CN101337726A - 破乳净水处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破乳净水处理剂及其制备方法。处理剂由含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂通过丙烯酸共聚，组分重量配比为：含硅破乳剂10％～30％，AE型聚醚破乳剂15％～50％，SP型聚醚破乳剂20％～60％，丙烯酸5％～10％，引发剂BPO 1％～2％。制备方法：将三种破乳剂按重量配比加入到反应釜中；再加入二甲苯；升温至130℃；边搅拌反应釜中的物质，边匀速滴加丙烯酸和引发剂BPO，30～35分钟完成；恒温反应6小时，待反应充分后，降温至40℃以下放料。本发明具有破乳、聚结－絮凝、吸附－顶替作用，加入到高含油、含聚合物采出液中，可实现油净、水清，加快油水分离速度，提高脱水效率。

Description

破乳净水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理剂及其制备方法，特别是涉及一种在原油开采集输过程中，处理高含油、含聚合物污水的破乳净水处理剂及其制备方法。

背景技术

三次采油技术是油田稳产、增产的有效方法。三次采油技术主要有化学驱和气体驱，化学驱油方法有单元驱、二元驱和三元驱。

在应用化学驱油技术过程中，由于碱和聚合物的不断返出，注聚区块采出液的处理日趋困难，这些采出液的特点是：含水高达90％以上，游离水中含油、含杂质等较高，乳化油中油水乳化严重，游离水中含油高达10000mg/L，目前多采用投加破乳剂和絮凝净水剂的方法进行破乳净水，由于用一般破乳剂难以将水中的油清除，而净水剂的应用，回收污油会严重影响系统原油脱水，应用效果不佳。

2006年12月6日公开的中国发明专利申请《破乳净水一体化处理剂及其制备方法》(公开号CN1872705A)，处理剂由TA型聚醚破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂通过丙烯酸共聚，具有破乳、聚结-絮凝、吸附-顶替作用，可实现油净、水清，适用于污水含油高于1000mg/L的轻质油区块、稠油区块和注聚合物区块采出液处理。但应用该破乳净水一体化处理剂处理油田采出液时，脱水速度较慢，尤其是对稠油和高含气油井，原油脱水效果不能达标。

发明内容

本发明的目的是为了解决油田高含油污水的处理，特别是为了处理含聚合物采出液的处理，提供一种兼有清水、破乳效果，并且能够提高原油脱水速度的破乳净水处理剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明破乳净水处理剂为三元共聚物，由含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂通过丙烯酸共聚，合成时其主要组分重量配比为：

含硅破乳剂                    10％～30％

AE型聚醚破乳剂                15％～50％

SP型聚醚破乳剂                20％～60％

丙烯酸                        5％～10％

引发剂BPO                     1％～2％

含硅破乳剂通式为：

其中：M——(PO)_a(EO)_bH，M₁——(PO)_a(EO)_bSi(CH₃)₃，

      PO——环氧丙烷，  EO——环氧乙烷，

      a＝10～100，b＝10～50；

AE型聚醚破乳剂通式为：

其中：M--(PO)_a(EO)_bH

      PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

      a＝10～100，b＝10～50；

SP型聚醚破乳剂通式为：

C₁₈H₃₇O-M′

其中：M′——(PO)_d(EO)_e(PO)_f

      PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

      d＝10～40，e＝200～400，f＝5～20；

丙烯酸分子式为：

CH₂CHCOOH

引发剂BPO分子式：

最终三元共聚化合物的分子简式为：

R₁——含硅破乳剂，R₂——AE型破乳剂，R₃——SP型破乳剂

本发明破乳净水处理剂的制备方法，步骤为：

(1)将含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂按重量配比加入到反应釜中；

(2)按步骤(1)中三种破乳剂重量1∶1比例加入二甲苯；

(3)升温至130℃；

(4)边搅拌反应釜中的物质，边匀速滴加按重量配比的丙烯酸和引发剂BPO，30～35分钟完成；

(5)恒温反应6小时；

待反应充分后，降温至40℃以下放料，即可得到65％含量的破乳净水处理剂。

本发明破乳净水处理剂及其制备方法，具有破乳、聚结-絮凝、吸附-顶替作用，加入到高含油、含聚合物采出液中，可实现油净、水清，加快油水分离速度，提高脱水效率。

具体实施方式

本发明破乳净水处理剂，为三元共聚化合物，由含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂通过丙烯酸共聚，合成时其主要组分重量配比为：

