一種破乳劑制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種破乳劑制備方法，起始劑經(jīng)預(yù)熱儲(chǔ)罐預(yù)熱后和環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷于聚合釜中進(jìn)行攪拌加熱反應(yīng)，再加入環(huán)氧氯丙烷繼續(xù)攪拌加熱，加入蒸汽和添加劑，繼續(xù)攪拌，再加入甲醇、水和蒸汽繼續(xù)攪拌，過濾，放空水和蒸汽后，再次過濾，得破乳劑。本發(fā)明制備的破乳劑加藥量低，破乳脫水速度快，脫水量高，脫鹽效果好等特點(diǎn)。加藥工藝簡單，操作方便。經(jīng)破乳處理后的原油能夠滿足外輸原油要求。
【專利說明】一種破乳劑制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種破乳劑制備方法，屬于石油化工油田化學(xué)品。
【背景技術(shù)】
[0003]由于一些固體難溶于水，當(dāng)這些固體一種或幾種大量存在于水溶液中，在水力或者外在動(dòng)力的攪動(dòng)下，這些固體可以以乳化的狀態(tài)存在于水中，形成乳濁液。理論上講這種體系是不穩(wěn)定的，但如果存在一些表面活性劑(土壤顆粒等)的情況下，使得乳化狀態(tài)很嚴(yán)重，甚至兩相難于 分離，最典型的是在油水分離中的油水混合物以及在污水處理中的水油混合物，在此兩相中形成比較穩(wěn)定的油包水或者水包油結(jié)構(gòu)，其理論基礎(chǔ)是“雙電層結(jié)構(gòu)”。
[0004]在此情況下，投入一些藥劑，以破壞穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，以及穩(wěn)定乳化體系，從而達(dá)到兩相分離的目的。使用的這些為了達(dá)到破壞乳化作用的藥劑稱之為破乳劑。
[0005]破乳劑是一種表面活性物質(zhì)，它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞，以達(dá)到乳化液中各相分離開來的目的。原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化狀的油水混合液中油和水分離開來，使之達(dá)到原油脫水的目的，以保證原油外輸含水標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]有機(jī)相與水相的有效分離，一種最簡單的有效方法是采用破乳劑，消除乳化形成具有一定強(qiáng)度的乳化界面，達(dá)到兩相分離。然而不同的破乳劑對(duì)有機(jī)相破乳能力是不同的，破乳劑的性能直接影響兩相分離效果。青霉素生產(chǎn)過程中，一個(gè)重要程序是用有機(jī)溶劑(如醋酸丁酯)從青霉素發(fā)酵液中萃取青霉素，由于發(fā)酵液中含有蛋白質(zhì)、糖類、菌絲體等的復(fù)雜物，萃取時(shí)有機(jī)相與水相的界面不清，呈一定強(qiáng)度的乳化區(qū)，對(duì)成品得率影響很大。為此必須使用破乳劑破乳，消除乳化現(xiàn)象，達(dá)到兩相快速有效分離。
[0007]目前油田中常用的非離子型破乳劑主要有以下幾種:
1.SP型破乳劑:
SP型破乳劑的主要組分為聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚，理論結(jié)構(gòu)式為R(PO)X(EO)y(P0)zH,式中:E0-聚氧乙烯；P0-聚氧丙烯；R_脂肪醇;x、y、z_聚合度。SP型破乳劑外觀呈淡黃色膏狀物質(zhì)，HLB值為10-12，溶于水。SP型非離子型破乳劑對(duì)石蠟基原油具有較好的破乳效果。其疏水部分由碳12~18烴鏈組成，其親水基是通過分子中的羥基(-0Η)、醚基(-0-)與水作用形成氫鍵而達(dá)到親水的目的。