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一種特稠油功能性破乳劑及其制備和應用的制作方法

文檔序號:5124770閱讀:302來源:國知局
專利名稱:一種特稠油功能性破乳劑及其制備和應用的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種適用于粘度在IOOOOmPa. s以上的含沙特稠油的油水分離破乳劑配方及其制備和應用。
背景技術
破乳劑是石油工業(yè)中使用量較大的一種化學品,主要用于油田地面生產(chǎn)和集輸過程。特稠油具有高密度、高粘度、高浙青質(zhì)和膠質(zhì)含量等特點,浙青質(zhì)和膠質(zhì)是原油天然的乳化劑,是原油乳狀液穩(wěn)定的重要原因;同時,在稠油開采過程中,各種采油助劑、油水處理用的化學藥劑在整個體系中循環(huán)作用,采出液的油水乳化特性日趨復雜,化學性質(zhì)也發(fā)生了很大的變化。從采出液外觀看,基本是由少量的W/0乳狀液和深黃色的0/W乳狀液兩種類型并存或者更為復雜的多重乳液,采出液中油水中間層明顯增加。所有這些因素導致了稠油采出液穩(wěn)定性強,油水分離困難,并且分離后的原油含水和污水中含油不達標,給油田生產(chǎn)帶來重大影響。由于稠油水含量超標,造成原油中鹽含量和金屬含量也不達標,給煉油廠原油預處理帶來很大困難。因此,特稠油乳狀液在高含水條件下破乳脫水問題以及油水分離過程產(chǎn)生的高含油污水問題成為各油田和煉油廠亟待解決的難題。目前,國內(nèi)外對稠油破乳主要采用熱化學破乳和電化學破乳兩種方法。熱化學破乳是在原油乳狀液中加入一定量的破乳劑,用以改變?nèi)闋钜旱慕缑嫘再|(zhì),達到油水分離的目的。但由于稠油密度大、活性組分含量高等特點,稠油乳狀液很穩(wěn)定。造成破乳劑的擴散速度慢,水滴聚并困難。使得破乳速度慢,破乳劑使用量大、破乳溫度高、破乳效果差。油水分離后的稠油含水率高。電化學破乳是在電場和少量的破乳劑的共同作用下進行破乳脫水。該方法具有破乳效率高的優(yōu)點,但設備投入高,原料油進入設備之前必須將水降到一定程度(一般是先進行熱化學破乳),否則無法得到穩(wěn)定的電場。因此,破乳劑在稠油乳狀液破乳過程中具有很重要的地位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種特稠油(粘度在IOOOOmPa. s以上)功能性破乳劑及其制備和應用。該功能性破乳劑利用破乳劑之間的協(xié)同作用,將多種破乳劑進行交聯(lián)復配,并加入功能性助劑,有效的提高了高含沙特稠油的脫水效果,降低了脫出污水的油含量。本發(fā)明所述的一種特稠油功能性破乳劑所采取的技術方案是該功能性破乳劑按質(zhì)量百分比由下列成分組成多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)10 15% ;酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)30 40% ;清水型破乳劑(工業(yè)品)10 ;有機小分子助劑(工業(yè)品)5 10% ;固體顆粒表面改性劑(自制)5 10% ;溶劑(工業(yè)品)余量。
所述的有機小分子助劑為甲醇、乙醇或二乙二醇丁醚。所述的溶劑為苯、甲苯、乙醇、甲醇或水。所述的清水型破乳劑為用丙三醇(甘油)為起始劑的聚氧乙烯醚(濱洲化工廠生產(chǎn))。所述的固體顆粒表面改性劑為陽離子型Gemini表面活性劑或為一種陰離子型 Gemini表面活性劑。陽離子型Gemini表面活性劑的制備方法在40 45°C下,向磨口三頸瓶中加入的蒸餾水和鹽酸水溶液,然后滴加烷基N,N-二甲基叔胺,制備叔胺鹽酸鹽。將三頸瓶加熱,使瓶內(nèi)混合物沸騰回流。向上述混合物中加入正丙醇。向上述混合物中滴加環(huán)氧氯丙烷,維持沸騰。向上述混合物中滴加烷基N,N-二甲基叔胺,反應他。將粗品進行減壓真空干燥的干燥產(chǎn)物。