CN101935545B - 一种复合型原油破乳剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型复合型原油破乳剂。该复合型原油破乳剂由式(I)所示化合物、式(II)所示化合物和溶剂组成；所述式(I)所示化合物和式(II)所示化合物的总质量与所述溶剂的质量的份数比为(2-7)∶(3-8)；所述式(I)所示化合物与所述式(II)所示化合物的质量份数比为(6-9)∶(1-4)；其中，所述式(I)中，R1为主链碳原子数为8-24的烷基；所述式(II)中，R2为主链碳原子数为4-10的烷基。本发明的原油破乳剂对原油乳状液具有良好的破乳性能，可应用于原油破乳脱水领域。

Description

一种复合型原油破乳剂
技术领域
本发明涉及一种原油破乳剂，特别涉及一种复合型原油破乳剂。
背景技术
原油破乳剂是石油开采和集输过程中重要的化学试剂。随着三次采油技术在国内各大油田的应用，产出液处理已经成为油田生产的重要技术环节，油田对破乳剂的性能要求也越来越高。
化学破乳脱水是通过向原油中添加表面活性剂来使原油脱水，表面活性剂的分子结构对破乳剂的脱水性能起决定作用。目前使用较多的破乳剂是具有较强表面活性和亲水亲油性能的聚醚嵌段型共聚物，当其加入原油乳状液后，共聚物大分子能够很快向油水界面扩散，置换出油水界面上的乳化剂，使油水界面膜强度降低、界面液膜被破坏，从而油滴发生聚并，达到破乳脱水的目的。
单剂型原油破乳剂通常具有应用专一性强、普遍适用性差的特点，一种破乳剂往往只适用于一定组分原油的破乳，而我国油藏条件多种多样、不同地区原油组成千差万别，这给破乳剂的研制带来了极大困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型复合型原油破乳剂。
本发明提供的新型复合型原油破乳剂，由式(I)所示化合物、式(II)所示化合物和溶剂组成；所述式(I)所示化合物和式(II)所示化合物的总质量与所述溶剂的质量的份数比为(2-7)∶(3-8)；所述式(I)所示化合物与所述式(II)所示化合物的质量份数比为(6-9)∶(1-4)；
Figure BSA00000267740600011
其中，所述式(I)中，R1为碳原子数为8-24的烷基；所述式(II)中，R2为碳原子数为4-10的烷基。
上述破乳剂中，所述溶剂可为水、甲醇、乙醇和二甲苯中任一种。
上述破乳剂中，所述式(I)所示化合物和式(II)所示化合物的总质量与所述溶剂的质量的份数比可为1∶1。
上述破乳剂中，所述式(I)所示化合物与所述式(II)所示化合物的质量份数比可为(3-9)∶(1-3)，具体可为3∶2、4∶1、7∶3或9∶1。
上述破乳剂中，所述式(I)中，R1可为碳原子数为10-18的烷基。
上述破乳剂中，所述式(I)中，R1具体可为碳原子数为10-18、10-14、14-16、16-18、14、16或18的烷基。
上述破乳剂中，所述式(II)中，R2具体可为碳原子数为5-7、7-10、5、6或7的烷基。
由上述式(I)所示化合物、式(II)所示化合物和溶剂混合均匀既得所述新型复合型原油破乳剂。
本发明提供的复合型原油破乳剂具有强的界面活性和渗透能力，能够迅速到达油水界面、置换界面活性物质、形成不稳定的油水界面膜，对原油乳状液具有良好的破乳性能，可应用于原油破乳脱水领域。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明所述式(I)所示化合物为长链烷基1.0G(generation)聚酰胺-胺，其可以按照中国发明专利申请200910237816.5中所述的方法制备，具体制备方法为：由长链烷基胺与丙烯酸甲酯通过迈克尔加成反应得到0.5G聚酰胺-胺，然后0.5G聚酰胺-胺与乙二胺通过酰胺化缩合反应既得所述式(I)所示长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，所述长链烷基为主链含有8-24个碳原子的烷基。按照上述方法制备了下述实施例中所用的式(III)、式(V)和式(VI)所示化合物。
本发明所述式(II)所示化合物为双链烷基苯磺酸，其可以通过双链烷基苯磺酸钠酸化制得，其中，双链烷基苯磺酸钠可以按照下述方法(宫清涛，王琳，王东贤等.双取代直链烷基苯磺酸钠的合成及其界面活性的研究.精细化工，2005，22(3)：189-191，208.)制备：(1)将0.502mol镁粉加到500mL三口烧瓶中；再加入约100mL无水乙醚；再将0.500mol的溴代烷和100mL无水乙醚倒入滴液漏斗中，逐滴加入到三口烧瓶中，不断搅拌，保持乙醚微沸；滴完后，混合物在微沸状态下再搅拌1h，冷却至室温，得到格氏试剂。(2)向三口烧瓶中加入约0.25g(约0.5mmol)的二氯化[1，3-二(二苯基膦)丙烷]镍(II)和150mL无水乙醚，以及0.201mol邻二氯苯；将制备的格氏试剂通过恒压滴液漏斗逐滴加到三口烧瓶中；不断搅拌，保持乙醚微沸，滴完后室温下搅拌2h，放置过夜；用稀盐酸进行水解，直至水层变澄清；将有机层和水层分开，水层用乙醚萃取3次；将乙醚层合并，分别用水、饱和NaHCO3溶液，和水洗涤3次；再用无水CaCl2干燥，过滤，旋蒸去除乙醚，再真空减压蒸馏得直链烷基苯。