一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑及其制備方法，屬于石油加工【技術(shù)領(lǐng)域】，制備方法為在容器中加入聚醚多元醇、酯化催化劑和苯系溶劑，加入質(zhì)量濃度為5％-60％的含有羧基或酸酐基的聚合物的水溶液進(jìn)行酯化反應(yīng)，加入C1-C3的醇混勻得到交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑；本發(fā)明采用聚醚和含有羧基或酸酐基的聚合物的水溶液進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到具有交聯(lián)、分子量大幅度升高的交聯(lián)型非離子聚醚，最后再與添加劑進(jìn)行復(fù)配，形成交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑，這種破乳劑具有脫水速率快、脫水程度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)控制方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說明】一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種原油破乳劑及其制備方法，特別涉及一種交聯(lián)型非離子聚醚原油 破乳劑及制備方法，屬于石油加工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在原油生產(chǎn)中，原油通常是油包水或水包油乳液的形式存在的，水以及溶解于其 中的電解質(zhì)的存在對(duì)原油的生產(chǎn)、運(yùn)輸、煉制等過程具有極其不利的影響，因此必須通過破 乳或脫水過程將原油中含水降至可接受的范圍之內(nèi)。目前，破乳或脫水方法包括重力（或 離心力）沉降法、熱處理法、電場(chǎng)處理法以及化學(xué)破乳法，而通過向原油乳液中添加化學(xué)破 乳劑來達(dá)到原油破乳或脫水的化學(xué)破乳法則是最常用和最有效的方法。人們對(duì)化學(xué)破乳法 的研究很早，開發(fā)了大量的破乳劑。當(dāng)前，最有效的破乳劑主要是以聚環(huán)氧乙烯聚環(huán)氧丙烯 共聚物為主的聚醚，以及它們的復(fù)配物和交聯(lián)改性衍生物。其中，通過交聯(lián)改性可以大大 提高聚醚破乳劑的性能。目前，對(duì)于聚醚破乳劑的交聯(lián)，國(guó)內(nèi)主要有兩種方法，一種是利用 異氰酸酯對(duì)聚醚交聯(lián)；一種是利用丙烯酸單體與聚醚先發(fā)生酯化反應(yīng)，然后再通過自由基 聚合的方法對(duì)聚醚進(jìn)行交聯(lián)。利用異氰酸酯對(duì)聚醚進(jìn)行交聯(lián)的方法操作工藝簡(jiǎn)單，在工業(yè) 中獲得了大量的應(yīng)用。但從效果方面來看，異氰酸酯交聯(lián)對(duì)聚醚破乳劑效果的提升比較有 限，而且，異氰酸酯本身有一定的毒性，這都限制了它的應(yīng)用。通過丙烯酸類單體進(jìn)行交聯(lián) 的方法是一種新興的技術(shù)，該方法交聯(lián)的聚醚具有分子量大，破乳性能好的特點(diǎn)，如中國(guó)專 利 CN201310670377、CN201210322606、CN201210307109、CN201210252673、CN201210035320、 CN201110233171、CN201110108168和CN201010023001所報(bào)道的均是此類型的破乳劑。但 這些專利所報(bào)道的破乳劑普遍存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)控制困難、生產(chǎn)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，這給 該類型產(chǎn)品的質(zhì)量控制和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用帶來了很大的困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的一足，提供一種具有使用量少、脫水速率快、脫水 程度高特點(diǎn)的交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑。
[0004] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0006] -種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，包括如下步驟：在容器中加入聚 醚多元醇、酯化催化劑和苯系溶劑，加入質(zhì)量濃度為5% -60%的含有羧基或酸酐基的聚合 物的水溶液進(jìn)行酯化反應(yīng)，加入C1-C3的醇混勻得到交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑；所述 聚醚多元醇：酯化催化劑：苯系溶劑：含有羧基或酸酐基的聚合物：C1-C3的醇的質(zhì)量比 為 100: 0· 3 ?10:40 ?400:1 ?40:1 ?200
[0007] 聚醚多元醇優(yōu)選醇類化合物、酚類化合物和有機(jī)胺類化合物中的至少一種與環(huán)氧 乙烷或環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷經(jīng)加聚反應(yīng)而得的聚合物。
[0008] 酯化催化劑優(yōu)選鹽酸、硫酸、磷酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、對(duì)乙基苯磺酸或十二烷基 苯磺酸。
[0009] 苯系溶劑優(yōu)選甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯、四甲苯或重芳烴溶劑油。
[0010] 含有羧基或酸酐基的聚合物的平均分子量為1000-20000。
[0011] 含有羧基或酸酐基的聚合物優(yōu)選聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸酐、丙烯 酸-甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-馬來酸酐共聚物或甲基丙烯酸-馬來酸酐共聚物。
[0012] C1-C3的醇優(yōu)選甲醇、乙醇或異丙醇。
