CN115449395A - 一种高闪点复配型破乳剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高闪点复配型破乳剂的制备方法，包括如下步骤：a、制备含双键聚醚；b、将含双键聚醚溶解在高闪点溶剂中，加入引发剂和烯类化合物进行自由基共聚反应，得到高闪点梳状聚醚破乳剂A；c、将聚醚溶解在高闪点芳烃溶剂中，采用异氰酸酯化合物对其进行交联，制备高闪点异氰酸酯交联破乳剂B；d、将高闪点梳状聚醚破乳剂A和异氰酸酯交联聚醚破乳剂B按照重量比为1:0.25～4混合。本发明的有益效果是：制备的破乳剂具有闪点高、脱水效果好、脱水界面齐、脱出水清的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种高闪点复配型破乳剂的制备方法。
背景技术
原油破乳剂是原油生产、集输和炼化中重要的化学药剂，主要作用是配合现场工艺设备破除原油中的乳化液，分离出原油污水满足原油处理后含水指标。在众多实现原油油水分离的方法中，添加原油破乳剂是常用的有效的处理方式。原油组成复杂，原油中存在着沥青质、胶质、石蜡等天然表面活性剂，随着油田生产中各种增产措施的采用，增加了原油乳化液的复杂性和处理难度。针对性破乳剂的开发可为油田正常生产提供保障。
目前破乳剂的开发主要是以聚环氧乙烯聚环氧丙烯共聚物为主的聚醚，以及它们的复配物和交联改性衍生物。聚醚的开发是破乳剂的基础，交联改性方法对于破乳剂性能提升有重要作用。目前的交联改性手段主要有①利用异氰酸酯对聚醚交联；②利用丙烯酸与聚醚羟基先发生酯化反应，然后再通过自由基聚合的方法对聚醚进行交联；③通过二元酸与聚醚的酯化也可以实现破乳剂的交联。
但从效果方面来看，异氰酸酯交联对聚醚破乳剂在稠油油品中脱水速度可以得到明显提升，可适用于现场流程处理时间有限的油田，但其对于脱水后原油中残留乳化液的处理效果不佳。而通过丙烯酸类单体进行酯化共聚的方法得到的聚醚破乳剂具有分子量大，破乳性能好的特点，对于中轻质原油的处理效果较好，而对于稠油油品脱水速度上有一定的不足，针对目前一些专利和文献报道中的此类破乳剂生产均是在油溶体系高温条件下进行，生产过程中一般会存在低闪点溶剂或者携水剂等，如甲苯、二甲苯等，造成闪点较低，给远途运输和存储带来风险。同时存在生产工艺复杂、结构控制困难、能耗大等缺点，造成该类型产品的质量控制困难，经济性不高。
将不同改性聚醚破乳剂进行适当的复配可以达到协同增效的功能，可以进一步提升破乳剂的脱水效果，更适合复杂油品的油田使用。
发明内容
本发明还有一个在于提供一种的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其制备的破乳剂具有闪点高、脱水效果好、脱水界面齐、脱出水清的优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种如上所述的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将聚醚与烯丙基缩水甘油醚在碱性化合物为催化剂的条件下发生开环反应，所述烯丙基缩水甘油醚占聚醚的质量比为2～9％；所述碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠或者有机叔胺类化合物，碱性化合物的质量为所述聚醚和烯丙基缩水甘油醚总质量的0.5％～1.5％；反应温度为70～90℃，反应时间为2.5～4h，制得双键结构聚醚；
b、向制得的双键结构聚醚中加入溶剂、不饱和双键化合物单体，所述不饱和双键化合物单体、溶剂的加入量分别为含双键结构聚醚质量的2％～6％、 70％～120％；然后滴加引发剂，引发剂的加入量为双键结构聚醚和不饱和双键化合物总质量的0.5％-2.0％；在75～90℃下进行自由基共聚反应2.5～4h，对反应产物降温，制得高闪点梳状聚醚破乳剂A；其中，所述溶剂为高沸点芳烃、乙二醇单丁醚、重芳烃中的一种或多种；所述的不饱和双键化合物为丙烯酸、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或两种；所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的任意一种；
c、另取聚醚将其溶解在高沸点芳烃中，在70～95℃下滴加的甲苯二异氰酸酯溶液，甲苯二异氰酸酯的加入量为聚醚量的1％～4％，滴加完成后反应 2～3小时后制得异氰酸酯交联聚醚破乳剂B；
d、将制得高闪点梳状聚醚破乳剂A与异氰酸酯交联聚醚破乳剂按照质量比1:0.25～4混合，制得所述高闪点复配型破乳剂。
优选的是，步骤b中所述溶剂为高沸点芳烃和乙二醇单丁醚的混合溶剂。
优选的是，步骤b中所述溶剂为重芳烃和乙二醇单丁醚的混合溶剂。
优选的是，所述聚醚的制备方法为：将起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷在碱性物质催化剂下聚合成聚醚，环氧丙烷与环氧乙烷的质量比为1～6:1，聚醚起始剂为多元醇、多元胺、酚醛树脂或酚胺树脂中的任意一种，所述起始剂与环氧丙烷的质量比为1：39～199，碱性物质催化剂为氢氧化钾或者氢氧化钠，加入量为聚醚总量的0.2～0.8％。
本发明的有益效果是：制备的破乳剂闪点高，反应温度低，合成能耗低；具有加药浓度低、脱水效果好、脱水界面齐、脱出水清的优点。
具体实施方式
下面对发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
聚醚的合成：
