CN109135806A - 一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法 - Google Patents

一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,采用了多羟基起始剂,在一定反应条件下与环氧乙烷和环氧丙烷多嵌段聚合,生成含有亲水亲油基团的多嵌段聚醚后引入了优于TDI的交联剂MDI,进一步扩大分子量。最后加入高闪点溶剂,提高了产品的安全性能。加入增效剂提高了产品的使用性能。产品生成过程分六个步骤:一、起始剂接环氧乙烷;二、产物一继续接环氧乙烷;三、产物二接环氧丙烷;四、产物三再接环氧乙烷;五、产物四用MDI交联;六、产物五加溶剂和增效剂。

Description

一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法
技术领域
本发明涉及破乳剂技术领域,尤其涉及一种海洋油田用高效破乳 剂的制造方法。
背景技术
在油田开采过程中,随着蒸汽、表面活性剂、聚合物及三元复合 驱油等采油工艺技术的实施,原油乳液中不仅含水率增加,而且稳定 性增强,原油破乳难度增大。由于各种采油技术的应用,采出的原油 成分复杂,形成三维网状结构,使得原油乳状液更加稳定,不利于破 乳。目前,国内外对嵌段聚醚破乳剂的改性报道中,主要方法有改头、 换尾、加骨、扩链、接枝、交联和复配等。从分子结构考虑,多支链 型破乳剂含有聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚,有相对较好的润湿性和渗 透效应,可迅速到达油水界面,占有的表面积大于线型破乳剂,因而用 量少、破乳效果好。多支链型高分子破乳剂易形成微网络,容纳原油 的三维网状,阻止其联接成网状结构,更易破乳,海洋油田由于受作业 空间的限制,海上采油亭台不可能像陆上那样大面积的原油脱水沉降 罐进行分批沉降脱水;因此海洋油田对破乳剂的要求更高,要与快速 和连续化的脱水过程相适应,所以如何选择快速、高效的原油破乳剂 来完成原油脱水过程并且兼顾脱出污水清,力争达到一剂多用是当今 海上油田脱水所面对的一个重要课题。
发明内容
本发明的目的是提出一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,包括以下步骤:
步骤一:向反应容器一内依次投入羟基喹啉、氢氧化钾,升温真 空脱水后,连续通入一定量的环氧乙烷,反应至负压真空脱水,降温 后得到产物一,此步骤中羟基喹啉与环氧乙烷的重量比例为1:9, 氢氧化钾的重量占环氧乙烷的3‰;
步骤二:向反应容器一内依次投入产物一和氢氧化钾,进料完毕 后升温,真空脱水,连续进环氧乙烷反应完毕,开真空脱水,降温后 得到产物二,此步骤总产物一与环氧乙烷的重量比例为1:9,氢氧 化钾的重量占环氧乙烷的3‰;
步骤三:投入产物二和氢氧化钾,进料完毕后升温,真空脱水, 连续进环氧丙烷反应完毕,开真空脱水,降温后得到得到产物三,此 步骤中产物二的环氧丙烷的重量比例为1:4,氢氧化钾的重量占环 氧丙烷的3.5‰;
步骤四:向反应容器一内依次投入产物三、氢氧化钾,进料完毕 后升温,真空脱水,连续进环氧乙烷反应完毕,开真空脱水,降温后 加入乙酸中和,搅拌均匀后得到产物四,此步骤中产物三和环氧乙烷 的重量比例为10:1,氢氧化钾的重量占环氧丙烷的3.5‰,乙酸的 重量占此步骤中总物料的8‰;
步骤五:在反应容器二中加入产物四和二甲苯,升温然后分批滴 加MDI与二甲苯溶液的混合溶液,反应完后得到产物五,此步骤中 产物四、MDI、二甲苯的重量比例为58.8:1.2:40;
步骤六:在反应容器二中加入产物五、溶剂和增效剂,搅拌后得 到破乳剂,此步骤中产物五、溶剂油、增效剂的重量比例为1:1: 0.02。
进一步的,所述起始剂为羟基喹啉。
进一步的,所述真空脱水温度是100至110℃,真空度为-0.1Mpa; 脱水时间20-30分钟。
进一步的,所述步骤二或步骤四中环氧乙烷进料温度115至 125℃.环氧丙烷进料温度125至135℃.
进一步的,所述反应压力为0.10~0.40MPa。
进一步的,所述反应容器一为高温高压反应釜。二为常压反应釜 不锈钢或玻璃搪瓷方应釜。
进一步的,所述步骤五中滴加MDI二甲苯溶液温度为50±5℃, 滴加MDI完毕反应温度为70±5℃.