[0013] 上述方法制備的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 本發(fā)明采用聚醚和含有羧基或酸酐基的聚合物的水溶液進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到具有 交聯(lián)、分子量大幅度升高的交聯(lián)型非離子聚醚，最后再與添加劑進(jìn)行復(fù)配，形成交聯(lián)型非離 子聚醚破乳劑，這種破乳劑具有脫水速率快、脫水程度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單、 結(jié)構(gòu)控制方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面的實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替代或等效變換的方式所獲 得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017] 各實(shí)施例的聚醚僅是舉例，但并不對(duì)本發(fā)明作任何限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)常 識(shí)，采用其它聚醚，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由有機(jī) 胺類化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚AE8031、0.3g的催化劑鹽酸、 80. 0g的溶劑甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入質(zhì)量濃度為30%、溶質(zhì)聚丙烯酸平 均分子量約為2000、溶質(zhì)的質(zhì)量為4g的聚丙烯酸水溶液，緩慢升溫至甲苯回流溫度（約 ll〇°C)進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)12h后，停止加熱，待溫度降至65°C以下時(shí) 加入20. 0g的甲醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品AE8031C。
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由有機(jī) 胺類化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚AE10071、0. 5g的催化劑硫酸、 100. 〇g的溶劑二甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入質(zhì)量濃度為40%、溶質(zhì)聚馬來酸酐 平均分子量約為2300、溶質(zhì)的質(zhì)量為1. 0g的聚馬來酸酐水溶液，緩慢升溫至二甲苯回流溫 度（約145°C)進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)6h后，停止加熱，待溫度降至78°C 以下時(shí)加入50. 0g的乙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品AE10071C。
[0022] 實(shí)施例3
[0023] 在5方的搪瓷反應(yīng)釜中，加入1000kg的由酚類化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加 聚反應(yīng)得到的聚醚AR36、10kg的催化劑磷酸、2000kg的溶劑乙苯。啟動(dòng)攪拌，開啟加熱，待 溫度升至60°C時(shí)加入質(zhì)量濃度為20%、溶質(zhì)聚甲基丙烯酸平均分子量約為7000、溶質(zhì)的質(zhì) 量為l〇〇kg的聚甲基丙烯酸水溶液，緩慢升溫至乙苯回流溫度（約136°C )進(jìn)行酯化，同時(shí) 分離出體系中的水。反應(yīng)l〇h后，停止加熱，待溫度降至65 °C以下時(shí)加入10kg的甲醇，攪拌 均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品AR36C。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由酚類 化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚AR31、2. 0g的催化劑苯磺酸、400. 0g 的溶劑三甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入質(zhì)量濃度為20%、溶質(zhì)丙烯酸-甲基丙烯 酸共聚物平均分子量約為5000、溶質(zhì)的質(zhì)量為20. 0g的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物水溶液， 緩慢升溫至三甲苯回流溫度（約176°C)進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)4h后，停 止加熱，待溫度降至82°C以下時(shí)加入10. 0g的異丙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破 乳劑成品AR31C。
[0026] 實(shí)施例5
[0027] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由酚類 化合物與環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚〇P_4、2. 5g的催化劑對(duì)甲苯磺酸、40. 0g的溶劑 四甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入質(zhì)量濃度為5%、溶質(zhì)丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物 平均分子量約為20000、溶質(zhì)的質(zhì)量為2. 0g的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物水溶液，緩慢升溫 至四甲苯回流溫度（約196°C )進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)2h后，停止加熱， 待溫度降至78°C以下時(shí)加入10. 0g的乙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品 0P-4C。
[0028] 實(shí)施例6
[0029] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由醇類 化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚BP2040、2. 5g的催化劑對(duì)乙基苯磺 酸、150. 0g的溶劑重芳烴溶劑油，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入濃度為60%、溶質(zhì)丙烯 酸-馬來酸酐共聚物平均分子量約為1000、溶質(zhì)的質(zhì)量是3. 0g的丙烯酸-馬來酸酐共聚物 水溶液，緩慢升溫至重芳烴溶劑油回流溫度進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)6h后， 停止加熱，待溫度降至78°C以下時(shí)加入200. 0g的乙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚 破乳劑成品BP2040C。
[0030] 實(shí)施例7
[0031] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入80. 0g的由醇類化 合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚BP2040和20. 0g的由酚類化合物與環(huán) 氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚NP-4、10. 0g的催化劑十二烷基苯磺酸、200. 0g的溶劑二甲 苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入濃度為60%、溶質(zhì)甲基丙烯酸-馬來酸酐共聚物平均 分子量約為1000、溶質(zhì)的質(zhì)量為20. 0g的甲基丙烯酸-馬來酸酐共聚物水溶液，緩慢升溫 至二甲苯回流溫度（約146°C )進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)6h后，停止加熱， 待溫度降至78°C以下時(shí)加入10. 0g的乙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品 BP2040/NP-4C。
