水包油型原油乳状液破乳剂的合成与性能研究

采用硅氢加成反应、环氧开环季铵化反应两步法:即将烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(环氧醚)与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚(甲基醚)接枝到含氢硅油上,得到环氧醚与甲基醚共改性硅油中间体,然后中间体经环氧开环季铵化反应得到针对水包油型原油乳液的新型聚醚季铵盐聚硅氧烷原油破乳剂(简称O/W破乳剂)。利用FTIR和~1H NMR等技术分析了O/W破乳剂的结构,考察了破乳条件对O/W破乳剂性能的影响。实验结果表明,适宜的破乳条件为:破乳剂用量110 mg/L(基于原油乳液质量)、n(环氧醚):n(甲基醚)=2:1、脱水温度65℃、脱水时间2.0 h。在此条件下,使用O/W破乳剂时原油乳液的脱水率为93.51%,水相含油率为47 mg/L,破乳性能优于工业常用季铵盐阳离子型破乳剂BO-05。     

聚硅氧烷原油破乳剂的合成与应用

以含氢硅油为主链,在反应温度90℃,反应时间5.5 h,催化剂用量35 mg/L的条件下与甲基丙酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)通过氢化加成反应,合成了具有梳型结构的聚硅氧烷原油破乳剂。本文通过单因素实验考察MAA、MMA、BA不同摩尔比对长庆油田宝塔区原油破乳效果的影响,确定最佳MAA、MMA、BA摩尔比为4∶3∶2。在70℃、破乳剂加量100 mg/L的条件下,处理120 min后原油的脱水率达87.46%。在破乳条件相同的情况下,将该破乳剂与破乳剂DB-2000按质量比8∶2复配使用,原油脱水率可达90.58%。所合成的破乳剂具有良好的应用效果。表6参13     

新型聚硅氧烷原油破乳剂的合成与表征

以异丙醇为溶剂、氯铂酸为催化剂,烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚(HMS)、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC)与含氢硅油经硅氢化加成反应合成了一种新型的聚硅氧烷原油破乳剂,通过单因素实验考察了原料中硅氢键与碳碳双键的摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量对含氢硅油中活性氢转化率的影响,确定了最佳反应条件:硅氢键与碳碳双键的摩尔比1∶1.20,n(HMS)∶n(AEPC)=1∶1,催化剂用量(基于反应物的总质量)30μg/g,溶剂用量(基于反应物的总质量)30%,反应温度90℃,反应时间5 h。在此条件下,活性氢转化率达到93.5%。通过FTIR和1H NMR方法对产物的分子结构进行了表征。破乳性能测试结果表明,在最佳条件下合成的聚硅氧烷原油破乳剂对原油具有较好的破乳效果。     

聚硅氧烷原油破乳剂的合成与表征

用含氢硅油为主链,在氯铂酸催化下与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯合成了梳型聚硅氧烷原油破乳剂.通过单因素实验考察了反应温度、反应时间及催化剂用量对反应转化率的影响,确定了最佳反应条件,在反应温度90℃、催化剂用量40 μg/g、反应时间6h的条件下,转化率可达90.1％.产物结构经过红外光谱和核磁共振进行了确证.     

聚硅氧烷原油破乳剂FW-135 的合成与破乳性能

针对辽河油田冷一联原油,在磺酸树脂催化下,基于含氢硅油为主链与丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成了非聚醚类聚硅氧烷原油破乳剂。通过单因素实验确定适宜合成条件为:反应温度80℃、反应时间5 h、催化剂用量为混合酸(丙烯酸和甲基丙烯酸)总量的21%、引发剂BPO用量为反应单体质量的1.0%。通过红外光谱分析了合成的聚硅氧烷破乳剂FW-135的结构,并考察其对辽河冷一联原油的破乳脱水性能。红外光谱分析表明,所合成的产物为目标产物。在破乳温度60℃、破乳时间120min、加剂量80mg/L的条件下,聚硅氧烷破乳荆对辽河冷一联原油的脱水率达90.65%,油水两相分离且界面清晰。     

聚醚低温破乳剂的合成及性能评价

针对油田稠油破乳难度大、常规破乳剂适应性差、脱水温度高的问题,合成了聚醚低温破乳剂P-51T,考察了环氧乙烷和环氧丙烷质量比及辅剂对破乳剂破乳脱水效果的影响,并在胜利油田孤五联合站开展了现场试验。研究表明,在起始剂与环氧乙烷的质量比1∶19、环氧乙烷和环氧丙烷质量比1∶3、聚醚与烷基苯磺酸单乙醇胺质量比5∶1的条件下合成的低温破乳剂P-51T,与油田常用破乳剂相比,具有脱水速度快、破乳效果好的特点,在较低温度下优势更为明显。现场试验结果表明,脱水温度从73数80℃降低至65℃,破乳剂P-51T处理后外输油含水低于0.8%,稳定达到指标要求(<2%)。低温破乳剂P-51T的推广应用可以减少加热能耗,降低生产成本,应用前景广阔。图3表3参18     

