CN102453495A - 一种烃油破乳方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烃油破乳方法，该方法包括将所述烃油与破乳剂和水混合，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，其中，所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇。根据本发明的烃油破乳方法能够有效地消除固体颗粒含量较高的烃油中的油水中间乳化层。另外，根据本发明的破乳方法所使用的破乳剂的组成简单，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种烃油破乳方法。
背景技术
原油乳状液是一个十分复杂的分散体系，原油产地、开采方式等因素使原油乳状液性质千变万化。固体颗粒在预测和提高乳状液的稳定性方面扮演着相当重要的角色，较高的固体含量会提高乳状液的稳定性，这种提高与固体含量不是呈线性关系，而是呈指数关系。因此深入研究原油乳状液的稳定性并针对现有原油稳定性的影响因素研究开发新型破乳剂尤为重要。
固体颗粒与通常的表面活性剂一样，只有当它们处在两相界面上既能被水同时又能被油润湿时才能起到乳化剂的作用。目前普遍用接触角θ来衡量固体的亲水亲油性，当θ＞90°时，得到的是W/O型乳状液；当θ＜90°时，得到的是O/W型乳状液。典型的易被油润湿的固体颗粒包括炭黑、沥青质、石蜡等，易被水润湿的固体颗粒包括矿物垢(如CaCO3，CaSO4)、粘土、沙子、腐蚀产物和钻井泥浆等。
原油中固体杂质的来源是多方面的，例如：原油从地下采出时，由于粘度较大，因而不可避免地会将油层中部分砂粒携带到地面集输系统中；采出的原油中携带的腐蚀介质腐蚀设备管线所生成的腐蚀产物；细菌尤其是硫酸盐还原菌产生的特征气体硫化氢遇水腐蚀石油管道而生成褐色的硫化亚铁等。
固体颗粒的主要危害是与原油中的其它乳化剂一起形成十分稳定的油水中间乳化层，从水层上浮的细小油珠要穿过中间层上浮至油层，被上升的油流携带至油层的微小水珠下沉时要穿过中间层才能汇入水层，增厚的中间乳化层成为油、水上下流动的屏障，使得原油脱水不完全以及电脱水装置的排出水带油严重，一方面会导致下游的初馏塔压力突升，另一方面还加重了污水处理系统负担。
因此，如何高效地消除由于烃油中的固体颗粒引起的油水中间乳化层，从而高效地从烃油中分离出水是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烃油破乳方法，该方法能够有效地消除由于固体颗粒而引起的油水中间乳化层，从而高效地从烃油中分离出水。
研究发现，固体颗粒之所以具有稳定乳状液的作用是因为扩散到油水界面上的固体颗粒形成刚性结构的界面膜，这种膜会阻碍乳化液滴的聚结；另外界面上的固体颗粒吸附带电，电荷之间的相互排斥会进一步提高乳状液的稳定性。采用含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇能够有效地消除油水中间乳化层、特别是由于固体颗粒引起的油水中间乳化层，由此完成了本发明。
本发明提供了一种烃油破乳方法，该方法包括将所述烃油与破乳剂和水混合，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，其中，所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇。
根据本发明的烃油破乳方法采用含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇的破乳剂能够有效地消除固体颗粒含量较高的烃油中的油水中间乳化层，其原因可能是：所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物能够高效地置换出烃油原有的乳化表面活性剂，并能促进油相中水滴的分离与聚结，从而有利于水滴逐渐聚结长大，并最终脱离油相进入水相；所述润湿剂能够用第二种液体置换出被第一种液体和第二种液体双润湿的固体表面上的第一种液体，从而使处于油水界面处的固体颗粒完全溶解于水相或油相，进而清除油水界面处的固体颗粒，降低油水界面处的乳状液的稳定性，消除油水中间乳化层；所述脂肪族醇一方面起到溶剂的作用，另一方面所述脂肪族醇还具有很好的协同增效作用。
另外，根据本发明的破乳方法所使用的破乳剂的组成简单，易于推广应用。
具体实施方式
本发明提供了一种烃油破乳方法，该方法包括将所述烃油与破乳剂和水混合，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，其中，所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇。
根据本发明，所述烃油可以为原油，也可以为从污水处理系统或电脱盐系统的沉降罐中回收的烃油。根据本发明的方法特别适用于固体颗粒含量较高(例如：以烃油为基准，固体含量为0.01-0.15重量％)的烃油的破乳。本发明中，所述固体颗粒是指颗粒直径处于亚微米至几微米之间的固体颗粒，例如夹杂在原油中的泥沙。本发明中，所述原油是指刚开采出来未经提炼或加工的石油。
根据本发明的烃油破乳方法包括将烃油与破乳剂和水混合。
根据本发明，所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇。
本发明中，所述破乳剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物是一种非离子型的表面活性剂，具有氧化乙烯结构单元和氧化丙烯结构单元。在聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，聚氧乙烯链段为亲水链段，聚氧丙烯链段为疏水链段。根据本发明，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，氧化乙烯结构单元的含量优选为20-80重量％，氧化丙烯结构单元的含量优选为20-80重量％。根据本发明，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，氧化乙烯结构单元的含量更优选为50-80重量％，氧化丙烯结构单元的含量优选为20-50重量％。根据本发明，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的数均分子量可以为5000-25000，优选为7000-22000，更优选为10000-15000。
