專利名稱：：一種稠油污水破乳劑的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種稠油污水破乳劑。
背景技術(shù)：
：稠油污水是油田采油廢水的一種，多為0/W(水包油)型乳狀液，穩(wěn)定性強。其中懸浮物含量高，油水密度差小，具有較大的粘滯性，水溫較高，并且成分復雜多變。稠油污水處理工藝流程就其實質(zhì)而言，就是除油、除懸浮物、除硬度和除二氧化硅等工藝的優(yōu)化組合。因稠油污水乳化嚴重，處理前必須進行破乳，去除絕大部分的懸浮油，為后段的過濾系統(tǒng)、軟化系統(tǒng)和生物處理系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件。然而，已有的破乳劑大多為W/0(油包水)型乳狀液的破乳劑，0/W型乳狀液破乳劑的種類有限，性能不夠理想。因此針對稠油污水研發(fā)新型化學結(jié)構(gòu)的破乳劑已迫在眉睫。樹枝狀高分子(dendrimer)是上世紀80年代中期開發(fā)出的一類新型高分子，具有三維球形結(jié)構(gòu)，分子中含有重復的結(jié)構(gòu)單元。分子的大小、形狀和組成可以從分子水平上進行設計，具有分子結(jié)構(gòu)精確、單分散、水溶性好等許多獨特的優(yōu)越性，在生物醫(yī)藥、材料改性、工業(yè)催化和石油開采等領域都具有潛在的用途。同時含有親水和親油基團的dendrimer分子具有較好的水溶性、較好的親水親油性能及較強的鏈段聚結(jié)能力，在乳狀液中能夠很快的向油-水界面擴散，置換或部分置換出油_水界面上吸附的乳化劑，破壞界面液膜，使油滴聚結(jié)起來，形成粒徑較大的油珠，在水的浮力作用下逐漸從水中分離出來，從而達到破乳的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對稠油污水處理，提供一種新型的0/W型破乳劑。本發(fā)明以dendrimer分子為母體，對其極性胺基官能團進一步修飾，并與常規(guī)破乳劑進行復配，開發(fā)出了一種新型的稠油污水破乳劑。本發(fā)明提供的新型稠油污水破乳劑為包括長鏈烷基l.OG(generation)聚酰胺_胺、長鏈烷基芳基磺酸和溶劑的復配物。其中，長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺為式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物，長鏈烷基芳基磺酸為式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式I結(jié)構(gòu)通式中，&為主鏈碳原子數(shù)為6-24的烷基，優(yōu)選主鏈碳原子數(shù)為11-19的烷基，更優(yōu)選主鏈碳原子數(shù)為13、15或17的烷基。式II結(jié)構(gòu)通式中，R2為主鏈碳原子數(shù)為8-22的烷基，優(yōu)選原子數(shù)為11-19的烷基，更優(yōu)選主鏈碳原子數(shù)為11、13或15的烷基。Ar為芳基，優(yōu)選為苯基、萘基或聯(lián)苯基，更優(yōu)選為聯(lián)苯基。該稠油污水破乳劑中，式I結(jié)構(gòu)通式所示化合物和式II結(jié)構(gòu)通式所示化合物的總質(zhì)量與溶劑質(zhì)量的比值為40-80:60-20，優(yōu)選45-55:55-45;式I結(jié)構(gòu)通式所示化合物與式II結(jié)構(gòu)通式所示化合物的質(zhì)量比為60-90:40-10，優(yōu)選65-75:35-25。溶劑可以為水、甲醇、乙醇和二甲苯中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物，優(yōu)選水或乙醇。所述稠油污水破乳劑可以將式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物、式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和溶劑混勻而制得。其中，式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物，即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺，是由長鏈胺先與丙烯酸甲酯通過邁克爾加成反應制備得到0.5G，再以0.5G為原料，與乙二胺通過酰胺化縮合反應而得；式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物，即長鏈烷基芳基磺酸，可由市場直接購得。本發(fā)明提供的稠油污水破乳劑，具有較好的水溶性、較強的表面活性及較強的鏈段聚結(jié)能力。在稠油污水乳狀液中能夠很快的向油-水界面擴散，置換或部分置換出油-水界面上吸附的乳化劑，破壞界面液膜，對0/W型乳狀液具有良好的破乳性能，可應用于稠油污水處理領域。具體實施例方式本發(fā)明所制備的稠油污水破乳劑是一種包括長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺、長鏈烷基芳基磺酸和溶劑的復配體系。各組成成分結(jié)構(gòu)及所占比例對破乳性能有一定的影響。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1:稠油污水破乳劑A的制備將80g(40份)式III結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺，其制備方法請參照上文中式I所示化合物的制備方法)、20g(10份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑A。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>實施例2:稠油污水破乳劑B的制備將70g(35份)式III結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺)、30g(15份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑B。實施例3:稠油污水破乳劑C的制備將60g(30份)式111結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.OG聚酰胺_胺)、40g(20份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g乙醇混合，得到破乳劑C。實施例4:稠油污水破乳劑D的制備將50g(25份)式111結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.OG聚酰胺-胺)、50g(25份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑D。將70g(35份)式V結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺，其制備方法請參照上文中式I所示化合物的制備方法)、30g(15份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑E。yCH2CH2CONHCH2CH2NH2CH3+CH2~)^N(CH2CH2CONHCH2CH2NH2(式v)實施例6:稠油污水破乳劑F的制備將70g(35份)式VI結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.OG聚酰胺-胺，其制備方法請參照上文中式I所示化合物的制備方法)、30g(15份)式IV所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑F。