CN104140846A

CN104140846A - 一种原油破乳剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104140846A
Application number: CN201310523190.0A
Authority: CN
Inventors: 牟天成; 严传玉; 韩瑾; 龚金海; 王勇; 万龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Renmin University of China; Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Renmin University of China; Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co Ltd
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: CN104140846B

Abstract

本发明涉及一种原油破乳剂及其制备方法，属于油田化学用剂技术领域，由式Ⅰ结构通式所示的化合物和溶剂组成；具有用量少，界面活性和渗透性较好等特点，能够快速破乳脱水，对原油乳状液具有良好的破乳性能，可应用于原油常规开采脱水领域。

Description

一种原油破乳剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种原油破乳剂及其制备方法，属油田化学用剂技术领域。

技术背景

从地下采出的原油或多或少含有一定水分，并形成原油乳状液。含水原油不能直接炼制加工，因此在原油集输处理过程中需要对原油进行破乳脱水。使用原油破乳剂是最常见的原油破乳脱水方法。由于原油破乳剂通常具有很强的表面活性、较好的亲水亲油性能，因而加入原油乳状液中的破乳剂分子能够很快向油‐水界面扩散，置换或部分置换出油‐水界面上吸附的乳化剂，破坏乳状液界面的乳化剂膜，从而使分散于原油中的水滴聚结沉降并与原油分离，达到破乳脱水的目的。目前常见的原油破乳剂是聚氧乙烯醚与聚氧丙烯醚的嵌段共聚物或无规共聚物。

现有的聚醚型破乳剂主要可分为以下几类：多乙烯多胺为起始剂、以酚类为起始剂、以直链醇类为起始剂以及超高分子量聚醚型等。现有的破乳剂存在用量大、破乳效率低和破乳后油水界面不清晰的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的用量大、破乳效率低和破乳后油水界面不清晰等缺陷，提供提供一种用量小、破乳效率高和破乳后油水界面清晰的原油破乳剂。

本发明的另一个目的是提供上述原油破乳剂的制备方法。

本发明的破乳剂是，由式Ⅰ结构通式所示的化合物和溶剂组成；

所述式Ⅰ结构通式所示的化合物可以利用商品化的原料通过简单的化学反应制得。

所述式Ⅰ结构通式中，R为带有2‐5个羟基的烷氧基或卤素原子；x=1‐20，y=1‐100，n=1‐50；所述的原油破乳剂优选结构为：所述式Ⅰ中，R为羟基数为3或4的烷氧基；x=8‐15，y=5‐10，n=5‐20；

所述式Ⅰ结构通式所示化合物具有如图1所示的光谱学特点：

其中，在氢共振核磁谱图1中：化学位移为4.2ppm和3.6ppm位置是所述式Ⅰ中结构中的两类氢，化学位移为2.3ppm、1.6ppm与1.3ppm位置是所述式Ⅰ中结构上的三类氢，化学位移为7.3ppm位置是氘代氯仿溶剂峰；

在红外分析谱图2中：在3500波数位置的峰为所述式Ⅰ中‐OH的振动吸收峰，在2800波数位置的峰为所述式Ⅰ中‐CH‐和‐CH₂‐的伸缩振动峰，在1750波数位置的峰为所述式Ⅰ中C=O结构的振动吸收峰，400‐1500波数范围内的峰是所述式Ⅰ中结构的骨架振动峰；

本发明提供的制备上述原油破乳剂的方法，是将所述式Ⅰ结构通式所示的化合物和溶剂混匀，得到所述原油破乳剂；所述式Ⅰ结构通式所示的化合物的质量和溶剂质量的比值为1-30：99-70，优选比值为5-10：95-90；所述溶剂所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。

另外，式Ⅰ结构通式所示的化合物是聚酯型高分子，由烷基二酰氯直接与聚乙二醇反应或先与少量多醇类化合物反应后与聚乙二醇发生聚合反应制得；该化合物可按照如下方法制备：在反应釜中按比例加入式Ⅱ所示烷基二酰氯和反应溶剂，PH值调节为9-11，温度为0～5℃。在搅拌条件下，加入少量的式Ⅳ和式Ⅴ多醇类分子化合物进行烷基二酰氯端基修饰（或者不加，直接下一步），压力保持一个大气压，温度控制在0～5℃，PH值控制为9-11，反应15分钟。随后，在高速搅拌条件下，加入一定比例的式Ⅲ所示的聚乙二醇进行缩聚反应，压力保持一个大气压，温度控制在0～5℃，PH值控制为9-11，反应1小时。反应结束后，减压蒸馏出反应溶剂，取出产物。式Ⅱ中的x和式Ⅲ中的y同式Ⅰ中所述。