根据本发明的烃油破乳方法，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物可以为以醇为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、以胺为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物以及以酚醛树脂和/或酚胺树脂为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。本发明中，作为起始剂的醇、胺、酚醛树脂和酚胺树脂可以为本领域常用的各种用作合成聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的醇、胺、酚醛树脂和酚胺树脂。例如，所述醇可以为乙二醇、丙二醇、丙三醇、十八醇，所述胺可以为乙二胺、多乙烯多胺(如：二乙烯三胺、三乙烯四胺)，所述酚醛树脂例如可以为烷基酚(例如壬基酚、辛基酚、异丁基酚和/或双酚A)与甲醛的缩合产物，所述酚胺树脂例如可以为烷基酚(例如壬基酚、辛基酚、异丁基酚和/或双酚)和乙烯胺系化合物与甲醛的缩合产物。
从进一步提高破乳效果的角度出发，在所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物为以胺为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物时，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的数均分子量优选为5000-20000、更优选为7000-18000，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，氧化乙烯结构单元的含量优选为30-50重量％，更优选为30-60重量％，所述氧化丙烯结构单元的含量优选为50-70重量％、更优选为40-70重量％；在所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物为以醇为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物时，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的数均分子量优选为8000-20000、更优选为10000-16000，进一步优选为10000-12000，最优选为11000，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，氧化乙烯结构单元的含量优选为20-80重量％，优选为70-80重量％，更优选为75重量％，所述氧化丙烯结构单元的含量优选为20-80重量％，优选为20-30重量％，更优选为25重量％；在所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物为以酚醛树脂和/或酚胺树脂为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物时，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的数均分子量优选为15000-25000、更优选为17000-22000、进一步优选为11000-13000，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物中，氧化乙烯结构单元的含量优选为20-70重量％，更优选为40-60重量％，最优选为50重量％，所述氧化丙烯结构单元的含量优选为30-80重量％，更优选为40-60重量％，最优选为50重量％。
本发明中，所述润湿剂可以为各种能够用一种液体置换固体颗粒表面的另一种液体的物质。例如，所述润湿剂可以为烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、季铵盐、烷基醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选地，所述润湿剂为通式R1-SO3M1所示的烷基磺酸盐、通式R2-Ar1-SO3M2所示的烷基芳基磺酸盐、通式R3O-(CH2CH2O)m-SO3M3所示的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、式1所示的季铵盐、式2所示的季铵型阳离子聚合物、通式R4-Ar2-O-(CH2CH2O)n-R5所示的烷基酚聚氧乙烯醚和通式R6O-(CH2CH2O)x-R7所示的烷基醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；R5为H或R4-Ar2-O，R7为H或R6O，R1、R2、R3、R4和R6各自为碳原子数为12-20的直链或支链烷基，Ar1和Ar2各自为苯基或萘基，M1、M2和M3各自为碱金属离子中的一种，m、n和x各自为5-20的整数，
式1
式1中，R8、R9、R10和R11各自为碳原子数为1-20的直链或支链烷基和碳原子数为1-20芳烷基中的一种，X1为卤素离子中的一种，
式2
式2中，R13、R14、R15、R16、R17和R18各自为氢和碳原子数为1-5的直链或支链烷基中的一种，X2为卤素离子中的一种，y的取值使得式2所示的季铵型阳离子聚合物的数均分子量为300万-500万。
根据本发明，M1、M2和M3各自优选为钠离子或钾离子，更优选为钠离子。
根据本发明，X1和X2各自优选为氯离子或溴离子。
式1中，R8、R9、R10和R11各自优选为碳原子数为1-20的直链或支链烷基和碳原子数为1-5芳烷基中的一种，且R8、R9、R10和R11中至少两个为碳原子数为1-20的直链或支链烷基。式1中，R8、R9、R10和R11各自更优选为碳原子数为1-20的直链或支链烷基和苄基中的一种，且R8、R9、R10和R11中至少两个为碳原子数为1-20的直链或支链烷基。
式2中，R13、R14、R15、R16、R17和R18各自优选为氢和碳原子数为1-3的直链或支链烷基中的一种，更优选为氢或甲基。
本发明中，所述碳原子数为12-20的直链或支链烷基优选为碳原子数为12-20的直链烷基，例如：十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基和二十烷基。