(3)将三口烧瓶浸入冰水，搅拌下向10g烷基苯中滴加发烟硫酸15mL，控温不超过5℃；滴完后室温搅拌2h；再滴加20mL稀盐酸稀释，用乙醚萃取，静置过夜；再用ω(NaOH)＝10％水溶液中和乙醚层至pH＝7；将旋蒸除去乙醚的产物溶入无水乙醇，过滤除去无机盐；加入水，得到烷基苯磺酸钠的乙醇-水溶液[ω(H2O)＝30％]，用石油醚萃取以除去未反应的烷基苯；旋蒸除去乙醇-水，得烷基苯磺酸钠白色膏状物；将其冷冻干燥后即得白色烷基苯磺酸钠固体。
按照上述方法制备了下述实施例中所用的式(IV)、式(VII)和式(VIII)所示化合物。
实施例1、新型复合型原油破乳剂(A)的制备
将90g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、10g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己基)和100g乙醇混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为A，其中，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为9∶1，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与乙醇的质量份数比为1∶1。
实施例2、新型复合型原油破乳剂(B)的制备
将80g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、20g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己基)和100g乙醇混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为B，其中，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为4∶1，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与乙醇的质量份数比为1∶1。
实施例3、新型复合型原油破乳剂(C)的制备
将70g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、30g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己基)和100g水混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为C，其中，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为7∶3，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与水的质量份数比为1∶1。
实施例4、新型复合型原油破乳剂(D)的制备
将60g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、40g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己烷基)和100g甲醇混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为D，其中，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为3∶2，式(III)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与甲醇的质量份数比为1∶1。
实施例5、新型复合型原油破乳剂(E)的制备
将70g式(V)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十六烷基)、30g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己基)和100g乙醇混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为E，其中，式(V)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为7∶3，式(V)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与乙醇的质量份数比为1∶1。
Figure BSA00000267740600041
实施例6、新型复合型原油破乳剂(F)的制备