由于羥基、醚基親水性較弱，所以只靠一兩個(gè)羥基或醚基不能把碳12~18烴鏈?zhǔn)杷胨?，必須有多個(gè)這樣的親水基，才能達(dá)到水溶的目的。非離子型破乳劑的分子量越大，分子鏈越長，所含的羥基和醚基越多，它的拉力越大，對(duì)原油乳狀液的破乳能力越強(qiáng)。SP型破乳劑適應(yīng)于石蠟基原油的另一個(gè)原因是石蠟基原油不含或極少含膠質(zhì)和浙青質(zhì)，親油性表面活性劑物質(zhì)較少，相對(duì)密度較小。對(duì)含膠質(zhì)和浙青質(zhì)較高(或含水大于20%)的原油，SP型破乳劑的破乳能力較弱，原因是分子結(jié)構(gòu)單一，無支鏈結(jié)構(gòu)和芳香結(jié)構(gòu)。
[0008]2.AP型破乳劑:AP型破乳劑是以多乙烯多胺為引發(fā)劑的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，是一種多枝型的非離子型表面活性劑分子結(jié)構(gòu)式為:D(PO)x (EO)y (PO) z H，式中:EO-聚氧乙烯；P0_聚氧丙烯；R-脂肪醇；D-多乙烯多胺:x、y、z-聚合度。
[0009]AP型結(jié)構(gòu)的破乳劑用于石蠟基原油乳狀液的破乳，效果好于SP型破乳劑，它更適合于原油含水率高于20%的原油破乳，并能在低溫條件下達(dá)到快速破乳的效果。如SP型破乳劑在55~60°C、2h內(nèi)沉降破乳的話，AP型破乳劑只需在45飛(TC、1.5h內(nèi)沉降破乳。這是由于AP型破乳劑分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所致。引發(fā)劑多乙烯多胺決定了分子的結(jié)構(gòu)形式:分子鏈長且支鏈多，親水能力高于分子結(jié)構(gòu)單一的SP型破乳劑。多支鏈的特點(diǎn)決定了 AP型破乳劑具有較高的潤濕性能和滲透性能，當(dāng)原油乳狀液破乳時(shí)，AP型破乳劑的分子能迅速的滲透到油水界面膜上，比SP型破乳劑分子的直立式單分子膜排列占有更多的表面積，因而用量少，破乳效果明顯。目前該類破乳劑是大慶油田使用較好的非離子型破乳劑。
[0010]3.AE型破乳劑:
AE型破乳劑是以多乙烯多胺為引發(fā)劑的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，是一種多枝型的非離子型表面活性 劑。與AP型破乳劑相比，所不同的是AE型破乳劑是一種二段型的聚合物，其分子小，支鏈短。分子結(jié)構(gòu)式為:D(P0)x(E0)yH，式中:E0_聚氧乙烯:P0_聚氧丙烯:D_多乙烯多胺；x、y -聚合度。雖然AE型破乳劑和AP型破乳劑的分子相貌存在很大的差異，但分子成分是相同的，只是在單體用量和聚合順序上有所差別。
[0011](I)兩種非離子型破乳劑在設(shè)計(jì)合成時(shí)，其頭、尾的用料量不同，產(chǎn)生聚合分子的長短也不同。
[0012](2) AP型破乳劑的分子為二段式的，以多乙烯多胺為引發(fā)劑，與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成嵌段共聚物:AE型破乳劑的分子為二段式的，以多乙烯多胺為引發(fā)劑，與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成兩段共聚物，因此，設(shè)計(jì)出的AP型破乳劑的分子應(yīng)比AE型破乳劑的分子長。
[0013]AE型是兩段多支結(jié)構(gòu)的原油破乳劑，同樣適應(yīng)于浙青質(zhì)原油乳狀液的破乳。浙青基原油中親油的表面活性劑含量越多，粘滯力越強(qiáng)，油水密度差小，不易破乳。而采用AE型破乳劑破乳速度快，同時(shí)，AE型破乳劑又是較好的防蠟降粘劑。由于其分子的多支結(jié)構(gòu)，極易形成微小的網(wǎng)絡(luò)，使原油中已形成的石蠟單晶落入這些網(wǎng)絡(luò)，阻礙石蠟單晶體自由運(yùn)動(dòng)，不能相互連接，形成石蠟的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低原油的粘度和凝固點(diǎn)，防止蠟晶聚結(jié)，從而達(dá)到防蠟的目的。
