CN102268282A - 一种广谱破乳剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种广谱破乳剂及其制备方法，适用于对原油乳状液进行破乳脱水，属于破乳剂制备技术领域。特征是：取酸溶性聚丙烯酸树酯、无水乙醇、无机盐配制成酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；取水溶性聚丙烯酸树酯、无水乙醇、无机盐份配制成中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶聚醚类破乳剂按质量比1-40∶1-40∶0.01-40的比例混合均匀，即得产品广谱破乳剂。利用本发明可以工业化生产大分子高聚物，改变现有破乳剂制备工艺复杂的情况，从而提高破乳剂适应性、实现室温破乳。

Description

一种广谱破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种广谱破乳剂及其制备方法，可用于对原油乳状液进行破乳脱水，属于破乳剂制备技术领域。
背景技术：
石油采出液的破乳脱水对原油的开采、集在输和加工都十分重要。破乳常用方法主要有热法、电法和化学法(破乳剂)等。针对不同性质的采出液，国内外科研工作者研制开发出多种结构的破乳剂，较好地解决了油水分离问题。但随着石油工业的迅速发展，新向题不断出现，比如：(1)人们越来越重视稠油(超稠油)的开采，稠油产量大幅度攀升，同时又采取各种稠油增产措施，如蒸汽驱、蒸汽吞吐、碱驱、聚合物驱等，使采出液的稳定性增强，破乳脱水难度加大。(2)大多数老油田进入中后期，原油综合含水大幅度上升，某些油田部分区块超过90％，应用化学驱技术取得了较好的增油降水效果，但采出液比较稳定、破乳脱水比较困难。(3)加热降粘能有效提高油水分离速度和效果。随着油田节能降耗观念的加强，迫切需要低温破乳剂。(4)随着海上油田的大规模投产，产量大幅度上升。由于海上生产平台的油水分离罐和污水沉降罐容量较小，为满足生产要求，必须加快采出液的处理速度，要求破乳剂在较短时问内将油水分离，并达到要求。
自19世纪40年代以来，非离子表面活性剂逐渐引入原油破乳剂的领域，使原油破乳剂的研究发展到一个新阶段。19世纪50-70年代，国外对原油破乳剂进行了大量的研究，提出了大量的专利。最早作为破乳剂的非离子表面活性剂是以烷基酚、脂肪醇作为憎水基团，接聚一定数量的环氧乙烷制备的。苏联的OFF系列、美国的IGEPOL系列属于此类。后期还兼发了具有缓蚀效果的两性离子破乳剂，并得到广泛应用。
随着工业化进程的深入发展，船舶用水、餐饮业泔水以及工业排污水等废水往往也是油水混合，以W/O或者O/W/O的形式存在。在净化处理这些废水的的过程中，也需要进行破乳，实现油水分离，进而对回收水进一步净化。
目前常用的破乳剂很难满足上述生产及生活的需求，给破乳剂的研究提出了更加苛刻的要求，也给破乳剂的应用提供了更广阔的应用前景。
近来，国内外探索新的破乳剂，提高其破乳能力，使其达到以下几点：(1)低温破乳：以往脱水一般采用热化学沉降法，需消耗大量热量，研究低温破乳剂，能克服此弱点，节省大量能量。(2)快速破乳：以减少化学脱水法的处理周期，节省设备，提高脱水设备处理能力。(3)适应性强：克服破乳剂专一性强的弱点，使一种破乳剂能满足不同地区不同性质的原油破乳。
丙烯酸及其衍生物在破乳剂中，常用来降低破乳温度，从而减少破乳过程中的能耗。含有丙烯酸及丙烯酸衍生物的破乳剂破乳温度一般在50-60℃。聚丙烯酸树脂系列高分子材料是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或丙烯酸酯等单体按一定配比的共聚物或与其它酯的阳离子或阴离子型的共聚物。其由于化学结构及活性基团的不同而具有各种溶解性能的产品，如胃溶型、肠溶型、胃肠溶胀型，并且同一种产品按其构成、比例及聚合度不同而分为不同的牌号，有聚丙烯酸树酯II(酸溶性)、聚丙烯酸树酯III(水溶性)及聚丙烯酸树酯IV(碱溶性)等型号。该聚合物已经工业化生产，在制药工业中起缓控释的作用。
发明内容：
本发明目的是提供一种广谱破乳剂及其制备方法，其在实现工业化生产的同时能实现室温破乳的目的，从而提高破乳剂适应性。
按照本发明提供的技术方案，一种广谱破乳剂，特征是：包括以下组份：其配方比例按重量份数计：
取酸溶性聚丙烯酸树酯1-10份、无水乙醇1-10份、无机盐0.01-40份配制成酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
水溶性聚丙烯酸树酯1-10份、无水乙醇1-10份、无机盐0.01-40份配制成中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶聚醚类破乳剂按质量比1-40∶1-40∶0.01-40的比例混合均匀，即得产品广谱破乳剂。
本发明所述一种广谱破乳剂的制备方法，包括以下制备步骤：其配方比例按重量份数计：
(1)酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：取1-10份酸溶性聚丙烯酸树酯溶于1-10份无水乙醇中，添加无机盐0.01-40份，搅拌均匀；25-50℃蒸发除乙醇，得到酸性条件可溶解释放无机盐的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
(2)中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：取1-10份水溶性聚丙烯酸树酯溶于1-10份无水乙醇中，添加无机盐0.01-40份，搅拌均匀；25-50℃蒸发除乙醇，得到中性条件可溶解释放无机盐的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
(3)配比：取步骤(1)制备的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶步骤(2)制备的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶聚醚类破乳剂按质量比1-40∶1-40∶0.01-40的比例混合均匀，即得产品广谱破乳剂。
所述无机盐为CaSO4、CaSiO3、KAl(SO4)2、NaCl、FeCl2、MgO及ZnO中的一种或几种的混合物。
所述聚醚类破乳剂为泊洛沙姆、BCL-405、聚乙二醇、酯化聚乙二醇、氨基化聚乙二醇、烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚或聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种。
本发明的有益效果：利用本发明可以工业化生产大分子高聚物，改变现有破乳剂制备工艺复杂的情况，从而提高破乳剂适应性、实现室温破乳。
具体实施方式
实施例1一种广谱破乳剂的制备方法，制备步骤如下：
称量CaSO4100g，Na2SiO310g，KAl(SO4)25g、NaCl1g、FeCl21g、MgO0.7g及ZnO 0.5g混匀，然后分成等质量的两份无机盐备用。
(1)酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量10g酸溶性的聚丙烯酸树脂II溶于10g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，25℃蒸发除乙醇，得到酸性条件可溶解释放无机盐的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(2)中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量10g水溶性的聚丙烯酸树脂III溶于10g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，25℃蒸发除乙醇，得到中性条件可溶解释放无机盐的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(3)配比：取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物20g，中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物20g，聚醚类破乳剂泊洛沙姆40g，混匀，即得本发明广谱破乳剂80g。
本发明主要利用聚丙烯酸树脂的缓控释作用调节无机盐的释放速度，且聚丙烯酸树脂含有丰富的氨基和丙烯酸基，因此具有和丙烯酸类似的性质，可以降低破乳温度，实现室温破乳的目的。
实施例2一种广谱破乳剂的制备方法，制备步骤如下：
称量CaSO450g、KAl(SO4)22.5g、NaCl 0.5g、MgO 0.7g及ZnO 0.5g混匀，然后分成等质量的两份无机盐备用。
(1)酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量5g酸溶性的聚丙烯酸树脂II溶于15g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，40℃蒸发除乙醇，得到酸性条件可溶解释放无机盐的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(2)中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量5g水溶性的聚丙烯酸树脂III溶于15g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，40℃蒸发除乙醇，得到中性条件可溶解释放无机盐的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(3)配比：取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物10g，中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物10g，聚醚类破乳剂BCL-40525g，混匀，即得本发明广谱破乳剂45g。
实施例3一种广谱破乳剂的制备方法，制备步骤如下：
称量CaSO4100g、KAl(SO4)25g、FeCl21g及ZnO 0.5g混匀，然后分成等质量的两份无机盐备用。
(1)酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量10g酸溶性的聚丙烯酸树脂II溶于8g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，50℃蒸发除乙醇，得到酸性条件可溶解释放无机盐的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(2)中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：称量10g水溶性的聚丙烯酸树脂III溶于8g的无水乙醇中，待溶解完全之后，取1份无机盐放入其中，搅拌均匀，40℃蒸发除乙醇，得到中性条件可溶解释放无机盐的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物。
(3)配比：取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物25g，中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物25g，聚醚类破乳剂烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚5g，混匀，即得本发明广谱破乳剂55g。
应用实施例1：以实例实施1和市售BCL(购自北京富世科贸易有限公司)处理W/O型的乳浊液为对比进行破乳实验。
取市售BCL与实施例1制备的广谱破乳剂进行破乳实验，具体实施参数及结果见表1。
表1BCL与广谱破乳剂对比
Figure BDA0000074487250000051
从表1中的数据可看出实施例1的最佳用量约6-12mg/L，适合的破乳温度范围较广，在25-75℃之间，即可室温破乳，也可加热破乳。
本发明制备的破乳剂在10mg/L、50℃下破乳效果最好，脱水率达90％，与BCL-405的15mg/L、50℃破乳效果(脱水率达58.5％)相比，脱水效果更好，能耗更低。