在高温高压合成釜中加入起始剂(丙二醇、四乙烯五胺、酚醛树脂或酚胺树脂中的一个)和碱性物质催化剂(氢氧化钾或氢氧化钠)，与环氧丙烷反应，控制反应温度140℃±5℃，控制反应压力≤0.4MPa；反应完成后在与环氧乙烷反应，控制反应温度130℃±5℃，反应压力≤0.4MPa，完全反应后合成聚醚。聚醚具体组成如下：
| 聚醚名称 | 起始剂 | 起始剂量/g | 环氧丙烷/g | 环氧乙烷/g | 催化剂 | 催化剂/g |
| BP-1 | 丙二醇 | 10 | 390 | 65 | 氢氧化钾 | 3.72 |
| FP-1 | 酚胺树脂 | 10 | 1990 | 667 | 氢氧化钾 | 8.00 |
| AP-1 | 多乙烯多胺 | 10 | 790 | 267 | 氢氧化钠 | 2.13 |
| AR-1 | 酚醛树脂 | 10 | 990 | 990 | 氢氧化钠 | 10 |
实施例1
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚BP-1(丙二醇起始剂)、0.82g三乙胺开启搅拌，升温到80℃，加入4.5g烯丙基缩水甘油醚，反应3小时，得到双键结构聚醚。
b、再加入40g高沸点芳烃、10g乙二醇单丁醚和1.09g丙烯酸，维持温度在75℃，将0.56g偶氮二异丁腈溶解在4.5g高沸点芳烃中，在0.5小时内完成滴加，在75℃条件下反应4小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状聚醚破乳剂A-1。
c、将50g的聚醚FP-1(酚醛胺起始剂)溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在95℃条件下滴加11g甲苯二异氰酸酯溶液(1g溶于10g高沸点芳烃)，1h 滴加完成后，继续反应3h出料得到破乳剂B-1。
d、将破乳剂A-1与破乳剂B-1按1:4比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂。
实施例2
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚AP-1(多乙烯多胺起始剂)、0.255g 氢氧化钾开启搅拌，升温到70℃，加入1g烯丙基缩水甘油醚，反应2.5小时，得到双键结构聚醚。
b、再加入36g重芳烃、10g乙二醇单丁醚和2g丙烯酸和1.06g甲基丙烯酸甲酯，维持温度在80℃，将0.27g过氧化苯甲酰溶解在5g高沸点芳烃中，在0.5小时内完成滴加，在80℃条件下反应2.5小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状聚醚破乳剂A-2。
c、将50g的聚醚AR-1(酚醛起始剂)溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在88℃条件下滴加10.5g甲苯二异氰酸酯溶液(0.5g溶于10g高沸点芳烃)， 1h滴加完成后继续反应2h出料得到破乳剂B-2。
d、将破乳剂A-2与破乳剂B-2按4:1比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂CD-2。
实施例3
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚FP-1(酚醛胺树脂起始剂)、2.75g烯丙基缩水甘油醚、0.5g氢氧化钠，开启搅拌，升温到90℃，反应4小时，得到双键结构聚醚。
b、加入42.75g重芳烃，加入2.11g丙烯酸，将1.08g过氧化苯甲酰溶解在10g高沸点芳烃中，在0.5小时内完成滴加，在90℃条件下反应3小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状交联聚醚破乳剂A-3。
c、将50g聚醚BP-1(丙二醇起始剂)溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在70℃条件下滴加12g甲苯二异氰酸酯溶液(2g溶于10g高沸点芳烃)，1h 滴加完成后继续反应2h出料得到破乳剂B-3。
d、将破乳剂A-3与破乳剂B-3按3:1比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂。
实施例4
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚AR-1(酚醛起始剂)、3g烯丙基缩水甘油醚、0.8g氢氧化钾，开启搅拌，升温到90℃，反应3.5小时，得到双键结构聚醚。
b、加入40g高沸点芳烃和2g丙烯酸甲酯和1.18g丙烯酸，将0.53g过氧化苯甲酰溶解在13g高沸点芳烃中，在0.5小时内完成滴加，在90℃条件下反应3小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状交联聚醚破乳剂A-4。
c、将50g多乙烯多胺起始剂聚醚AP-1溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在95℃条件下滴加28.5g甲苯二异氰酸酯溶液(0.75g溶于10g高沸点芳烃)， 1h滴加完成后继续反应2.5h出料得到破乳剂B-4。
d、将破乳剂A-4与破乳剂B-4按2:3比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂CD-4。
实施例5
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚BP-1(丙二醇起始剂)、0.6g氢氧化钠开启搅拌，升温到80℃，加入4.5g烯丙基缩水甘油醚，反应3.2小时，得到双键结构聚醚。
