CN100480360C - 一种含氟交链聚醚破乳剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氟交链聚醚破乳剂及其制备方法，该破乳剂由一种含氟的醇或酸或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯(A)与一种含活性氢或活性羟基的醇、酸、酚、胺或含酚树脂与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚(B)，在交链剂(E)甲苯二异氰酸酯(TDI)或多烷撑多异氰酸酯(PAPI)或二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)的作用下聚合而成，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1%～45%，(B)40%～97%，(E)交链剂2%～15%。与现有技术相比，本发明具有用量少、脱水温度低、脱水速度快、脱出水含油率低等特点，是一种高效快速的原油破乳剂。

Description

一种含氟交链聚醚破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于油田开采原油的破乳剂，尤其涉及一种含氟交链聚醚破乳剂及其制备方法。
背景技术
现阶段，我国原油破乳剂的研究与应用主要集中在氧化烯烃的嵌段聚合及改性品种上，基本上满足油田原油脱水的需要。但随着三次采油技术、重质油的开采技术和海洋石油开采技术的使用，要求破乳剂既能满足传统破乳剂的基本性能，又具有快速、高效且在低温条件下满足脱水工艺要求的特点，因此，从以下几方面研究原油破乳剂意义重大。(1)随着东部油田相继进入高含水期和特高含水期开发阶段，各种增产措施相继采用，特别是三次采油大量使用了表面活性剂/聚合物/碱驱方式，造成了油井采出液油水乳化严重而使油水分离难度加大，常规破乳剂对这种采出液的脱水不理想，如脱水率下降，脱出水含油率高，而且东部油田如大庆、胜利油田加快了三次采油的矿场试验和工业化应用规模，使得这一类高稳态的采出液增加，严重影响了原油的集输炼制。(2)随着油田开发进入中后期，油井采出液含水率逐年上升，采出液由油包水(W/O)型转变为水包油(O/W)型原油乳状液或拟乳状液。同时原油集输中大量使用原油乳化降粘剂。为降低采油成本和能耗，油田逐步取消转油站和联合站游离水脱除中所投加的破乳剂，取消在集输和脱水过程中的加热过程，使得原油脱水温度逐步降低，这就需要在低温条件下破乳，即在25～35℃甚至更低的温度下脱水。(3)东部各油田随着采出液含水率的逐年上升，一些高含水率的油田将关闭。导致联合站的原油处理负荷下降，为节约能耗，原有的热化学/电化学两段脱水工艺将改为一段热化学脱水工艺，这就要求有高效的原油破乳剂取代现有的常规破乳剂。(4)随着海洋石油开发迅猛发展，海洋油田开发受空间、经济、技术条件的制约，原油脱水工艺流程无沉降罐，原油脱水停留时间短，脱水难度高。要求破乳剂既要快速，又要有很强的清水能力，同时脱出的污水含油率达到国家排放标准。目前，海洋油田所用的破乳剂大部分依赖进口，破乳剂的国产化迫在眉捷，这就要求研制出高效快速原油破乳剂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含氟交链聚醚破乳剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种含氟交链聚醚破乳剂，其特征在于，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1％～45％，(B)40％～97％，(E)交链剂2％～15％；所述的(A)为一种含氟的醇或酸或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯，所述的(B)为一种含活性氢或活性羟基的醇、酸、酚、胺或含酚树脂与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚，所述的(E)交链剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)或多烷撑多异氰酸酯(PAPI)或二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)。
所述的一种含氟的醇或酸或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯(A)的结构式包括：
Figure C200610025820D00041
Figure C200610025820D00042
式中：(C)包括：四氟丙醇、六氟丁醇；
(D)包括：全氟乙酸、全氟丙酸、全氟丁酸、全氟辛酸。
所述的一种含活性氢或活性羟基的醇、酸、酚、胺或含酚树脂与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚(B)，其结构式包括：
R—O—(CH2CH2O)nH，
Figure C200610025820D00051
C18H37O(C3H6O)m(C2H4O)n(C3H6O)pH，
Figure C200610025820D00052
Figure C200610025820D00071
所述的一种含活性氢或活性羟基的醇、酸、酚、胺或含酚树脂与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚(B)，其实例结构如下：
Figure C200610025820D00073
其中：
n＝0～35，m为1～8，x、y分别为1～10，p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9分别1～70，R1、R2分别代表C1～C8的烃基。
所述的n最好为0～18，m最好为1～4，x、y分别最好为1～5，p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9分别最好为5～45，R1、R2分别代表C1～C8的烃基。
一种含氟交链聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于，该破乳剂由一种含氟的醇或酸或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯(A)与一种含活性氢或活性羟基的醇、酸、酚、胺或含酚树脂与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚(B)，在交链剂(E)的作用下聚合而成，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1％～45％，(B)40％～97％，(E)交链剂2％～15％。
