CN106675620A - 一种处理老化油的破乳剂及其应用 - Google Patents

一种处理老化油的破乳剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种处理老化油的破乳剂及其应用。破乳剂为脂肪胺的环氧乙烷以及环氧丙烷加成物，其中环氧乙烷摩尔数为5‑20，环氧丙烷摩尔数为5‑20。先在老化油中加入盐酸，使pH值调为2‑3，溶解其中的硫化物。然后加入破乳剂，破乳剂的加入量与为老化油的体积比为150～300mg/L，在注入破乳剂时要均匀搅拌使其充分融合，同时SP169，该SP169的加入浓度为原油的100mg/L，处理时间48～72h。本发明涉及到脂肪胺的环氧乙烷/环氧丙烷加成物，可对含有硫化亚铁的老化油有较好的破乳效果。

Description

一种处理老化油的破乳剂及其应用
技术领域
本发明属于老化油处理领域。
背景技术
老化油是指原油生产、处理过程中，在药剂、机械杂质、胶质沥青质、细菌、空气、循环剪切等因素的作用下形成的，其乳化状态日趋稳定的，采用常规药剂和处理方法无法处理的，对原油脱水系统有较大影响的原油乳状液。
老化油产生的原因主要有：1)细菌。在油田生产中，如果不进行杀菌或杀菌措施不当时，细菌(主要是硫酸盐还原菌SRB)就会在生产系统中滋生。SRB产生的FeS颗粒细小，吸附在原油表面，使原油不易破乳；2)采油助剂，采油中加入的各类助剂，如防蜡剂、防垢剂、缓蚀剂、消泡剂、降粘剂、三采时加入的聚合物、碱、表面活性剂等驱油剂的影响也较严重，在聚合物驱采出液中，含聚合物浓度越高，中间过渡层稳定性越好，厚度也越厚，而且延长沉降时间也很难减薄或消失。3)破乳剂的影响。在破乳剂选择和使用不当时，不仅不能起到破乳作用，反而会成为油水乳化剂，随着时间的增加，逐渐增多，从而形成中间过渡层。
产生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站内，以油‐水中间过渡层等形式存在，并且在站内不定期地循环，给联合站的运行管理带来了很大的困难。因此需要对老化油进行处理。目前采用普遍的方法是热化学法，即先将老化油加热到一定温度后，加入破乳剂，静置一段时间后，油、水、泥三相分离，油直接外输或者进入电脱进一步脱水，水进入污水系统进行处理，底部的泥晾干或者离心后，填埋或者作为建筑材料。
老化油成分复杂，处理难度较大，影响处理效果好坏的关键是破乳剂的选择，从已发表资料看，大多是型号或者代号，没有具体的化学成分。
原油破乳剂的专利较多，但用于老化油的专利只有CN 102041038B，和CN103666542B。前者是由以下原料组成，苯酚，苯乙烯，多乙烯多胺，甲醛，环氧乙烷，环氧丙烷；后者是由混合酸(丙烯酸和马来酸酐)，破乳剂单体(烷基酚醛树脂-聚氧丙烯聚氧乙烯醚)和引发剂组成。
发明内容
本发明提供一种处理老化油的破乳剂，其特征在于：该破乳剂为脂肪胺的环氧乙烷以及环氧丙烷加成物，其中环氧乙烷摩尔数为5‐20，环氧丙烷摩尔数为5‐20。
脂肪胺为十二胺或十八胺，优选脂肪胺为十二胺。
进一步，环氧乙烷摩尔数为10‐15，环氧丙烷摩尔数为10‐15。
应用破乳剂的方法，其特征在于：在加入破乳剂之前，先在老化油中加入盐酸，使pH值调为2‐3，溶解其中的硫化物。然后加入破乳剂，破乳剂的加入量与为老化油的体积比为150～300mg/L，在注入破乳剂时要均匀搅拌使其充分融合，同时还要加入聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚嵌段共聚物即SP169，该SP169的加入浓度为原油的100mg/L，处理时间48～72h。
本发明涉及到脂肪胺的环氧乙烷/环氧丙烷加成物，可对含有硫化亚铁的老化油有较好的破乳效果。
具体实施方式
破乳剂的合成
将一定量的十二胺或十八胺和催化剂(KOH或NaOH)投入反应釜内，催化剂加入的量为胺的0.1％-0.3％，用氮气置换釜内空气，在105-110℃下，脱水30min左右。继续升温，在135-145℃，压力为0.1-0.3MPa条件下通入计量的环氧丙烷，使胺先与环氧丙烷反应。通完环氧丙烷，且当压力下降到0MPa左右时，再加入催化剂(KOH或NaOH)，催化剂加入量为相对于胺的质量0.1％-0.3％，接着通入环氧乙烷，使之继续反应，反应温度l20-135℃，压力为0.05-0.2MPa。当通完计量的环氧乙烷，且压力下降到0MPa左右时，保温30分钟，用酸中和后，即为破乳剂成品。
环氧丙烷和环氧丙烷的开环反应为放热反应，其开环放热明显；在反应过程中应注意降温。
破乳实验：
用1000mL的量杯量取400mL的老化油，加入200mL的水，搅拌后，加温到70℃-80℃，再加入盐酸，使pH值调为2-3，加酸的目的是溶解老化油中存在的硫化铁，使之变成铁离子，易于破乳，然后加入上述合成的破乳剂，破乳剂的浓度为老化油150～300mg/L，同时加入100mg/L的SP169，在注入药剂后要快速搅拌使其充分融合，把加药的老化油样品放置于水浴锅内，每隔24h观察一次，以最短时间且三相分离彻底的一种样品为最佳破乳剂，脱出来的水再加碱，使pH值到中性，可外排。底部的污泥经过离心进一步脱水后，可作为建筑材料，如烧砖、铺路等。