进一步的,所述步骤五中滴加MDI二甲苯溶液过程中取样测拔 丝情况,拔丝达到3-5cm时停止滴加。
进一步的,所述步骤六中的溶剂是高闪点溶剂油,增效剂为冰醋 酸。
本发明具有以下有益之处:
1、本发明采用了多羟基起始剂,在一定反应条件下与环氧乙烷 和环氧丙烷多嵌段聚合,生成含有亲水亲油基团的多嵌段聚醚后引入 了优于TDI的交联剂MDI,进一步扩大分子量。最后加入高闪点溶 剂,提高了产品的安全性能。加入增效剂提高了产品的使用性能。
2、本发明端基引进了杂环化合物,一般原油都含有杂环基团, 使得含有杂环化合物的破乳剂更容易更迅速的渗透到原油乳液中,快 速破乳。
3、采用了多嵌段,亲油基和亲水基间断在网状结构中,提高了 水质的清洁度高。
4、用MDI交链,增加产品的分子量,MDI性能优于TDI,价格 低于TDI,且毒性低于TDI,更加易于破乳水中的高分子聚合物。
5、采用了闪点高的溶剂,提高了产品的运输使用安全性。生产 和应用中无挥发气体、液体及固体废物排放,安全环保。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1:
一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,包括以下步骤:
步骤一:向高压反应釜内依次投入1000kg羟基喹啉、27kg氢氧 化钾,升温,抽真空,在110℃温度下真空脱水30分钟。然后连续 通入9000kg环氧乙烷,控制反应温度115℃,反应压力0.10MPa,进 料完毕后内压反应至-0.04MPa,开真空脱水30分钟,降温出料得到杂环聚氧乙烯醚醚;
步骤二:向高压反应釜内依次投入1000kg杂环聚氧乙烯醚醚、 27kg氢氧化钾,升温,抽真空,在110℃温度下真空脱水30分钟。 然后连续通入9000kg环氧丙烷,待温度升至125℃,控制反应温度 125℃,反应压力0.10MPa,进料完毕后内压反应至-0.04MPa,开真 空脱水30分钟,降温出料得到一级杂环环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚;
步骤三:向高压反应釜内依次投入1000kg杂环环氧乙烷环氧丙烷 嵌段聚醚、14kg氢氧化钾,升温,抽真空,在110℃温度下真空脱水 30分钟。然后连续通入4000kg环氧丙烷,待温度升至125℃,控制 反应温度125℃,反应压力0.10MPa,进料完毕后内压反应至 -0.04MPa,开真空脱水30分钟,降温出料得到最终版杂环环氧乙烷 环氧丙烷嵌段聚醚。
步骤四:向高压反应釜内依次投入10000kg最终版杂环环氧乙烷 环氧丙烷嵌段聚醚、3.5kg氢氧化钾,升温,抽真空,在110℃温度 下真空脱水30分钟。然后连续通入1000kg环氧乙烷,待温度升至 125℃,控制反应温度115℃,反应压力0.10MPa,进料完毕后内压反应至-0.04MPa,开真空脱水30分钟,降温至60℃加88kg醋酸中和, 搅拌均匀,出料得到杂环多嵌段聚醚。
步骤五:在带有滴加罐的常压反应釜内加入5880kg杂环多嵌段 聚醚、120kgMDI、4000kg二甲苯溶液,升温至55度,然后分批滴 加MDI与二甲苯溶液的混合溶液,并保持反应温度55℃;滴加过程 中观察体系变化,当体系在搅拌下成紊流平缓状态,取样测拔丝情况,拔丝达到3时停止滴加,升温至70℃,保持温度70℃,反应1小时, 降温至50℃左右出料得到交链聚醚。
步骤六:在四口瓶中加入1000kg交链聚醚、1000kg溶剂油和20kg 增效剂,加热至45℃,充分搅拌30分钟,使各物料混合均匀,出料, 得YPY-05破乳剂。
实施例2:
一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,包括以下步骤:
步骤一:向高压反应釜内依次投入1000kg羟基喹啉、27kg氢氧 化钾,升温,抽真空,在120℃温度下真空脱水30分钟。然后连续 通入9000kg环氧乙烷,控制反应温度125℃,反应压力0.20MPa,进 料完毕后内压反应至0.01MPa,开真空脱水30分钟,降温出料得到 杂环聚氧乙烯醚醚;
步骤二:向高压反应釜内依次投入1000kg杂环聚氧乙烯醚醚、 27kg氢氧化钾,升温,抽真空,在120℃温度下真空脱水30分钟。 然后连续通入9000kg环氧丙烷,待温度升至125℃,控制反应温度 135℃,反应压力0.40MPa,进料完毕后内压反应至0.01MPa,开真空脱水30分钟,降温出料得到一级杂环环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚;
步骤三:向高压反应釜内依次投入1000kg杂环环氧乙烷环氧丙烷 嵌段聚醚、14kg氢氧化钾,升温,抽真空,在120℃温度下真空脱水 30分钟。然后连续通入4000kg环氧丙烷,待温度升至125℃,控制 反应温度135℃,反应压力0.40MPa,进料完毕后内压反应至0.01MPa, 开真空脱水30分钟,降温出料得到最终版杂环环氧乙烷环氧丙烷嵌 段聚醚。