本发明提供的原油破乳剂，具有用量少，界面活性和渗透性较好等特点，能够快速破乳脱水，对原油乳状液具有良好的破乳性能，可应用于原油常规开采脱水领域。

附图说明

图1是本发明式Ⅰ结构通式所述化合物的氢共振谱图；

图2是本发明式Ⅰ结构通式所述化合物的红外分析谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

下面实施例中的所述份数均为质量份数。

下面实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下面实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径。

所述式Ⅰ结构聚酯型高分子化合物制备例1：由烷基二酰氯直接与聚乙二醇反应或先与多醇类化合物反应后与聚乙二醇发生聚合反应制得，包括以下步骤：

（1）在反应釜中加入式Ⅱ所示烷基二酰氯和反应溶剂，PH值调节为9-11，温度为0～5℃，在搅拌条件下，反应15分钟；

式Ⅱ中的x的取值范围是：x=8‐15。

（2）在高速搅拌条件下，加入的式Ⅲ所示的聚乙二醇进行缩聚反应，压力保持一个大气压，温度控制在0～5℃，PH值控制为9-11，反应1小时；

式Ⅲ中的y的取值范围是：y=5‐10；

Ⅲ所示的聚乙二醇与Ⅱ所示烷基二酰氯的摩尔比为：1：1

（3）减压蒸馏出反应溶剂，取出产物。

上述步骤（1）反应完成后，在反应釜中加入式Ⅳ或式Ⅴ所示结构的化合物，进行烷基二酰氯端基修饰。

实施例1

将20克式Ⅵ结构式所示的化合物与380克乙酸乙酯混合，制得破乳剂A。

实施例2

将20克式Ⅶ结构式所示的化合物与380克乙酸乙酯混合，制得破乳剂B。

实施例3

将20克式Ⅷ结构式所示的化合物与380克乙酸乙酯混合，制得破乳剂C。

实施例4—6实施例的制备方法与实施例1‐3相同

比较例1：对中原油田采油二厂的原油在相同同破乳剂用量下进行瓶试法破乳，对比实验结果如表1所示。

中原油田采油二厂提供的具有式Ⅵ结构通式的破乳剂（即JS‐PR）。

PO为式Ⅶ结构式所示的环氧丙烷开环后的甲基乙氧基单元，EO为式Ⅷ结构所示的环氧乙烷开环后的乙氧基单元。

该瓶试法破乳参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5281‐2000《原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法）》。

目测记录不同时间的脱出水量，终止沉降时，观察记录污水颜色和油水界面状况。

表1 破乳剂对中原油田采油二厂原油乳状液的脱水实验结果

脱水实验结果表明，本发明提供的破乳剂对原油乳状液具有良好的破乳性能。与现有的JS‐PR破乳剂相比，破乳时间短，脱水彻底，脱水后，水质透明，油水界面清晰。可应用于对原油乳状液的常规采油脱水领域。

Claims

1.一种原油破乳剂，其特征在于，由式Ⅰ结构通式所示的聚酯型高分子化合物和溶剂组成，

所述式Ⅰ结构通式中，R为带有2‐5个羟基的烷氧基或卤素原子；x=1‐20，y=1‐100，n=1‐50。

2.根据权利要求1所述的原油破乳剂，其特征在于，所述式Ⅰ中，R为羟基数为3或4的烷氧基；x=8‐15，y=5‐10，n=5‐20。

3.根据权利要求1或2所述的原油破乳剂，其特征在于，所述式Ⅰ结构通式化合物的质量和溶剂质量的比值为1‐30：99‐70。

4.根据权利要求1或2所述的原油破乳剂，其特征在于，所述溶剂优选自乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。

5.一种如权利要求1所述的原油破乳剂的制备方法，其特征在于，将权利要求1所述式Ⅰ结构通式所示的化合物和溶剂混匀，得到所述原油破乳剂；

所述式Ⅰ结构通式所示的化合物的质量和溶剂质量的比值为5‐10：95‐90；

所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的原油破乳剂的制备方法，其特征在于，所述式Ⅰ结构化合物是聚酯型高分子，由烷基二酰氯直接与聚乙二醇反应或先与少量多醇类化合物反应后与聚乙二醇发生聚合反应制得，包括以下步骤：

式Ⅱ中的x的取值范围是：x=8‐15；

式Ⅲ中的y的取值范围是：y=5‐10；

式Ⅲ所示的聚乙二醇与式Ⅱ所示烷基二酰氯的摩尔比为：1：1；

（3）减压蒸馏出反应溶剂，取出产物。

7.根据权利要求6所述的原油破乳剂的制备方法，其特征在于，所述权6中步骤（1）反应完成后，在反应釜中加入式Ⅳ或式Ⅴ所示结构的化合物，进行烷基二酰氯端基修饰