陰離子型Gemini表面活性劑的制備方法將壬基酚置于裝有機械攪拌及回流冷凝管和溫度計的四口燒瓶中,加入十六烷基三甲基溴化銨及氫氧化鈉溶液、攪拌、并加熱至 700C,再將1、4-二溴丁烷加入反應體系,繼續(xù)加熱至90°C,反應池,停止反應。將體系冷卻, 用乙醚進行萃取,后用水洗,然后用無水硫酸鎂干燥,過濾,再用旋轉蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到雙醚。將雙醚置于裝有氯化氫吸收裝置的三口燒瓶中,并加入無水二氯甲烷,磁力攪拌。將氯磺酸溶于無水二氯甲烷,在室溫下Ih內(nèi)滴入反應體系,繼續(xù)反應4h,停止反應。用氫氧化鈉的乙醇溶液中和,旋干溶劑,用無水乙醇對其進行重結晶,得白色固體即為產(chǎn)品。該功能性特稠油破乳劑的生產(chǎn)方法是A、主要設備具有攪拌、加熱、冷卻及真空系統(tǒng)的2000L的搪瓷反應釜;B、生產(chǎn)方法首先,將多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚、清水型破乳劑三種破乳劑按比例加入到搪瓷反應釜,緩慢升溫至50 80°C,邊升溫邊攪拌,同時加入苯、甲醇,繼續(xù)攪拌30 60分鐘后,停止加熱,邊攪拌邊冷卻,按比例加入固體顆粒表面改性劑和水,冷卻至室溫(25°C ),攪拌30分鐘,出料,得到功能性稠油破乳劑。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點是1、本發(fā)明的功能性破乳劑利用破乳劑之間的協(xié)同作用,將多種破乳劑進行交聯(lián)復配,并加入功能性助劑,有效的提高了高含沙特稠油的脫水效果,降低了脫出污水的油含量,特別適用于高含沙特稠油采出液的破乳脫水。2、本發(fā)明中的以多胺為起始劑的聚醚類破乳劑,具有脫水速度快、破乳溫度低等特點;以酚醛樹脂為起始劑的破乳劑,具有較強的溶解、擴散、滲透、降粘等效果;清水型破乳劑具有很強的清水效果,可以有效降低脫出水的油含量;將此三種破乳劑按照比例復配實施在原油脫水中,具有用量少、破乳溫度低等優(yōu)點。3、有機物小分子助劑在特稠油破乳過程中起到了一定作用。許多有機溶劑小分子本身具有一定的極性或具有不飽和環(huán)狀結構或對膠質(zhì)浙青質(zhì)具有很強的溶解能力,它們能有效的改變界面相芳香度或極性環(huán)境,對浙青質(zhì)膠團具有增溶作用,對特稠油的破乳效果有一定的提高,可以提高20 30%的破乳能力。4、本發(fā)明的固體顆粒表面改性劑可以有效的改變稠油中固體顆粒的表面性質(zhì),從而改變固體顆粒的潤濕性,降低固體顆粒對原油在水中的增溶作用,從而降低脫出水的油含量。
5、采用本發(fā)明制備的特稠油功能性破乳劑,適用于粘度在IOOOOmPa. s以上的高含沙特稠油,破乳溫度為70 90°C,用量為特稠油質(zhì)量的50 150ppm范圍內(nèi),特稠油脫水后含水低于0.8%,污水含油低于1500ppm。
具體實施例方式本發(fā)明的功能性破乳劑的組分和質(zhì)量分數(shù)為A、多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)10 15%;(—種起始劑的分子量不同的物質(zhì)的混合物,濱化集團股份有限公司生產(chǎn))B、酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)30 40%;(—種起始劑的分子量不同的物質(zhì)的混合物,濱化集團股份有限公司生產(chǎn))C、清水型破乳劑(工業(yè)品)10 15% ;丙三醇(甘油)為起始劑的聚氧乙烯醚 (濱洲化工廠生產(chǎn))D、有機小分子助劑(工業(yè)品)5 10% ;E、固體顆粒表面改性劑(自制)5 10% ;F:溶劑(工業(yè)品)余量。所述的有機小分子助劑為甲醇或乙醇或二乙二醇丁醚。所述的溶劑為苯或甲苯或乙醇或甲醇或水。所述的固體顆粒表面改性劑為陽離子型Gemini表面活性劑或為一種陰離子型 Gemini表面活性劑。實施例1該功能性破乳劑的組分和質(zhì)量分數(shù)為A、多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)10% ;B、酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工業(yè)品)40% ;C、清水型破乳劑(工業(yè)品)10% ;D、二乙二醇丁醚(工業(yè)品)5% ;E、固體顆粒表面改性劑5% ;F 苯(工業(yè)品)30%。該功能性破乳劑對不同特稠油的破乳效果見下表
