CN107474873A - 一种超稠油破乳剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超稠油破乳剂,由下述重量百分比的组分构成:反向头油DP型原油破乳剂40~65%,混合油头MU型原油破乳剂10~40%,正向油头PFA型松香改性酚胺型原油破乳剂20~45%,功能性阴离子生物表面活性剂鼠李糖酯1~5%,以及制备方法。将三种破乳剂及生物表面活性剂按照一定比例混合均匀,即为本发明的破乳剂。由于本发明的破乳剂结构多样,相互之间的配伍性及协同性极强,针对辽河油田曙光采油厂超稠油,具有破乳效率高,稳定性好,破乳后水清油净,油水界面清晰光滑等特点。
Description
技术领域
本发明涉及油田化工制剂技术领域,尤其是超稠油破乳剂,及其制备方法。
背景技术
原油(CRUDE OIL)是当今世界的主要能源,它在国民经济中占有非常重要的地位,因此也称“黑色的金子”。依据不同标准,原油分类也不同,其中有一类高粘度、高密度的稠油,按照我国刘文章总工程师提出的中国稠油分类标准,有一种超稠油(天然沥青),其动力粘度(50℃)≥50000mPa.s,密度(20℃)>0.98g/cm3。
Strausz等研究表明,沥青质分子中含有4-10个稠合芳香体系,芳环上链接有丰富的脂肪性结构单元,组成沥青质的支链结构可能发生卷曲,盘绕,构成沥青质分子在油藏体系中的三维空间结构,对于破乳剂的扩散形成严重阻隔,同时沥青分子中以稠环为核心的单元薄片之间,由于分子内或分子间芳环π电子云重叠而络合,形成部分有序的似晶结构,阻碍破乳剂分子在油水界面的定向排列,超稠油属于及其稳定的胶体分散体系,其分散相是以沥青质为核心,和附于它的胶质为溶剂化层而构成的粒子,它阻止了沥青分子之间的进一步絮凝和聚结,因此这些因素成为能否针对超稠油有效破乳的关键因素。
辽河油田曙光采油厂是国内最有名的超稠油产区,原油稠度世界罕见,其动力粘度(50℃)高达59989mPa.s,密度(20℃)高达1.0572g/cm3。超稠油的破乳一直困扰着各采油厂,因此针对超稠油破乳剂国内外均有专门研究和开发,取得了一定成果。专利CN102373077A披露了一种特稠油功能性破乳剂,有效提高了特稠油的脱水效果,只适用于粘度在10000mPa.s含沙特稠油的油水分离;专利CN 102746470A披露了环烷基特稠油破乳剂,适用于克拉玛依地区环烷基特稠油的破乳,《精细与专用化学品》2005年12期披露了一种清水型特(超)稠有破乳剂,对辽河冷家和特种油公司的油品有较好的破乳效果,但是对曙光采油厂的超稠油破乳并不理想。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种超稠油破乳剂,能针对辽河油田曙光采油厂的超稠油有效破乳,该破乳剂具有破乳效率高,稳定性好,破乳后水清油净,油水界面清晰光滑等特点,还提出了该稠油破乳剂的制备方法。为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种超稠油破乳剂,由下述重量百分比的组分构成:反向头油DP型原油破乳剂40~65%,混合油头MU型原油破乳剂10~40%,正向油头PFA型松香改性酚胺型原油破乳剂20~45%,鼠李糖酯1~5%
其中反向油头DP型原油破乳剂具有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为m为1~5的整数,n为1~8的整数,p为1~7的整数,k为1~3的整数,z为1~3的整数。
其中混合油头MU型原油破乳剂有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为;MO为PO和EO无规混聚单元,m为1~10的整数,n为1~8的整数,p为1~9的整数。其中PFA型原油破乳剂具有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为;m为1~11的整数,n为1~6的整数。
鼠李糖酯的结构复杂多样,主要以下面四种结构来表征:
一种如上所述超稠油破乳剂的制备方法,优选的,包括以下步骤:
1.反向油头DP型原油破乳剂的制备:
1.1准确称取1份的双酚芴和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到225~230℃时保温30~45分钟,然后开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为225~230℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入13~25份的环氧乙烷,反应温度为225~230℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DPA。
优选的,碱性催化剂包括氢氧化钾,氢氧化钠,氢氧化钙,醇钾,醇钠等,作为优选项适用于以下作为聚合用催化剂。
优选的,配方中份数比:双酚芴∶环氧乙烷=1∶15~21
1.2准确称取1份的DPA和总份数0.1~0.25%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~120℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,脱水时间为35~40分钟,脱水终了温度为120~130℃,脱水完毕后连续通入6~10份的环氧丙烷,反应温度为130~135℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时接着通入0.1~0.7份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DPB。
优选的,配方中的份数比:DPA∶环氧丙烷∶环氧乙烷=1∶7~9∶0.5~0.6
1.3准确称取1份的破乳剂中间体DPB并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到90~115℃时开始滴加总份数3~6%的三氯氧磷,并开启真空(真空压力保持在-0.03~-0.02MPa),滴加完毕后升温到120~130℃并保温30~40分钟,然后取样测定物料PH值,当PH值≥4时降温至90~100℃出料,当PH值≤4时继续保温120~130℃,直到PH值≥4时降温至90~100℃出料。
优选的,扩链剂为三氯氧磷,双二氯甲基二甲硅烷,二氯乙酸,双氯酚,苯基二氯氧磷,二氯氧磷,1,3-二氯-2-丙二醇等。
优选的,三氯氧磷的用量为总份数的3.5~5%.
