一種新型有機(jī)胺類破乳劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田開發(fā)用石油化學(xué)助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型有機(jī)胺類破乳劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全世界每天大約生產(chǎn)860萬噸原油，至少采出同等數(shù)量的水。在各油田開發(fā)過程中，油井一般都會(huì)經(jīng)歷不含水期、含水期和高含水期3個(gè)開采階段。油井見水后，采出的原油發(fā)生乳化，黏度和凝固點(diǎn)升高，引起結(jié)蠟，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生油井事故，甚至導(dǎo)致停產(chǎn)，使原油產(chǎn)量下降，生產(chǎn)成本大幅度增加。除此之外，由于原油中含有大量水，同時(shí)含有樹脂、膠質(zhì)、浙青質(zhì)和有機(jī)酸等天然表面活性劑，它們吸附在油水界面，形成具有一定強(qiáng)度的界面膜，使水珠難以聚結(jié)。因此，絕大部分水以極其微小的顆粒分散在原油中形成穩(wěn)定的原油乳液，給油水分離帶來巨大困難。原油若不脫水，除帶來采油困難以外，同時(shí)也不能直接進(jìn)煉油廠加工，在輸送和儲(chǔ)存過程中還會(huì)腐蝕管道和油罐等設(shè)備，污水帶油又會(huì)造成環(huán)境污染，因此，原油脫水是原油開采中必須進(jìn)行的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。多種除水方法中，添加破乳劑后運(yùn)用物理化學(xué)方法脫水是快速高效脫去原油中的水的最有效的方法。
[0003]國內(nèi)各大油田已進(jìn)入特高含水開發(fā)后期，原難動(dòng)用儲(chǔ)量(如高稠油、超稠油、地質(zhì)條件較差的油藏)現(xiàn)已逐步開發(fā)，所用強(qiáng)采強(qiáng)注增產(chǎn)措施日漸增多，導(dǎo)致目前開發(fā)過程中采出液性質(zhì)較一次采油、二次采油階段發(fā)生了重大變化，特別是三次采油的大規(guī)模實(shí)施，使得采出液性質(zhì)更趨復(fù)雜，這也給地面油水處理帶來較大難度。如酸化施工中各種表面活性劑的引入，堵水施工中水溶性高分子凍膠的采用，以及稠油乳化降粘劑的大規(guī)模使用，堿、聚合物、表面活性劑三元復(fù)合驅(qū)在各大油田已經(jīng)成為穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要手段。這些措施的實(shí)施，使原脫水較易的采出液形成了相對(duì)穩(wěn)定的乳狀液體系，這給原油破乳脫水帶來更大難題，形成許多新的課題，如三次采油采出液的油水處理；稠油破乳劑的開發(fā)應(yīng)用；淺層油藏低溫破乳劑的研究應(yīng)用等。在這些課題的解決過程中都具有一個(gè)突出的特征，即要求破乳劑具備聞效的脫水破乳能力。
[0004]普通破乳劑通常以烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物為起始劑，生成的聚醚型破乳劑效果較好，適應(yīng)性較廣。然而由于烷基酚的活性基團(tuán)較少，合成得到的聚醚支鏈較少，且分子量相對(duì)較低，破壞了其破乳性能。
[0005]目前尚未見到以乙醇胺與環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷聚合反應(yīng)來得到有機(jī)胺類破乳劑的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的提供一種的新型有機(jī)胺類破乳劑的制備方法，其以乙醇胺為起始齊U，通過調(diào)整乙醇胺與環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷嵌段聚合比例，從而得到破乳脫水性能效果良好的新型破乳劑。本發(fā)明反應(yīng)合成具有多個(gè)活性基團(tuán)，且分子中含有多個(gè)支鏈的新型破乳劑，以此來提高單劑的破乳脫水性能。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出新型有機(jī)胺類破乳劑的制備方法，其步驟包括:
(1)、首先將乙醇胺和環(huán)氧丙烷按質(zhì)量比1:20?200聚合反應(yīng)得到中間聚合產(chǎn)物；所述聚合反應(yīng)需要控制反應(yīng)壓力< 0.4Mpa,反應(yīng)溫度保持130?140°C;所述乙醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺中的一種或者是任意幾種的混合；
(2)、其次將中間聚合產(chǎn)物與環(huán)氧乙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)得到目標(biāo)大分子聚合產(chǎn)物，所述環(huán)氧乙烷的用量為步驟(I)中乙醇胺質(zhì)量的15?65倍；所述聚合反應(yīng)需要控制反應(yīng)壓力(0.4Mpa,反應(yīng)溫度保持130?140°C,且所述聚合反應(yīng)以反應(yīng)壓力不再下降為終點(diǎn)；
