CN103897198B - 一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103897198B CN103897198B CN201410111265.9A CN201410111265A CN103897198B CN 103897198 B CN103897198 B CN 103897198B CN 201410111265 A CN201410111265 A CN 201410111265A CN 103897198 B CN103897198 B CN 103897198B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crude oil
- reaction
- demulsifier
- pamams
- polymer flooding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polyamides (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用。本发明所提供的聚合物驱原油破乳剂的制备方法,包括如下步骤:(1)向式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物中加入式I所示磺化芳香二胺与乙二胺的混合物继续进行反应,得到1.0代聚酰胺-胺;重复上述两步反应2次得到氨基封端的3.0代聚酰胺-胺;(2)在碱性催化剂的条件下,所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺依次与环氧丙烷和环氧乙烷进行嵌段共聚,得到聚酰胺-胺-聚醚化合物;(3)在交联剂和溶剂存在的条件下,聚酰胺-胺-聚醚化合物与甘露醇聚醚进行交联反应即得。本发明的破乳剂可显著提高含聚原油的破乳效果,有效减轻后续污水处理压力,因而在聚合物驱采出液的原油脱水处理方面,具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用。
背景技术
聚合物驱作为一种重要的化学驱方法,已在陆地油田和海上油田取得了显著的提高采收率效果,并已成为油田增油控水最主要的手段之一。聚合物驱是以聚合物水溶液为驱替相,通过改善驱替相和被驱替相的流度比,降低驱替相指进,提高波及系数,从而达到提高采收率的目的。但是,聚合物驱也给后续的油、气、水处理带来了问题。含聚采出液由于聚合物的存在,粘度大大增加,原油乳化严重,油水单纯依靠自然沉降的方式很难分离。聚驱采出液经常规破乳剂处理后,分离出的原油含水较高,即使加大药剂的加入量依然无法满足外输要求。
针对聚驱采出液的油水分离困难问题,为了缩短原油破乳时间,提高原油脱水率,需要研制具有特殊结构的新型高效破乳剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用,通过具有特殊空间结构和界面活性的引发剂,合成了系列高效“树枝状”破乳剂,经本发明的实验研究表明,具有长支链、网状结构且有高分子量的破乳剂可同时进入原油的多个乳化层面进行破乳,有利于原油的化学脱水,因而可有效缩短破乳时间,提高脱水效果。
本发明所提供的一种聚合物驱原油破乳剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)向式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物中加入式I所示磺化芳香二胺与乙二胺的混合物继续进行反应,得到1.0代聚酰胺-胺;重复上述两步反应2次得到氨基封端的3.0代聚酰胺-胺;
式I中,基团A选自H、烷基和烷氧基中任一种;基团B、C和D均选自H、烷基、烷氧基和磺酸基中任一种,且基团B、C和D中至少一个基团为磺酸基;
(2)在碱性催化剂的条件下,所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺依次与环氧丙烷和环氧乙烷进行嵌段共聚,得到聚酰胺-胺-聚醚化合物;
(3)在交联剂和溶剂存在的条件下,聚酰胺-胺-聚醚化合物与甘露醇聚醚进行交联反应得到所述破乳剂;
所述甘露醇聚醚是按照包括如下步骤的方法制备的:
在吡啶和碱性化合物存在的条件下,甘露醇与环氧化合物进行烷氧基化反应即得所述甘露醇聚醚化合物;所述环氧化合物为环氧丙烷和环氧乙烷中至少一种。
上述的制备方法中,步骤(1)中,式I中,所述烷基的碳原子数可为1~5,如1或2;所述烷氧基的碳原子数为1~5,如1或2;
