一類高效稠油破乳劑的製作方法
2023-05-14 18:38:11
專利名稱：一類高效稠油破乳劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一類高效稠油破乳劑的合成方法，用作脫除乳化原油中的水，其有效成份為硫酸化的環氧乙烷(Eo)、環氧丙烷(Po)嵌段共聚醚。
目前常用的脫水法有化學法和高壓電法兩種，有時也兩法聯用。化學法主要依賴各種各樣的破乳劑。二十年代初，主要採用陰離子表面活性劑如肥皂、環烷酸鹽及磺化產物等作為破乳劑，這類破乳劑效果較差，而且用量較大，五十年代後，人們發現以Eo與Po製得的嵌段共聚醚為主的一系列非離子表面活性劑具有良好的破乳性，因此這一類破乳劑取得了迅猛的發展。六十年代，有人發現用二元羧酸對聚醚進行醯化後可以提高破乳效率(US3110682)，還發現將非離子表面活性劑與Sulfonal型陰離子表面活性劑按1∶1比例混合進行破乳會顯示出強烈的協同效應。近年來人們則在致力發展一系列交聯型的破乳劑，如TDI和有機矽交聯的一系列新型破乳劑(EP0141585，DE3319788)。最近，我國研究人員在破乳劑中添加劑的作用及快速破乳劑方面取得了一定的進展。「油田化學」「5(2)，98-103(1988)」中公開了一種快速破乳劑的研究，它的目的是解決稀油的快速脫水，其有效成份為烷基酚環氧乙烷、環氧丙烷的嵌段共聚醚，沒有在稠油的脫水方面進行研究。
目前我國許多油田開始了稠油開採，由於稠油中含有大量具有界面活性的膠質與瀝青質，他們對油包水型乳狀液有特殊的穩定作用，如用常規破乳劑脫水便要加大用量或提高溫度，因此必然會增加動力消耗與藥劑費用。針對這一問題，我們進行了高效稠油破乳劑的研製。
本發明的目的在於提供一系列高效、價廉的稠油破乳劑。經研究發現，含有多個支鏈的PO、EO聚醚對稠油具有良好的脫水性能，而對這類聚醚進行硫酸化後，其脫水速度獲得顯著提高。此外，在這類聚醚或硫酸化產物中添加若干種化合物可進一步改善其破乳性能。
本發明所用的聚醚，可用常規起始劑與EO、PO進行聚合。這些起始劑可以是多元醇類如乙二醇、丙三醇、木糖醇、山梨醇、單糖或多糖;可以是胺類，也可以是酚醛樹脂(US2499365)或酚胺樹脂。起始劑中每個活性氫所連的PO分子數為0～50，所連EO分子數為1～50;PO與EO的摩爾比為0～6∶1～6。
本發明除用常規起始劑外，還用烷基酚與另一種酚混合製得特殊的樹脂型起始劑該酚的結構為
，其中R＝H，C1-C4烷基，-NO2，-NH2，-Cl，-CooH，-CN等。
聚醚的硫酸化可採用氯磺酸、三氧化硫、發煙硫酸或硫酸等。硫酸化溫度為-30～80℃，最佳溫度為0～40℃。反應溶劑可採用丙酮、氯仿、異丙醇、叔丁醇、環己醇、四氫呋喃、1，4-二氧六環等。
在聚醚及其硫酸化產物中加入的增效添加劑有醇類如甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、環己醇、十二醇、十四醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁炔二醇、丙三醇、季戊四醇、木糖醇、三梨醇、甘露醇及糖類;醛酮類甲醛、乙醛、丁醛、苯甲醛、丙酮、丁酮、環己酮等;羧酸類甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、丁烯二酸、己二酸、酒石酸、檸檬酸等;無機酸類鹽酸、硫酸、磷酸等;磺酸鹽十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、石油磺酸鹽等;其他PAM、聚陽離子等。
本發明下面將結合實施例作進一步詳述1.PO、EO嵌段共聚醚在裝有電動攪拌器、溫度計與分水器的500ml高壓釜中，加入220g壬基酚(1摩爾)及3.6g50%氫氧化鈉水溶液。將反應釜升溫至50℃，逐漸滴入甲醛80g(1摩爾)，滴加溫度為50～80℃然後逐漸升高溫度，先在100～120℃溫度間保溫1小時，再在150～160℃溫度下保留0.5～1小時，反應基本結束。最後在0.90～0.95MPa真空度、150～160℃溫度下脫水至樹脂分子量達1000左右(冰點降低法)為止。
在反應釜中，加入23.4g上述樹脂及50ml二甲苯，加入0.5g氫氧化鉀回流分水1小時，然後依次加入58gPO與44gEO，在130～150℃溫度下吸收完全後減壓蒸出二甲苯即得所需聚醚。
2.聚醚的硫酸化在裝有電動攪拌器、溫度計、導氣管與吸收裝制的四口瓶中，加入37.2g聚醚及30ml氯仿，將反應瓶冷至0℃，逐漸加入4.194g氯磺酸，滴加完畢後逐漸回升至室溫並繼續攪拌0.5小時減壓除去溶劑後加入乙醇或異丙醇稀釋。此產物可用氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中和。
3.復配例1、例2產物可以單獨用作破乳劑，也可加入添加劑進行復配，以提高脫水速率，若干典型配方如下A.