權利要求
1. 一種特稠油功能性破乳劑,粘度在IOOOOmPa. s以上的含沙稠油,其特征在于按質(zhì)量百分比由如下成分組成多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚10 ‘ 15%酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚30 ‘ 40%清水型破乳劑10 ‘ 15%有機小分子助劑5 ,10% ;固體顆粒表面改性劑5 ,10% ;溶劑余量。
2.根據(jù)權利要求1所述的特稠油功能性破乳劑,其特征在于所述的有機小分子助劑為甲醇、乙醇或二乙二醇丁醚。
3.根據(jù)權利要求1所述的特稠油功能性破乳劑,其特征在于所述的溶劑為苯、甲苯、 乙醇、甲醇或水。
4.根據(jù)權利要求1所述的特稠油功能性破乳劑,其特征在于所述的固體顆粒表面改性劑為陽離子型Gemini表面活性劑或為一種陰離子型Gemini表面活性劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的功能性稠油破乳劑,其特征在于所述的清水型破乳劑為用丙三醇(甘油)為起始劑的聚氧乙烯醚。
6.一種權利要求1所述的特稠油功能性破乳劑的制備方法,其特征在于設備為具有攪拌、加熱、冷卻及真空系統(tǒng)的2000L的搪瓷反應釜;生產(chǎn)方法首先,將多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚、 清水型破乳劑按權利要求1所述的比例加入到搪瓷反應釜,緩慢升溫至50 80°C,邊升溫邊攪拌,同時按權利要求1所述的比例加入苯、甲醇,繼續(xù)攪拌30 60分鐘后,停止加熱, 邊攪拌邊冷卻,按權利要求1所述的比例加入固體顆粒表面改性劑和水,冷卻至室溫,攪拌 30分鐘,出料,得到特稠油功能性破乳劑。
7.—種權利要求1所述的特稠油功能性破乳劑的應用,其特征在于用于粘度在IOOOOmPa. s以上的高含沙特稠油破乳劑,破乳溫度為70 90°C,用量為特稠油質(zhì)量的50 150ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特稠油功能性破乳劑及其制備和應用;按質(zhì)量百分比由如下成分組成多乙烯多胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚10~15%;酚醛樹脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚30~40%;清水型破乳劑10~15%;有機小分子助劑5~10%;固體顆粒表面改性劑5~10%;溶劑余量;本發(fā)明利用破乳劑之間的協(xié)同作用,將多種破乳劑進行交聯(lián)復配,并加入功能性助劑,有效的提高了特稠油的脫水效果,降低了脫出污水的油含量,達到了外輸標準。
文檔編號C10G33/04GK102373077SQ20101026227
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權日2010年8月25日
發(fā)明者劉金河, 楊普江, 樊玉新, 歐陽建利, 胡新玉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司
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