将70g式(VI)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十四烷基)、30g式(IV)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正己基)和100g二甲苯混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为F，其中，式(VI)所示化合物与式(IV)所示化合物的质量份数比为7∶3，式(VI)所示化合物与式(IV)所示化合物的总质量与二甲苯的质量份数比为1∶1。
Figure BSA00000267740600042
实施例7、新型复合型原油破乳剂(G)的制备
将70g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、30g式(VII)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正戊基)和100g甲醇混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为G，其中，式(III)所示化合物与式(VII)所示化合物的质量份数比为7∶3，式(III)所示化合物与式(VII)所示化合物的总质量与甲醇的质量份数比为1∶1。
Figure BSA00000267740600051
实施例8、新型复合型原油破乳剂(H)的制备
将70g式(III)所示化合物(即长链烷基1.0G聚酰胺-胺，其中，长链烷基为十八烷基)、30g式(VIII)所示化合物(即双链烷基苯磺酸，其中，双链烷基均为正庚基)和100g二甲苯混合均匀，得到复合型原油破乳剂，标记为H，其中，式(III)所示化合物与式(VIII)所示化合物的质量份数比为7∶3，式(III)所示化合物与式(VIII)所示化合物的总质量与二甲苯的质量份数比为1∶1。
Figure BSA00000267740600052
实施例9、实施例1-8的复合型原油破乳剂A、B、C、D、E、F、G和H的破乳效果实验
对胜利油田临盘采油厂原油产出液和渤海绥中36-1油田原油产出液进行瓶试法破乳，实验结果如表1和表2所示。
该瓶试法参照中国石油天然气行业标准SY/T5281-2000《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》及中国海洋石油总公司企业标准Q/HS2020-2004)。具体实验步骤为：
将准备好的原油产出液样品倒入脱水试瓶中，水浴加热，至温度恒定后继续恒温不少于15min。
用注射器向预定的脱水试瓶中注入一定量的复合型原油破乳剂(A、B、C、D、E、F、G和H)。
脱水试瓶的振荡采用机械振荡法或人工振荡法。a)机械振荡法：旋紧瓶盖后将试瓶迅速放置在震荡机上，震荡0.5～5min，充分混匀，取下脱水试瓶，松动瓶盖，并重新将试瓶置于恒温水浴内静止沉降。b)人工振荡法：旋紧瓶盖后，将脱水试瓶颠倒2～5次，缓慢松动瓶盖放气后，重新旋紧瓶盖，用手工方式直接振荡，也可将试瓶放置在人工振荡箱内，水平振荡50～200次，振幅应大于20cm，充分混合均匀后，松动瓶盖，并重新将脱水试瓶置于恒温水浴中静置沉降。
目测记录不同时间的脱出水量，终止沉降时，观察记录污水颜色和油水界面状况。
表1实施例1-8的复合型破乳剂对胜利油田临盘采油厂稠油污水的破乳实验结果
Figure BSA00000267740600061
表2实施例1-8的复合型破乳剂对渤海绥中36-1油田稠油污水的破乳实验结果
Figure BSA00000267740600062
以上结果表明，本发明提供的复合型原油破乳剂对原油乳状液具有较好的破乳性能。在现场破乳温度下，脱水率均可高于60％，尤其是破乳剂B、C、G和H，，脱水率均可达70％以上。

Claims (6)

1.一种复合型原油破乳剂，由式(I)所示化合物、式(II)所示化合物和溶剂组成；所述式(I)所示化合物和式(II)所示化合物的总质量与所述溶剂的质量的份数比为(2-7)∶(3-8)；所述式(I)所示化合物与所述式(II)所示化合物的质量份数比为(6-9)∶(1-4)；
其中，式(I)中，R1为碳原子数为8-24的烷基；式(II)中，R2为碳原子数为4-10的烷基。
2.根据权利要求1所述的破乳剂，其特征在于：所述溶剂为水、甲醇、乙醇和二甲苯中任一种。
3.根据权利要求1或2所述的破乳剂，其特征在于：所述式(I)所示化合物和式(II)所示化合物的总质量与所述溶剂的质量的份数比为1∶1。
4.根据权利要求1-3中任一所述的破乳剂，其特征在于：所述式(I)所示化合物与所述式(II)所示化合物的质量份数比为(3-9)∶(1-3)。
5.根据权利要求1-4中任一所述的破乳剂，其特征在于：所述式(I)中，R1为碳原子数为10-18的烷基。
6.根据权利要求1-5中任一所述的破乳剂，其特征在于：所述式(II)中，R2为碳原子数为5-7的烷基。
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