优选的,终点取样测定物料PH值的方法为:取样配置5%的(质量份数异丙醇∶水=3∶1)溶液,选用测程为2.7-4.7精密试纸测定。
2.混合头MU型原油破乳剂的制备:
2.1准确称取1份的N-甲基二乙醇胺和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入15~25份的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物(质量比PO∶EO=2∶1),反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体MUA。
优选的,配方中份数比:N-甲基二乙醇胺∶环氧丙烷和环氧乙烷混合物(质量比PO∶EO=2∶1)=1∶20~23。
2.2准确称取1份的中间体MUA和总份数0.1~0.2%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入5~8份的环氧乙烷,反应温度为125~140℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下接着通入8~12份的环氧丙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂MU。
优选的,配方中份数比:中间体MUA∶环氧乙烷∶环氧丙烷=1∶5.5~7∶9~10
3.PFA型松香酯化原油破乳剂制备:
3.1PFA型树脂的制备:准确称取1份的苯酚、6~8份五乙烯六胺、10~15份二甲苯并移入釜内,升温搅拌并保保温45~55℃30~45分钟,然后滴加含量为35~37%的工业甲醛3~8份,在滴加甲醛过程中保持釜内物料45~55℃,滴加完毕后,保温30~45分钟,然后开始缓慢升温物料直到有回流产生,当温度在140~145℃时恒定半小时以上时停止加热,降温至90~100℃出料,得到PFA型树脂。
优选的,配方中份数比:苯酚∶五乙烯六胺∶甲醛(35~37%)∶二甲苯=1∶∶6.5~7.5∶4.5~6∶12~14。
优选的,配方中酚类为苯酚,壬基酚,辛基酚,对叔丁基苯酚,萘酚,双酚S,双酚F等。
优选的,胺类为乙二胺,二乙醇胺,三乙醇胺,异丙醇胺,苯二胺,二乙烯三胺,三乙烯四胺,四乙烯五胺,五乙烯六胺,多乙烯多胺等。
优选的,醛类为甲醛,乙醛,多聚甲醛。
3.2PFA型破乳剂制备:
准确称取3~7份3.2中的PFA型树脂和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入:0.5~3份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到PFA型破乳剂。
优选的,配方中份数比:PFA型树脂∶环氧乙烷=4.5~5.5∶0.8~1.5
3.3PFA型破乳剂酯化
准确称取3.2中的8~11份的PFA型破乳剂、3~5份氢化松香和总份数0.1~0.3%的浓硫酸(浓度为98%)并移入釜内,搅拌升温到220~230℃,开启真空(真空压力-0.03-0.05MPa)脱水,5~8小时后取样测粘度,当粘度<35000mPa.s时,继续真空脱水,直到取样测定粘度≥35000mPa.s时降温到90~100℃出料,得到PFA型松香酯化原油破乳剂。
优选的,配方中分数比:PFA型破乳剂∶氢化松香=9.5~10∶3.5~4
优选的,氢化松香为一级品。
优选的,粘度≥42000mPa.s,粘度测定标准依据GB/T 12008.8-1992。
4.鼠李唐酯(RHAMNOLIPID)来源于商品。
优选的,纯度为75~80%,PH=7-8,HLB=20~25与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.破乳剂中两种组份主体结构和侧链上有与胶质沥青质分子相似的结构单元,利于破乳剂分子的扩散行为;
2.破乳剂中一种组份由反向油头做起始剂和另一种组份以混合油头做起始剂,解决了破乳剂分子在油水界面由于一端亲水性不足导致其在油水界面定向排列时出现破乳剂分子蜷曲和逃逸而导致的油水界面不齐的缺陷。
3.破乳剂中一种组份结构为多分枝结构,利于水相的聚并和絮凝。
4.破乳剂中一种组份为具有两亲性及特定化学结构功能性的阴离子生物表面活性剂,能中和水滴的正电荷,消减静电斥力,破坏受同性电保护的界面膜,渗透润湿性突出,与破乳剂有极好的协同性。
5.因此,该破乳剂具有破乳效率高,稳定性好,破乳后水清油净,油水界面清晰光滑等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
实施例1
破乳剂DMPRA的制备包括以下步骤
1.反向油头头DP型原油破乳剂的制备:
1.1准确称取1份的双酚芴和总份数0.25%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到225~230℃时保温30~45分钟,然后开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为225~230℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入16份的环氧乙烷,反应温度为225~230℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DP01。
