一種陽離子聚合物改性原油破乳劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陽離子聚合物改性原油破乳劑。該破乳劑的原料重量以100%計(jì)，其中工業(yè)聚醚為50~90%，陽離子乙烯基單體為2~20%、丙烯酸為5~35%。引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1~5%；酯化催化劑加入量為丙烯酸重量的0.3~8%。本發(fā)明能與原油的一些負(fù)電性表面發(fā)生強(qiáng)烈作用，實(shí)現(xiàn)油水分離的目的。該破乳劑用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬。
【專利說明】一種陽離子聚合物改性原油破乳劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)用化學(xué)品領(lǐng)域，涉及一種新型原油破乳劑，具體地說是一種適用于對原油乳狀液進(jìn)行破乳脫水的陽離子聚合物改性原油破乳劑。
【背景技術(shù)】
[0002]原油乳狀液的破乳脫水是石油生產(chǎn)和集輸過程中重要環(huán)節(jié)。破乳劑是所有油田不可缺少的化學(xué)助劑，它承擔(dān)著乳化原油破乳脫水的任務(wù)。隨著原油開采的不斷進(jìn)行，采油技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用，原油乳狀液變得更加穩(wěn)定，油田采出的大部分原油是以油水乳狀液形式開采出來的，原油含水率逐年增加，這就加重了乳化原油破乳脫水的任務(wù)。目前，石油工業(yè)最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳劑。從化學(xué)類型上看，國內(nèi)破乳劑主要以非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，只是起始劑的種類不同而已，在制備較高分子量聚醚時副反應(yīng)較多，制得的聚醚破乳劑分子量比較低，破乳劑脫水效果不理想，對不同原油油品的廣譜適應(yīng)性差，特別是低溫破乳效果不盡人意。
[0003]為了提高此類破乳劑的適應(yīng)性，近些年人們對該類破乳劑進(jìn)行了一定程度的改性，以達(dá)到提高破乳和增強(qiáng)適應(yīng)性的效果，擴(kuò)鏈與支化就是對破乳劑進(jìn)行梳狀化改性的常用方法。2002年我國研究人員陳妹和楊小龍等人將聚醚型破乳劑用丙烯酸和馬來酸酐酯化，酯化產(chǎn)物在引發(fā)劑作用下聚合，合成了丙烯酸擴(kuò)鏈改性破乳劑。商紹程、張中洋等均研究過丙烯酸改性破乳劑的制備方法，雖然得到的聚合物改性破乳劑具有一定的破乳作用，但實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)破乳劑的水溶性欠佳，且由于功能基團(tuán)單一，所以破乳劑適應(yīng)性不強(qiáng)。為了改善破乳劑的溶解性，提高其功能活性，人們將水溶性單體如丙烯酰胺與丙烯酸共聚后，再與工業(yè)聚醚進(jìn)行酯化從而實(shí)現(xiàn)對破乳劑的梳狀化改性，如專利申請?zhí)朇NOl113543.3、CN201010274323.1所述破乳劑。近年來，我們課題組也用丙烯酸對數(shù)十種起始劑制得的工業(yè)聚醚進(jìn)行了擴(kuò)鏈與支化改性，發(fā)現(xiàn)這類改性破乳劑水溶性較差，現(xiàn)場破乳劑溶液配制需要使用有機(jī)溶劑，不僅對環(huán)境造成污染，而且使用時存在安全隱患。另外，由于該類破乳劑分子結(jié)構(gòu)中只含有非離子功能基團(tuán)，所以對于原油的一些負(fù)電性表面不存在強(qiáng)烈相互作用，導(dǎo)致出現(xiàn)破乳作用不佳或適應(yīng)性差的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服聚丙烯酸改性聚醚破乳劑水溶性差、功能基團(tuán)單一，以及適應(yīng)性差的不足，本發(fā)明的目的是提供一種陽離子改性破乳劑。該破乳劑具有用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬等特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種陽離子聚合物改性原油破乳劑，其特征在于:該破乳劑合成的原料重量以100%計(jì)，其中工業(yè)聚醚為50、0%，陽離子乙烯基單體為2~20%、丙烯酸為5~35% ;引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1~5% ;酯化催化劑加入量為丙烯酸重量的0.3~8%。
[0006]本發(fā)明所述工業(yè)聚醚，包括:以胺類為起始劑的嵌段聚醚，所用的胺為多乙烯多胺或乙二胺；以醇類為起始劑的嵌段聚醚，所用的醇為十八碳醇或丙二醇；烷基酚醛樹脂嵌段聚醚，合成起始劑時常用的烷基酚為壬基酚；酚胺醛樹脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚，起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物。
[0007]本發(fā)明所述的陽離子乙烯基單體為60% 二甲基二烯丙基氯化銨水溶液。
[0008]本發(fā)明所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀等水溶性引發(fā)劑，以及偶氮二異丁腈和過氧化苯甲酰等油溶性引發(fā)劑。
[0009]本發(fā)明所述的酯化催化劑為磷酸、硫酸或?qū)妆交撬嶂械囊环N或兩種混合物。
[0010]本發(fā)明所述的陽離子聚合物改性原油破乳劑的合成方法如下:
I)將溶劑加入到帶有攪拌、滴加裝置和冷凝器的反應(yīng)瓶中，控制溫度75、5°C，在攪拌條件下，加入陽離子乙烯基單體、丙烯酸和引發(fā)劑，整個聚合過程控制在廣3小時內(nèi)，反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0011]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚和溶劑，攪拌均勻后，加入酯化催化劑，升溫至10(Tl60°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3飛小時得粗產(chǎn)物，減壓蒸餾除去溶劑即得原油破乳劑。
