CN103183821A - 以异十八醇为起始剂的嵌段聚醚破乳剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于嵌段聚醚破乳剂的制备技术领域，特别是一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂及其制备方法。本发明以异十八醇为起始剂，在高温高压条件下，通过环氧丙烷和环氧乙烷开环聚合得到一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂。该发明的破乳剂，针对油田聚驱后产生的O/W型乳液具有良好的破乳效果。

Description

以异十八醇为起始剂的嵌段聚醚破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明属于嵌段聚醚破乳剂的制备技术领域，特别是一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂及其制备方法。
背景技术
目前，国内众多油田已进入全面注聚阶段，聚合物驱采出液相对水驱采出液存在较大性质差异：（1）油水乳化程度高，油水乳状液稳定性强；（2）随着采出液含水率的增长，采出液的乳状液类型也发生了显著的变化，乳状液类型由油田开发初期的油包水型(W/O)转变为水包油型(O/W)和水包油包水型(W/O/W)多重乳状液。这些特点给采出液的处理带来了诸多困难，如：原有破乳剂不适用注聚产出液的处理，造成其用量显著增大；脱水后原油含水率超标和分离采出水中含油量大幅度提高。至今，各油田使用的破乳剂主要是针对水驱后W/O型原油乳状液提出的，针对聚驱后产生的O/W型原油乳状液破乳用破乳剂开展的工作还很少。因此，关于聚驱后产生的O/W型采出液用破乳剂的研究具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂及其制备方法。
本发明提供一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂（YSP-mnp），其结构式如式（Ⅰ）所示：
Figure BDA00003057062600021
其中，m，n和p分别表示分子链前端的环氧丙烷嵌段（m内环氧丙烷嵌段）、环氧乙烷嵌段（n内环氧乙烷嵌段）和分子链后端的环氧丙烷嵌段（p内环氧丙烷嵌段）的质量，m：n：p表示破乳剂中环氧丙烷、环氧乙烷嵌段和环氧丙烷嵌段的质量比。
本发明的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂中，环氧丙烷、环氧乙烷嵌段和环氧丙烷嵌段的质量比具体可为1：6：3，1：6：6，1：6：9，1：6：10，1：6：12，1：4：9和1：8：9。
上述以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其分子量为1084-2378g/mol。
上述以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其浊点为25.4-62.5℃。
本发明还提供了上述式（Ⅰ）所示以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其包括以下步骤：首先向高温高压反应釜中加入异十八醇和催化剂，密闭好反应釜，在升温前先用氮气吹扫置换，然后抽真空，用氮气吹扫置换再抽真空的步骤反复至少两次，再开动搅拌并升温至反应温度，加入环氧丙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa；之后再加入环氧乙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa；再加入环氧丙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa，继续反应30min-90min，即反应结束，降温开釜出料即可；
上述制备方法中，反应过程中压力应控制在为0-0.4MPa。
上述制备方法中，反应过程中温度应控制在120-150℃，优选130℃。
上述制备方法中，异十八醇和第一次加入的环氧丙烷的质量比为1：（30-80）。
上述制备方法中，第一次加入的环氧丙烷、加入的环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量比具体可为1：6：3，1：6：6，1：6：9，1：6：10，1：6：12，1：4：9和1：8：9。
上述制备方法中，所述催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡或乙酸钙。
上述制备方法中，催化剂用量为反应原料质量之和的0.2%-0.6%，优选0.3%，所述反应原料是指第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷。
本发明以异十八醇为起始剂，在高温高压条件下，通过环氧丙烷和环氧乙烷开环聚合得到一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂。该发明的破乳剂，针对油田聚驱后产生的O/W型乳液具有良好的破乳效果。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
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。
实施例1、以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备
将1g异十八醇和2.10g氢氧化钾加入到高温高压反应釜，密闭好反应釜。在升温前先用氮气吹扫置换，然后用真空泵抽真空，反复两次，然后开动搅拌并升温，当温度升至120℃时停止加热，打开进料阀，滴加环氧丙烷50g，控制反应温度不超过140℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa；然后，加热至120℃再加入300g环氧乙烷，控制反应温度不超过150℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa；最后，加热至130℃再加入300g环氧丙烷，控制反应温度不超过150℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa。降温开釜出料得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP166。
实施例2、以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备
