CN106336892B - 原油破乳剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种原油破乳剂及其制备方法。该原油破乳剂包括重量比为100：(15～30)：(2～5)：(30～50)的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油，其中，所述高分子树脂由烷基酚醛树脂与环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成。该原油破乳剂破乳效果好，应用范围广，适应性好，能够适用于绝大部分种类原油的除水除盐。
Description
技术领域
本发明涉及原油加工技术领域，特别是涉及一种原油破乳剂及其制备方法。
背景技术
石油炼制过程中必须要脱盐脱水，否则后患无穷。比如原油中的水，随着原油在加热过程中汽化，增加了塔的气相负荷，造成常减压装置操作波动，严重时会造成“冲塔”事故；原油中的MgC12和CaC12可以水解产生具有腐蚀性的HCl，HCl溶于水中形成盐酸，具有很强的腐蚀作用，造成常减压装置的初馏塔、常压塔和减压塔顶部系统的腐蚀；当加工含硫原油时，含硫化合物分解放出H2S，与金属反应生成FeS，可以附在金属表面上起保护作用，但是，当同时有HCI存在时，HCl与FeS又会发生反应，破坏保护层，放出H2S进一步加重腐蚀。
盐在原油中以结晶状盐类存在，可用水溶解洗去。溶于水中的盐类，只要将水脱除，盐分也就随之除去，也就是说，脱盐脱水实际上变成了“破乳化”问题，因此原油破乳剂是当今炼油厂必不可少的化学助剂之一，以其操作简便，破乳效果好等优势已被石油石化行业广泛使用。
原油破乳剂是指破坏原油与水体系的助剂技术。原油乳化是一种水在油相中的微溶现象，常出现的是油相中含微小水滴，即“油包水”；也有乳化程度严重的水相含微小油相，即“水包油”。这些小水滴被天然乳化剂形成的稳定界面膜包围，这种界面膜具有相当高的粘度和较高的机械强度，从而阻碍了水滴的接触、凝聚、沉降，无法从原油中分离。
19世纪20年代，原油破乳剂为烧碱普通皂类产品，破乳效率低。19世纪40年代以来，逐渐将离子型表面活性剂引入，使原油破乳剂的研究发展步入了一个新阶段：第一代低分子阴离子型表面活性剂，价格便宜，缺点是用量大、效果差；第二代低分子量非离子型破乳剂，产品耐酸、耐碱、耐盐，但用量很大；发展至今第三代高分子量非离子型破乳剂，优点是用量少、效果好，缺点是专一性强、适应性差。
发明内容
基于此，有必要提供一种应用范围广，适应性好的原油破乳剂。
一种原油破乳剂，包括重量比为100：(15～30)：(2～5)：(30～50)的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油，其中，所述高分子树脂由烷基酚醛树脂与环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成。
在其中一个实施例中，所述双环氧化物为乙烯基环乙烷双环氧化物。
在其中一个实施例中，所述磺酸为C14～C18石油磺酸。
在其中一个实施例中，所述高分子树脂的制备方法如下：
将酚类化合物与醛类化合物按照重量比1：(1～2)混合成混合物，然后于所述混合物中加入水制备混合物水溶液，所述混合物水溶液中混合物的质量浓度为30～50％；然后加入酸，调节pH为1～3，在温度60-80℃条件下反应至反应液澄清，得烷基酚醛树脂；
待所述烷基酚醛树脂冷却至45～55℃后，依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，反应1～2小时，其中，所述烷基酚醛树脂、环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)的重量比为100：(20～40)：(20～40)。
在其中一个实施例中，所述酚类化合物为苯酚；所述醛类化合物为甲醛或糠醛。
在其中一个实施例中，所述酸为有机酸。优选为苯磺酸或石油磺酸。避免无机酸如盐酸，含有卤素对用户产品的影响。
在其中一个实施例中，所述溶剂油的密度为0.9～1g/cm3。
在其中一个实施例中，所述溶剂油为有机烃类溶剂油。
本发明还提供所述的原油破乳剂的制备方法，包括如下步骤：
将所述高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油按重量比混合后，搅拌，即可。
在其中一个实施例中，所述搅拌的时间为0.5～1.5h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
破乳剂的作用是破坏乳化膜，改变水滴的表面张力，促使水滴结合凝聚成大水滴，然后由于其重力因素沉积，得以油水分离。本发明的原油破乳剂，采用特定的高分子树脂与交联双环氧化物和磺酸进行复配，其中，交联双环氧化物与特定的高分子树脂相配合，有利于亲水和亲油基团的分离，从而促进水油乳化体系中水分的分离排除，磺酸的加入起到分散作用，利于交联双环氧化物与特定的高分子树脂组成的破乳剂快速在水油乳化体系中分散，特别对机械杂质高的原油，可以加快机械杂质的沉降速度，从而利于快速破乳化过程。由此制备得到的原油破乳剂破乳效果好，应用范围广，适应性好，能够适用于绝大部分种类原油的除水除盐。
本发明的原油破乳剂的制备方法，工艺简单，便于工业应用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原油破乳剂及其制备方法作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例一种原油破乳剂，包括重量比为100：20：3：40的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油，制备方法包括如下步骤：
(1)高分子树脂的制备：
将苯酚与甲醛按照重量比1：1.6混合成混合物，然后于所述混合物中加入水制备混合物水溶液，所述混合物水溶液中混合物的质量浓度为40％；然后加入苯磺酸，调节pH约2.5，在温度70℃条件下反应至反应液澄清，得烷基酚醛树脂；