所述反应均可在有机溶剂中进行,所述有机溶剂可为甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、三氯甲烷、四氢呋喃中至少一种;
式I所示磺化芳香二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比可为1:4~6,具体可为1:4、1:4.7或1:5;
所述混合物中,式I所示磺化芳香二胺与所述乙二胺的摩尔比可为1:5~9,具体可为1:5~8、1:5、1:8或1:9。
上述的制备方法中,步骤(1)中,所述反应均在惰性气氛下进行,所述反应的温度均为25~45℃,时间均为8~24小时;
如式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应的温度具体可为25℃、35℃或45℃,反应的时间具体可为4~12小时、4小时、8小时或12小时;
如式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物与所述混合物反应的温度具体可为30℃、35℃或40℃,反应的时间具体可为4~12小时、4小时、6小时或12小时。
上述的制备方法中,步骤(2)中,所述碱性催化剂可为氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠中至少一种;
所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺的用量可为原料总质量的0.5%~3%,具体可0.5%~2%、0.5%、1.5%或2%;所述碱性催化剂的用量可为原料总质量的0.2%~1.0%,具体可为0.2%~0.5%、0.2%、0.5%或1.0%;所述环氧丙烷与所述环氧乙烷的质量比可为3~8:2,具体可为3~4.7:2、3:2、4.7:2或8:2;
所述原料总质量为所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺、所述碱性催化剂、所述环氧丙烷和所述环氧乙烷的总质量。
上述的制备方法中,步骤(2)中,所述反应在惰性气氛下进行,所述反应的温度可为120~140℃,具体可为120℃或140℃,所述反应的压力可为0.2~0.4MPa,具体可为0.2MPa或0.4MPa,所述反应的时间可为4~8小时,具体可为4小时、5小时或8小时。
上述的制备方法中,步骤(3)中,所述溶剂可为甲苯、二甲苯中至少一种;
所述交联剂可为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中至少一种;
所述交联剂的用量可为原料总质量的0.1%~3.5%,具体可为0.1%~0.6%、0.1%、0.4%或0.6%,所述原料总质量为所述交联剂、所述溶剂、所述聚酰胺-胺-聚醚化合物与所述甘露醇聚醚的总质量;
所述聚酰胺-胺-聚醚化合物和甘露醇聚醚的质量比可为1:1~4,具体可为1:2~4、1:2、1:3或1:4。
上述的制备方法中,步骤(3)中,所述交联反应的温度可为10~35℃,时间可为0.5~4小时,如在在10℃下反应1.5小时、35℃下继续反应2.5小时即得、在30℃下反应3小时或者在20℃下反应0.5小时。
所述甘露醇聚醚的制备具体可参考中国专利申请ZL201110151087.9中记载的方法进行,具体工艺如下:
所述碱性化合物可为氢氧化钾、氢氧化钠和乙醇钠中至少一种;所述烷氧基化反应的温度可为120℃-140℃,具体可为120℃、130℃或140℃;时间可为2小时-12小时,具体可为9小时或12小时;压力可为0.2MPa-0.8MPa,具体可为0.2MPa、0.3MPa或0.4MPa;
所述甘露醇、吡啶、碱性化合物、环氧化合物的质量份数比可为(0.5-5):(1-10):(0.5-5):(50-200),具体可为0.5:5:0.5:220、1:5:1:130或2:8:1:120。
本发明方法中所使用的式I所示磺化芳香二胺化合物,可以按照包括如下步骤的方法进行制备:
(1)在酸存在的条件下,式Ⅱ所示苯胺化合物与式Ⅲ所示苯甲醛化合物在水中进行反应;所述反应完毕后,用碱中和所述反应的体系,然后经重结晶得到式Ⅳ所示芳香二胺化合物;
式Ⅱ和式Ⅳ中,基团A选自H、烷基和烷氧基中任一种;
式Ⅲ和式Ⅳ中,基团B’、C’和D’均选自H、烷基和烷氧基中任一种,且基团B’、C’和D’中至少一个基团为H;
所述酸可为盐酸、硫酸和硝酸中任一种;
式Ⅱ所示苯胺化合物、式Ⅲ所示苯甲醛化合物与所述酸的摩尔比可为2:1.01~1.10:2.1~2.5;