含硅破乳剂                    10％～30％

AE型聚醚破乳剂                15％～50％

SP型聚醚破乳剂                20％～60％

丙烯酸                        5％～10％

引发剂BPO                     1％～2％

含硅破乳剂通式为：

其中：M——(PO)_a(EO)_bH，

      M₁——(PO)_a(EO)_bSi(CH₃)₃，

      PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

      聚合度a＝10～100，b＝10～50；

AE型聚醚破乳剂通式为：

其中：M--(PO)_a(EO)_bH

      PO——环氧丙烷，

      EO——环氧乙烷，

      聚合度a＝10～100，b＝10～50；

SP型聚醚破乳剂通式为：

C₁₈H₃₇O-M′

其中：M′——(PO)_d(EO)_e(PO)_f

      PO——环氧丙烷，

      EO——环氧乙烷，

      聚合度d＝10～40，e＝200～400，f＝5～20；

丙烯酸分子式为：

CH₂CHCOOH

引发剂BPO分子式

最终三元共聚化合物的分子简式为：

R₁——含硅破乳剂，R₂——AE型破乳剂，R₃——SP型破乳剂

当采出液中的原油粘度小于100mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，本发明破乳净水处理剂其合成共聚物料重量配比为：含硅破乳剂12％，AE型聚醚破乳剂20％，SP型聚醚破乳剂56％，丙烯酸10％，引发剂BPO 2％。

当采出液中的原油粘度为100～1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，本发明破乳净水处理剂其合成共聚物料重量配比为：含硅破乳剂15％，AE型聚醚破乳剂35％，SP型聚醚破乳剂38％，丙烯酸10％，引发剂BPO 2％。

当采出液中的原油粘度大于1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，本发明破乳净水处理剂合成共聚物料配比为：含硅破乳剂18％，AE型聚醚破乳剂45％，SP型聚醚破乳剂30％，丙烯酸6％，引发剂BPO 1％。

本发明破乳净水处理剂的制备步骤为：首先将含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂按重量配比加入到反应釜中；再按上述三种破乳剂重量1∶1比例加入二甲苯；然后升温至130℃；并边搅拌反应釜中的物质，边匀速滴加按重量配比的丙烯酸和引发剂BPO，30～35分钟完成，最佳时间为33分钟；恒温反应6小时，待反应充分后，降温至40℃以下放料，即可得到65％含量的破乳净水处理剂。

由于本发明破乳净水处理剂的最终三元共聚化合物分子头部具有含硅基团，使其能够快速的渗透到油水界面，降低油水界面张力，提高脱水速度，同时含硅基团具有柔软的链结构，能够铺展在水中，增强捕油能力，提高清水效率；而在分子中段具有的梳型分子结构，有极强的聚结-絮凝作用，增强清水效果，同时兼具脱水作用。通过调整含硅破乳剂、AE型破乳剂和SP型破乳剂的配比，就可合成出适应于不同原油物性的产品，在保证快速破乳脱水的同时，具有良好的清水作用。

实施例：

在使用本发明破乳净水处理剂时，其添加量根据采出液的性质而定，一般为30～100mg/L。室内实验结果通过测定脱水率、水中含油确定，现场应用效果通过在采出液中加入本发明破乳净水处理剂处理后，根据液体的水中含油和油中含水变化来判定。

实施例1：当采出液中的原油粘度小于100mPa·s，含油高于1000mg/L时，使用的破乳净水处理剂的合成重量配比为：含硅破乳剂(采用商品牌号中都石油化工公司DMI-1)12％，AE型聚醚破乳剂(采用商品牌号AE2821)20％，SP型聚醚破乳剂(采用商品牌号SP169)56％，丙烯酸10％，引发剂BPO2％。

经检验：

外观                黄色液体

密度                0.9785g/cm³

凝点                -30℃

应用对象：大港油田××联合站，原油密度0.8988g/cm³，粘度86mPa·s，凝点9℃，含蜡9.5％，采出液水中含油5000mg/L；室内加药40mg/L后试验结果，脱水率99％(50℃)，水中含油90mg/L；现场应用结果，加药60mg/L，现场处理后污水含油从320mg/L降到85mg/L，同时油中含水小于0.5％。