进一步优选地，所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十八醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种。
本发明中，聚二甲基二烯丙基氯化铵具有如下所示的结构：
本发明中，所述十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十八醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中，聚氧乙烯链段的聚合度优选为5-20，更优选为8-12。满足上述要求的十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十八醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚可以商购得到，例如：商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AES的十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠，商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AES的十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠、商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AES的十八醇聚氧乙烯醚硫酸钠、商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AEO的十二醇聚氧乙烯醚、商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AEO的十六醇聚氧乙烯醚、商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE AEO的十八醇聚氧乙烯醚、商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE NP的壬基酚聚氧乙烯醚和商购自飞翔化工的牌号为FENTACARE NP的辛基酚聚氧乙烯醚。
本发明中的部分破乳剂和润湿剂也可见本发明的申请人先前的专利申请CN101205472A。CN101205472A公开了一种用于脱除FCC油浆中的催化剂粉末的组合物，该组合物含有破乳剂、润湿剂和水，其中润湿剂选自烷基酚聚氧乙醚、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基本磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯硫酸盐中的一种或多种，破乳剂选自烷氧基化烷基酚醛树脂、多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、多乙烯多胺聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或多种。该组合物是用于脱除FCC油浆中的催化剂粉末的，FCC油浆中的催化剂粉末不是双润湿固体，不能起到稳定乳化液的作用，因此FCC油浆与水的混合物并不存在油水中间乳化层。
根据本发明，所述脂肪族醇可以为能够溶解所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物和润湿剂，并且不会对破乳产生不利影响的各种碳原子数为1-10的脂肪族醇。例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇。优选地，所述脂肪族醇为碳原子数为1-5的脂肪族醇，例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇。更优选地，所述脂肪族醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和叔丁醇中的一种或多种。最优选地，所述醇为甲醇和/或乙醇。
根据本发明的烃油破乳方法，所述破乳剂中，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和脂肪族醇的量可以根据烃油的种类进行适当的选择。一般地，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40-70重量％，所述润湿剂的含量为10-40重量％，所述脂肪族醇的含量为20-50重量％。优选地，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40-60重量％，所述润湿剂的含量为20-30重量％，所述脂肪族醇的含量为20-40重量％。
根据本发明的烃油破乳方法，所述破乳剂还可以含有水，从而更好地溶解聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物和润湿剂。一般地，在所述破乳剂还含有水时，以所述破乳剂的总量为基准，所述氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物的含量为40-65重量％，所述润湿剂的含量为10-35重量％，所述脂肪族醇的含量为20-45重量％，水的含量为5-30重量％。优选地，在所述破乳剂还含有水时，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40-60重量％，所述润湿剂的含量为10-30重量％，所述脂肪族醇的含量为20-45重量％，水的含量为5-15重量％。更优选地，在所述破乳剂还含有水时，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为50-60重量％，所述润湿剂的含量为10-20重量％，所述脂肪族醇的含量为20-30重量％，水的含量为5-15重量％。最优选地，在所述破乳剂还含有水时，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为55重量％，所述润湿剂的含量为15重量％，所述脂肪族醇的含量为20重量％，水的含量为10重量％。
根据本发明的烃油破乳方法，所述破乳剂可以通过以下方法制备：将聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物与所述脂肪族醇混合均匀，然后将表面活性剂与上述混合产物混合均匀，从而得到本发明的烃油破乳方法中使用的破乳剂。