所述反应可在回流状态下进行3~12小时,具体可为3~10小时、3小时、6小时、8小时、10小时或12小时;
所述碱可为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢钾中至少一种;
所述重结晶的溶剂可为***、乙醇、丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、二氧六环、二氯甲烷和三氯甲烷中至少一种。
(2)在冰浴条件下,将式Ⅳ所示芳香二胺化合物加入至浓硫酸中,然后加入发烟硫酸进行反应,即得式I所示磺化芳香二胺化合物;
所述发烟硫酸中三氧化硫的质量含量可为30~50%,如50%;
所述反应包括如下2个反应阶段:首先在0℃条件下反应3~12小时,如可在0℃条件下反应3小时、5小时、6小时、8小时或12小时,然后升温至50~90℃条件下反应1~6小时,如升温至3小时55℃条件下反应6小时、升温至60℃条件下反应1小时或3小时、或者升温至65℃条件下反应2小时;
上述制备式I所示磺化芳香二胺化合物的方法还包括如下的后处理步骤:过滤除去不溶物;然后用质量浓度为10~30%的稀酸滴定滤液,得到固体沉淀,经过滤、洗涤、干燥,得到式I所示磺化芳香二胺化合物。
本发明还进一步了由上述方法制备得到的聚合物驱原油破乳剂。
所述聚合物驱原油破乳剂可应用于聚合物驱采出液原油脱水处理中,具体用于对含聚原油进行破乳。
本发明提供的原油脱水破乳剂具有优异的空间伸展结构和良好的界面活性,对聚合物驱采出液原油组分具有良好的破乳效果。所述破乳剂所采用的引发剂,结构中含有磺酸基团和刚性苯环结构,可有效改善破乳剂的亲/疏水性能,增强在油水界面吸附芳烃物质(例如胶质、沥青质等)的能力;同时“树枝状”的三维立体结构和交联后形成的“网状”结构,可有效增大破乳剂的分子量,并使分子链上的活性基团数增多,有利于在原油乳状液的表面形成不稳定的界面膜,从而实现高效破乳。本发明的破乳剂可显著提高含聚原油的破乳效果,有效减轻后续污水处理压力,因而在聚合物驱采出液的原油脱水处理方面,具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为实施例1~3制备的破乳剂DP-1~DP-3,加入量为80mg/L时对渤海某油田含聚原油的破乳效果;
图2为实施例1~3制备的破乳剂DP-1~DP-3,加入量为100mg/L时对渤海某油田含聚原油的破乳效果;
图3为实施例1~3制备的破乳剂DP-1~DP-3,加入量为120mg/L时对渤海某油田含聚原油的破乳效果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中所用的甘露醇聚醚GLC01、GLC02和GLC03均按照中国发明专利ZL201110151087.9记载的方法进行制备,具体步骤如下:
1)甘露醇聚醚GLC01的合成:
将1g甘露醇、5g吡啶和1gKOH加入高压反应釜;密封反应釜体系,用氮气驱替高压釜、进料釜以及进料管中的空气。搅拌并升温,温度升至100℃时,缓慢加入100g环氧丙烷,控制反应温度在120℃,压力在0.2Mpa;反应6h后,老化1h,降温至100℃;将30g环氧乙烷加入进料釜,在温度为120℃、压力为0.2Mpa条件下反应;该体系中,甘露醇、吡啶、KOH、环氧化合物(环氧丙烷和环氧乙烷的总质量)的质量份数比为1:5:1:130;反应3h后,在温度为120℃、压力为-0.2Mpa条件下蒸馏除去吡啶,反应产物用磷酸中和至中性,即得甘露醇聚醚GLC01。
2)甘露醇聚醚GLC02的合成:
将0.5g甘露醇、5g吡啶和0.5gKOH加入高压反应釜;密封反应釜体系,用氮气驱替高压釜、进料釜以及进料管中的空气。搅拌并升温,温度升至100℃时,缓慢加入150g环氧丙烷,控制反应温度在140℃,压力在0.4Mpa;反应8h后,老化1h,降温至100℃;将70g环氧乙烷加入进料釜,在温度为140℃、压力为0.4Mpa条件下反应;该体系中,甘露醇、吡啶、KOH、环氧化合物(环氧丙烷和环氧乙烷的总质量)的质量份数比为0.5:5:0.5:220;反应4h后在温度为120℃、压力为-0.2Mpa条件下蒸馏除去吡啶,反应产物用磷酸中和至中性,即得甘露醇聚醚GLC02。
3)甘露醇聚醚GLC03的合成:
将2g甘露醇、8g吡啶和1gKOH加入高压反应釜;密封反应釜体系,用氮气驱替高压釜、进料釜以及进料管中的空气。搅拌并升温,温度升至100℃时,缓慢加入90g环氧丙烷,控制反应温度在130℃,压力在0.3Mpa;反应5h后,老化1h,降温至100℃。将30g环氧乙烷加入进料釜,在温度为130℃、压力为0.3Mpa条件下反应;该体系中,甘露醇、吡啶、KOH、环氧化合物(环氧丙烷和环氧乙烷的总质量)的质量份数比为2:8:1:120;反应4h后在温度为120℃、压力为-0.2Mpa条件下蒸馏除去吡啶,反应产物用磷酸中和至中性,即得甘露醇聚醚GLC03。