1.2准确称取1份的DP-1和总份数0.2%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~120℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,脱水时间为35~40分钟,脱水终了温度为120~130℃,脱水完毕后连续通入8.5份的环氧丙烷,反应温度为130~135℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时接着通入0.55份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DP02。
1.3准确称取1份的破乳剂中间体DPB并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到90~115℃时开始滴加总份数4.5%的三氯氧磷,并开启真空(真空压力保持在-0.03~-0.02MPa),滴加完毕后升温到120~130℃并保温30~40分钟,然后取样测定物料PH值,当PH值≥4时降温至90~100℃出料,当PH值≤4时继续保温120~130℃,直到PH值≥4时降温至90~100℃出料得到破乳剂DPA。
2.混合头MU型原油破乳剂的制备:
2.1准确称取1份的N-甲基二乙醇胺和总份数0.25%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入22份的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物(质量比PO∶EO=2∶1),反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体MU01。
2.2准确称取1份的中间体MUA01和总份数0.1~0.2%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入6.5份的环氧乙烷,反应温度为125~140℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下接着通入9份的环氧丙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂MUA。
3.PFA型松香酯化原油破乳剂制备:
3.1PFA型树脂的制备:
准确称取1份的苯酚、6.8份五乙烯六胺、12.3份二甲苯并移入釜内,升温搅拌并保保温45~55℃30~45分钟,然后滴加含量为35~37%的工业甲醛5份,在滴加甲醛过程中保持釜内物料45~55℃,滴加完毕后,保温30~45分钟,然后开始缓慢升温物料直到有回流产生,当温度在140~145℃时恒定半小时以上时停止加热,降温至90~100℃出料,得到PFA型树脂。
3.2PFA型破乳剂制备:
准确称取3.1中的6份的PFA型树脂和总份数0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入1.2份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂PFA01。
3.3破乳剂PFA01酯化
准确称3.2中的9.7份破乳剂PFA01、3.7份氢化松香和总份数0.3%的浓硫酸并移入釜内,搅拌升温到220~230℃,开启真空(真空压力-0.03-0.05MPa)脱水,5~8小时后取样测粘度,当粘度≥35000mPa.s时降温到90~100℃出料,得到松香酯化原油破乳剂PFA23。
4.将组份按重量百分比(DPA∶MUA∶PFA23∶RHAMNOLIPID=52%∶16%∶30%∶2%)常温下混合均匀即得本发明的破乳剂DMPRA
破乳剂DMPRA的理化指标分别如下:
1、外观:红棕色透明粘稠液体
2、含固量:97.1%
3、密度(20℃):0.91g/cm3
4、PH值:7.5
5、闪点(闭口杯):>40℃
6、凝固点:<-35℃
7、粘度:(50℃):42150mPa.s
以上指标均符合中国石油天然气行业标准SY/T5280-2000原油破乳剂通用技术条件水溶性破乳剂使用规范要求。
实施例2
破乳剂DMPRB的制备包括以下步骤
1.反向油头DP型原油破乳剂的制备:
1.1准确称取1份的双酚芴和总份数0.2%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到225~230℃时保温30~45分钟,然后开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为225~230℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入18份的环氧乙烷,反应温度为225~230℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DP03。
1.2准确称取1份的DP03和总份数0.25%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~120℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,脱水时间为35~40分钟,脱水终了温度为120~130℃,脱水完毕后连续通入10份的环氧丙烷,反应温度为130~135℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时接着通入0.7份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用草酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DP04。
