專利名稱:一種破乳劑聚醚中間體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及油破乳劑技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種破乳劑聚醚中間體的制備方法。
背景技術(shù):
近年來,隨著油田的不斷開發(fā),油田逐步老化,采出的原油中含水量越來越高,甚至有的原油朝重質(zhì)化轉(zhuǎn)變。為了提高采油率,各油區(qū)根據(jù)地層特征均采用不同的強(qiáng)化采油技術(shù),如堿驅(qū)、酸化壓裂作業(yè)、泡沫驅(qū),聚合物驅(qū)、蒸汽驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、表面活性劑-聚合物二元驅(qū)和堿-表面活性劑-聚合物三元復(fù)合驅(qū)等,這些技術(shù)的應(yīng)用,為油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)提供了有效的措施,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于這些措施的實施,將大量化學(xué)物質(zhì)(如:堿、表面活性劑、聚合物等)注入油層,不僅使地層水質(zhì)的礦化度顯著升高,而且使諸多油區(qū)的原油性質(zhì)發(fā)生了較大變化。使采出原油的乳化程度進(jìn)一步增強(qiáng),出現(xiàn)了高堿性原油、高酸值原油、稠油、特稠油、高凝點(diǎn)原油、三次采油原油、高礦化度水質(zhì)原油等,甚至使采出的原油和水形成水包油型(0/W)和多重(o/w/o、w/o/w)乳狀液,造成了原油狀態(tài)的差異,而且油田目前存在破乳脫水溫度高,加量大,脫出污水不理想等問題,造成能源的巨大浪費(fèi)。且常規(guī)破乳劑難以處理這樣的采出液,使處理`成本居高不下。對非離子聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物類破乳劑的改性,通??刹捎酶念^、換尾、加骨、擴(kuò)鏈、接技、交聯(lián)、復(fù)配等方法。大量文獻(xiàn)報道,破乳劑的破乳效果一方面是由起始化合物的性質(zhì)決定的,另一方是由是由嵌段共聚物的配比所決定的。實驗研究發(fā)現(xiàn),破乳劑分子中氧乙烯基E0、氧丙烯基PO的含量和嵌段順序均能顯著影響乳狀液的破乳脫水效率;破乳劑分子中EO嵌段具有親水性,隨EO含量增加,破乳劑的HLB值提高,原油脫水脫鹽率有一最佳值;固定破乳劑的EO含量,增加PO含量,即增加破乳劑相對分子質(zhì)量,脫水脫鹽率也有一最佳值。這可能與破乳劑分子在油水界面吸附的形態(tài)有關(guān)。由此可以看出,對于某一特定的原油,一系列的破乳劑,應(yīng)該有一個最佳的EO與PO含量比和最佳的相對分子質(zhì)量范圍。由此可見,在起始劑確定的基礎(chǔ)上對環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷鏈段進(jìn)行嵌段聚合條件的探索,進(jìn)而優(yōu)化合成條件,得到更為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的聚醚,篩選出最佳的Ε0/Ρ0比例,是破乳劑研究的一個重要方向。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出了一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,該方法制備的中間體可提高所合成破乳劑的脫水率、脫水速度和脫出污水含油程度及油水界面等多項指標(biāo),具有較好的市場前景。本發(fā)明所述一種破乳劑聚醚中間體的制備方法如下:向熱塑性樹脂中加入催化劑,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135 ,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,得到聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:50-400: 25-200,催化劑加入量為加入環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷總量的0.1-0.5%。其中所述的催化劑為為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三氟化硼、乙醚中的一種或幾種。另外所述的熱塑性樹脂的制備方法為:將有機(jī)酚和有機(jī)胺按質(zhì)量比為1: 2-4的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比有機(jī)酚:甲醛為1: 2-6的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時后的產(chǎn)物。其中所述的有機(jī)酚為c4_9有機(jī)酚。其中所述的有機(jī)胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一種或幾種。本發(fā)明的有益技術(shù)效果為:由于破乳劑的破乳效果在一定程度上是由嵌段共聚物的配比所決定的,因此本發(fā)明在特殊起始劑的基礎(chǔ)上,選定環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷為嵌段共聚物,并對嵌段共聚物的比例及反應(yīng)條件等做了調(diào)整和優(yōu)化,合成的破乳劑聚醚中間體可大大提高所合成破乳劑的脫水率、脫水速度和脫出污水含油程度及油水界面等多項指標(biāo),降低原油破乳脫水成本,減少對環(huán)境污染,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白,下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。聚醚中間體的制備
1.主要原料E0,工業(yè)一級品;P0,工業(yè)一級品;Κ0Η,工業(yè)一級品;接鏈劑,工業(yè)一級品;調(diào)節(jié)劑,自制;溶劑,工業(yè)合格品;有機(jī)酚,工業(yè)一級品;有機(jī)胺,工業(yè)一級品;甲醛,工業(yè)一級品。2.小試主要儀器設(shè)備G型高壓不銹鋼反應(yīng)釜2 L,真空泵1406型,玻璃恒溫水浴。3.合成原理起始劑在催化劑的作用下,與POEO聚合生成聚醚,可用下式表示:WF- (OH) χ+nPO+mEO — WF [(PO) n (EO) m]x,AF-(NH2)y+nP0+mE0 — AF [(PO) n (EO) m]y,WF- (OH) X帶多羥基的WF樹脂,AF- (NH2) y帶多胺基的AF樹脂,X、Y起始劑中活潑氫基團(tuán)數(shù),m:E0 鏈節(jié)數(shù),η:Ρ0 鏈節(jié)數(shù),PO:為環(huán)氧丙烷,Ε0:為環(huán)氧乙烷,其中熱塑性樹脂為WF- (OH) X帶多羥基的WF樹脂,AF (NH2) y帶多胺基的AF樹脂的混合物,最終得到的聚醚中間體為WF與AF聚醚混合物。4.合成方法