将1g异十八醇和2.40g氢氧化钾加入到高温高压反应釜，密闭好反应釜。在升温前先用氮气吹扫置换，然后用真空泵抽真空，反复两次，然后开动搅拌并升温，当温度升至120℃时停止加热，打开进料阀，滴加环氧丙烷50g，控制反应温度不超过140℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa；然后，加热至120℃再加入200g环氧乙烷，控制反应温度不超过150℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa；最后，加热至130℃再加入450g环氧丙烷，控制反应温度不超过150℃且压力控制在0.4MPa以下，待物料反应完毕，压力回落后再反应30min，使压力降至0MPa。降温开釜出料得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP149。
实施例3
采用与实施例1的方法，但改变第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量分别为30g、180g和270g，得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP169。
实施例4
采用与实施例1的方法，但改变第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量分别为80g、480g和240g，催化剂由氢氧化钾变更为氢氧化钡，催化剂用量由2.10g变更为3.20g，得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP163。
实施例5
采用与实施例1的方法，但改变第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量分别为50g、300g和500g，催化剂由氢氧化钾变更为乙酸钙，催化剂用量由2.10g变更为2.55g，得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP16-10。
实施例6
采用与实施例1的方法，但改变第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量分别为50g、300g和600g，得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP16-12。
实施例7
采用与实施例1的方法，但改变第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量分别为50g、400g和450g，得到以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，标记为YSP189。
YSP系列破乳剂的分子量和浊点分别见表1和表2。
表1YSP系列破乳剂的分子量
表2YSP系列破乳剂的浊点
样品 YSP163 YSP166 YSP169 YSP16-10 YSP16-12 YSP149 YSP189
浊点（℃） 62.5 28.0 26.4 25.4 26.1 27.1 29.7
实施例3、以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的性能研究
以某油田聚驱后采出液为处理对象，破乳剂用量为200mg/L，温度为65℃时，异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂1h时的脱水率见表3。
表3DHCA系列破乳剂的性能评价（采出液中含水65%）
Figure BDA00003057062600061
综上异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的性能评价结果，可以发现其对于聚驱后产生的O/W型乳液有良好的破乳效果，能满足油田生产的基本要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其特征在于：其结构式如式（Ⅰ）所示：
Figure FDA00003057062500011
其中，m，n和p分别表示分子链前端的环氧丙烷嵌段、环氧乙烷嵌段和分子链后端的环氧丙烷嵌段的质量。
2.根据权利要求1所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其特征在于：环氧丙烷、环氧乙烷嵌段和环氧丙烷嵌段的质量比具体为1：6：3、1：6：6、1：6：9、1：6：10、1：6：12、1：4：9或1：8：9。
3.根据权利要求1所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其特征在于：以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的分子量为1084-2378g/mol。
4.根据权利要求1所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂，其特征在于：以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的浊点为25.4-62.5℃。
5.一种以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先向高温高压反应釜中加入异十八醇和催化剂，密闭好反应釜，在升温前先用氮气吹扫置换，然后抽真空，用氮气吹扫置换再抽真空的步骤反复至少两次，再开动搅拌并升温至反应温度，加入环氧丙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa；之后再加入环氧乙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa；再加入环氧丙烷，高温高压下反应至釜内压力为0MPa，继续反应30min-90min，即反应结束，降温开釜出料即可；
其中，反应过程中压力应控制在为0-0.4MPa，反应过程中温度应控制在120-150℃。
6.根据权利要求5所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于：异十八醇和第一次加入的环氧丙烷的质量比为1：（30-80）。
7.根据权利要求5所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于：反应过程中温度应控制在130℃。
8.根据权利要求5所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于：第一次加入的环氧丙烷、加入的环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷的质量比为1：6：3，1：6：6，1：6：9，1：6：10，1：6：12，1：4：9和1：8：9。
9.根据权利要求5所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡或乙酸钙。
10.根据权利要求5所述的以异十八醇为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂的制备方法，其特征在于：催化剂用量为反应原料质量之和的0.2%-0.6%，所述反应原料是指第一次加入的环氧丙烷、环氧乙烷和第二次加入的环氧丙烷。
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