN值(RSN为3
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9)，具有较好的油溶性，不仅能与油水界面的沥青质网络发生强烈的相互作用，而且能改变重质原油的密度，能够在超稠油中更好的分散，快速到达油水界面，破坏油水界面的沥青质、胶质层，使水滴聚并下沉，油水分离，破乳效率高，同时可以有效降低乳状液的粘度。
附图说明
[0032]图1为实施例1中丙烯酸异丁酯
‑
N，N
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二甲基丙烯酰胺共聚物的核磁共振氢谱。
[0033]图2为实施例1中丙烯酸异丁酯
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N，N
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二甲基丙烯酰胺共聚物的红外光谱。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超稠油共聚物破乳剂，其化学结构如下式(Ⅰ)所示：其中，x为200～1000，y为700～1200。2.权利要求1所述的超稠油共聚物破乳剂的制备方法，包括步骤如下：(1)向反应溶剂中加入单体丙烯酸异丁酯、N，N
‑
二甲基丙烯酰胺，在20～30℃下搅拌均匀；(2)向反应体系加入引发剂偶氮二异丁腈，在N2保护下将体系升温，反应8～24h引发自由基聚合；(3)聚合反应完成后，用石油醚沉淀洗涤，然后在真空干燥箱中恒温至聚合产物恒重，得到超稠油共聚物破乳剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应溶剂为乙醇、甲苯、二甲苯、N，N
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二甲基甲酰胺、四氢呋喃和氯仿中的任意一种或两种以上组合。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯和N，N
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二甲基丙烯酰胺的总质量占反应体系总质量的20～50wt％。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，丙烯酸异丁酯与N，N

【专利技术属性】
技术研发人员：谭业邦，徐皓，李仲伟，王正夫，于容鉴，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：