树状大分子聚酰胺-胺原油破乳剂的合成与性能评价

分别以氨和乙二胺为核,合成了系列树状大分子聚酰胺-胺(PAMAM),重点研究了这类新型高分子表面活性剂作为原油破乳剂的性能,室内评价了PAMAM对大港油田现场采出液的破乳性能.结果表明,选用乙二胺为核的3.0代PAMAM作破乳剂,加量为100 mg/L,破乳温度为45 ℃,破乳时间为90 min,对原油有很好的破乳效果.不同核心、不同支化代的端基为胺基的PAMAM虽然几乎没有表面活性,但均表现出了良好的破乳性能.PAMAM对O/W型乳液的破乳行为与分子的核心、端基和支化代有密切的关系,从而为进行这类新型破乳剂的分子设计提供了依据.     

树枝状聚酰胺-胺PAMAM的破乳性能与破乳机理

采用发散法合成了以氨和乙二胺为核心的1.0G、2.0G、3.0G树枝状聚酰胺-胺(PAMAM),简介了合成方法。加剂量为150mg/L时聚酰胺-胺对由5.0g原油、0.2gOP-7 DDBS、94.8g蒸馏水制成的高度稳定的O/W乳状液的脱水率(45℃,90min),随聚酰胺-胺代数G的增大而增大,乙二胺核心聚酰胺-胺的破乳率(98%,3.0G)高于氨核心聚酰胺-胺(91%,3.0G)。20mg/L乙二胺核心3.0G聚酰胺-胺使大庆采油一厂试验大队联合站含聚合物和碱的采出液的脱水率(45℃,90min)达到84.6%,脱出水含油68mg/L;而聚醚破乳剂SP169和BP169在加剂量为150mg/L时才能达到这一脱水率,而且脱出水含油高达356~370mg/L。用单滴法测定的油滴破裂速率常数k随聚酰胺-胺加量增大和代数G增大而增大。认为树枝状聚酰胺-胺的破乳机理与这种大分子具有球形分子结构,球形表面上含有大量极性胺基官能团有关。图1表2参7。     

树枝状聚酰胺-胺对O/W型模拟原油乳液的破乳性能

采用发散合成法以乙二胺为核、甲醇为溶剂，交替与丙烯酸甲酯和乙二胺反应，在适宜的工艺条件下合成了支化代为1．0－3．0的聚酰胺－胺型树枝状高分子（PAMAM）系列，采用IR和端基分析对PAMAM的结构进行了表征，同时采用O／W型的模拟原油乳液评价了PAMAM的破乳性能。结果表明，该新型破乳剂与常规破乳剂不同，它能迅速地脱出乳液中的油相，1．0－3．0支化代的PAMAM均具有一定的破乳效果，其中3．0代PAMAM在50℃，添加量为100mg/l时，能够使含油5％的O／W型模拟原油乳液的脱水率达到92％。     

原油破乳剂在胜利油田的应用和发展

本文综述了原油破乳剂在胜利油田研制与应用概况，按研制时间先后系统介绍了１９种原油破乳剂，包括１８种用于油包水型乳状液的破乳剂和１种用于水包油型乳状液的破乳剂，提出了当前发展原油破乳剂的三个紧迫问题。     

原油乳状液的稳定与破乳

本文综述了４个问题；（１）原油乳状液中的界面膜，沥青质，胶质，固体颗粒，石蜡对原油乳状液稳定性的影响；（２）乳化剂对原油乳状液破乳的阻碍作用；（３）原油乳状液稳定与破乳的几种模型；（４）有关破乳剂使用的几个问题（水溶性和油溶性破乳剂，破乳剂用量，线型和体型结构的破乳剂）。     