[0032] 實(shí)施例8
[0033] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由醇類 化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚SP169、5. 0g的催化劑對(duì)甲苯磺酸、 200. 0g的溶劑二甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入濃度為50%、溶質(zhì)甲基丙烯酸-馬 來酸酐共聚物平均分子量約為2000、溶質(zhì)的質(zhì)量為5. 0g的甲基丙烯酸-馬來酸酐共聚物 水溶液，緩慢升溫至二甲苯回流溫度（約146°C )進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng) 6h后，停止加熱，待溫度降至82°C以下時(shí)加入10. Og的異丙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離 子聚醚破乳劑成品SP169C。
[0034] 實(shí)施例9
[0035] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入100. 0g的由胺類 化合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚PFA3931、3. 0g的催化劑對(duì)甲苯磺 酸、200. 0g的溶劑二甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入濃度為50%、溶質(zhì)丙烯酸-甲 基丙烯酸共聚物平均分子量約為2000、溶質(zhì)的質(zhì)量為40. 0g的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物 水溶液，緩慢升溫至二甲苯回流溫度（約146°C )進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng) 6h后，停止加熱，待溫度降至82°C以下時(shí)加入10. 0g的異丙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離 子聚醚破乳劑成品PFA3931C。
[0036] 實(shí)施例10
[0037] 在裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中，加入50. 0g的由胺類化 合物與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚PFA5931、30. 0g的由醇類化合物與環(huán) 氧丙烷和環(huán)氧乙烷經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚醚BP2060和20. 0g的由酚類化合物與環(huán)氧乙烷經(jīng) 加聚反應(yīng)得到的的聚醚NP-4(以上三種聚醚混合物簡(jiǎn)稱PBN)、3. 0g的催化劑對(duì)甲苯磺酸、 200. 0g的溶劑二甲苯，開啟攪拌，緩慢加熱至60°C，加入濃度為40%、溶質(zhì)聚丙烯酸平均 分子量約為3000、溶質(zhì)的質(zhì)量為1. 0g的聚丙烯酸水溶液，緩慢升溫至二甲苯回流溫度（約 146°C )進(jìn)行酯化，同時(shí)分離出體系中的水。反應(yīng)6h后，停止加熱，待溫度降至78°C以下時(shí) 加入10. 0g的乙醇，攪拌均勻，即得交聯(lián)型非離子聚醚破乳劑成品PBNC。
[0038] 實(shí)施例11
[0039] 利用本發(fā)明制備的交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑與它們各自未交聯(lián)前體的使用 效果對(duì)比，用于對(duì)比實(shí)驗(yàn)的原油產(chǎn)液取自我國(guó)不同的海上油田。
[0040] 對(duì)比 1 :
[0041] 表1 :油樣來源：SZ36-1油田溫度：70°C油樣含水：約50%混合方式：手搖200次
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征是包括如下步驟：在容器中 加入聚醚多元醇、酯化催化劑和苯系溶劑，加入質(zhì)量濃度為5% -60%的含有羧基或酸酐基 的聚合物的水溶液進(jìn)行酯化反應(yīng)，加入C1-C3的醇混勻得到交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳 齊U ;所述聚醚多元醇：酯化催化劑：苯系溶劑：含有羧基或酸酐基的聚合物：C1_C3的醇的 質(zhì)量比為 100:0. 3 ?10:40 ?400:1 ?40:1 ?200。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征在于 所述聚醚多元醇為醇類化合物、酚類化合物和有機(jī)胺類化合物中的至少一種與環(huán)氧乙烷或 環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷經(jīng)加聚反應(yīng)而得的聚合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征在 于所述酯化催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、對(duì)乙基苯磺酸或十二烷基苯磺 酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征在于 所述苯系溶劑為：甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯、四甲苯或重芳烴溶劑油。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征在于 所述含有羧基或酸酐基的聚合物的平均分子量為1000-20000。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征 在于所述含有羧基或酸酐基的聚合物為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸酐、丙烯酸-甲 基丙烯酸共聚物、丙烯酸-馬來酸酐共聚物或甲基丙烯酸-馬來酸酐共聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑的制備方法，其特征在于 所述C1-C3的醇為甲醇、乙醇或異丙醇。
8. 權(quán)利要求1-7之一的方法制備的一種交聯(lián)型非離子聚醚原油破乳劑。
【文檔編號(hào)】C08G65/332GK104194822SQ201410448989
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】魏強(qiáng), 杜大委, 李支文, 郭海軍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司