步骤四:向高压反应釜内依次投入10000kg最终版杂环环氧乙烷 环氧丙烷嵌段聚醚、3.5kg氢氧化钾,升温,抽真空,在110~120℃ 温度下真空脱水30分钟。然后连续通入1000kg环氧乙烷,待温度升 至125℃,控制反应温度125℃,反应压力0.40MPa,进料完毕后内 压反应至0.01MPa,开真空脱水30分钟,降温至60℃加88kg醋酸中 和,搅拌均匀,出料得到杂环多嵌段聚醚。
步骤五:在四口瓶中加入5880kg杂环多嵌段聚醚、120kgMDI、 4000kg二甲苯溶液,升温至60度,然后分批滴加MDI与二甲苯溶 液的混合溶液,并保持反应温度55℃;滴加过程中观察体系变化, 当体系在搅拌下成紊流平缓状态,取样测拔丝情况,拔丝达到5cm 时停止滴加,升温至70℃,保持温度75℃,反应1小时,降温至50℃ 左右出料得到交链聚醚。
步骤六:在四口瓶中加入1000kg交链聚醚、1000kg溶剂油和20kg 增效剂,加热至55℃,充分搅拌30分钟,使各物料混合均匀,出料, 得YPY-05破乳剂。
表1.YPY-05破乳剂技术指标应符合下表要求
实验室破乳剂现场评价方法:取现场油样,在若干只100ml的离 心管中分别加入100ml油样,在70℃恒温水浴中预热15分钟,加 入不同药剂10mkg/l,用力振摇200下,放入水浴静置,在不同时间 读数,观察出水量、水质情况和界面情况。
表2:破乳剂评选实验记录一
实验温度:70℃
表三:现场实验室破乳剂评价二
方法:新文昌油样属于轻质油,含水很低,采用3:1加水来做, 在100ml离心管中,加入75ml油样和25ml水,用力振摇,使之油水 乳化,然后室温下做破乳剂脱水评价实验。
实验温度:室温
表四:现场实验室破乳剂评价三
实验温度:65℃
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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:向反应容器一内依次投入一定量的起始剂、氢氧化钾,升温真空脱水一段时间后,连续通入一定量的环氧乙烷,升温并将反应温度和反应压力控制在一定的范围内,进料完毕后开真空脱水一定时间,降温后得到产物一;
步骤二:向反应容器一内依次投入产物一、氢氧化钾,升温真空脱水一段时间后,连续通入一定量的环氧乙烷,升温并将反应压力控制在一定的范围内,进料完毕后降压开真空脱水,降温后得到产物二;
步骤三:向反应容器一内依次投入产物二、氢氧化钾,升温真空脱水一段时间后,连续通入一定量的环氧丙烷,将反应温度和反应压力控制在一定的范围内,进料完毕后开真空脱水一定时间,降温得到产物三;
步骤四:向反应容器一内依次投入产物三、氢氧化钾,升温真空脱水一段时间后,连续通入一定量的环氧乙烷,将反应温度和反应压力控制在一定的范围内,进料完毕后开真空脱水一定时间,降温后加入乙酸中和,搅拌均匀后得到产物四;
步骤五:在反应容器二中加入产物四和二甲苯,升温然后分批滴加MDI与二甲苯溶液的混合溶液,保持反应温度不变,反应一段时后,降温后得到产物五;
步骤六:在反应容器二中加入产物五、溶剂和增效剂,充分搅拌后得到破乳剂。
2.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述起始剂为羟基喹啉。
3.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述真空脱水温度是100至110℃,真空度为-0.1Mpa;脱水时间20-30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述步骤二或步骤四中环氧乙烷进料温度115至125℃.环氧丙烷进料温度125至135℃。
5.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述反应压力为0.10~0.40MPa。
6.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述反应容器一为高温高压反应釜。二为常压反应釜不锈钢或玻璃搪瓷方应釜。
7.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述步骤五中滴加MDI二甲苯溶液温度为50±5℃,滴加MDI完毕反应温度为70±5℃。
8.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述步骤五中滴加MDI二甲苯溶液过程中取样测拔丝情况,拔丝达到3-5cm时停止滴加。
9.根据权利要求1所述的一种海洋油田用高效破乳剂的制造方法,其特征在于,所述步骤六中的溶剂是高闪点溶剂油,增效剂为冰醋酸。
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