1.3准确称取1份的破乳剂中间体DP04和总份数7%的氢氧化钠并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到90~115℃时开始滴加总份数6%的1,3-二氯-2-丙二醇,滴加完毕后升温到120~130℃并保温30~40分钟,然后取样测定物料PH值并用柠檬酸中和到6~7得到破乳剂DPB。
2.反向头MU型原油破乳剂的制备:
2.1准确称取1份的N-甲基二乙醇胺和总份数0.25%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入25份的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物(质量比PO∶EO=2∶1),反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体MU02。
2.2准确称取1份的中间体MU01和总份数0.2%的氢氧化钾并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入7.2份的环氧乙烷,反应温度为125~140℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下接着通入10.3份的环氧丙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂MUB。
3.PFA型松香酯化原油破乳剂制备:
3.1PFA型树脂的制备:
准确称取1份的苯酚、6.8份五乙烯六胺、12.3份二甲苯并移入釜内,升温搅拌并保保温45~55℃30~45分钟,然后滴加含量为35~37%的工业甲醛5份,在滴加甲醛过程中保持釜内物料45~55℃,滴加完毕后,保温30~45分钟,然后开始缓慢升温物料直到有回流产生,当温度在140~145℃时恒定半小时以上时停止加热,降温至90~100℃出料,得到PFA型树脂。
3.2PFA型破乳剂制备:
准确称取3.1中6份的PFA型树脂和总份数0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入1.2份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂PFA02。
3.3PFA型破乳剂酯化
准确称取3.2中10.2份破乳剂PFA02、4.5份氢化松香和总份数0.25%的浓硫酸并移入釜内,搅拌升温到220~230℃,开启真空(真空压力-0.03-0.05MPa)脱水,5~8小时后取样测粘度,当粘度≥35000mPa.s时降温到90~100℃出料,得到松香酯化原油破乳剂PFA25。
4.将组份按重量百分比(DPB∶MUB∶PFA25∶RHAMNOLIPID=48%∶21%∶28%∶3%)常温下混合均匀即得本发明的破乳剂DMPRB。
破乳剂DMPRB的理化指标分别如下:
1、外观:红棕色透明粘稠液体
2、含固量:96.9%
3、密度(20℃):0.90g/cm3
4、PH值:7.5
5、闪点(闭口杯):>40℃
6、凝固点:<-35℃
7、粘度:(50℃):43057mPa.s
以上指标均符合中国石油天然气行业标准SY/T5280-2000原油破乳剂通用技术条件水溶性破乳剂使用规范要求。
针对辽河油田曙光采油厂超稠油破乳效果对比如表1和表2所示。评价标准采用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)。
表1 不同型号破乳剂破乳效果对比
表2 不同型号破乳剂破乳效果对比
从表1和表2的数据可以看出,本发明破乳剂针对辽河油田曙光采油厂超稠油,具有脱水速度快,破乳能力强的优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种超稠油破乳剂,其特征在于:由下述重量百分比的组分构成:反向头油DP型原油破乳剂40~65%,混合油头MU型原油破乳剂10~40%,正向油头PFA型松香改性酚胺型原油破乳剂20~45%,鼠李糖酯1~5%。其中反向油头DP型原油破乳剂具有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为m为1~5的整数,n为1~8的整数,p为1~7的整数,k为1~3的整数,z为1~3的整数。
其中混合油头MU型原油破乳剂有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为MO为PO和EO无规混聚单元,m为1~10的整数,n为1~8的整数,p为1~9的整数。
正向油头PFA型原油破乳剂具有如下结构:
上述结构式中EO为——CH2-CH2O——,PO为m为1~11的整数,n为1~6的整数。
鼠李糖酯的结构复杂多样,主要以下面四种结构来表征:
2.一种如权利要求1所述超稠油破乳剂的制备方法,其特征在于:反向DP型原油破乳剂所用起始剂双酚芴结构与沥青结构相似,采用先与环氧乙烷乙氧基化合成反向油头,并采用交联剂进行扩链。混合油头MU型原油破乳剂采用N-甲基二乙醇胺为起始剂,先与环氧乙烷和环氧丙烷的混合物烷氧基化合成混合油头,正向PFA型破乳剂以酚胺树脂为起始剂,再以氢化松香改性,分子结构中也有与沥青分子相似的结构,鼠李唐酯是由假单胞菌产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂,属于一种糖脂类表面活性剂,是由很多种同族结构组成的混合物,其具备一般表面活性剂的基本特征,其亲水基团一般由1~2分子的鼠李糖环构成,憎水基团则由1~2分子具有不同碳链长度的饱和或不饱和脂肪酸构成。
