CN105968369A - 一种低温高效破乳剂的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温高效破乳剂的合成方法，该方法采用分步法先将γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、醇和去离子水在PH 2~5条件下醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得低聚硅氧烷产物A；再将聚醚破乳剂、碱性催化剂和氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入溶剂溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂。本发明合成工艺简单，得到的破乳剂分子结构中引入了硅氧烷，使用范围宽、脱水效果好、使用量少、使用温度低。

Description

一种低温高效破乳剂的合成方法

技术领域

本发明涉及一种破乳剂的合成方法，具体说是一种应用于油田原油脱水的低温高效破乳剂的合成方法。

背景技术

随着原油开采的不断进行，采油技术的不断开发和应用，原油乳状液变得更加稳定，油田采出的大部分原油是以油水乳状液形式开采出来的，原油含水率逐年增加，这就加重了乳化原油破乳脱水的任务。国内目前使用的破乳剂单剂基本上是非离子性聚氧乙烯聚氧丙烯醚破乳剂，这类聚醚破乳剂的分子量较低，对原油乳状液的破乳脱水效果较差，且对不同原油油品的广谱适应性差。虽然多种聚醚破乳剂复配后可以改善破乳效果，如专利申请号201210316951.0所述的破乳剂，是多种不同分子量聚醚复配的产物，其破乳脱水效果优于单一聚醚破乳剂。这一结果表明，不同分子量和不同结构特征的聚醚破乳剂进行复配可以提高破乳剂的适应性和广谱性。但各种破乳剂单剂的合成和复配筛选，其本身就是十分困难的一项工作。

为了提高此类破乳剂的适应性，国内外研究人员一直在开发具有适用性广的破乳剂，近些年人们对该类破乳剂进行了一定程度的改性，扩链与支化就是对破乳剂进行梳状化改性的常用方法。2002年我国研究人员陈妹和杨小龙等人将聚醚型破乳剂用丙烯酸和马来酸酐酯化，酯化产物在引发剂作用下聚合，合成了丙烯酸扩链改性破乳剂。专利申请号201010558695.7、201010548445.5和201010548464.8所述的破乳剂，也采用了多元羧酸扩链的生产工艺。一些专利提及烷基丙烯酸酯类聚合物可用于原油乳液的破乳，其中，美国专利US6080794、US5100582、US5472617等都有介绍。此类破乳剂虽然破乳效果有了一定程度的提高，但其水溶性却有所降低，低温适应性和广谱适应性仍达不到油田生产的要求。

发明内容

为了克服破乳剂普适性差、破乳温度高、脱水效果不理想等问题的不足，本发明的目的是提供一种低温高效破乳剂的合成方法，该方法利用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在酸性条件下醇解制得低聚硅氧烷产物A，再将产物A与聚醚破乳剂反应合成新型原油破乳剂。本发明得到的破乳剂具有合成工艺简单、普适性强、脱水速率快并具低温破乳作用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于该合成方法如下：

1）将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、醇和去离子水在PH 2~5条件下醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得低聚硅氧烷产物A；低聚硅氧烷产物A的原料总重量以100%计，其中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷重量百分比为10~30%，醇重量百分比为50~80%，去离子水重量百分比为10~20%，其余为调节PH所用酸；

2）将聚醚破乳剂、碱性催化剂和氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入溶剂溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂；其中，原料总重量以100%计，聚醚破乳剂60~85%，产物A 5~20%，碱性催化剂1~15%，氧化钙(生石灰)0.5~5%，其余为溶剂，加入量为聚醚破乳剂总重量的15~35%。

进一步，所述的制备产物A所用的醇为甲醇或乙醇的一种或它们的混合物。

所述的制备产物A调节PH所用的酸为乙酸或稀盐酸或稀硫酸的一种或它们的混合物。

所述的聚醚破乳剂，包括：以胺类为起始剂的嵌段聚醚，所用的胺为多乙烯多胺或乙二胺；以醇类为起始剂的嵌段聚醚，所用的醇为十八碳醇或丙二醇或丙三醇或季戊四醇；烷基酚醛树脂嵌段聚醚，合成起始剂时常用的烷基酚为壬基酚；酚胺醛树脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛树脂嵌段聚醚，起始剂为烷基酚、乙烯胺类化合物和甲醛的缩合产物。

