专利名称：一种sd-3破乳剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及原油破乳剂技术领域，具体涉及一种SD-3破乳剂的制备方法。
背景技术：
原油在集输和炼制过程中，含有水和杂质的原油不仅会增加泵、管线和储罐的负荷，而且会引起管道系统、泵及生产设备腐蚀和结垢，甚至导致原油加工过程中的催化剂中毒等一系列问题；另一方面，油田和炼油厂排放的水中含油则会造成环境污染和油的浪费。近年来，随着油田的不断开发，油田逐步老化，采出的原油中含水量越来越高，甚至有的原油朝重质化转变。为了提高采油率，各油区根据地层特征均采用不同的强化采油技术，如碱驱、酸化压裂作业、泡沫驱，聚合物驱、蒸汽驱、表面活性剂驱、表面活性剂-聚合物二元驱和碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱等，这些技术的应用，为油田稳产、增产提供了有效的措施，取得了巨大的经济效益。但是由于这些措施的实施，将大量化学物质(如:碱、表面活性剂、聚合物等)注入油层，不仅使地层水质的矿化度显著升高，而且使诸多油区的原油性质发生了较大变化。使采出原油的乳化程度进一步增强，出现了高碱性原油、高酸值原油、稠油、特稠油、高凝点原油、三次采油原油、高矿化度水质原油等，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)乳状液,造成了原油状态的差异，而且油田目前存在破乳脱水温度高，加量大，脱出污水不理想等问题，造成能源的巨大浪费。且常规破乳剂难以处理这样的采出液，使处理成本居高不下。为了克服破乳剂的专一性强的缺点，人们又开始通过改性或复配研制复合型破乳齐U，如有机氨衍生物与氧乙烯、氧丙烯共聚物，烷基苯酚甲醛树脂与烷氧基化物的共聚物等，这些破乳剂具有用量少、脱水快、水质清等特点，而且也能适用于特殊油，如高稠油、高含水原油的破乳。但是，有些破乳剂生物降解性不好，容易造成环境污染，如烷基酚类聚氧乙烯醚破乳剂，有的国家已禁止使用。随着油田开发进入后期和强化采油技术的广泛应用，原油含水量在逐渐增加，各种驱油剂的加入使原油乳状液的稳定性越来越好，现有破乳剂远不能适应破乳脱水处理的需要，开发新型破乳剂势在必行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种SD-3破乳剂的制备方法，该破乳剂破乳速度快和脱水率高，低温下使用效果好，节约了油田大量加热能源，使用量相对较少，降低了原油破乳脱水成本，减少了环境污染，对原油生产和集输具有重要的实际意义。本发明所述的SD-3破乳剂的制备方法包括如下步骤:( 1 )合成起始剂:将有机酚和有机胺按摩尔比为1: 2-4的比例混合，加热控温在30-40°C，搅拌20 — 40分钟，按摩尔比有机酚:甲醛为1: 2_6的比例加入甲醛，加入完毕后升温到150-170°C，控温反应2 - 4小时，得到产物起始剂新型热塑性树脂；( 2 )合成聚醚:向热塑性树脂中加入催化剂，边加热边搅拌，加热至80 —100°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135°c，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90 0C，开启真空泵真空处理30分钟，得聚醚；上述的各组分的加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为I: 50-400: 25-200，催化剂加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总重量的0.1-0.5%;( 3 ) SD-3破乳剂的制备:将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入接链剂，其中接链剂为聚醚总重量的0.5-4%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，得产品SD-2破乳剂；( 4 )将SD-2破乳剂和调节剂按调节剂为破乳剂重量的30-60%的比例混合均匀，得SD-3原油破乳剂。其中所述的有机酚为C4_9有机酚。其中所述的有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一种或几种。其中所述的接链剂为丙烯酸、硬脂酸、环氧氯丙烷、二氯丙烷中一种或几种。其中步骤(2 )中所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、三氟化硼、乙醚中的一种或几种。其中所述的调节剂为脂肪聚醚磷酸酯。另外，破乳剂的破乳效果一方面是由嵌段共聚物的配比所决定的，另一方面起始化合物的性质也决定破乳剂性质。本发明利用有机酚、有机胺和甲醛合成的新型热塑性树脂作为起始剂，在特殊起始剂的基础上对环氧乙烷-环氧丙烷链段进行嵌段聚合条件的探索，调整了工艺路线，优化了合成条件，根据对原油的破乳试验结果确定环氧乙烷-环氧丙烷的配比和分子量，并确定了针对不同原油的接链剂，使用本发明中所属步骤制备的破乳剂具有较强的界面活性，良好的润湿性能，足够的絮凝能力，较好的聚并效果，破乳速度快，脱水率高，应用范围广。并且在低温下使用效果好，节约了油田大量加热能源，使用量相对较少，降低了原油破乳脱水成本，减少了环境污染，具有较好的经济效益和社会效益。