實施例1:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和二乙烯三胺按質(zhì)量比為1: 2的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 2的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入氫氧化鈉,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135 ,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:50: 25,催化劑氫氧化鈉加入量為加入環(huán)氧丙燒和環(huán)氧乙燒總量的0.1%。實施例2:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和三乙烯四胺按質(zhì)量比為1: 3的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 6的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入氫氧化鉀,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135℃,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:400: 200,催化劑氫氧化鉀加入量為加入環(huán)氧丙燒和環(huán)氧乙燒總量的5%。實施例3:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和四乙烯五胺按質(zhì)量比為1: 4的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 3的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入三氟化硼,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135 ,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:100: 50,催化劑三氟化硼加入量為加入環(huán)氧丙燒和環(huán)氧乙燒總量的0.2%。實施例4:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和五乙烯六胺按質(zhì)量比為1: 3的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 5的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入乙醚,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135°C,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:200: 100,催化劑乙醚加入量為加入環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷總量的0.3%。實施例5:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和五乙烯六胺按質(zhì)量比為1: 2.5的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 4的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入乙醚和氫氧化鈉,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135°C,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:300: 150,催化劑乙醚和氫氧化鈉加入量為加入環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷總量的0.4%。實施例6:起始劑熱塑性樹脂的制備:將C4_9有機(jī)酚和五乙烯六胺按質(zhì)量比為1: 2.5的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比C4_9有機(jī)酚:甲醛為1: 4的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時,即得新型熱塑性樹脂。聚醚中間體的制備:向熱塑性樹脂中加入乙醚,邊加熱邊攪拌,加熱至90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135°C,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。其中 各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:100: 100,催化劑乙醚加入量為加入環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷總量的0.1%。合成破乳劑對不同原油的處理效果表I為脫水溫度為40°C,原油樣為南海西部潿11-4A平臺原油樣。表I PO、EO不同比例的聚醚脫水試驗
權(quán)利要求
1.一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,其特征在于:熱塑性樹脂中加入催化劑,邊加熱邊攪拌,加熱至90°c,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135 ,先加入環(huán)氧丙烷,后加入環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135°C,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90°C,開啟真空泵真空處理30分鐘,得到聚醚中間體; 其中各組分加入量按熱塑性樹脂:環(huán)氧丙烷:環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比為1:50-400: 25-200,催化劑加入量為加入環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷總量的0.1-0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,其特征在于:所述的熱塑性樹脂的制備方法為將有機(jī)酚和有機(jī)胺按質(zhì)量比為1: 2-4的比例混合,加熱控溫在30-40°C,攪拌30分鐘,按質(zhì)量比有機(jī)酚:甲醛為1: 2-6的比例滴加甲醛,滴加完畢后升溫到150-170°C,控溫反應(yīng)3小時得到的產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,其特征在于:所述的催化劑為為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三氟化硼、乙醚中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,其特征在于:所述的有機(jī)酚為C4_9有機(jī)酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,其特征在于:所述的有機(jī)胺為二乙烯三胺、三乙烯 四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種破乳劑聚醚中間體的制備方法,向熱塑性樹脂中加入催化劑,邊加熱邊攪拌,加熱至90℃,開啟真空泵真空處理30分鐘,控溫在115-135℃,分別連續(xù)加入環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷,進(jìn)料完畢后,在溫度為115-135℃,壓力為0.1-0.3Mpa的條件下反應(yīng)30分鐘,降溫到90℃,開啟真空泵真空處理30分鐘,即得聚醚中間體。該方法制備的中間體可提高所合成破乳劑的脫水率、脫水速度和脫出污水含油程度及油水界面等多項指標(biāo),具有較好的市場前景。
文檔編號C10G33/04GK103113571SQ20131006311
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者劉元偉, 馬艷, 張紅紅, 范傳剛, 羅叢, 楊仲年 申請人:濱州學(xué)院