CN109771991A - 一种原油消泡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种原油消泡剂的制备方法，所述方法以八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷为原料催化制得含氟含氢硅油；将含氟含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚溶解在有机溶剂中，在铂催化剂下，在油浴中加热至85‑105℃，制得含氟有机硅‑聚醚共聚物；将制得的含氟有机硅‑聚醚共聚物、增效剂、甲基硅油混匀，得到所述消泡剂。本发明的方法通过制备含氟含氢硅油、并以含氟含氢硅油和端烯丙基聚氧烯醚为原料，氯铂酸为催化剂制得的聚合物为主体，通过添加增效剂和分散剂制得原油消泡剂。该消泡剂具有高效的消泡性能，能够大幅度降低平台药剂的用量，具有较高的应用推广价值。本发明的制备方法工艺简单成本低。
Description
技术领域
本发明属于炼油助剂的制备工艺领域，具体涉及一种原油消泡剂及其制备方法。
背景技术
原油在采出和处理过程中，温度升高和压力降低都会破坏其气液平衡，使溶解于原油中的轻烃成为气体逸出。但轻烃因受油相黏度、空间、流动等因素影响，很难顺利逸出原油表面，会在原油内部形成气泡，引起原油体积膨胀，生成泡沫。如不能迅速消除原油泡沫，则容易导致整个生产流程波动。因此选用合适的消泡剂对稳定海上油田原油生产有着重要意义。目前乳液型有机硅消泡剂是应用范围最广的一种高效消泡剂，具有价格低廉，适用范围广的特点。但是它是以水为分散剂的消泡剂产品，在原油中无法迅速扩散，尤其是针对稠油油田，消泡效果较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种原油消泡剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种原油消泡剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷为原料，四甲基氢氧化铵为催化剂在100-110℃回流制得含氟含氢硅油；
(2)将制备得到的含氟含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚溶解在有机溶剂中，在铂催化剂下，在油浴中加热至85-105℃，反应4-8h，然后于110-130℃减压脱除低分子，得到均一透明的液体即含氟有机硅-聚醚共聚物，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键(C＝C)与所述含氟含氢硅油活性氢(Si-H)的摩尔量之比为0.8-2：1；
(3)将步骤(2)制备得到的含氟有机硅-聚醚共聚物20-30重量份、10-20重量份的增效剂、10-30重量份的甲基硅油混合均匀，得到所述消泡剂。
优选地，所述增效剂的制备方法包括以下步骤：将环氧烷开环聚合反应的起始剂和氢氧化钾在密闭容器中，用氮气置换空气后，升温搅拌，于90-100℃下负压脱水20-40min；升温至100-110℃按顺序先滴加环氧丙烷，再加入环氧乙烷，进行开环聚合反应，滴加完毕后老化30-50min，然后降温至40℃以下出料，得到所述增效剂。
优选地，所述环氧丙烷和环氧乙烷的用量的重量比为5-8：3:5。
优选地，所述步骤(2)中的有机溶剂为异丙醇。
优选地，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为0.8:1、1:1、1.2:1、1.5:1或者2:1。
优选地，所述步骤(1)中八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷的重量份数为八甲基环四硅氧烷10-20重量份、六甲基二硅氧烷5-8重量份、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷8-10重量份。
优选地，所述步骤(1)中制备含氟含氢硅油的回流温度为100℃、102℃、104℃、106℃、108℃或者110℃。
优选地，所述步骤(2)中油浴反应的温度为85℃、90℃、95℃、100℃、105℃。
优选地，所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物、增效剂和甲基硅油的重量比为：3:1:1、2:1:1、3:2:1、2:2:1、2:2:1或者2:2:3。
本发明还提一种上述任一所述的制备方法制备得到的原油消泡剂。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种原油消泡剂及其制备方法。本发明的方法通过制备含氟含氢硅油、并以含氟含氢硅油和端烯丙基聚氧烯醚为原料，氯铂酸为催化剂制得的聚合物为主体，通过添加增效剂和分散剂制得原油消泡剂。该消泡剂具有高效的消泡性能，能够大幅度降低平台药剂的用量，具有较高的应用推广价值。本发明的制备方法工艺简单成本低。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将15重量份的八甲基环四硅氧烷、5重量份的六甲基二硅氧烷、8重量份的三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷为原料，四甲基氢氧化铵为催化剂在104-106℃回流制得含氟含氢硅油；
(2)将制备得到的含氟含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚溶解在异丙醇中，在铂催化剂下，在油浴中加热至95℃，反应6h，然后于110-130℃减压脱除低分子，得到均一透明的液体即含氟有机硅-聚醚共聚物，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为1.5：1；
(3)将步骤(2)制备得到的含氟有机硅-聚醚共聚物30重量份、20重量份的增效剂、10重量份的甲基硅油混合均匀，得到所述消泡剂；
其中，所述增效剂的制备方法包括以下步骤：将环氧烷开环聚合反应的起始剂和氢氧化钾在密闭容器中，用氮气置换空气后，升温搅拌，于95℃下负压脱水30min；升温至105℃按顺序先滴加环氧丙烷，再加入环氧乙烷，进行开环聚合反应，滴加完毕后老化40min，然后降温至40℃以下出料，得到所述增效剂，所述环氧丙烷和环氧乙烷的用量的重量比为5:3。
实施例2
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述步骤(2)中油浴反应的温度为85℃。
实施例3
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述步骤(2)中油浴反应的温度为90℃。
实施例4
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述步骤(2)中油浴反应的温度为100℃。
实施例5
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述步骤(2)中油浴反应的温度为105℃。