根据本发明，优选将所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物加热至熔融，然后再与所述脂肪族醇混合，这样可以缩短溶解时间。
本发明中，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物加热至熔融的温度根据聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的种类以及分子量的不同而有所不同。一般地，将聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物加热至50-70℃即可。
优选地，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物与脂肪族醇的混合在50-60℃的温度下进行，这样更有利于将所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物溶解于所述脂肪族醇中。
根据本发明的烃油破乳方法，所述破乳剂的用量以能够消除烃油中的油水中间乳化层为准。优选地，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为1-200微克/克。在确保破乳效果的前提下，从进一步提高本发明的烃油破乳方法的成本的角度出发，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量优选为10-100微克/克。更优选地，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为30-80微克/克。最优选地，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为50-80微克/克。
根据本发明的烃油破乳方法，在以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为50-80微克/克，且所述润湿剂为季铵盐和/或烷基醇聚氧乙烯醚时，根据本发明的方法不仅能够将更大量的水从油水乳液中分离出来，而且油相与水相之间的界面清晰，分出的水相中的油含量能够低于125毫克/升。进一步优选地，在以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为50-80微克/克，且所述润湿剂为季铵盐时，根据本发明的方法不仅能够将更大量的水从油水乳液中分离出来，而且油相与水相之间的界面清晰，分出的水相中的油含量能够低于100毫克/升。
根据本发明的烃油破乳方法，所述水的用量可以为本领域的常规用量。优选地，以100重量份烃油为基准，水的用量为1-20重量份。更优选地，以100重量份烃油为基准，水的用量为2-10重量份。
本发明对于将烃油与破乳剂和水混合的方法没有特别限定，可以采用本领域常用的方法进行所述混合。例如：可以通过在配备有搅拌装置的混合器中，将烃油与破乳剂和水混合均匀。
本发明对于所述混合的条件没有特别限定，可以在本领域常用的混合条件下进行。将烃油与破乳剂和水混合的温度优选为15-95℃，更优选为60-90℃。混合的时间可以为0.5秒-10分钟，更优选为1秒-2分钟。
根据本发明的烃油破乳方法包括将烃油与破乳剂和水混合后，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，从而将油相和水相分离。
根据本发明的烃油破乳方法，所述电场的强度可以根据烃油的种类进行适当的选择。一般地，所述电场的强度可以为200-4800伏/厘米，优选为500-1500伏/厘米。可以在30-140℃的温度下，使混合产物分为油相和水相。更优选在60-130℃的温度下，使混合产物分为油相和水相，这样可以进一步缩短将混合产物分为油相和水相的时间。进一步优选在90-130℃的温度下，使混合产物分为油相和水相。
所述混合产物在电场中的停留时间可以根据烃油的种类进行适当的选择，以能够将混合产物充分分为油相和水相为准。采用本发明提供的破乳剂，根据本发明的烃油破乳方法能够有效地消除油水乳液中的油水中间乳化层，高效地将油相与水相分开。因此，根据本发明的烃油破乳方法，油水混合物在电场中的停留时间可以为本领域的常规时间，甚至可以比本领域的常规时间更短。一般地，根据本发明的烃油破乳方法，所述混合产物在电场中的停留时间可以为1-240分钟，优选为10-120分钟。
根据本发明的烃油破乳方法，在电场作用下将油水混合物分为油相和水相可以通过将所述油水混合物置于本领域常用的电脱盐装置中实现，本文不再赘述。
根据本发明的烃油破乳方法能够用于各种油水乳液的分离，特别适用于存在由固体颗粒产生的油水中间乳化层的油水乳液。这样的油水乳液例如采出的原油(特别是三次采油采出的原油)、从污水处理系统的沉降罐中回收的烃油等。
以下结合实施例更详细地描述本发明。
以下实施例中，参照SY/T 5281-2000中规定的方法来测定不同时间脱水量、界面状况、水相清洁度、净化油含水率和污水含油量。
实施例1
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
本实施例中使用的破乳剂含有：以壬基酚醛树脂为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(数均分子量为12000，以聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的总量为基准，氧化乙烯结构单元的含量为50重量％，氧化丙烯结构单元的含量为50重量％，商购自山东滨州化工厂)、作为润湿剂的十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠(聚氧乙烯的聚合度为10，商购自飞翔化工)、以及乙醇，其中，以破乳剂的总量为基准，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为60重量％，十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠的含量为20重量％，乙醇的含量为20重量％。
(1)将聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物置于250mL的烧杯中，并在50℃下加热至熔融，然后加入乙醇，搅拌均匀后，加入润湿剂并搅拌均匀。