所述的碱性催化剂为含1个或2个碳原子伯胺或仲胺或叔胺的一种或它们的混合物；或氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或它们的混合物。

所述的溶剂为甲苯、二甲苯或异丙醇。

本发明得到的破乳剂分子结构中引入了硅氧烷，具有使用温度低、使用范围宽、脱水效果好、使用量少等特点。与现有技术相比，本发明合成工艺简单，得到的破乳剂普适性强、脱水速率快并具低温破乳作用。

具体实施方式

实施例1

一种低温高效破乳剂的合成方法，该制备方法如下：

1）将25克γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、60克甲醇和15克去离子水加入带有搅拌装置的反应器中，调节PH 2~5，,醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得100克低聚硅氧烷产物A。

2）将650克聚醚破乳剂(NJ2002，句容宁武高新技术发展有限公司产品)、12克氢氧化钠和40克氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A 100克，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入198克甲苯溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂。

实施例2

一种低温高效破乳剂的合成方法，该制备方法如下：

1）将20克γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、65克甲醇和15克去离子水加入带有搅拌装置的反应器中，调节PH 2~5，,醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得100克低聚硅氧烷产物A。

2）将670克聚醚破乳剂(AE121，句容宁武高新技术发展有限公司产品)、12克氢氧化钠和43克氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A 100克，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入175克甲苯溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂。

实施例3

一种低温高效破乳剂的合成方法，该制备方法如下：

1）将5克γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、12克甲醇和3克去离子水加入带有搅拌装置的反应器中，调节PH 2~5，,醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得20克低聚硅氧烷产物A。

2）将108克聚醚破乳剂(PFA8311，句容宁武高新技术发展有限公司产品)、3.6克氢氧化钠和7.2克氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A 20克，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入62克甲苯溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂。

Claims (6)

1.一种低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于该合成方法如下：

1）将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、醇和去离子水在PH 2~5条件下醇解2~4小时于40~80^oC温度下搅拌反应1~3小时，制得低聚硅氧烷产物A；低聚硅氧烷产物A的原料总重量以100%计，其中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷重量百分比为10~30%，醇重量百分比为50~80%，去离子水重量百分比为10~20%，其余为调节PH所用酸；

2）将聚醚破乳剂、碱性催化剂和氧化钙加入带有搅拌、滴加装置和冷凝管的反应器中，控制温度60~130^oC，滴加产物A，滴加完毕后继续搅拌反应3~6小时后加入溶剂溶解粗产物，搅拌1~3小时后静置，滤去固体物质，再减压蒸馏脱除溶剂即得到低温高效破乳剂；其中，原料总重量以100%计，聚醚破乳剂60~85%，产物A 5~20%，碱性催化剂1~15%，氧化钙0.5~5%，其余为溶剂，加入量为聚醚破乳剂总重量的15~35%。

2.根据权利要求1所述的低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于：制备产物A所用的醇为甲醇或乙醇的一种或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于：制备产物A调节PH所用的酸为乙酸或稀盐酸或稀硫酸的一种或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于：所述聚醚破乳剂，包括：以胺类为起始剂的嵌段聚醚，所用的胺为多乙烯多胺或乙二胺；以醇类为起始剂的嵌段聚醚，所用的醇为十八碳醇或丙二醇或丙三醇或季戊四醇；烷基酚醛树脂嵌段聚醚，合成起始剂时烷基酚为壬基酚；酚胺醛树脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛树脂嵌段聚醚，起始剂为烷基酚、乙烯胺类化合物和甲醛的缩合产物。

5.根据权利要求1所述的低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于：所述的碱性催化剂为含1个或2个碳原子伯胺或仲胺或叔胺的一种或它们的混合物；或氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或它们的混合物。

6.根据权利要求1所述的低温高效破乳剂的合成方法，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯或异丙醇。