下述实施例中所用的其他所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中百分比含量及百分比浓度,如无特殊说明,均为质量百分含量及质量百分浓度。
实施例1、破乳剂DP-1的合成
(1)α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷的合成
1)芳香二胺的合成
在配有机械搅拌、冷凝管以及氮气通口的三口烧瓶中,分别加入37.20g(0.40mol)苯胺和70mL蒸馏水,氮气保护下充分搅拌。缓慢滴加50.00mL浓盐酸(质量分数37%),体系温度维持在40℃,之后分批加入29.52g(0.22mol)3,5-二甲基苯甲醛。体系在回流状态下强烈搅拌12h后,将反应体系温度降至50℃,在搅拌下分批加入34.60g无水碳酸钾粉末,直至体系不再产生气泡。将溶液进行水蒸气蒸馏,经抽滤后得到固体粉末。用热水冲洗固体粉末,并用乙醇进行重结晶,干燥得到α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基苯基)甲烷的固体粉末53.10g(收率为88%)。
2)磺化芳香二胺的合成
在配有机械搅拌和滴加漏斗的两口瓶中加入15.10g(0.05mol)α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基苯基)甲烷,在冰浴冷却下缓慢滴加16.00mL(0.30mol)浓硫酸,充分搅拌至完全溶解。缓慢滴加10.70mL三氧化硫含量为50%的发烟硫酸(三氧化硫含量0.4mol),反应体系在0℃下反应5h后,升温至65℃继续反应2h。将反应体系温度降至40℃,倒入冰水中得到固体沉淀。将固体溶于10%的氢氧化钠溶液中,过滤不溶物,并将滤液用10%的盐酸进行滴定直至固体沉淀完全。收集固体沉淀物,热水洗涤、干燥后得到α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷的固体粉末17.10g(收率为90%)。
红外(KBr,cm-1):3470~3338,3030,2973,2915~2835,1572,1460,1434,1311,1228,1159,1132,1085,1028,883。
经鉴定,目标化合物结构正确。
(2)聚酰胺-胺的合成
将7.6g(0.02mol)的α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷溶于50mL甲醇溶剂,通氮除氧处理,在25℃下缓慢滴加6.9g(0.08mol)的丙烯酸甲酯,体系搅拌反应4小时后,再次缓慢滴加3.8g(0.01mol)的α,α-双(4-氨基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷和5.4g(0.09mol)的乙二胺,在30℃下继续搅拌反应4小时,得到1.0代聚酰胺-胺。以1.0代聚酰胺-胺为基础,重复上述反应步骤,可得到3.0代聚酰胺-胺。
(3)聚酰胺-胺-聚醚的合成
将0.5g上述得到的3.0代聚酰胺-胺和0.2g氢氧化钾加入高压反应釜,密封安装反应釜体,通氮除氧处理,用真空泵抽真空并将温度升至100℃。缓慢加入60g环氧丙烷,控制反应温度在120℃,压力在0.4MPa,反应时间4小时;之后将压力降至常压,温度降至80~100℃,缓慢加入40g环氧乙烷,并控制反应釜温度在120℃压力在0.4MPa,反应时间4小时。反应完毕后,将釜内压力降至恒定,冷却出料,反应产物用磷酸中和,即得聚酰胺-胺-聚醚产品。
(4)破乳剂DP-1的合成
将10g上述合成的聚酰胺-胺-聚醚和40g甘露醇聚醚GLC-01溶于120g二甲苯溶剂中,在20℃常压下,缓慢加入0.25g的2,4-甲苯二异氰酸酯,搅拌反应0.5小时,即得破乳剂DP-1。
实施例2、破乳剂DP-2的合成
(1)α,α-双(4-氨基-3,5-二乙基苯基)-1-(4'-甲氧基-5'-磺酸基苯基)甲烷的合成
1)芳香二胺的合成
