CN101497814A - 有机硅类增强复合型油相分散破乳剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以有机硅聚合物破乳剂作增强剂，与传统非硅类破乳剂、添加剂、混合溶剂复配生产而成的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂。利用有机硅类破乳剂的特异性能及与非硅类破乳剂良好的协同作用，该复合型破乳剂有效增强了传统非硅类破乳剂的应用效果，具有破乳效率高、用量少、综合性价比高、对不同原油的广谱适应性及低温破乳功能。

Description

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂

技术领域

本发明涉及一类采用有机硅聚合物破乳剂作增强剂，与传统非硅类破乳剂复配应用的，能在烃类油相中快速分散的复合型破乳剂，主要应用于原油乳化液的破乳、脱水、脱盐工艺中。

背景技术

目前广泛应用的非硅类聚醚破乳剂，分子结构中均含C-C主链，亲水、亲油基团大多以聚氧乙稀、聚氧丙烯共聚或嵌段聚合链段形式分配。而有机硅类聚合物破乳剂是一种具有特殊结构和功能的破乳剂分子，其分子结构中含Si-O键主链和Si-C键，支链取代基可设计为各种亲水、亲油性分子基团和取代基，可使有机硅类破乳剂具有特异的表面活性。上述Si-O、Si-C和C-C三种化学键的性能对比如下表：

 

化学键	键长(nm)	键能(kj/mol)	自旋势垒(kcal)	成键角(度)
					Si-O	0.165	445	<0.2	142.5
C-C	0.154	346	3.6	112
					Si-C	0.192	306	1.6	-

Si-O键比C-C键具有更高的键能，使有机硅聚合物有较高的稳定性，如对光、热稳定，具有抗潮湿、抗氧化性能；Si-O键和Si-C键还具有更长的键长，使分子的可渗性增加，加强了与其它表面活性物质的协同作用；Si-O键具有很低的自旋势垒和更大的成键角，极大地降低了分子间力的作用，使分子自由运动加强。有机硅聚合物破乳剂具有更低的界面能和很高的界面活性，Si-O键主链具有疏水同时疏油的特性，这些特征都是有机硅类破乳剂所特有的。有机硅类破乳剂并不常单独使用，一方面成本较高，另一方面有机硅类破乳剂并不能完全替代非硅类传统破乳剂。但作为一种破乳增强剂，有机硅破乳剂能与几乎所有类型传统非硅类破乳剂产生协同作用，在较低用量以5％～20％比例与传统非硅类破乳剂复配使用，可以大大改善传统非硅类破乳剂的应用功效。一般表现为：提高破乳效率；促进油水分离界面清晰、排水清澈；能有效抑制破乳工艺过程中胶态乳化体系的生成，对轻、重质原油都具有良好的适应性；同时兼具有较好的低温破乳性能。

发明内容

本发明的目的在于开发一类以有机硅聚合物破乳剂作为非硅类破乳剂的增强剂。与传统非硅类破乳剂复配应用的复合型破乳剂。并采用与烃类(原油)相容性好的有机混合溶剂作为复合型破乳剂的分散介质，以适当的复配工艺生成有机硅类增强复合型油相分散破乳剂，以提高传统非硅类破乳剂的综合效果和应用性能。

本发明开发的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂的基本配方组成为：

 

序号	组成	含量
			1	有机硅类聚合物破乳剂	5％～20％
2	非硅类破乳剂	20％～50％
			3	添加剂	0.5％～5％
4	混合溶剂	30％～75％

以上所有含量均为质量百分数。

其中：有机硅类聚合物破乳剂具有如下分子结构通式。

式中：v、w、x、y、z代表不同聚合度，为0～300的整数。

a、b、c、d分别代表不同的取代基团，可以是亲水性取代基、亲油性取代基、烃类取代基、聚合物链段取代基的一种或数种。

下表列出了一些商品有机硅类聚合物破乳剂的性能。

 

有机硅破乳剂牌号	HLB值	粘度(cSt)20℃	闪点℃	密度g/ml(20℃)	平均分子量(MW)	浊点℃
							320	14.2	480	115	1.030	M	60
321	8.2	2000	135	1.030	H	40
							329	14.9	1300	93	1.047	M	60
401	8.0	5000	143	1.027	M	35
							402	7.9	3300	110	1.027	H	N/A
589	8.7	1700	135	1.062	H	40
							605	8.6	350	63	0.995	H	38
606	9.7	470	63	0.999	M	58
							743	8.6	1700	120	1.027	H	40

