CN106700059B - 一种低温破乳剂的制备方法及由该方法制备的低温破乳剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酚胺醛嵌段聚醚低温破乳剂的制备方法及由该方法制备的低温破乳剂，所述方法首先对酚类物质、胺类物质和醛类物质进行缩聚制备酚胺醛树脂，然后再与环氧化合物反应得到最终产品。根据本发明的制备方法制备得到的破乳剂具有碱溶性好，清水效果好，无刺激性气味，现场使用方便等优点。最适用温度为45℃，但在低至41℃时仍有较好的效果。该破乳剂优良的破乳效果，对浅层原油低温采出液破乳难度大、破乳后水相含油量多的状况有优良的效果，适用于低温下采出液破乳难度大、破乳后水相含油量多的情况。

Description

一种低温破乳剂的制备方法及由该方法制备的低温破乳剂

技术领域

本发明涉及化学试剂合成领域，具体而言，涉及一种酚胺醛嵌段聚醚低温破乳剂及其制备方法。

背景技术

随着原油开采技术的不断提高，油田开采工作的不断进行，目前原油含水率平均达到90％以上，这给原油的开采，加工，输送等方面的工作带来了极大的困难。化学破乳成果明显且方便快捷，而化学破乳主要是利用表面活性剂如破乳剂，这就对破乳剂的要求更加严格。原油含水含盐率都较高，再加上原油中富含多种沥青质，胶质等物质使原有的成分更加复杂，大大增加了破乳难度。在石油开采初期密度较小的轻质油先被采出而密度较大的重油在加入水和多种助剂的情况下被采出。极性强的油质则要通过化学试剂方法来采出。因此，到了油田开采的后期，采出的原油性质变化较大，油中的乳化物质含量越来越多，油水乳状液的性质变得越来越复杂。

明确现有破乳剂存在的问题在于原油脱水温度高；原油脱水生产成本高；破乳过程中温度降低会导致采出液破乳难度大，油水分离速度慢，水相中含油量多。

发明内容

为解决低温下采出液破乳难度增加、破乳后水相含油量上升等问题，本发明提供了一种酚胺醛嵌段聚醚破乳剂。该破乳剂具有低温下、脱水效率高、清水效果好等特点，可以在低于50℃的原油采取作业中应用。

技术方案：

根据本发明的一个方面，根据本发明的一个目的在于提供一种酚胺醛嵌段聚醚破乳剂的制备方法，所述方法包括以下步骤的：

1)酚胺醛缩聚物制备：在四口瓶中加入重量比例为1:3.7的酚类物质和胺类物质混合物，开启搅拌升温，当温度为95-100℃，搅拌8-15分钟，然后，冷却到30-40℃时，用恒压滴液漏斗以1滴/秒至3滴/秒速度滴加占酚类物质和胺类物质混合物重量24％的醛类物质，滴加完毕，需保温30分钟左右。然后加入物料总量50％的二甲苯，升温回流2小时后将二甲苯蒸出，得到红棕色粘稠状液体，即为新型酚胺醛树脂；

2)然后向不锈钢反应釜中投入重量比约为10％的步骤1)中制备的酚胺醛树脂与重量比约为0.3％的催化剂，封好釜盖。开动搅拌、加热升温，开始抽真空，抽30min左右；待温度升至120～135℃之间时，开始缓慢打开环氧化合物A进料阀，缓慢加入重量比约为90％的环氧化合物，设定温度在120～135℃之间，进料压力不得超过0.4MPa，当环氧化物加完后，保持温度在115～130℃，继续反应30～45min，然后降温到80℃左右，卸料称重；

3)将步骤2)中得到的产物重新加入不锈钢反应釜中，继续升温，按照步骤2)中相同的比例加入另一种环氧化物B，重复步骤2)，实施环氧化物反应，最后得到产品。

优选地，所述制备方法中，步骤1)中的所述醛类物质的滴加速度为1滴/秒。

优选地，所述制备方法中，步骤1)中的所述酚类物质选自苯酚、邻位甲酚、间位甲酚和双酚A中的一种或多种，优选为双酚A。

优选地，所述制备方法中，步骤1)中的所述胺类物质选自二乙烯三胺或四乙烯五胺等中的一种或多种，优选为二乙烯三胺。

优选地，所述制备方法中，步骤1)中的所述醛类物质选自甲醛、乙醛和丙醛中的一种或多种，优选为甲醛溶液。

优选地，所述制备方法中，步骤2)中所述催化剂选自氢氧化钠或氢氧化钾，优选为氢氧化钾。

优选地，所述制备方法中，步骤2)中环氧化合物A选自环氧丙烷或环氧乙烷，优选为环氧乙烷。

优选地，所述制备方法中，步骤3)中环氧化合物B选自环氧丙烷或环氧乙烷，优选为环氧乙烷。

优选地，所述制备方法中，步骤2)中的所述环氧化合物A与步骤3)中的所述环氧化合物B可以相同或不同。

根据本发明的一个方面，根据本发明的另一个目的在于提供一种酚胺醛嵌段聚醚破乳剂，所述破乳剂由上述制备方法制备得到。

有益效果

本发明以酚胺醛嵌段缩合物为主要成分，与环氧化合物反应所得。该酚胺醛嵌段缩聚物具有较好碱溶性，清水效果好，无刺激性气味，现场使用方便等优点。最适用温度为45℃，但在低至41℃时仍有较好的效果。该破乳剂优良的破乳效果，对浅层原油低温采出液破乳难度大、破乳后水相含油量多的状况有优良的效果，适用于低温下采出液破乳难度大、破乳后水相含油量多的情况。