(2)取80g原油(来源东兴石化，组成如表1所示)加热至80℃，置于配备有搅拌装置的混合器中，以80微克/克的量将步骤(1)制备的破乳剂添加到上述原油中，然后以每100重量份烃油，10重量份水的量向上述添加有破乳剂的烃油中注水，然后搅拌混合10秒，将得到的混合物倒入玻璃管中，在90℃的温度下，于电场强度为500伏/厘米的直流电场中进行1小时的破乳。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例2
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，使用的润湿剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵(商购自北京林华水质稳定剂厂)。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例3
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，使用的润湿剂为十二烷基醇聚氧乙烯醚(聚氧乙烯的聚合度为10，商购自飞翔化工)。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例4
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，使用的润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚(其中，聚氧乙烯的聚合度为9，商购自飞翔化工)。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例5
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，以破乳剂的总量为基准，以壬基酚醛树脂为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40重量％，十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠的含量为30重量％，乙醇的含量为30重量％。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例6
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，以破乳剂的总量为基准，以壬基酚醛树脂为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为50重量％，十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠的含量为30重量％，乙醇的含量为20重量％。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
对比例1
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂中不含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
对比例2
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂中不含有十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
对比例3
采用与实施例1相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，用水来代替乙醇。表2示出了在不同破乳时间下的分水量、分出的水的颜色、油相中的含水率、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
表1
表2
表2的结果显示，根据本发明的烃油破乳方法能够快速地从烃油中分离出更大量的水，并且根据本发明的破乳方法能够有效地消除烃油乳液中的油水中间乳化层，进而将油相与水相充分分离开来，其中，分离出的油相中仅含有痕迹的水，分离出的水相中的油含量则在200mg/L以下。
实施例7
本实施例用来说明根据本发明的烃油破乳方法。
本实施例中使用的破乳剂含有：以丙二醇为起始剂的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(数均分子量为11000，以聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的总量为基准，氧化乙烯结构单元的含量为75重量％，氧化丙烯结构单元的含量为25重量％，商购自南京汉高公司)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(商购自北京林华水质稳定剂厂，数均分子量为500万)、甲醇和水，其中，以破乳剂的总量为基准，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为55重量％，聚二甲基二烯丙基氯化铵的含量为15重量％，甲醇的含量为20重量％，水的含量为10重量％。
(1)将聚二甲基二烯丙基氯化铵置于250mL烧杯中，并在50℃下溶解于水(聚二甲基二烯丙基氯化铵与水的重量比为1.5∶1)中；将聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物置于250mL的烧杯中，并在60℃下加热至熔融，然后加入甲醇，搅拌均匀后，加入上述聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液并搅拌均匀。
(2)取100g原油(来自中原油田，组成如表3所示)加热至80℃，置于配备有搅拌装置的混合器中，以30微克/克的量将步骤(1)制备的破乳剂添加到上述原油中，然后以每100重量份烃油，9重量份水的量向上述添加有破乳剂的烃油中注水，然后搅拌混合20秒，将得到的混合物倒入玻璃管中，在95℃的温度下，于电场强度为300伏/厘米的直流电场中进行1小时的破乳，并用注射器抽出水相。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例8
本实施例用来说明本发明烃油破乳方法。
采用与实施例7相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂的用量为40微克/克。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例9