[0014]4.AR型破乳劑:
AR型破乳劑由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚和而成的新型油溶性的非離子型破乳劑，HLB值在8左右，破乳溫度低達(dá)35~45°C。分子結(jié)構(gòu)式為:AR (PO) x (EO)y H,式中:E0-聚氧乙烯；P0-聚氧丙烯；AR-樹脂；x、y、z_聚合度。AR樹脂在合成破乳劑的過程中，既起引發(fā)劑的作用，又進(jìn)入破乳劑的分子中成為親油基。AR型破乳劑的特點(diǎn)是:分子不大，在原油凝固點(diǎn)高于5°C的情況下有較好的溶解、擴(kuò)散、滲透效應(yīng)，促使乳化水滴絮凝、聚結(jié)，能在45°C以下，45 min內(nèi)把含水率在50 %~70 %的原油中的水脫出80 %以上，這是SP型、AP型破乳劑所不能比的。
[0015]現(xiàn)有的破乳劑不能解決高含硫化氫原油以及高礦化度原油等破乳脫水，不但加藥量高，單位處理成本高，而且原油脫后含水較高，含鹽較高，常達(dá)不到外輸原油要求。影響原油后續(xù)加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種破乳劑制備方法，本發(fā)明制備的破乳劑加藥量低，破乳脫水速度快，脫水量高，脫鹽效果好等特點(diǎn)。加藥工藝簡單，操作方便。經(jīng)破乳處理后的原油能夠滿足外輸原油要求。
[0017]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種破乳劑制備方法，所述方法為:
起始劑2.5kg經(jīng)預(yù)熱儲(chǔ)罐預(yù)熱至110°C后恒溫30分鐘，加入添加劑4.2kg引發(fā)反應(yīng)，逐步通入環(huán)氧丙烷600kg，環(huán)氧乙烷400kg、于聚合釜中在不低于120°C的條件下攪拌反應(yīng)2h，再加入環(huán)氧氯丙烷25kg繼續(xù)攪拌，在120°C下恒溫加熱1.5h，干劑反應(yīng)完成后，排入半成品罐內(nèi)降溫至50~60°C，再以干劑:甲醇:水=6:3:1的比例，加入甲醇、水繼續(xù)攪拌，過濾，放空水，再次過濾，得破乳劑。其中蒸汽的作用為恒溫保持半產(chǎn)品的溫度，以確保半成品的流動(dòng)性。
[0018]本發(fā)明中，所述起始劑為丙二醇或烷基酚醛樹脂。
[0019]本發(fā)明中，所述添加劑為氫氧化鉀。
[0020]本發(fā)明制備的破乳劑加藥量低，破乳脫水速度快，脫水量高，脫鹽效果好等特點(diǎn)。加藥工藝簡單，操作方便。經(jīng)破乳處理后的原油能夠滿足外輸原油要求。 [0021]本發(fā)明制備了一種使用方便、效果顯著、單位處理成本低的石油開發(fā)用的破乳劑，此產(chǎn)品主要應(yīng)用于塔河油田稠油片區(qū),適用于密度為0.93g/cm3 - 0.98 g/cm3，粘度不大于5000mPa.S 的原油。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明制備的破乳劑適用于含硫化氫原油以及高礦化度原油等破乳脫水，加藥量低，不影響原油后續(xù)加工。破乳脫水效果高，脫鹽效果好等特點(diǎn)。加藥工藝簡單，操作方便。經(jīng)破乳處理后的原油能夠滿足外輸原油要求。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面實(shí)施例中所有的原料均為工業(yè)品，要求純度不低于96%,在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照配方要求進(jìn)行生產(chǎn)。