在配有机械搅拌、冷凝管以及氮气通口的三口烧瓶中,分别加入59.68g(0.40mol)2,6-二乙基苯胺和120.00mL蒸馏水,氮气保护下充分搅拌。缓慢滴加61.50mL硫酸溶液(质量分数35%),体系温度维持在30℃,之后分批加入28.56g(0.21mol)4-甲氧基苯甲醛。体系在回流状态下强烈搅拌6h后,将反应体系温度降至50℃,在搅拌下分批加入36.90g碳酸氢钠粉末,直至体系不再产生气泡。将溶液进行水蒸气蒸馏,经抽滤后得到固体粉末。用热水冲洗固体粉末,并用乙醇进行重结晶,干燥得到α,α-双(4-氨基-3,5-二乙基苯基)-1-(4'-甲氧基苯基)甲烷的固体粉末74.61g(收率为90%)。
2)磺化芳香二胺的合成
在配有机械搅拌和滴加漏斗的两口瓶中加入20.80g(0.05mol)α,α-双(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-苯基-甲烷,在冰浴冷却下缓慢滴加16.00mL(0.30mol)浓硫酸,充分搅拌至完全溶解。缓慢滴加8.00mL三氧化硫含量为50%的发烟硫酸(三氧化硫含量0.30mol),反应体系在0℃下反应6h后,升温至60℃继续反应1h。将反应体系温度降至45℃,倒入冰水中得到固体沉淀。将固体溶于15%的碳酸钾溶液中,过滤不溶物,并将滤液用10%的盐酸进行滴定直至固体沉淀完全。收集固体沉淀物,热水洗涤、干燥后得到α,α-双(4-氨基-3,5-二乙基苯基)-1-(4'-甲氧基-5'-磺酸基苯基)甲烷的固体粉末22.78g(收率为92%)。
红外(KBr,cm-1):3476~3340,3020,2962,2898~2847,1623,1600,1488,1443,1305,1223,1154,1093,1012,843,其红外谱图如图2所示。
经鉴定,目标化合物结构正确。
(2)聚酰胺-胺的合成
将7.4g(0.015mol)的α,α-双(4-氨基-3,5-二乙基苯基)-1-(4'-甲氧基-5'-磺酸基苯基)甲烷溶于40mL甲醇/四氢呋喃混合溶剂(体积比3:1),通氮除氧处理,在45℃下缓慢滴加6.0g(0.07mol)的丙烯酸甲酯,体系搅拌反应8小时后,再次缓慢滴加5.0g(0.01mol)的α,α-双(4-氨基-3,5-二乙基苯基)-1-(4'-甲氧基-5'-磺酸基苯基)甲烷和4.8g(0.08mol)的乙二胺,在35℃下继续搅拌反应6小时,得到1.0代聚酰胺-胺。以1.0代聚酰胺-胺为基础,重复上述反应步骤,可得到3.0代聚酰胺-胺。
(3)聚酰胺-胺-聚醚的合成
将1.5g上述得到的3.0代聚酰胺-胺和0.5g氢氧化钠加入高压反应釜,密封安装反应釜体,通氮除氧处理,用真空泵抽真空并将温度升至100℃。缓慢加入70g环氧丙烷,控制反应温度在140℃,压力在0.2MPa,反应时间5小时;之后将压力降至常压,温度降至80~100℃,缓慢加入30g环氧乙烷,并控制反应釜温度在120℃,压力在0.4MPa,反应时间6小时。反应完毕后,将釜内压力降至恒定,冷却出料,反应产物用磷酸中和,即得聚酰胺-胺-聚醚产品。
(4)破乳剂DP-2的合成
将15g上述合成的聚酰胺-胺-聚醚和45g甘露醇聚醚GLC-02溶于180g间二甲苯溶剂中,在30℃常压下,缓慢加入0.9g的2,4-甲苯二异氰酸酯,搅拌反应3小时,即得破乳剂DP-2。
实施例3、破乳剂DP-3的合成
(1)α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷
1)芳香二胺的合成
在配有机械搅拌、冷凝管以及氮气通口的三口烧瓶中,分别加入61.28g(0.40mol)2,6-二甲氧基苯胺和135.00mL蒸馏水,氮气保护下充分搅拌。缓慢滴加40.50mL浓盐酸(质量分数37%),体系温度维持在35℃,之后分批加入28.14g(0.21mol)3,5-二甲基苯甲醛。体系在回流状态下强烈搅拌6h后,将反应体系温度降至50℃,在搅拌下分批加入16.40g氢氧化钠粉末。将溶液进行水蒸气蒸馏,经抽滤后得到固体粉末。用热水冲洗固体粉末,并用二氧六环进行重结晶,干燥得到α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲基苯基)甲烷的固体粉末77.56g(收率为92%)。
2)磺化芳香二胺的合成
在配有机械搅拌和滴加漏斗的两口瓶中加入21.10g(0.05mol)α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲基苯基)甲烷,在冰浴冷却下缓慢滴加13.30mL(0.25mol)浓硫酸,充分搅拌至完全溶解。缓慢滴加8.00mL三氧化硫含量为50%的发烟硫酸(三氧化硫含量0.30mol),反应体系在0℃下反应12h后,升温至55℃继续反应6h。将反应体系温度降至50℃,倒入冰水中得到固体沉淀。将固体溶于10%的氢氧化钠溶液中,过滤不溶物,并将滤液用10%的硫酸进行滴定直至固体沉淀完全。收集固体沉淀物,热水洗涤、干燥后得到α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷的固体粉末22.80g(收率为91%)。