 

1636	7.3	170	81	0.932	M	N/A
							1840	12.0	300	121	1.074	L	10

上表中平均分子量：L代表MW<8000；M代表8000<MW<15000；H代表MW>15000

非硅类破乳剂主要为非离子聚醚类型的传统破乳剂，包括AE、AP、AR、BP、PFA、SP、ZR等系列产品。也可以是与部分阴离子、阳离子、两性类的表面活性剂的复配物。

添加剂为带有中和或润湿等性能的化合物，如烷基苯磺酸。也可以是带有改良应用性能的添加物，如有些纳米无机物质等。

混合溶剂可以是烷烃溶剂、芳烃溶剂、有机醇、酯、酮、醚等的一种或数种。常用品种有：混二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇。

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂的生产方式为：将计量的有机硅类聚合物破乳剂和非硅类破乳剂分别加热至60℃～100℃，使之具有较好的流动性。将计量的混合溶剂加入到有保温夹套的反应釜中，在搅拌的状况下逐步加入加热后的有机硅类聚合物破乳剂和非硅类破乳剂，最后加入计量的添加剂，继续搅拌15分钟以上后得到最终产物。搅拌转速为50～500r/min。

本发明的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂有如下特出优点：

有机硅类聚合物破乳剂具有在低用量时与传统非硅类破乳剂良好的复配效果，具有明显的协同效应，大大增强了复合型破乳剂的应用性能和效果。

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂具有较好的经济性，可降低破乳剂的使用量，提高破乳剂的广谱性，具有良好的性价比。

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂对重质原油和聚合物驱采液等复杂的油品，具有比传统非硅类复配型破乳剂更好的破乳效果，表现在破乳脱水效率高、有水界面清晰、排水带油少。

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂具有更好的低温破乳功能。

具体实施方式

实施例A：

复合型破乳剂组成：有机硅破乳剂(牌号：321)，10％；非硅类破乳剂AP221，15％；非硅类破乳剂AR36，25％；十二烷基苯磺酸，0.5％；混二甲苯溶剂，39.5％；烃类溶剂油200#，10％。复配形成的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂对辽河：大庆＝70：30(重量比)的混合原油乳化液在80℃时热沉降脱水效率对比如下表。

实施例B：

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂组成：有机硅破乳剂(牌号：606)，5％；非硅类破乳剂BP2040，10％；非硅类破乳剂AR46，35％；十二烷基苯磺酸，0.5％；芳烃溶剂，44.5％；异丙醇，5％。复配形成的破乳剂对胜利原油和阿曼原油的混合原油乳化液在85℃时热沉降脱水效率对比如下表。

实施例C：

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂组成：有机硅聚合物破乳剂(牌号：1636)，8％；非硅类破乳剂AE0604，10％；非硅类破乳剂BP2070，5％；非硅类破乳剂ZR101，32％；十二烷基苯磺酸，0.6％；混芳烃溶剂，34.4％；异丙醇，5％；甲醇，5％。复配形成的破乳剂对一种轻质苏丹原油(酸值较高)在65℃时热沉降脱水效率对比如下表。

实施例D：

有机硅类增强复合型油相分散破乳剂组成：有机硅聚合物破乳剂(牌号：605)，6％；非硅类破乳剂AP121，5％；非硅类破乳剂AE9901，5％；非硅类破乳剂ZR100，34％；十二烷基苯磺酸，0.5％；混芳烃溶剂，44.5％；异丙醇，5％。复配形成的破乳剂针对一种重质燃料油M100，在135℃高温下，采用电脱盐试验设备，应用两级电场脱盐、脱水的效果对比如下表。

Claims (3)

1.一种有机硅类增强复合型油相分散破乳剂，其特征在于采用5％～20％的有机硅聚合物破乳剂作为增强剂与传统非硅类破乳剂、添加剂、混合溶剂复配而成的复合型油相分散破乳剂。

2.根据权利要求1所述的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂，其特征在于各组份的重量百分含量为：有机硅聚合物破乳剂5％～20％；非硅类破乳剂20％～50％；添加剂0.5％～5％；混合溶剂30％～75％。

3.根据权利要求1所述的有机硅类增强复合型油相分散破乳剂，其特征在于所采用的有机硅聚合物破乳剂具有如下结构通式：