CN1100735A

CN1100735A - 超高分子量聚醚原油破乳剂

Info

Publication number: CN1100735A
Application number: CN 93118048
Authority: CN
Inventors: 胡耿源; 汤志平; 张柱林
Original assignee: XINDA AGRICULTURAL CHEMICALS AND CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd JINXI
Current assignee: XINDA AGRICULTURAL CHEMICALS AND CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd JINXI
Priority date: 1993-09-25
Filing date: 1993-09-25
Publication date: 1995-03-29

Abstract

本发明涉及一种具有不规则结构的超高分子量聚醚石油破乳剂，分子量高(10—60万)，特性粘度 (1.4—2.0)，凝固点低(-40℃—-20℃)，是采用三异丁基铝—乙酰丙酮—水三元催化剂聚合得到的，可以用于原油破乳，特别是稠油的破乳。

Description

本发明涉及一种聚醚原油破乳剂，特别是一种对稠油有良好破乳性能的超高分子量聚醚原油破乳剂。

在原油中，往往包含许多天然的盐水细滴，这些细滴分散在组成连续相的油中，成为稳定的油包水型乳液，其中含水15-50%，开采出来的原油必须预先经过脱水才能够输到炼油厂加工，原油脱水任务主要依靠破乳剂来完成。目前工业上应用的破乳剂大多数为低分子量聚醚型破乳剂，通式如下：

这种破乳剂是采用KOH等碱性催化体系，因而合成的破乳剂分子量低，约在2000-10000，凝固点低（-5℃--20℃），分子结构为规则两段或嵌段结构，这种结构破乳剂破乳性能差，尤其是对稠油破乳效率比较差，出水慢，适应性差，不适于对稠油破乳。

本发明的目的就是提供一种解决了现有技术的上述缺点，采用三异丁基铝-乙酰丙酮-水三元催化剂合成的超高分子量聚醚原油破乳剂，分子量高（20-60万），具有不规则结构，破乳效率高，特别是对稠油有很好的破乳性能。

本发明是这样实现的，它是具有无规结构的超高分子量聚醚原油破乳剂，通式如下：

其中：

n＝1200-7400整数，m＝660-4000整数

分子量10-60万，20℃时密度为0.88±0.02Kg/cm³，

特性粘度1.4-1.8，凝固点-40℃-20℃，该高聚物中环氧丙烷链节部分与环氧乙烷链节部分的重量比为0.65%-0.75%∶0.35%-0.25%，它是在芳烃溶剂中先加入克分子比为环氧乙烷∶环氧丙烷＝15-35∶85-65的环氧物单体，再加入克分子比为三异丁基铝∶乙酰丙酮∶H₂O＝1∶0.12∶0.4三元催化剂，并保持环氧物单体的浓度18.5±1克/100毫升，三异丁基铝为环氧物重量的5-6%，反应温度80-90℃，压力小于0.4MPa的条件下聚合而成。

上述所说的芳烃可以是苯、甲苯等，如果芳烃中含有水，会降低三异丁基铝催化剂的活性，因此必须经过干燥程序脱除微量水，使水份降到100PPm以下，可以采用如r-Al₂O₃等为脱水剂来脱除芳烃中的微量水。

上述所说的三元催化剂是这样配制的，

（1）螯合剂的配制：

首先将螯合剂配制容器干燥后再用氮气置换达含氧≤0.1%并保持常压，向该容器中注入定量的乙酰丙酮后再接着注入定量的蒸馏水，还可以向体系中注入一定量的1.4-二氧六环，加入1.4-二氧六环的目的是作溶剂，因为乙酰丙酮与水不易互溶，加入1.4-二氧六环即可使二者互溶为均一单相，这样即制得螯合剂，待配催化剂用。

（2）催化剂的配制

先将催化剂配制釜用氮气置换达到无水及含氧小于0.2%，并控制温度低于20℃，加入定量的经-Al₂O₃脱水剂干燥过的芳烃溶剂，在搅拌器不停的搅拌下，用氮气缓慢地将三异丁基铝甲苯溶液从其贮罐的插底管加入到催化剂配制釜，而后将螯合剂在氮气保压下自其贮备容器中滴加入到催化剂配制釜，上述配制过程中，要严格控制温度在20℃以下，配制完毕，溶液中含三异丁基铝的量要控制在100±2克/升。

另外，所用的催化剂也可以使用三乙基铝。

所说的超高分子量聚醚原油破乳剂，是这样合成的，首先用氮气置换反应釜并使之含氧小于0.1%，再按如下顺序向反应釜中加料：芳烃溶剂-环氧丙烷-环氧乙烷-催化剂在加入芳烃溶剂后，即开动反应釜搅拌器，并保持釜内压力0.4MPa，控制反应温度在85±5℃，一般聚合5-6小时，产品粘度很高。20℃时密度为0.88±0.02kg/m³，特性粘度为1.4-1.8，凝固点低于-20℃时，即可认为聚合反应结束，也可以根据采样分析釜液粘度合乎要求时加入低级醇类终止剂如乙醇使反应结束，并按聚合物含量加入1%重量的2.6-二叔丁基对甲酚防老剂。