具体实施例方式为了使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。实施例1将C4_9有机酚和二乙烯三胺按摩尔比为1: 2的比例混合，加热控温在30°C，搅拌30分钟，按摩尔比C4_9有机酚:甲醛为1: 2的比例滴加甲醛，滴加完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，产物即为新型热塑性树脂起始剂。向热塑性树脂中加入催化剂氢氧化钠，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135°C，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30 分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，即得聚醚。其中加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1: 50: 25，氢氧化钠加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总量的0.1%。
将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入丙烯酸，其中丙烯酸加入量为聚醚总量的0.5%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，即得产品SD-2破乳剂。将SD-2破乳剂和脂肪聚醚磷酸酯按脂肪聚醚磷酸酯为破乳剂量的30%的比例复配，即得SD-3原油破乳剂。实施例2将C4_9有机酚和三乙烯四胺按摩尔比为1: 3的比例混合，加热控温在30_40°C，搅拌30分钟，按摩尔比C4_9有机酚:甲醛为1: 3的比例滴加甲醛，滴加完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，产物即为新型热塑性树脂起始剂。向热塑性树脂中加入催化剂氢氧化钾，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135°C，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，即得聚醚。
其中加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1: 100: 100，氢氧化钾加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总量的0.2%。将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入硬脂酸，其中硬脂酸为聚醚总量的1%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，即得产品SD-2破乳剂。将SD-2破乳剂和脂肪聚醚磷酸酯按脂肪聚醚磷酸酯为破乳剂量的35%的比例复配，即得SD-3原油破乳剂。实施例3将C4_9有机酚和四乙烯五胺按摩尔比为1: 4的比例混合，加热控温在30-40 V，搅拌30分钟，按摩尔比C4_9有机酚:甲醛为1: 4的比例滴加甲醛，滴加完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，产物即为新型热塑性树脂起始剂。向热塑性树脂中加入催化剂三氟化硼，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135°C，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，即得聚醚。其中加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1: 200: 200，三氟化硼加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总量的0.3%。将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入环氧氯丙烷，其中环氧氯丙烷加入量为聚醚总量的4%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，即得产品SD-2破乳剂。将SD-2破乳剂和脂肪聚醚磷酸酯按脂肪聚醚磷酸酯为破乳剂量的40%的比例复配，即得SD-3原油破乳剂。实施例4将C4_9有机酚和五乙烯六胺按摩尔比为1: 3的比例混合，加热控温在30_40°C，搅拌30分钟，按摩尔比C4_9有机酚:甲醛为1: 6的比例滴加甲醛，滴加完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，产物即为新型热塑性树脂起始剂。向热塑性树脂中加入催化剂乙醚，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135 ，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，即得聚醚。其中加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1: 300: 100，乙醚加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总量的0.4%。将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入二氯丙烷，其中二氯丙烷加入量为聚醚总量的0.3%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，即得产品SD-2破乳剂。将SD-2破乳剂和脂肪聚醚磷酸酯按脂肪聚醚磷酸酯为破乳剂量的60%的比例复配，即得SD-3原油破乳剂。实施例5将C4_9有机酚和三乙烯四胺按摩尔比为1: 2.5的比例混合，加热控温在30-40°C，搅拌30分钟，按摩尔比C4_9有机酚:甲醛为1: 5的比例滴加甲醛，滴加完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，产物即为新型热塑性树脂起始剂。向热塑性树脂中加入催化剂乙醚，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135 ，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，即得聚醚。