b、再加入55.8g高沸点芳烃、5.1g乙二醇单丁醚和1.09g丙烯酸，维持温度在75℃，将0.56g偶氮二异丁腈溶解在4.5g高沸点芳烃中，在0.5 小时内完成滴加，在75℃条件下反应4小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状聚醚破乳剂A-5。
c、将50g的聚醚FP-1(酚醛胺起始剂)溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在95℃条件下滴加11g甲苯二异氰酸酯溶液(1g溶于10g高沸点芳烃)，1h 滴加完成后，继续反应3h出料得到破乳剂B-5。
d、将破乳剂A-1与破乳剂B-1按1:1比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂CD-5。
实施例6
a、在四口烧瓶中加入50g的聚醚AP-1(多乙烯多胺起始剂)、0.255g 氢氧化钾开启搅拌，升温到70℃，加入1g烯丙基缩水甘油醚，反应2.5小时，得到双键结构聚醚。
b、再加入30.6g重芳烃、5.1g乙二醇单丁醚和2.25g甲基丙烯酸甲酯，维持温度在80℃，将0.27g过氧化苯甲酰溶解在11g高沸点芳烃中，在0.5 小时内完成滴加，在80℃条件下反应2.5小时，降温到40℃出料，制备出高闪点梳状聚醚破乳剂A-6。
c、将50g的聚醚AR-1(酚醛起始剂)溶解在40g高沸点芳烃溶剂中，在88℃条件下滴加11g甲苯二异氰酸酯溶液(0.5g溶于10.5g高沸点芳烃)， 1h滴加完成后继续反应2h出料得到破乳剂B-6。
d、将破乳剂A-2与破乳剂B-2按4:1比例进行复配得到高闪点复配型破乳剂CD-6。
数据分析
一、闭口闪点测试：对实施例1-4制备的高闪点复配型破乳剂分别进行闭口闪点测试，得表1。
表1
| 药剂名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 闭口闪点/℃ | 63.3 | 62.6 | 69 | 67 |
二、脱水性能测试：
对实施例1-4中的中的聚醚、破乳剂A和制得的高闪点复配型破乳剂分别进行脱水性能测试，得表2。
实验条件：油样来源:渤海油田稠油油水样；混合方式：120次；实验温度： 70℃；油样体积：80ml；含水率：40％
表2
由此可见，本方法制备的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其制备的破乳剂具有闪点高，脱水效果好、脱水界面齐、脱出水清的优点。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (4)
1.一种高闪点复配型破乳剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将聚醚与烯丙基缩水甘油醚在碱性化合物为催化剂的条件下发生开环反应，所述烯丙基缩水甘油醚占聚醚的质量比为2～9％；所述碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠或者有机叔胺类化合物，碱性化合物的质量为所述聚醚和烯丙基缩水甘油醚总质量的0.5％～1.5％；反应温度为70～90℃，反应时间为2.5～4h，制得双键结构聚醚；
b、向制得的双键结构聚醚中加入溶剂、不饱和双键化合物单体，所述不饱和双键化合物单体、溶剂的加入量分别为含双键结构聚醚质量的2％～6％、70％～120％；然后滴加引发剂，引发剂的加入量为双键结构聚醚和不饱和双键化合物总质量的0.5％-2.0％；在75～90℃下进行自由基共聚反应2.5～4h，对反应产物降温，制得高闪点梳状聚醚破乳剂A；其中，所述溶剂为高沸点芳烃、乙二醇单丁醚、重芳烃中的一种或多种；所述的不饱和双键化合物为丙烯酸、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或两种；所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的任意一种；
c、另取聚醚将其溶解在高沸点芳烃中，在70～95℃下滴加甲苯二异氰酸酯溶液，甲苯二异氰酸酯的加入量为聚醚量的1％～4％，滴加完成后反应2～3小时后制得异氰酸酯交联聚醚破乳剂B；
d、将制得高闪点梳状聚醚破乳剂A与异氰酸酯交联聚醚破乳剂按照质量比1:0.25～4混合，制得所述高闪点复配型破乳剂。
2.如权利要求1所述的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述溶剂为高沸点芳烃和乙二醇单丁醚的混合溶剂。
3.如权利要求1所述的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述溶剂为重芳烃和乙二醇单丁醚的混合溶剂。
4.如权利要求1中所述的高闪点复配型破乳剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚的制备方法为：将起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷在碱性物质催化剂下聚合成聚醚，环氧丙烷与环氧乙烷的质量比为1～6:1，聚醚起始剂为多元醇、多元胺、酚醛树脂或酚胺树脂中的任意一种，所述起始剂与环氧丙烷的质量比为1：39～199，碱性物质催化剂为氢氧化钾或者氢氧化钠，加入量为聚醚总量的0.2～0.8％。
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