红外(KBr,cm-1):3482~3339,3022,2966,2923~2841,1600,1483,1440,1307,1242,1175,1129,1076,1028,882。
经鉴定,目标化合物结构正确。
(2)聚酰胺-胺的合成
将5.3g(0.01mol)的α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲基-4'-磺酸基苯基)甲烷溶于25mL乙醇/异丁醇(体积比1:1),通氮除氧处理,在35℃下缓慢滴加4.3g(0.05mol)的丙烯酸甲酯,体系搅拌反应12小时后,再次缓慢滴加5.3g(0.01mol)的α,α-双(4-氨基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(3',5'-二甲氧基-4'-磺酸基苯基)甲烷和3.0g(0.05mol)的乙二胺,在40℃下继续搅拌反应12小时,得到1.0代聚酰胺-胺。以1.0代聚酰胺-胺为基础,重复上述反应步骤,可得到3.0代聚酰胺-胺。
(3)聚酰胺-胺-聚醚的合成
将2.0g上述得到的3.0代聚酰胺-胺和1.0g乙醇钠加入高压反应釜,密封安装反应釜体,通氮除氧处理,用真空泵抽真空并将温度升至100℃。缓慢加入80g环氧丙烷,控制反应温度在120℃,压力在0.4MPa,反应时间8小时;之后将压力降至常压,温度降至80~100℃,缓慢加入20g环氧乙烷,并控制反应釜温度在140℃,压力在0.3MPa,反应时间7小时。反应完毕后,将釜内压力降至恒定,冷却出料,反应产物用磷酸中和,即得聚酰胺-胺-聚醚产品。
(4)破乳剂DP-3的合成
将15g上述合成的聚酰胺-胺-聚醚和30g甘露醇聚醚GLC-03溶于130g甲苯溶剂中,常压下缓慢加入1.1g的异佛尔酮二异氰酸酯,在10℃下搅拌反应1.5小时、35℃下继续反应2.5小时,即得破乳剂DP-3。
实施例4、实施例1~3制备的破乳剂性能评价实验
参照中国石油天然气行业标准SY/T5281-2000《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》及中国海洋石油总公司企业标准Q/HS2020-2004《原油破乳剂质量检验方法》,对渤海某注聚油田的含聚原油进行瓶试法破乳实验。
该实验采用的含聚原油中聚合物浓度为230mg/L,现场脱水温度为70℃,记录不同加药浓度、不同时间的脱出水量,以及40分钟后污水颜色和油水界面情况,具体实验结果如表1所示,图1-图3为实施例1~3制备的破乳剂DP-1~DP-3,加入量分别为80、100和120mg/L时对渤海某油田含聚原油的破乳效果(30分钟)。
实验结果表明,破乳剂DP-1~DP-3对渤海含聚原油具有良好的破乳效果,在较低浓度下(80mg/L)脱水率即达到60%以上,破乳速度也有明显提升,破乳时间在30~40分钟,且油水界面清晰、整齐。
表1破乳剂DP-1~DP-3对渤海某油田含聚原油的破乳效果
Claims (7)
1.一种聚合物驱原油破乳剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)向式I所示磺化芳香二胺与丙烯酸甲酯反应得到的产物中加入式I所示磺化芳香二胺与乙二胺的混合物继续进行反应,得到1.0代聚酰胺-胺;重复上述两步反应2次得到氨基封端的3.0代聚酰胺-胺;
式I中,基团A选自H、烷基和烷氧基中任一种;基团B、C和D均选自H、烷基、烷氧基和磺酸基中任一种,且基团B、C和D中至少一个基团为磺酸基;所述烷基的碳原子数为1~5;所述烷氧基的碳原子数为1~5;
所述反应均在有机溶剂中进行,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、三氯甲烷、四氢呋喃中至少一种;
式I所示磺化芳香二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比为1:4~6;
所述混合物中,式I所示磺化芳香二胺与所述乙二胺的摩尔比为1:5~9;
(2)在碱性催化剂的条件下,所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺依次与环氧丙烷和环氧乙烷进行嵌段共聚,得到聚酰胺-胺-聚醚化合物;