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。     

原油破乳剂概况及其选择评价方法

综述了国内外原油破乳剂的主要品种及其性能情况，介绍了原油破乳剂的选择及评价方法。在此基础上，给出了原油破乳剂复配的主要思路。     

丙烯酸改性聚醚破乳剂的制备与破乳性能评价

为提高破乳剂的破乳脱水效果、拓宽适用范围,用甲基丙烯酸对聚醚多元醇破乳剂EG-01、EG-02进行改性,优化了破乳剂的制备条件,研究了破乳剂对胜利油田、苏丹Hglig油田和中海油旅大油田原油的破乳脱水效果。结果表明,当酯化时间为6 h,酯化温度为110℃,甲基丙烯酸、聚醚多元醇和四乙烯五胺质量比为7∶2∶1,过氧化苯甲酰用量为物料总质量的0.2%时合成的破乳剂NG-01和NG-02的脱水效果最佳。与EG-01、EG-02相比,NG-01、NG-02脱水速率快,脱水效果好;三嵌段结构破乳剂NG-02的脱水效果好于二嵌段破乳剂NG-01;NG-02对胜利油田重质原油的脱水率大于90%,对苏丹油田中质原油和中海油旅大油田重质原油的脱水率大于95%。     

丙烯酸类共聚原油破乳剂的制备

以丙烯酸(AA),甲基丙烯酸(MAA),丙烯酸丁酯(BuAc),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,三乙醇胺与无水亚硫酸钠分别为链转移剂与终止剂,水为分散介质,采用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。考察了水用量、乳化剂用量、引发剂用量、加料速率、聚合温度、单体配比、链转移剂与终止剂用量等反应条件对产物破乳性能的影响,并且对原油破乳条件进行了讨论,对产物进行了红外检测分析。结果表明:在水用量60g、乳化剂用量1.6g、引发剂用量0.25g、加料时间130 min、聚合温度80～85℃、链转移剂与终止剂分别为0.1g与0.15 g、单体总量20 g、m(AA):m(MAA):m(BuAc):m(MMA)=0.75:0.25:12:2条件下,所得产物的原油破乳脱水率最佳。当加药量300 mg/L时,原油脱水率达97.01%。     

聚酰胺-胺星形聚醚原油破乳剂的合成与性能

以1.0G、2.0G、3.0G 乙二胺为核制备了星形大分子聚酰胺-胺,并与环氧丙烷、环氧乙烷进行烷氧基化反应制备了一系列具有多分支结构的二嵌段聚醚类破乳剂。采用浊点法测定了系列破乳剂的亲水亲油平衡值,单滴法测量了降低油水界面膜强度的能力,针对油包水型原油乳状液进行了破乳性能研究。结果表明:该系列聚醚破乳剂具有良好的界面活性,对油包水型原油乳状液脱水率超过90%,具有良好的破乳性能和适应性;破乳剂起始剂聚酰胺-胺代数越高,分支越多,所合成的聚醚破乳剂性能越好;随着聚酰胺-胺的代数及破乳剂质量浓度的增加,油滴液膜排液时间缩短,半生命期减小,破裂速率常数增大。     

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。     

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。     

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%。     

稠油破乳剂丙烯酸酯大单体的合成

以丙烯酸(AA)、壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚(NPE-108)为原料,在对甲苯磺酸的催化下,通过直接酯化反应合成了新型稠油破乳剂活性大单体丙烯酸壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯酯(NPEAA)。通过单因素实验考察了各因素对酯化率的影响。合成NPEAA的最佳工艺条件为:反应时间6h,反应温度130℃,酸聚醚摩尔比4.5∶1.0,催化剂用量为酸和聚醚总质量的4%,阻聚剂用量为酸和聚醚总质量0.6%。此条件下,酯化率达到95.31%。产物结构经过红外光谱进行了确证。     

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。     

复配型原油破乳剂的研制与工业应用

通过评价约20种商品破乳剂单剂对鲁宁管输原油乳液的脱水效果,筛选出2种协同效应较好的单剂PA-1、PB-2,并通过正交实验得出适宜的复配方案为:PA-1/PB-2(质量比)=1/(1～2),添加剂(含N低分子有机物)用量5％～10％,主剂总投加质量浓度13.5～18 mg’L。并命名该复配物为YL-2010破乳剂。其较佳使用质量浓度为30～40 mg/L,脱水率75.0％～77.5％,缓蚀率41.8％～50.2％,经武汉石油化工厂两套脱盐装置连续应用8个月,原油脱盐、脱水及切水油含量合格率均达100％。