实施例2：当采出液中原油粘度大于100mPa·s小于1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，使用的破乳净水处理剂的合成重量配比为：含硅破乳剂(采用商品牌号中都石油化工公司DMI-1)15％，AE型聚醚破乳剂(采用商品牌号AE2821)35％，SP型聚醚破乳剂(采用商品牌号SP169)38％，丙烯酸10％，引发剂BPO 2％。

经检验：

外观                黄色液体

密度                0.9842g/cm³

凝点                -31℃

应用对象：大港油田××转油站，原油密度0.9110g/cm³，粘度225mPa·s，凝点14℃，含蜡14％，采出液水中含油1500mg/L；室内加药40mg/L后试验结果，脱水率99％(50℃)，水中含油60mg/L；现场应用结果，加药50mg/L，现场处理后污水含油从200mg/L降到40mg/L，同时油中含水小于0.5％。

实施例3：当采出液中原油粘度大于1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，使用的破乳净水处理剂的合成重量配比为：含硅破乳剂(采用商品牌号中都石油化工公司DMI-1)18％，AE型聚醚破乳剂(采用商品牌号AE2821)45％，SP型聚醚破乳剂(采用商品牌号SP169)30％，丙烯酸6％，引发剂BPO 1％。

经检验：

外观                黄色液体

密度                0.9870g/cm³

凝点                -31℃

应用对象：大港油田××站，原油密度0.9550g/cm³，粘度1000mPa·s，凝点26℃，含蜡8％，采出液水中含油9000mg/L；室内加药80mg/L后试验结果，脱水率98％(60℃)，水中含油150mg/L；现场应用结果，加药50mg/L，现场处理后污水含油从1040mg/L降到145mg/L，同时油中含水小于0.5％。

Claims (6)

1.一种破乳净水处理剂，为三元共聚化合物，由含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂通过丙烯酸共聚，合成时其组分重量配比为：

含硅破乳剂        10％～30％

AE型聚醚破乳剂    15％～50％

SP型聚醚破乳剂    20％～60％

丙烯酸            5％～10％

引发剂BPO         1％～2％

含硅破乳剂通式为：

其中：M——(PO)_a(EO)_bH，

      M₁——(PO)_a(EO)_bSi(CH₃)₃，

      PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

      聚合度a＝10～100，b＝10～50；

AE型聚醚破乳剂通式为：

其中：M--(PO)_a(EO)_bH，

PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

聚合度a＝10～100，b＝10～50；

SP型聚醚破乳剂通式为：

C₁₈H₃₇O-M′

其中：M′——(PO)_d(EO)_e(PO)_f

PO——环氧丙烷，EO——环氧乙烷，

d＝10～40，e＝200～400，f＝5～20；

丙烯酸分子式为：

CH₂CHCOOH

引发剂BPO分子式：

最终三元共聚化合物的分子简式为：

其中：R₁——含硅破乳剂，R₂——AE型破乳剂，R₃——SP型破乳剂。

2.根据权利要求1所述的破乳净水处理剂，其特征是：当采出液中的原油粘度小于100mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，其合成共聚物料重量配比为：含硅破乳剂12％，AE型聚醚破乳剂20％，SP型聚醚破乳剂56％，丙烯酸10％，引发剂BPO2％。

3.根据权利要求1所述的破乳净水处理剂，其特征是：当采出液中的原油粘度为100～1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，其合成共聚物料重量配比为：含硅破乳剂15％，AE型聚醚破乳剂35％，SP型聚醚破乳剂38％，丙烯酸10％，引发剂BPO2％。

4.根据权利要求1所述的破乳净水处理剂，其特征是：当采出液中的原油粘度大于1000mPa·s，污水含油高于1000mg/L时，合成共聚物料配比为：含硅破乳剂18％，AE型聚醚破乳剂45％，SP型聚醚破乳剂30％，丙烯酸6％，引发剂BPO1％。

5.权利要求1所述破乳净水处理剂的制备方法，步骤为：

(1)将含硅破乳剂、AE型聚醚破乳剂、SP型聚醚破乳剂按重量配比加入到反应釜中；

(2)按步骤(1)中三种破乳剂重量1∶1比例加入二甲苯；

(3)升温至130℃；

(4)边搅拌反应釜中的物质，边匀速滴加按重量配比的丙烯酸和引发剂BPO，30～35分钟完成；

(5)恒温反应6小时；

待反应充分后，降温至40℃以下放料，即可得到65％含量的破乳净水处理剂。

6.根据权利要求5所述破乳净水处理剂的制备方法，其特征是：所述步骤(4)的完成时间为33分钟。