[0024]實(shí)施例1
起始劑丙二醇2.5kg經(jīng)預(yù)熱儲(chǔ)罐預(yù)熱至110°C后恒溫30分鐘，加入添加劑氫氧化鉀3kg引發(fā)反應(yīng)，逐步通入環(huán)氧丙烷550kg，環(huán)氧乙烷450kg、于聚合釜中在不低于120°C的條件下攪拌反應(yīng)2h，再加入環(huán)氧氯丙烷20kg繼續(xù)攪拌，在120°C下恒溫加熱1.5h，干劑反應(yīng)完成后，排入半成品罐內(nèi)降溫至50~60°C，再以干劑:甲醇:水=6:2:2的比例，加入甲醇、水繼續(xù)攪拌，過濾，放空水，再次過濾，得破乳劑；其中蒸汽的作用為恒溫保持半產(chǎn)品的溫度，以確保半成品的流動(dòng)性。
[0025]實(shí)施例2
起始劑烷基酚醛樹脂2.5kg經(jīng)預(yù)熱儲(chǔ)罐預(yù)熱至110°C后恒溫30分鐘，加入添加劑氫氧化鉀3kg引發(fā)反應(yīng)，逐步通入環(huán)氧丙烷550kg，環(huán)氧乙烷450kg、于聚合釜中在不低于120°C的條件下攪拌反應(yīng)2h，再加入環(huán)氧氯丙烷20kg繼續(xù)攪拌，在120°C下恒溫加熱1.5h，干劑反應(yīng)完成后，排入半成品罐內(nèi)降溫至50~60°C，再以干劑:甲醇:水=6:2:2的比例，加入甲醇、水繼續(xù)攪拌，過濾，放空水，再次過濾，得破乳劑；其中蒸汽的作用為恒溫保持半產(chǎn)品的溫度，以確保半成品的流動(dòng)性。
[0026]實(shí)施例3
干劑:丙二醇1.5份，烷基酚醛樹脂1.5份，環(huán)氧乙烷為3份，環(huán)氧丙烷4份，環(huán)氧氯丙烷0.2份。
[0027]成品:干劑:甲醇:水=6:2:2。
[0028]實(shí)施例4
干劑:丙二醇1份，烷基酚醛樹脂2份，環(huán)氧乙烷為3份，環(huán)氧丙烷4份，環(huán)氧氯丙烷0.2份。
[0029]成品:干劑:甲醇:水=6:2:2。
[0030]實(shí)施例5
干劑:丙二醇1.5份，烷基酚醛樹脂1.5份，環(huán)氧乙烷為2份，環(huán)氧丙烷5份，環(huán)氧氯丙烷0.2份。
[0031]成品:干劑:甲醇:水=6:3.5:0.5。
[0032]實(shí)施例6
干劑:丙二醇1份，烷基酚醛樹脂2份，環(huán)氧乙烷為3份，環(huán)氧丙烷4份，環(huán)氧氯丙烷0.2份。
[0033]成品:干劑:甲醇:水=6: 3:1。
[0034]以丙二醇和烷基酚醛樹脂為起始劑合成的聚氧乙稀聚氧丙烯丙二醇醚破乳劑通式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種破乳劑制備方法，其特征在于，所述方法為: 起始劑2-3kg經(jīng)預(yù)熱儲(chǔ)罐預(yù)熱至110°C后恒溫30分鐘，加入添加劑3kg引發(fā)反應(yīng)，逐步通入環(huán)氧丙烷550kg，環(huán)氧乙烷450kg、于聚合釜中在不低于120°C的條件下攪拌反應(yīng)2h，再加入環(huán)氧氯丙烷20kg繼續(xù)攪拌，在120°C下恒溫加熱1.5h，干劑反應(yīng)完成后，排入半成品罐內(nèi)降溫至50~60°C，再以干劑:甲醇:水=6:2:2的重量份比例，加入甲醇、水繼續(xù)攪拌，過濾，放空水，再次過濾，得破乳劑；其中蒸汽的作用為恒溫保持半產(chǎn)品的溫度，以確保半成品的流動(dòng)性。
2.如權(quán)利要求1所述的破乳劑制備方法，其特征在于，所述起始劑為丙二醇或烷基酚醛樹脂。
3.如權(quán)利要求2所述 的破乳劑制備方法，其特征在于，所述添加劑為氫氧化鉀。
【文檔編號(hào)】C10G33/04GK103965459SQ201410199025
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】杜慧華 申請(qǐng)人:新疆福利精細(xì)化工廠