CW—01反相破乳剂的研究和应用

油田开发进入高含水期和采用三次采油技术后，采出液中普遍出现了水包油型Ｏ／Ｗ乳状液中需要使用反相破乳剂进行破乳脱油。     

一种超支化聚合物反相破乳剂的合成及性能

以丙烯酸甲酯和1,3-丙二胺为原料,合成了一种新型超支化聚酰胺-胺反相破乳剂。用红外和核磁氢谱表征了产物的结构,考察了破乳条件对其破乳性能的影响。实验结果表明:在添加量为40 mg/L,破乳温度为60℃和沉降时间30 min时,脱油率可达91%。     

原油破乳剂的开发与应用展望

综述了原油乳液破乳剂产品的研制，开发和应用现状，介绍了Ｗ／Ｏ型和Ｏ／Ｗ型乳液破乳剂的选择和应用，展望了我国原油破乳剂的生产消费。     

一种新型梳型聚醚型原油破乳剂的合成及应用

以一种环氧乙烷/环氧丙烷嵌段不饱和聚醚为原料,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,二甲苯为溶剂,用丙烯酸加以扩链,加入盐酸为催化剂,进一步酯化合成了一种新型梳型聚醚型破乳剂(CPPG)。通过单因素实验考察了聚合和酯化诸因素对破乳性能的影响,采用蒸馏法对其破乳性能进行测试。结果表明:当n(聚醚)∶n(丙烯酸)=1.9∶5、BPO的添加量为OXAC-508质量分数2%、聚合温度80℃、聚合时间7h、酯化温度140℃时,脱水效果最佳。在破乳剂的添加量为50mg/L时,破乳剂(CPPG)针对辽河油田曙四联原油具有较好的破乳效果。通过FTIR方法对中间体产物的分子结构进行了表征。     

多支化原油破乳剂的制备及破乳性能研究

以乙二胺和丙烯酸甲酯为原料,采用逐代分步合成法合成2.0G树枝状底物,再通过环氧氯丙烷与羟值为60mgKOH/g的环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚进行扩链,制备一种新型多支化原油破乳剂。对合成的2.0G树枝状底物及破乳剂产品采用红外及电位滴定方法进行结构表征,并对破乳剂产品进行破乳性能研究。结果表明:针对PL19-3 WHPD平台模拟原油乳液,在温度为50℃、所制备破乳剂投加量为90mg/L、脱水时间为30min时脱水率可达90%以上;模拟现场条件,与现场在用破乳剂相比,所制备破乳剂表现出更为优异的破乳性能,经处理后的脱出水中油的质量浓度为20.3mg/L,油中水的质量分数为不大于0.5%。     

聚醚聚硅氧烷原油破乳剂的合成与性能评价

以异丙醇为溶剂,氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应,将聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚和聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚接枝到聚硅氧烷上,得到聚醚聚硅氧烷类原油破乳剂,较佳合成条件为:n(Si—H)∶n(CC)=1∶1.2,n(环氧基醚)∶n(甲基醚)=3∶1,w(异丙醇)=40%,反应温度100℃,反应时间5h,在此条件下转化率达到92.83%。通过IR和1 H NMR对产物的分子结构进行了表征。用模拟原油乳液在室内对破乳剂进行了评价,在n(环氧基醚)∶n(甲基醚)=3∶1,破乳剂用量120mg/L,脱水温度65℃,脱水时间2.5h条件下,脱水率达到92.63%,自制破乳剂破乳性能优于常用破乳剂SP169和SAE。     

一种新型多季铵盐反相破乳剂的合成及性能评定

以聚醚胺D-230、环氧氯丙烷、N,N-二甲基乙醇胺为原料,合成一种新型多季铵盐反相破乳剂,将n（D-230）/n（环氧氯丙烷）分别为1:2和1:4得到产品命名为Y-562、Y-564。取渤海某平台新鲜原油用瓶试法对合成多季铵盐反相破乳剂产品进行评价,结果表明,在破乳温度为70 ℃、破乳时间为20 min的条件下,当Y-564添加量为15 mg/L时,油中含水量为0.7%,水中含油质量浓度为80 mg/L,下层水质清且油水界面清晰,达到最佳脱水效果。     