实施例6
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为0.8：1。
实施例7
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为1：1。
实施例8
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为1.2：1。
实施例9
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为2：1。
实施例10
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物30重量份、10重量份的增效剂、10重量份的甲基硅油。
实施例11
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物20重量份、10重量份的增效剂、10重量份的甲基硅油。
实施例12
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物20重量份、20重量份的增效剂、10重量份的甲基硅油。
实施例13
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物20重量份、20重量份的增效剂、30重量份的甲基硅油。
实施例14
作为本发明实施例的一种原油消泡剂的制备方法，本实施例和实施例1的唯一区别为：所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物20重量份、0重量份的增效剂、30重量份的甲基硅油。
对比例1
作为本发明对比例的一种原油消泡剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚溶解在异丙醇中，在铂催化剂下，在油浴中加热至95℃，反应6h，然后于110-130℃减压脱除低分子，得到均一透明的液体即有机硅-聚醚共聚物，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氢硅油活性氢的摩尔量之比为1.5：1；
(2)将步骤(1)制备得到的有机硅-聚醚共聚物30重量份、20重量份的增效剂、10重量份的甲基硅油混合均匀，得到所述消泡剂；
其中，所述增效剂的制备方法包括以下步骤：将环氧烷开环聚合的起始剂和氢氧化钾在密闭容器中，用氮气置换空气后，升温搅拌，于95℃下负压脱水30min；升温至105℃按顺序先滴加环氧丙烷，再加入环氧乙烷，进行开环聚合反应，滴加完毕后老化40min，然后降温至40℃以下出料，得到所述增效剂，所述环氧丙烷和环氧乙烷的用量的重量比为5:3。
实验例1
对实施例1-实施例14制备得到的消泡剂的对原油的消泡性能进行测试。
1、用量筒从井口接取500mL带气泡的油样，用微量注射器分别加入25mL实施例1-14的消泡剂。记录2min、5min、10min、15min内消除的泡沫体积。
设置不添加消泡剂的空白。
实验结果如表1所示。
表1实施例1-14的消泡剂的消泡效果
通过实施例1-14的消泡剂的消泡效果与空白的对比，说明实施例1-14制备的消泡剂具有很好的消泡效果。
通过实施例1和对比例1的消泡效果的对比，说明以含氟含氢硅油制备的消泡剂效果较好。
通过实施例1、实施例10-14的对比，说明在含有增效剂的情况下，本发明的消泡剂的消泡效果更好。
通过实施例1-5的对比，说明所述步骤(2)中油浴反应的温度为90-100℃时制备得到的消泡剂的消泡效果更好。
通过实施例1、实施例6-9的对比，说明含氟含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚的用量符合所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的量之比为1：1-1.5:1时，消泡效果更好。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种原油消泡剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷为原料，四甲基氢氧化铵为催化剂在100-110℃回流制得含氟含氢硅油；
(2)将制备得到的含氟含氢硅油、端基丙烯基聚氧乙烯醚溶解在有机溶剂中，在铂催化剂下，在油浴中加热至85-105℃，反应4-8h，然后于110-130℃减压脱除低分子，得到均一透明的液体即含氟有机硅-聚醚共聚物，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为0.8-2：1；
(3)将步骤(2)制备得到的含氟有机硅-聚醚共聚物20-30重量份、10-20重量份的增效剂、10-30重量份的甲基硅油混匀，得到所述消泡剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增效剂的制备方法包括以下步骤：将环氧烷开环聚合反应的起始剂和氢氧化钾在密闭容器中，用氮气置换空气后，升温搅拌，于90-100℃下负压脱水20-40min；升温至100-110℃按顺序先滴加环氧丙烷，再加入环氧乙烷，进行开环聚合反应，滴加完毕后老化30-50min，然后降温至40℃以下出料，得到所述增效剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述环氧丙烷和环氧乙烷的用量的重量比为5-8：3:5。
4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述端基丙烯基聚氧乙烯醚中的碳碳双键与所述含氟含氢硅油活性氢的摩尔量之比为0.8:1、1:1、1.2:1、1.5:1或者2:1。
5.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷的重量份数为八甲基环四硅氧烷10-20重量份、六甲基二硅氧烷5-8重量份、三甲基三(三氟丙基)环三硅氧烷8-10重量份。
6.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备含氟含氢硅油的回流温度为100℃、102℃、104℃、106℃、108℃或者110℃。
7.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中油浴反应的温度为85℃、90℃、95℃、100℃、105℃。
8.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂中包括含氟有机硅-聚醚共聚物、增效剂和甲基硅油的重量比为：3:1:1、2:1:1、3:2:1、2:2:1、2:2:1或者2:2:3。
9.一种如权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到的原油消泡剂。
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