所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠中至少一种;
所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺的用量为原料总质量的0.5%~3%,所述碱性催化剂的用量为原料总质量的0.2%~1.0%,所述环氧丙烷与所述环氧乙烷的质量比为3~8:2;
所述原料总质量为所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺、所述碱性催化剂、所述环氧丙烷和所述环氧乙烷的总质量;
(3)在交联剂和溶剂存在的条件下,聚酰胺-胺-聚醚化合物与甘露醇聚醚进行交联反应得到所述破乳剂;
所述溶剂为甲苯、二甲苯中至少一种;
所述交联剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中至少一种;
所述交联剂的用量为原料总质量的0.1%~3.5%,所述原料总质量为所述交联剂、所述溶剂、所述聚酰胺-胺-聚醚化合物与所述甘露醇聚醚的总质量;
所述聚酰胺-胺-聚醚化合物和甘露醇聚醚的质量比为1:1~4;
所述甘露醇聚醚是按照包括如下步骤的方法制备的:
在吡啶和碱性化合物存在的条件下,甘露醇与环氧化合物进行烷氧基化反应即得所述甘露醇聚醚化合物;所述环氧化合物为环氧丙烷和环氧乙烷中至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述反应均在惰性气氛下进行,所述反应的温度均为25~45℃,时间均为8~24小时。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述反应在惰性气氛下进行,所述反应的温度为120~140℃,所述反应的压力为0.2~0.4MPa,所述反应的时间为4~8小时。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述交联反应的温度为10~35℃,时间为0.5~4小时。
5.权利要求1-4中任一项所述方法制备的聚合物驱原油破乳剂。
6.权利要求5所述的聚合物驱原油破乳剂在聚合物驱采出液原油脱水处理中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述聚合物驱原油破乳剂用于对含聚原油进行破乳。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410111265.9A CN103897198B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410111265.9A CN103897198B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103897198A CN103897198A (zh) | 2014-07-02 |
CN103897198B true CN103897198B (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=50988798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410111265.9A Active CN103897198B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103897198B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105440278B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-07-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种破乳剂复配体系及其制备方法与应用 |
CN106335968B (zh) * | 2016-10-19 | 2020-05-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高含聚稠油污水破乳剂及制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103864648A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-06-18 | 中国海洋石油总公司 | 一种磺化芳香二胺化合物及其制备方法与应用 |