其中加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1: 400: 50，乙醚加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总量的0.5%。将聚醚加热至50_60°C，分5-10批次加入丙烯酸，其中丙烯酸加入量为聚醚总量的2%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，即得产品SD-2破乳剂。将SD-2破乳剂和脂肪聚醚磷酸酯按脂肪聚醚磷酸酯为破乳剂量的35%的比例复配，即得SD-3原油破乳剂。破乳剂破乳效果实施例1华北古一联原油实验(I)破乳剂设置13组，破乳剂编号1、3、6、7、8、11、17、19、21、24，分别对应TA1031、HD-6、HP913、981、HP911、HD-X、SP169、BC_046 以及进口样品 RP3562、HYP9602，以及目前现场用药HP913，同一系列产品的SD-2和SD-3。试验用的油样为华北古一联原油样，原油含水量为25%。不同加药浓度下破乳剂在脱水 温度为45°C的条件下的破乳效果对比如表I。表I SD系列与其它破乳剂在不同加药量时的破乳效果对比
权利要求
1.权利要求1所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (I )合成起始剂:将有机酚和有机胺按摩尔比为1: 2-4的比例混合，加热控温在30-40°C，搅拌20 — 40分钟，按摩尔比有机酚:甲醛为1: 2_6的比例加入甲醛，加入完毕后升温到150-170°C，控温反应2 - 4小时，得到产物起始剂新型热塑性树脂； (2 )合成聚醚:向热塑性树脂中加入催化剂，边加热边搅拌，加热至80 — 100°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135 ，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，得聚醚； 上述的各组分的加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1:50-400: 25-200，催化剂加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总重量的0.1-0.5%; (3 ) SD-3破乳剂的制备:将聚醚加热至50-60°C，分5-10批次加入接链剂，其中接链剂为聚醚总重量的0.5-4%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，得产品SD-2破乳剂； (4 )将SD-2破乳剂和调节剂按调节剂为破乳剂重量的30-60%的比例混合均匀，得SD-3原油破乳剂。
2.根据权利要求1所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (I )合成起始剂:将有机酚和有机胺按摩尔比为1: 2-4的比例混合，加热控温在30-40°C，搅拌30分钟，按摩尔比有机酚:甲醛为1: 2-6的比例加入甲醛，加入完毕后升温到150-170°C，控温反应3小时，得到产物起始剂新型热塑性树脂； (2 )合成聚醚:向热塑性树脂中加入催化剂，边加热边搅拌，加热至90°C，开启真空泵真空处理30分钟，控温在115-135 ，分别连续加入环氧丙烷、环氧乙烷，进料完毕后，在温度为115-135°C，压力为0.1-0.3Mpa的条件下反应30分钟，降温到90°C，开启真空泵真空处理30分钟，得聚醚； 上述的各组分的加入量按热塑性树脂:环氧丙烷:环氧乙烷的重量份数比为1:50-400: 25-200，催化剂加入量为加入环氧丙烷和环氧乙烷总重量的0.1-0.5%; (3 ) SD-3破乳剂的制备:将聚醚加热至50-60°C，分5-10批次加入接链剂，其中接链剂为聚醚总重量的0.5-4%，加料完毕后，控温在100-120°C下反应1.5小时，得产品SD-2破乳剂； (4 )将SD-2破乳剂和调节剂按调节剂为破乳剂重量的30-60%的比例混合均匀，得SD-3原油破乳剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于:所述的有机酚为C4_9有机酚。
4.根据权利要求1或2所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于:所述的有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于:所述的接链剂为丙烯酸、硬脂酸、环氧氯丙烷、二氯丙烷中一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、三氟化硼、乙醚中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的一种SD-3破乳剂的制备方法，其特征在于:所述的调节剂为脂肪聚醚磷 酸酯。
全文摘要
本发明涉及一种SD-3破乳剂的制备方法，其中该破乳剂是由SD-2破乳剂与调节剂复配组成，其中调节剂含量为SD-2破乳剂量的30-60%，SD-2破乳剂是由有机酚、有机胺、甲醛合成的新型热塑性树脂作为起始剂，对环氧乙烷-环氧丙烷链段进行嵌段聚合得到聚醚，在聚醚中加入接链剂进行扩链得到。该破乳剂破乳速度快和脱水率高，低温下使用效果好，节约了油田大量加热能源，使用量相对较少，降低了原油破乳脱水成本，减少了环境污染，对原油生产和集输具有重要的实际意义。
文档编号C10G33/04GK103146418SQ20131006329
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者杨仲年, 杨仲良, 马艳, 梁晖, 罗丛, 高在海 申请人:滨州学院