待所述烷基酚醛树脂冷却至50℃后，依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，反应1小时，得高分子树脂，其中，所述烷基酚醛树脂、环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)的重量比为100：30：30；
(2)待所述高分子树脂冷却至35℃，按重量比加入双环氧化物(乙烯基环乙烷双环氧化物)、磺酸(C14～C18石油磺酸)和溶剂油(200#，密度为0.97g/cm3)，混合搅拌1h，即可。
实施例2
本实施例一种原油破乳剂，包括重量比为100：15：5：30的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油，制备方法包括如下步骤：
(1)高分子树脂的制备：
将苯酚与糠醛按照重量比1：1混合成混合物，然后于所述混合物中加入水制备混合物水溶液，所述混合物水溶液中混合物的质量浓度为30％；然后加入苯磺酸，调节pH约2.5，在温度60℃条件下反应至反应液澄清，得烷基酚醛树脂；
待所述烷基酚醛树脂冷却至55℃后，依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，反应2小时，得高分子树脂，其中，所述烷基酚醛树脂、环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)的重量比为100：20：40；
(2)待所述高分子树脂冷却至30℃，按重量比加入双环氧化物(乙烯基环乙烷双环氧化物)、磺酸(C14～C18石油磺酸)和溶剂油(200#，密度为0.93g/cm3)，混合搅拌0.5h，即可。
实施例3
本实施例一种原油破乳剂，包括重量比为100：30：2：50的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油，制备方法包括如下步骤：
(1)高分子树脂的制备：
将苯酚与甲醛按照重量比1：2混合成混合物，然后于所述混合物中加入水制备混合物水溶液，所述混合物水溶液中混合物的质量浓度为50％；然后加入石油磺酸，调节pH约2.5，在温度80℃条件下反应至反应液澄清，得烷基酚醛树脂；
待所述烷基酚醛树脂冷却至45℃后，依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，反应1.5小时，得高分子树脂，其中，所述烷基酚醛树脂、环氧丙烷(PO)与环氧乙烷(EO)的重量比为100：40：20；
(2)待所述高分子树脂冷却至40℃，按重量比加入双环氧化物(乙烯基环乙烷双环氧化物)、磺酸(C14～C18石油磺酸)和溶剂油(200#，密度为0.97g/cm3)，混合搅拌1.5h，即可。
对比例1
本对比例一种原油破乳剂，其原料及制备方法同实施例1，区别在于：未加入所述双环氧化物。
对比例2
本对比例一种原油破乳剂，其原料及制备方法同实施例1，区别在于：未加入所述磺酸。
对上述实施例和对比例的原油破乳剂进行性能测试。
(1)溶解性
取一定量原油破乳剂分别与有机溶剂/水混合，目测其溶解性，结果如表1和2所示。
表1
表2
本品为油溶性产品，不含卤素和金属元素，对下游装置无不良影响。取代传统水溶性产品，避免产品流入循环水系统，对水处理造成负担。
(2)广谱性
此次测试覆盖了国内炼厂加工原油种类，结果如表3所示。
表3
(3)破乳效果
实验步骤如下：
1)充分混合好油样；
2)在实验瓶中先加入4％水，再加入96％混合好的油样；
3)在80℃电脱盐处理器中加热10分钟；
4)充分震荡500次；
5)在每个瓶子中按照设计好的加入本品；
6)充分震荡200次；
7)将瓶子放入电脱盐模拟器，加上电压；
8)5-30分钟后取出瓶子，对比脱水速度，水质，界面。
实验结果如表4所示：
表4
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种原油破乳剂，其特征在于，由重量比为100：（15~30）：（2~5）：（30~50）的高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油组成，其中，所述高分子树脂由烷基酚醛树脂与环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成，所述高分子树脂的制备方法如下：
将酚类化合物与醛类化合物按照重量比1：（1~2）混合成混合物，然后于所述混合物中加入水制备混合物水溶液，所述混合物水溶液中混合物的质量浓度为30~50%；然后加入酸，调节pH为1~3，在温度60~80℃条件下反应至反应液澄清，得烷基酚醛树脂；
待所述烷基酚醛树脂冷却至45~55℃后，依次加入环氧丙烷和环氧乙烷，反应1~2小时，其中，所述烷基酚醛树脂、环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为100：（20~40）：（20~40）；
所述双环氧化物为乙烯基环己烷双环氧化物。
2.根据权利要求1所述的原油破乳剂，其特征在于，所述磺酸为C14~C18石油磺酸。
3.根据权利要求1-2任一项所述的原油破乳剂，其特征在于，所述酚类化合物为苯酚；所述醛类化合物为甲醛或糠醛。
4.根据权利要求1-2任一项所述的原油破乳剂，其特征在于，所述酸为有机酸。
5.根据权利要求1-2任一项所述的原油破乳剂，其特征在于，所述溶剂油的密度为0.9~1g/cm3。
6.根据权利要求5所述的原油破乳剂，其特征在于，所述溶剂油为有机烃类溶剂油。
7.权利要求1-6任一项所述的原油破乳剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述高分子树脂、双环氧化物、磺酸和溶剂油按重量比混合后，搅拌，即可。
8.根据权利要求7所述的原油破乳剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为0.5~1.5h。
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