3.一种如权利要求1所述超稠油破乳剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤(以下所述的“份”均指质量):
3.1.反向油头DP型原油破乳剂的制备:
3.1.1准确称取1份的双酚芴和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到225~230℃时保温30~45分钟,然后开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为225~230℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入13~25份的环氧乙烷,反应温度为225~230℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DPA。
3.1.2准确称取1份的DPA和总份数0.1~0.25%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~120℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,脱水时间为35~40分钟,脱水终了温度为120~130℃,脱水完毕后连续通入6~10份的环氧丙烷,反应温度为130~135℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时接着通入0.1~0.7份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体DPB。
3.1.3准确称取1份的破乳剂中间体DPB并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到90~115℃时开始滴加总份数3~6%的三氯氧磷,并开启真空(真空压力保持在-0.03~-0.02MPa),滴加完毕后升温到120~130℃并保温30~40分钟,然后取样测定物料PH值,当PH值≥4时降温至90~100℃出料,当PH值≤4时继续保温120~130℃,直到PH值≥4时降温至90~100℃出料。
3.2混合油头MU型原油破乳剂的制备:
3.2.1准确称取1份的N-甲基二乙醇胺和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入15~25份的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物(质量比PO∶EO=2∶1),反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;环氧丙烷和环氧乙烷的混合物通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到破乳剂中间体MUA。
3.2.2准确称取1份的中间体MUA和总份数0.1~0.2%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入5~8份的环氧乙烷,反应温度为125~140℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下接着通入8~12份的环氧丙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa,当环氧丙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,用乙酸中和物料至PH=6~7后降温到90~100℃出料,得到破乳剂MU。
3.3正向油头PFA型松香酯化原油破乳剂制备:
3.3.1 PFA型树脂的制备:准确称取1份的苯酚、6~8份五乙烯六胺、10~15份二甲苯并移入釜内,升温搅拌并保保温45~55℃30~45分钟,然后滴加含量为35~37%的工业甲醛3~8份,在滴加甲醛过程中保持釜内物料45~55℃,滴加完毕后,保温30~45分钟,然后开始缓慢升温物料直到有回流产生,当温度在140~145℃时恒定半小时以上时停止加热,降温至90~100℃出料,得到PFA型树脂。
3.3.2 PFA型破乳剂制备:准确称取3~7份的3.3.1种的PFA型树脂和总份数0.1~0.3%的碱性催化剂并移入反应釜,升温搅拌,待温度达到100~110℃时开启真空(真空压力≤-0.09MPa)脱水,温度控制为100~110℃,脱水时间为35~40分钟,脱水完毕后连续通入0.5~3份的环氧乙烷,反应温度为120~130℃,反应压力为0.15MPa~0.4MPa;当环氧乙烷通完以后,继续保持反应温度,当压力降到0.02MPa以下时熟化30~45分钟,降温到90~100℃出料,得到PFA型破乳剂。
3.3.3 PFA型破乳剂酯化:准确称取3.3.2中的8~11份的PFA型破乳剂、3~5份氢化松香和总份数0.1~0.3%的浓硫酸并移入釜内,搅拌升温到220~230℃,开启真空(真空压力-0.03-0.05MPa)脱水,5~8小时后取样测粘度,合格后降温到90~100℃出料,得到PFA型松香酯化原油破乳剂。
3.4鼠李唐酯来源于商品,纯度为75~80%。
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