具体实施方式

根据本发明的酚胺醛嵌段聚醚破乳剂通过一定条件下由酚类、醛类、胺类物质通过缩合反应所得，反应机理可以简单描述如下：

中间产物反应机理

其中所述的环氧化合物为环氧丙烷或环氧乙烷。环氧化合物为该聚醚破乳剂的成分之一，可以起到取代活泼氢，增加分子含量的作用。

优选在根据本发明的所述制备方法中，步骤1)中的所述醛类物质的滴加速度为1滴/秒至3滴/秒，优选为1滴/秒。若滴加速度太慢，小于1滴/秒，则反应物混合不均匀；若滴加速度太快，大于3滴/秒，则酚胺不能充分反应。

以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。

实施例1：

1)酚胺醛嵌段聚物制备：在四口瓶中加入30g的双酚A和二乙烯三胺的反应混合物，其中双酚A和二乙烯三胺的重量比为1:3.7，开启搅拌升温，当温度为95-100℃，搅拌10分钟，然后，冷却至35℃时，用恒压滴液漏斗以1滴/秒的速度滴加占双酚A和二乙烯三胺的反应混合物重量比24％的，即20g，甲醛溶液(36％(W/W))，这里重量比24％是按照甲醛的量进行计算，滴加完毕，需保温30分钟。然后加入物料总量二分之一的二甲苯，升温回流2小时后将二甲苯蒸出，得到红棕色粘稠状液体，即为新型酚胺醛树脂。

2)然后向不锈钢反应釜中投入重量比约为10g的步骤1)中制备的酚胺醛树脂与约0.3g的氢氧化钾，封好釜盖。开动搅拌、加热升温，开始抽真空，抽30min左右；待温度升至130℃时，开始缓慢打开环氧乙烷进料阀，缓慢加入90g的环氧乙烷，设定温度在130℃，进料压力不得超过0.4MPa，当环氧乙烷加完后，保持温度在125℃，继续反应35min，然后降温到80℃左右，卸料称重；

3)将步骤2)中得到的产物重新加入不锈钢反应釜中，继续升温，按照步骤2)中相同的比例再次加入环氧乙烷，重复步骤2)，实施环氧化物反应，最后得到产品。

实验实施例1：脱水率的测定

向100ml的具塞量筒中倒入已制备的原油乳状液80ml(源自胜利油田)，将其预热15min，使具塞量筒的液面不低于水浴液面，当具塞量筒中乳状液的温度到达一般的脱水温度(55℃或60℃)时，继续预热30min后，再分别加入目前市场应用效果较好的产品：滨化集团生产的以醇类为起始剂的嵌段聚醚TA-1031、SP169，胜利化工集团生产的以胺类为起始剂的嵌段聚醚AP116、AE9901，以及根据实施例1制备的破乳剂，盖上盖子后，用手上下充分振荡5min后，松开盖子释放出里面的空气，再盖上盖，将其放到水平振荡机上，以最大的振荡速度振荡3min后，松开盖子释放里面的空气，然后将盖好盖子的具塞量筒放入到恒温水浴当中，每隔一段时间记一次脱出水的体积，并观察其脱出水的清澈程度，根据脱水率的计算公式1如下计算脱水率，结果列于下表1中。

式中S—原油破乳剂脱水率；

V—原油乳状液沉降后出水量，ml；

W_v—原油乳状液体积含水率；

V₀—原油乳状液体积，ml。

表1破乳剂脱水率测试结果

由表1可知，在55℃和60℃条件下，根据本发明实施例1制备的破乳剂与其它现有的破乳剂效果相当，TA-1031与AP116较其他的效果好，故选取TA-1031、AP116与样品1在低温条件下做对比试验。

实验实施例2：低温脱水率的测定

除了将脱水温度设定为40至42℃以外，按照实验实施例1相同的方法测定脱水率，结果列于下表2中。

表2破乳剂低温脱水率测试结果

由表2可知，虽然根据本发明实施例1制备的破乳剂在常温条件下与TA-1031与AP116的破乳效果差别不大，但是在低温条件下较TA-1031与AP116的效果好的多，因此更适用于低温条件下的原油破乳。

Claims (2)

1.一种酚胺醛嵌段聚醚破乳剂的制备方法，所述方法包括以下步骤的：

1)酚胺醛缩聚物制备：在四口瓶中加入30g的双酚A和二乙烯三胺的反应混合物，其中双酚A和二乙烯三胺重量比例为1:3.7，开启搅拌升温，当温度为95-100℃，搅拌10分钟，然后，冷却到35℃时，用恒压滴液漏斗以1滴/秒的速度滴加20g重量百分比为36％的甲醛溶液，滴加完毕，需保温30分钟，然后加入物料总重量的50％的二甲苯，升温回流2小时后将二甲苯蒸出，得到红棕色粘稠状液体，即为酚胺醛树脂；

2)然后向不锈钢反应釜中投入10g的步骤1)中制备的酚胺醛树脂与0.3g的氢氧化钾，封好釜盖，开动搅拌、加热升温，开始抽真空，抽30min；待温度升至130℃时，开始缓慢打开环氧乙烷进料阀，缓慢加入90g的环氧乙烷，设定温度在130℃，进料压力不得超过0.4MPa，当环氧乙烷加完后，保持温度在125℃，继续反应35min，然后降温到80℃，卸料称重；

3)将步骤2)中得到的产物重新加入不锈钢反应釜中，继续升温，按照步骤2)中相同的比例再次加入环氧乙烷，重复步骤2)，实施环氧化物反应，最后得到产品。

2.一种酚胺醛嵌段聚醚破乳剂，所述破乳剂由根据权利要求1所述制备方法制备得到。