-
2014
- 2014-03-24 CN CN201410111265.9A patent/CN103897198B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103864648A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-06-18 | 中国海洋石油总公司 | 一种磺化芳香二胺化合物及其制备方法与应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103897198A (zh) | 2014-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101418230B (zh) | 一种原油破乳剂及其制备方法 | |
CN102993434B (zh) | 一种原油快速破乳剂的制备方法 | |
CN103881112B (zh) | 一种聚合物驱污水清水剂及其制备方法与应用 | |
CN102432888B (zh) | 一种梳型聚硅氧烷原油破乳剂及其制备方法 | |
CN103864648B (zh) | 一种磺化芳香二胺化合物及其制备方法与应用 | |
CN101024153A (zh) | 一种稠油蒸汽驱采出液脱水复合型破乳剂 | |
CN104774646B (zh) | 以多氨基聚醚为起始剂的梳型聚醚破乳剂及制备方法 | |
CN103450467B (zh) | 一种芳环核心的多分枝结构破乳剂 | |
CN106700059B (zh) | 一种低温破乳剂的制备方法及由该方法制备的低温破乳剂 | |
CN103396828B (zh) | 以直链烷基酚醛树脂为起始剂的聚醚原油破乳剂、其制备方法及其应用 | |
CN104479731A (zh) | 一种特超稠油原油反相破乳剂的制备方法 | |
CN109233897B (zh) | 一种用于水包油乳液原油反相破乳剂的制备方法 | |
JP5961274B2 (ja) | C28ゲルベとc30ゲルベとc32ゲルベを含有するヒドロカルビルアルコキシレート混合物系の界面活性剤を用いる鉱油の製造方法 | |
CN105440278B (zh) | 一种破乳剂复配体系及其制备方法与应用 | |
CN101716475A (zh) | 一种反相破乳剂及其制备方法 | |
CN103897198B (zh) | 一种聚合物驱原油破乳剂及其制备方法与应用 | |
CN104262603A (zh) | 一种以聚醚胺为起始剂的聚醚破乳剂及其制备方法 | |
CN111662745A (zh) | 一种原油三采采出液用磺酸盐型破乳剂及其制备方法 | |
CN104910024A (zh) | 一种驱油用表面活性剂 | |
CN101629096B (zh) | 一种稠油破乳剂 | |
CA2851421A1 (en) | Process for producing mineral oil using surfactants based on a mixture of c20 guerbet-, c22 guerbet-, c24 guerbet-containing hydrocarbyl alkoxylates | |
US10597527B2 (en) | Heavy oil demulsifier | |
CN103146418B (zh) | 一种sd-3破乳剂的制备方法 | |
CN102041039B (zh) | 复合型原油破乳剂 | |
CN109734876A (zh) | 一种含聚采出液反相破乳剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No. Co-patentee after: CNOOC research institute limited liability company Patentee after: China Offshore Oil Group Co., Ltd. Address before: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No. Co-patentee before: CNOOC Research Institute Patentee before: China National Offshore Oil Corporation |