所述的超高分子量聚醚用于原油破乳时，也可以加入如芳烃（苯、甲苯等）、低级醇（乙醇、甲醇等）作为聚醚的溶剂，并控制聚醚在10±0.5%的情况下使用，另外，上述针对原油破乳使用过程中，本发明所述的超高分子量聚醚破乳剂还可以与较低分子量的破乳剂复配使用，即以本发明的超高分子量聚醚为主体，以较低分子量聚醚破乳剂为助剂，以甲苯或乙醇、甲醇为补充溶剂，调配成高效能原油破乳剂。

本发明的优点是：

（1）由于采用三异丁基铝-乙酰丙酮-水三元体系催化剂，合成了超高分子量聚醚破乳剂，分子量高（20-60万）凝固点低（-40℃--20℃），同现有破乳剂相比，具有破乳温度低（45-55℃，现有破乳剂破乳温度在60℃-80℃），净化油含水低（0.5-0.6ml/l，现有破乳剂在5-15ml/l），用药量低（5/10万，现有破乳剂在10-20万），出水快，出水清。

（2）生产周期短，动力消耗少，产品质量稳定，易于工业化生产，便于油田使用。

（3）本破乳剂对稠油的破乳效果优于现有的破乳剂。

下面结合附图介绍本发明的具体实施例：

图1为本发明超高分子量聚醚原油破乳剂的通式，

图2为合成超高分子量聚醚原油破乳剂的工艺流程图，

芳烃溶剂采用甲苯，将含水约1000PPm的粗甲苯泵入装有γ-Al₂O₃脱水剂的干燥塔脱水干燥，采样分析当含水小于100PPm时，即导入精甲苯罐中备用。

催化剂各组分克分子比例采用：（这一比例在实际生产中可适当调整）

三异丁基铝∶乙酰丙酮∶H₂O＝1∶0.12∶0.4

（1）螯合剂的配制：首先将10升干燥后密封的塑料桶烘干，再用氮气置换达含氧≤0.1%并保持正压，先向桶中加入606克乙酰丙酮，再接着注入364克蒸馏水，而后注入4.783千克1.4-二氧六环，振荡混匀备用。

（2）催化剂的配制：

将100升催化剂配制釜用氮气置换达无水及含氧小于0.2%，釜夹套给15℃以下的冷却水，向釜中加入26.73升甲苯，起动釜搅拌器搅拌，再用氮气将三异丁基铝溶液从其贮罐的插底管缓慢加入到催化剂配制釜中，加入量为含三异丁基铝10千克（三异丁基铝甲苯溶液中溶质为10千克），然后将已配好的螯合剂2.5千克在氮气保压下自其贮备容器中滴加到釜中搅拌，采样分析三异丁基铝控制在100±2克/升，釜内温度要严格控制在20℃以下。

聚合是在反应釜中进行的，首先用氮气清扫置换好的反应釜，使含氧量小于0.1%，计量加入292升甲苯溶剂（已脱水），即开动搅拌器，再将67.4升环氧丙烷由其贮罐泵入反应釜，再依次将26.37升环氧乙烷，含3.95千克三异丁基铝的三元催化剂（约39.5升）先后泵入反应釜，在这里加料顺序是：甲苯溶剂-环氧丙烷-环氧乙烷-催化剂，这个顺序十分重要。反应釜中氧化物单体浓度在18.5±1克/100毫升，三异丁基铝加入量为环氧物重量的4%，保持压力＜0.4MPa，反应温度在85±5℃，反应5个小时，采样分析釜液粘度符合要求，聚合反应即可结束。

下述表中是有关本发明的超高分子量聚醚原油破乳剂的一些实验数据。

表1为一般高分子聚醚原油破乳剂与本发明超高分子量聚醚原油破乳剂性质对比。

表2为用本发明的超高分子量聚醚原油破乳剂（用GX-01A表示）和一般高分子聚醚原油破乳剂，其中GX-01A是用甲苯作溶剂，聚醚含量为10±0.5%。

分析方法采用通用的瓶子筛选法

注：（1）表中Tr表示微量

（2）FG7921为辽河油田使用的两段结构低分子聚醚，分子量2000-10000;

DG-KOng为大港油田孔大站使用的嵌段结构低分子聚醚，分子量2000-10000;

DG-ZaO为大港油田枣大站使用的嵌段结构低分子聚醚，分子量2000-10000。

试验结果表明，本发明的GX-01A具有出水速度快、油水界面整齐、污水清、净化油含水量低等优点，可以保证达到或超过原油破乳脱水的各项技术指标要求，尤其对稠油的破乳效果十分明显，而且GX-01A对于放置一定时间的老化原油，也有良好的破乳性能。

Claims

一种采用三异丁基铝-乙酰丙酮-水三元催化剂、在芳烃溶剂中合成的具有无规结构的超高分子量聚醚原油破乳剂，通式如下：

其中：n=1200-7400整数，m=660-4000整数，

分子量10-60万，20℃时密度为0.88±0.02Kg/m³

特性粘度1.4-2.0，凝固点-40℃--20℃，该高聚物中环氧丙烷链节部分与环氧乙烷链节部分重量比为0.65%-0.75%∶0.35%-0.25%，是在芳烃溶剂中加入克分子比为三异丁基铝∶乙酰丙酮∶H₂O=1∶0.12∶0.4三元催化剂并保持环氧物单体的浓度18.5±1克/100毫升，三异丁基铝为环氧物重量的3-6%，反应温度80-90℃，压力小于0.4MPa聚合而成。