所述的嵌段聚醚(B)的制备方法包括以下工艺步骤：将起始剂抽入聚合反应器中，然后将物料升温至100～150℃，抽真空脱除轻组成及水份，在除去轻组成和水份的物料中，按起始剂总量的0.5％～8％加入催化剂，然后将物料加热至110～180℃，抽真空并通入高纯氮气保护，同时，开启计量磅，通入氧乙烯基化试剂，其反应控制步骤由氧乙烯基化试剂加料速度控制，温度一般不超过150℃，压力小于0.35MPa，计量的氧乙烯基化试剂加料完毕，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全，当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧丙烯化试剂，待氧丙烯化试剂加完后，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全，当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧乙烯化试剂，待氧乙烯化试剂加完后，保温30分钟，降温出料即为聚醚B。
所述的嵌段聚醚(B)的制备方法或者包括以下工艺步骤：将起始剂抽入聚合反应器中，然后将物料升温至100～120℃，抽真空脱除轻组成及水份，在除去轻组成和水份的物料中，按起始剂总量的0.5％～3％加入催化剂，然后将物料加热至130～150℃，抽真空并通入高纯氮气保护，同时，开启计量磅，通入氧乙烯基化试剂，其反应控制步骤由氧乙烯基化试剂加料速度控制，温度一般不超过150℃，压力小于0.35MPa，计量的氧乙烯基化试剂加料完毕，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全，当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧丙烯化试剂，待氧丙烯化试剂加完后，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全，当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧乙烯化试剂，待氧乙烯化试剂加完后，保温30分钟，降温出料即为聚醚B。
与现有技术相比，本发明具有用量少、脱水温度低、脱水速度快、脱出水含油率低等特点，是一种高效快速的原油破乳剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种含氟交链聚醚破乳剂，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1％，(B)97％，(E)交链剂2％；所述的(A)为四氟丙醇，所述嵌段聚醚(B)，其结构式为：
R—O—(CH2CH2O)nH，所述的n为1～18，
所述的(E)交链剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)。
上述含氟交链聚醚破乳剂的制备方法为将所述的四氟丙醇(A)与嵌段聚醚(B)在交链剂甲苯二异氰酸酯(TDI)(E)的作用下聚合而成。
所述的嵌段聚醚(B)的制备方法包括以下工艺步骤：将起始剂抽入聚合反应器中，然后将物料升温至100～120℃，抽真空脱除轻组成及水份。在除去轻组成和水份的物料中，按多元醇总量的0.5％～3％加入催化剂，然后将物料加热至130～150℃，抽真空并通入高纯氮气保护，同时，开启计量磅，通入氧乙烯基化试剂，其反应控制步骤由氧乙烯基化试剂加料速度控制，温度一般不超过150℃，压力小于0.35MPa，计量的氧乙烯基化试剂加料完毕，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全。当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧丙烯化试剂，待氧丙烯化试剂加完后，保温降压至0.2MPa，以便剩余的原料反应完全。当压力降至0.2MPa并不再下降，按上述操作控制步骤加入氧乙烯化试剂，待氧乙烯化试剂加完后，保温30分钟，降温出料即为聚醚B。
实施例2
一种含氟交链聚醚破乳剂，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)20％，(B)70％，(E)交链剂10％，所述的(A)为全氟乙酸，所述的嵌段聚醚(B)，其结构式为：
Figure C200610025820D00091
所述的(E)交链剂为多烷撑多异氰酸酯(PAPI)。
上述含氟交链聚醚破乳剂的制备方法以及嵌段聚醚(B)的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种含氟交链聚醚破乳剂，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)45％，(B)40％，(E)交链剂15％，所述的(A)为六氟丁醇，所述的嵌段聚醚(B)，其结构式为：
Figure C200610025820D00101
所述的(E)交链剂为二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)。
上述含氟交链聚醚破乳剂的制备方法以及嵌段聚醚(B)的制备方法与实施例1相同。

Claims (3)

1.一种含氟交链聚醚破乳剂，其特征在于，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1％～45％，(B)40％～97％，(E)交链剂2％～15％；所述的(A)为一种含氟的醇或酸，或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚，或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯，所述的(B)为一种含活性氢或活性羟基的醇或酸，所述的(E)交链剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)或多烷撑多异氰酸酯(PAPI)或二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)。
2.根据权利要求1所述的含氟交链聚醚破乳剂，其特征在于，所述的一种含氟的醇或酸包括：四氟丙醇或六氟丁醇，或者包括：全氟乙酸、全氟丙酸、全氟丁酸或全氟辛酸。
3.一种含氟交链聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于，该破乳剂由一种含氟的醇或酸，或含氟的醇与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成嵌段聚醚，或含氟的酸与氧乙烯基化试剂和氧丙烯化试剂聚合而成的酯(A)与一种含活性氢或活性羟基的醇或酸(B)，在交链剂(E)的作用下聚合而成，该破乳剂的原料组分及重量百分含量如下：(A)1％～45％，(B)40％～97％，(E)交链剂2％～15％。
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Denomination of invention: Fluorine-contd. linkage polyether demulsification agent and its prepn. method

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Open date: 20060913

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Granted publication date: 20090422

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