该老化油中单独加入150‐300mg/L的SP169，96h后观察仍未分层。当加入复合破乳剂后的破乳效果见表1‐4。
表1加入不同的十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物后对老化油的破乳分离情况
除了加150mg/L的十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物外，还加入了100mg/L的SP169。
表2加入不同的十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物后对老化油的破乳分离情况
除了加300mg/L的十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物外，还加入了100mg/L的SP169。
从表1和表2看出，当SP169和十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物同时加入到老化油后，经过48‐96h后都有一定的破乳效果。其中，环氧乙烷摩尔数为10‐15，环氧丙烷摩尔数为10‐15的效果较好。
表3加入不同的十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物后分离情况
环氧乙烷摩尔数 环氧丙烷摩尔数 分离时间 分离情况 油中含水(％)
5 5 96h 界面不清晰 4.3
10 10 48h 界面较清晰 3.6
15 15 48h 界面清晰 0.9
5 10 96h 界面较清晰 3.7
5 15 96h 界面较清晰 3.8
5 20 96h 界面较清晰 2.9
10 5 96h 界面较清晰 4.2
10 15 48h 界面清晰 0.7
10 20 48h 界面清晰 0.9
15 5 96h 界面不清晰 4.4
15 10 48h 界面较清晰 1.0
15 20 48h 界面较清晰 1.0
除了加150mg/L的十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物外，还加入了100mg/L的SP169。
表4加入不同的十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物后对老化油的破乳分离情况
环氧乙烷摩尔数 环氧丙烷摩尔数 分离时间 分离情况 油中含水(％)
5 5 72h 界面不清晰 2.9
10 10 48h 界面较清晰 2.4
15 15 48h 界面清晰 0.5
5 10 72h 界面较清晰 3.6
5 15 72h 界面较清晰 4.5
5 20 72h 界面较清晰 2.6
10 5 72h 界面较清晰 2.6
10 15 48h 界面清晰 0.7
10 20 48h 界面清晰 1.0
15 5 72h 界面不清晰 3.6
15 10 48h 界面清晰 0.5
15 20 48h 界面较清晰 0.8
除了加300mg/L的十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物外，还加入了100mg/L的SP169。
从表3和表4可见，十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物的效果要好于十八胺环氧乙烷环氧丙烷加成物的破乳效果，油中含水更低，而且油水分离时间缩短。当十二胺环氧乙烷环氧丙烷加成物的环氧乙烷摩尔数为10‐15，环氧丙烷摩尔数为10‐15时，破乳效果较好，三相界面清晰，而且油中含水在1％以下，具有实用价值。

Claims (5)

1.一种处理老化油的破乳剂，其特征在于：该破乳剂为脂肪胺的环氧乙烷以及环氧丙烷加成物，其中环氧乙烷摩尔数为5-20，环氧丙烷摩尔数为5-20。
2.根据权利要求1所述的一种处理老化油的破乳剂，其特征在于：脂肪胺为十二胺或十八胺。
3.根据权利要求1所述的一种处理老化油的破乳剂，其特征在于：脂肪胺为十二胺。
4.根据权利要求1所述的一种处理老化油的破乳剂，其特征在于：环氧乙烷摩尔数为10-15，环氧丙烷摩尔数为10-15。
5.应用如权利要求1-4任意一项破乳剂的方法，其特征在于：在加入破乳剂之前，先在老化油中加入盐酸，使pH值调为2-3，溶解其中的硫化物。然后加入破乳剂，破乳剂的加入量与为老化油的体积比为150～300mg/L，在注入破乳剂时要均匀搅拌使其充分融合，同时还要加入聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚嵌段共聚物即SP169，该SP169的加入浓度为原油的100mg/L，处理时间48～72h。
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