組分重量%例1產物40異丙醇20丙三醇5十二烷基磺酸鈉5乙酸3水餘量B例2產物40異丙醇30山梨醇5乙二醇單丁醚10水稀至100分C.例1產物40
異丙醇20草酸5十二烷基磺酸鈉8水27本發明與現有技術相比具有脫水速度快，能被水以任意比例稀釋等優點。脫水試驗按常規方法進行(瓶法)。將稠油樣品置於100ml錐形帶塞刻度試管中，加入計量好的破乳劑溶液，置於恆溫槽中恆溫15分鐘，取出試管在振蕩器上振搖數分鐘(或用手搖數百下)，再放回恆溫槽，定時記錄脫出水體積。在稠油粘度太大時(有時高達3～7萬釐泊)，我們曾用少量煤油略加稀釋，以縮斷試驗周期。具體對比實例如下1.南陽油田稠油的破乳(1)取樣地點井樓1-9-19井含水量27%油樣200g稠油中加40g煤油稀釋脫水溫度80±1℃破乳劑濃度100ppm
＃L-8521.SP-169.AE-9901為西安石油化工廠產品。
(2)取樣地點井樓1區混合油含水量34%破乳劑濃度100ppm
☆破乳劑由勝利油田提供.系含矽新產品。
2.遼河油田稠油的破乳取樣地點歡三聯稠油試樣量100ml破乳劑濃度200ppm稠油性質含水量 22% ρ200.9675凝固點-15℃粘度70℃121.5mpa.S含臘1.27%膠質+瀝青30.5%
3.電模擬脫鹽脫水試驗儀器EDDA-02電脫鹽脫水模擬儀外加電壓2000v破乳劑濃度50ppm取樣地點南陽油田井樓101井試樣量100ml脫水溫度60℃
權利要求
1.一類高效稠油破乳劑的合成方法，其特徵為將多支鏈的環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)嵌段共聚醚進行硫酸化。
2.根據權利要求1，其特徵在於用氯磺酸、三氧化硫、發煙硫酸或硫酸作為硫酸化試劑，其反應溫度為-30～80℃，最佳溫度為0～40℃。
3.一類特殊結構起始劑的合成，其特徵為採用烷基酚與另一種酚的混合物與甲醛縮合得酚醛樹脂，這種酚的結構為
其中R＝H，C1-C4烷基，-NO2，-NH2，-Cl，-CooH，CN等。
4.高效稠油破乳劑的復配法，其特徵為在嵌段共聚醚及其硫酸化產物中添加增效劑得復配產物。
5.根據權利要求4，其特徵為以醇類、醇醛類、醇酮類、無機酸及羧酸作為增效劑。
全文摘要
本發明將多支鏈的環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)嵌段共聚醚硫酸化，然後添加特殊增效添加劑及溶劑得到一類高效稠油破乳劑。試驗表明，這類破乳劑對稠油的脫水速率為常規破乳劑的10～100倍。
文檔編號B01F17/42GK1037094SQ8810771
公開日1989年11月15日 申請日期1988年11月7日 優先權日1988年11月7日
發明者徐家業, 屈撐囤, 範仲勇, 史俊, 陳茂濤 申請人:西安石油學院