[0012]本發(fā)明得到的破乳劑，分子鏈中同時含有非離子和陽離子兩種功能基團(tuán)，能與原油的一些負(fù)電性表面發(fā)生強(qiáng)烈作用，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)不穩(wěn)定體系而實(shí)現(xiàn)油水分離。該破乳劑具有用量少、出水速率 快、脫出水色清、使用范圍寬等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
一種陽離子聚合物改性原油破乳劑，由以下方法得到:
I)將50克濃度為95%乙醇，此時的溶劑為濃度為95%乙醇，加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應(yīng)瓶中，在75°C攪拌條件下，加入60% 二甲基二烯丙基氯化銨水溶液12克、丙烯酸8克和引發(fā)劑過硫酸銨0.1克，整個聚合過程控制在I小時內(nèi)，反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0014]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚50克(聚醚破乳劑AE0604，句容寧武高新技術(shù)發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和25克甲苯，此時的溶劑為甲苯，攪拌均勻后，加入0.3克對甲苯磺酸，升溫至110°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)4小時得粗產(chǎn)物。減壓蒸餾除去溶劑即得陽離子聚合物改性原油破乳劑。
[0015]實(shí)施例2
一種陽離子聚合物改性原油破乳劑，由以下方法得到:
I)將80克95%乙醇加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應(yīng)瓶中，在80°C攪拌條件下，加入60% 二甲基二烯丙基氯化銨水溶液10克、丙烯酸20克和引發(fā)劑過硫酸銨0.2克，整個聚合過程控制在2小時內(nèi)，反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0016]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚50克(聚醚破乳劑BP5921，句容寧武高新技術(shù)發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和25克甲苯，攪拌均勻后，加入0.5克對甲苯磺酸，升溫至130°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)4小時得粗產(chǎn)物。減壓蒸餾除去溶劑即得陽離子聚合物改性原油破乳劑。
[0017]實(shí)施例3
一種陽離子聚合物改性原油破乳劑，由以下方法得到:I)將130克95%乙醇加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應(yīng)瓶中，在85°C攪拌條件下，加入60% 二甲基二烯丙基氯化銨水溶液30克、丙烯酸20克和引發(fā)劑過硫酸銨0.3克，整個聚合過程控制在3小時內(nèi)，反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)保溫反應(yīng)I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0018]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚200克(聚醚破乳劑AE1910，句容寧武高新技術(shù)發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和100克甲苯，攪拌均勻后，加入I克對甲苯磺酸，升溫至140°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)3小時得粗產(chǎn)物。減壓`蒸餾除去溶劑即得陽離子聚合物改性原油破乳劑。
【權(quán)利要求】
1.一種陽離子聚合物改性原油破乳，其特征在于:該破乳劑的合成原料重量以100%計(jì)，其中工業(yè)聚醚為50、0%，陽離子乙烯基單體為2~20%、丙烯酸為5~35% ;引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1-5% ;酯化催化劑加入量為丙烯酸重量的0.3~8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽離子聚合物改性破乳劑，其特征在于:所述工業(yè)聚醚，包括:以胺類為起始劑的嵌段聚醚，所用的胺為多乙烯多胺或乙二胺；以醇類為起始劑的嵌段聚醚，所用的醇為十八碳醇或丙二醇；烷基酚醛樹脂嵌段聚醚，合成起始劑時的烷基酚為壬基酚；酚胺醛樹脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚，起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽離子聚合物改性原油破乳劑，其特征在于:所述的陽離子乙烯基單體為60% 二甲基二烯丙基氯化銨水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽離子聚合物改性原油破乳劑，其特征在于:所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀水溶性引發(fā)劑，以及偶氮二異丁腈和過氧化苯甲酰油溶性引發(fā)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽離子聚合物改性原油破乳劑，其特征在于:所述的酯化催化劑為磷酸、硫酸或?qū)妆交撬嶂械囊环N或兩種混合物。
【文檔編號】C08F226/02GK103525455SQ201310477801
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】倪良, 酈晨薇, 應(yīng)玨, 王蕾, 應(yīng)軍, 霍鵬偉, 翟洪金, 鄭磊 申請人:江蘇大學(xué), 句容寧武高新技術(shù)發(fā)展有限公司