yCH2CH2CONHCH2CH2NH2CH3+CH2fNCH2CH2CONHCH2CH2NH2(式VI)實施例7:稠油污水破乳劑G的制備將70g(35份)式III結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺)、30g(15份)式VII所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑G。S03HCH3(CH2)13(式VII)實施例8:稠油污水破乳劑H的制備將70g(35份)式III結(jié)構(gòu)式所示的化合物(即長鏈烷基1.0G聚酰胺-胺)、30g(15份)式VIII所示的化合物(即烷基芳基磺酸)和100g(50份)乙醇混合，得到破乳劑H。S03HCH3(CH2)15(式VIII)實施例9:稠油污水破乳劑的破乳效果實驗對勝利油田臨盤采油廠的稠油污水、渤海綏中36-1油田的稠油污水以及克拉瑪依油田的稠油污水分別在不同溫度下進行瓶試法破乳，實驗結(jié)果如表1-表3所示。該瓶試法破乳參照中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準SY/T5281-2000《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》與參考中國海洋石油總公司企業(yè)標準(Q/HS2020-2004)。具體步驟是:將準備好的的稠油污水乳狀液樣品倒入脫水試瓶中，用水浴預熱，恒溫時間不少于15min。用取液器或注射器向預定的脫水試瓶中注入一定量的稠油污水破乳劑溶液。脫水試瓶的振蕩可采用機械振蕩法或人工振蕩法。a)機械振蕩法旋緊瓶蓋后將試瓶迅速放置在震蕩機上，震蕩0.55min，充分混勻，取下脫水試瓶，松動瓶蓋，并重新將試瓶置于恒溫水浴內(nèi)靜止沉降。b)人工振蕩法旋緊瓶蓋后，將脫水試瓶顛倒25次，緩慢松動瓶蓋放氣后，重新旋緊瓶蓋，用手工方式直接振蕩，也可將試瓶放置在人工振蕩箱內(nèi)，水平振蕩50200次，振幅應大于20cm，充分混合均勻后，松動瓶蓋，并重新將脫水試瓶置于恒溫水浴中靜置沉降。本發(fā)明中的實施例均采用上述人工振蕩法。目測記錄不同時間的脫出水量，終止沉降時，觀察記錄污水顏色和油水界面狀況。表1破乳劑對勝利油田臨盤采油廠稠油污水的破乳實驗結(jié)果序號破乳破乳溫用量不同時間的脫水率(％)水色劑度(°C)(mg/L)30min60min90min1A4030326076清2B4030396680清3C4030335575清4D4030314969清E4030376274清6F4030315470清7G4030416883清8H4030426884清9空白400000——表2破乳劑對渤海綏中36-1油田稠油污水的破乳實驗結(jié)果6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上結(jié)果表明，本發(fā)明提供的稠油污水破乳劑對稠油污水乳狀液具有較好的破乳性能。尤其是破乳劑B、G和H，在現(xiàn)場破乳溫度下，90分鐘內(nèi)脫水率均可達70%以上。權(quán)利要求一種稠油污水破乳劑，包括式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物、式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和溶劑；所述式I結(jié)構(gòu)通式中，R1為主鏈碳原子數(shù)為6-24的烷基；所述式II結(jié)構(gòu)通式中，R2為主鏈碳原子數(shù)為8-22的烷基，Ar為芳基。F2009102441277C00011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述稠油污水破乳劑由式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物、式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和溶劑組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述溶劑選自水、甲醇、乙醇和二甲苯中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述溶劑為水或乙醇。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述式I結(jié)構(gòu)通式中，Ri為主鏈碳原子數(shù)為11-19的烷基；所述式II結(jié)構(gòu)通式中，12為主鏈碳原子數(shù)為11-19的烷基，Ar為苯基、萘基或聯(lián)苯基。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述式I結(jié)構(gòu)通式中，R為主鏈碳原子數(shù)為13、15或17的烷基；所述式II結(jié)構(gòu)通式中，R2為主鏈碳原子數(shù)為11、13或15的烷基，Ar為聯(lián)苯基。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稠油污水破乳劑，其特征在于式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物的總質(zhì)量與溶劑質(zhì)量的比值為40-80:60-20;所述式I結(jié)構(gòu)通式所示化合物與式II結(jié)構(gòu)通式所示化合物的質(zhì)量比為60-90:40-10。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的稠油污水破乳劑，其特征在于所述式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物的總質(zhì)量與溶劑質(zhì)量的比為45-55:55-45;所述式I結(jié)構(gòu)通式所示化合物與式II結(jié)構(gòu)通式所示化合物的質(zhì)量比為65-75:35-25。9.一種制備權(quán)利要求1所述的稠油污水破乳劑的方法，是將式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物、式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和溶劑混勻，得到所述稠油污水破乳劑。全文摘要本發(fā)明公開一種稠油污水破乳劑。該稠油污水破乳劑包括式I結(jié)構(gòu)通式所示的化合物、式II結(jié)構(gòu)通式所示的化合物和溶劑；式I結(jié)構(gòu)通式中，R1為主鏈碳原子數(shù)為6-24的烷基；式II結(jié)構(gòu)通式中，R2為主鏈碳原子個數(shù)為8-22的烷基，Ar為芳基。；本發(fā)明提供的稠油污水破乳劑，具有較強的表面活性、較好的親水親油性能及較強的鏈段聚結(jié)能力。在稠油污水乳狀液中能夠很快的向油-水界面擴散，置換或部分置換出油-水界面上吸附的乳化劑，破壞界面液膜，對乳狀液具有良好的破乳性能，可應用于稠油污水處理領域。文檔編號C02F103/10GK101774662SQ20091024412公開日2010年7月14日申請日期2009年12月29日優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日發(fā)明者史學峰,向問陶,吳旭,周繼柱,張健,徐曉慧,王毅琳,王金本,胡長朝,陳慧博申請人:中國科學院化學研究所