(3)、最后將所述的目標(biāo)大分子聚合產(chǎn)物與溶劑混合稀釋即得到有機(jī)胺類破乳劑。
[0008]上述方案可進(jìn)一步優(yōu)選為:
所述步驟(I)中乙醇胺和環(huán)氧丙燒按質(zhì)量比優(yōu)選為1:90-150,最佳比例是1:95_100。所述步驟(2)中環(huán)氧乙烷的用量優(yōu)選為步驟(I)中乙醇胺質(zhì)量的40?65倍，最佳為50-55倍。
[0009]所述步驟(I)的聚合反應(yīng)分為以下兩步進(jìn)行(通過調(diào)節(jié)兩步環(huán)氧丙烷的用量，分步反應(yīng)可以提高聚合反應(yīng)的效果):
a、首先將乙醇胺和環(huán)氧丙烷按質(zhì)量比1:8-12進(jìn)行初次聚合反應(yīng)，所述初次聚合反應(yīng)需要控制反應(yīng)壓力< 0.4Mpa,反應(yīng)溫度保持130?140°C;所述聚合反應(yīng)以反應(yīng)壓力不再下降為終點(diǎn)；
b、然后將初次聚合反應(yīng)的產(chǎn)物與余下的環(huán)氧丙烷進(jìn)行二次聚合反應(yīng)，所述二次聚合反應(yīng)需要控制反應(yīng)壓力彡0.4Mpa，反應(yīng)溫度保持130?140°C。
[0010]所述溶劑為甲醇與水按照質(zhì)量比3:2混合得到的混合溶劑，且所述混合溶劑用量與目標(biāo)大分子聚合產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:1。
[0011 ] 所述步驟(I)和(2)的聚合反應(yīng)均加入催化劑，所述催化劑為強(qiáng)堿，最佳選擇為氫氧化鉀，其用量為乙醇胺、環(huán)氧丙烷以及環(huán)氧乙烷總投料量的1%。?2%。。聚合過程中加入催化劑可以提高聚合反應(yīng)的速度。當(dāng)步驟(I)分為兩步進(jìn)行時(shí)，初次聚合反應(yīng)加入的催化劑為乙醇胺質(zhì)量的2-3%。
[0012]所述步驟(I)和(2)的聚合反應(yīng)均要維持在無氧、無水環(huán)境下進(jìn)行，無氧、無水環(huán)境有利于聚合反應(yīng)的進(jìn)行。所述無氧環(huán)境通過氮?dú)庵脫Q的方式獲得；
無水環(huán)境通過真空脫水的方式獲得，所述真空脫水的溫度為100°C?110°C、壓力為-0.08 ?-0.10 Mpa0
[0013]本發(fā)明制備的新型有機(jī)胺類破乳劑是雙功能型藥劑，具備有很強(qiáng)的親電荷能力足以平衡乳化劑形成的負(fù)電荷；且有很強(qiáng)的表面活性劑，能夠破壞乳狀液的界面能，具有油水分離速度快、水中含油量低的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步具體說明有機(jī)胺類破乳劑的制備，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例1
第一步
將一乙醇胺303kg和3kg KOH催化劑加入聚醚反應(yīng)釜內(nèi)，開啟攪拌，將反應(yīng)釜溫度控制至30°C?40°C，真空使釜中壓力接近一 0.08?一0.10 Mpa，而后通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，再次真空使釜中壓力接近一 0.08?一0.10 Mpa，而后通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，反復(fù)操作三次；然后慢慢通入2700kg環(huán)氧丙烷，控制反應(yīng)壓力< 0.4Mpa，反應(yīng)溫度保持130?140°C ;通畢，維持反應(yīng)溫度，繼續(xù)攪拌老化吸收至壓力不再下降，反應(yīng)結(jié)束，出料備用。
[0017]第二步
將上述物料300kg和8kg KOH催化劑加入聚醚反應(yīng)釜內(nèi)，開啟攪拌，將物料加熱至100°C?110°C，真空脫水(約需1min)，至無水份餾出時(shí)，關(guān)閉真空閥，使釜中壓力接近一0.08?一0.10 Mpa;然后慢慢通入2700kg環(huán)氧丙烷，1285kg環(huán)氧乙烷，控制反應(yīng)壓力(0.4Mpa，反應(yīng)溫度保持130?140°C;通畢，維持反應(yīng)溫度，繼續(xù)攪拌老化吸收至壓力不再下降，反應(yīng)結(jié)束，通入4285kg甲醇水混配均勻后放料即得到破乳劑產(chǎn)品。
[0018]檢測(cè)此破乳劑針對(duì)勝利油田孤島采油廠孤五聯(lián)合站來油的脫水率為91.4% ;針對(duì)勝利油田東辛采油廠辛三聯(lián)合站來油的脫水率為92.6%。
[0019]實(shí)施例2 第一步
將一乙醇胺252.5kg和3kg KOH催化劑加入聚醚反應(yīng)釜內(nèi)，開啟攪拌，將反應(yīng)釜溫度控制至30°C?40°C，真空使釜中壓力接近一 0.08?一0.10 Mpa，而后通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，再次真空使釜中壓力接近一 0.08?一0.10 Mpa，而后通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，反復(fù)操作三次；然后慢慢通入2500kg環(huán)氧丙烷，控制反應(yīng)壓力彡0.4Mpa，反應(yīng)溫度保持130?140°C ;通畢