梳状聚醚破乳剂的合成

根据破乳机理，设计并且合成出一种既能快速破乳，又有广泛适用性的梳状聚醚破乳剂，通过测量酸值，固含量和分离出的水体积，研究了合成过程的机理与反应动力学，梳状聚醚破破剂的制备过程如下，将聚醚与丙烯酸在带水剂甲苯的作用下进行酯化反应，然后在引发剂地氧化苯甲酰的作用下，于80℃下进行自由基聚合，最后在带水剂甲苯的作用下进行缩合聚合，动力学研究结果表明；（1）聚合反应阶段是聚合与酯相互竞争的过程；（2）缩合反应阶段主要是酯化反应，得到的破乳剂具有破乳速率快，脱水效率高，适用性广的特点。     

原油静态脱水参数的考察及破乳剂的影响

利用自建的小型静态电脱水试验装置考察了脱水温度、脱水场强、原油含水量、Fe含量等因素对脱水电流的影响，并提出了加破乳剂降低脱水电流的方法。试验结果表明，脱水温度降低、脱水场强增大，原油含水量和含铁量升高均会导致脱水电流的升高；当在原油中分别加入复配的破乳剂SM-1和SM-2，其体积分数分别为0．1％和0．06％时，均能使原油脱水电流平稳，电脱水电流曲线中放电峰消失，脱水电流降低25％以上。     

两性型树枝状破乳剂的合成与破乳性能

以乙二胺和丙烯酸甲酯为原料,合成0.5～3.0代(G)聚酰胺-胺树枝状大分子中间体,并用氯乙磺酸钠对3.0G产物端基进行磺化改性制得两性型破乳剂。考察不同条件下改性聚酰胺-胺破乳剂对W/O型模拟乳状液的破乳性能。结果表明:在反应温度为70℃、反应配比为2.5∶1、反应时间为11h条件下产物脱水率最佳,并且经磺化改性后的破乳剂的脱水率略有提高,最高达到10%左右,脱水速率明显加快。     

中东原油破乳剂的合成与评价

开发了一种适合加工中东原油的新型破乳剂，通过采用提高破乳剂相对分子质量和复配的方法，提高破乳剂的破乳效果和广谱性，对如何提高破乳剂的适应性和使用效果进行了高温和低温试验研究。该破乳剂适合多种中东原油，且具有用量少、效率高的优点，对于中东原油，在破乳剂用量为5～10μg／g时，脱盐率大于95％，脱后原油的盐含量可以达到深度电脱盐指标。     

原油电脱盐破乳剂的筛选与EC2425A油溶性破乳剂的应用

针对加工的原油品种变化后，原油电脱盐装置使用的水溶性破乳剂消耗量大、脱盐罐排水中油含量高的现状，在电脱盐装置上对几种油溶性破乳剂进行了筛选，筛选出的EC2425A型油溶性破乳剂不仅消耗量低，而且脱盐污水中的油含量也降低。工业应用表明，破乳剂加入量（以原油中破乳剂浓度表示）控制在5mg／L时，能够满足工艺指标要求（脱后原油盐浓度不大于3mg／L，水质量分数不大于0．3％），并且脱盐污水中油浓度仅为200mg／L左右。     

原油复配破乳剂的配方设计

研究了水相pH值、非离子破乳剂和助剂对沙轻原油、阿曼原油、杰诺原油、胜利原油乳液稳定性的影响 ,考察了破乳剂与助剂的协同效应。结果表明 :沙轻原油在水相 pH =6～ 7时乳液的稳定性最差 ;破乳剂通过降低界面张力和使沥青质胶团向油相解缔而破坏乳液的稳定性 ;有机小分子助剂改变界面极性环境或增加芳香度使沥青质增溶而破坏乳液的稳定性 ,它们与破乳剂有很好的协同效应