本实施例用来说明本发明烃油破乳方法。
采用与实施例7相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂的用量为50微克/克。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例10
本实施例用来说明本发明烃油破乳方法。
采用与实施例7相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂的用量为60微克/克。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例11
本实施例用来说明本发明烃油破乳方法。
采用与实施例7相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂的用量为70微克/克。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
实施例12
本实施例用来说明本发明烃油破乳方法。
采用与实施例7相同的方法将烃油与破乳剂和水混合，并将混合物分成油相和水相，并分离出水相，不同的是，破乳剂的用量为200微克/克。表4示出了分出的水的量和颜色、水相中的含油率以及破乳分层后，油相与水相的界面状况。
表3
| 项目 | 数值 |
| 密度(g/cm3，20℃) | 0.8722 |
| 粘度(mm2/s，50℃) | 8.77 |
| 胶质(重量％) | 9.2 |
| 沥青质(重量％) | 0.3 |
| 固体颗粒(重量％) | 0.13 |
| 凝点(℃) | -22 |
| 残炭(重量％) | 3.02 |
表4
表4的结果显示，根据本发明的烃油破乳方法能够有效地消除油水中间乳化层，从而能够快速且充分地从油水乳液中分离出水。
Claims (16)
1.一种烃油破乳方法，该方法包括将所述烃油与破乳剂和水混合，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，其特征在于，所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为1-200微克/克。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，以所述烃油的总量为基准，所述破乳剂的量为10-100微克/克。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述烃油的总量为基准，所述水的量为1-20重量％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，以所述烃油的总量为基准，所述水的量为2-10重量％。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40-70重量％，所述润湿剂的含量为10-40重量％，所述脂肪族醇的含量为20-50重量％。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述破乳剂还含有水，以所述破乳剂的总量为基准，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的含量为40-65重量％，所述润湿剂的含量为10-35重量％，所述脂肪族醇的含量为20-45重量％，水的含量为5-30重量％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的数均分子量为5000-25000，氧化乙烯结构单元的含量为20-80重量％，氧化丙烯结构单元的含量为20-80重量％。
9.根据权利要求1中任意一项所述的方法，其中，所述润湿剂为烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、季铵盐、烷基醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述润湿剂为通式R1-SO3M1所示的烷基磺酸盐、通式R2-Ar1-SO3M2所示的烷基芳基磺酸盐、通式R3O-(CH2CH2O)m-SO3M3所示的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、式1所示的季铵盐、式2所示的季铵型阳离子聚合物、通式R4-Ar1-O-(CH2CH2O)n-R5所示的烷基酚聚氧乙烯醚、通式R6O-(CH2CH2O)x-R7所示的烷基醇聚氧乙烯醚；R5为H或R4-Ar2-O，R7为H或R6O，R1、R2、R3、R4和R6各自为碳原子数为12-20的直链或支链烷基，Ar1和Ar2各自为苯基或萘基，M1、M2和M3各自为碱金属离子中的一种，m、n和x各自为5-20的整数，
式1
式1中，R8、R9、R10和R11各自为碳原子数为1-20的直链或支链烷基和碳原子数为1-20芳烷基中的一种，X1为卤素离子中的一种，
式2
式2中，R13、R14、R15、R16、R17和R18各自为氢和碳原子数为1-5的直链或支链烷基中的一种，X2为卤素离子中的一种，y的取值使得式2所示的季铵型阳离子聚合物的数均分子量为300万-500万。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十六醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十八醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电场的强度为200-4800伏/厘米。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电场的强度为500-1500伏/厘米。
14.根据权利要求1或12所述的方法，其中，在30-140℃的温度下使混合产物分为油相和水相。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在60-130℃的温度下使混合产物分为油相和水相。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烃油为原油。
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