Claims (4)

1.一种广谱破乳剂，其特征是：包括以下组份：其配方比例按重量份数计：
取酸溶性聚丙烯酸树酯1-10份、无水乙醇1-10份、无机盐0.01-40份配制成酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
取水溶性聚丙烯酸树酯1-10份、无水乙醇1-10份、无机盐0.01-40份配制成中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
取酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶聚醚类破乳剂按质量比1-40∶1-40∶0.01-40的比例混合均匀，即得产品广谱破乳剂。
2.一种广谱破乳剂的制备方法，其特征是：制备步骤如下：其配方比例按重量份数计：
(1)酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：取1-10份酸溶性聚丙烯酸树酯溶于1-10份无水乙醇中，添加无机盐0.01-40份，搅拌均匀；25-50℃蒸发除乙醇，得到酸性条件可溶解释放无机盐的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
(2)中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物：取1-10份水溶性聚丙烯酸树酯溶于1-10份无水乙醇中，添加无机盐0.01-40份，搅拌均匀；25-50℃蒸发除乙醇，得到中性条件可溶解释放无机盐的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物；
(3)配比：取步骤(1)制备的酸性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶步骤(2)制备的中性无机盐-聚丙烯酸树脂包裹物∶聚醚类破乳剂按质量比1-40∶1-40∶0.01-40的比例混合均匀，即得产品广谱破乳剂。
3.根据权利要求1或2所述一种广谱破乳剂的制备方法，其特征是：所述无机盐为CaSO4、CaSiO3、KAl(SO4)2、NaCl、FeCl2、MgO及ZnO中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述一种广谱破乳剂的制备方法，其特征是：所述聚醚类破乳剂为泊洛沙姆、BCL-405、聚乙二醇、酯化聚乙二醇、氨基化聚乙二醇、烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚或聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种。
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