丙二醇嵌段聚醚及其聚硅氧烷改性产物的界面性能和破乳性能

对丙二醇嵌段聚醚进行含氢聚硅氧烷接枝改性，合成了丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷类破乳剂，研究了它们的界面行为和破乳能力。结果表明，丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷破乳剂比其前身物具有更好的界面性能和破乳能力。破乳剂的分子结构对其界面性能和破乳能力有较大的影响，多分支的破乳剂具有较好的破乳能力。     

破乳剂结构对原油破乳效果影响的研究

以1，2-丙二醇、四乙烯五胺、多乙烯多胺和酚胺树脂为起始剂合成了一系列环氧聚醚型破乳剂。对破乳剂的支链程度、分子量、EO／PO质量比以及嵌段类型对脱水效果的影响进行了系统研究。结果表明，在一定范围内，破乳剂的支链程度越高，分子量越大，脱水效果越好；同一原油对破乳剂的m（EO）／m（PO）值的要求有一定的确定性，只有当m（EO）／m（PO）值处于或接近最佳值时，才能达到最好的破乳效果；二嵌段与四嵌段破乳剂脱水率较高，无规均聚破乳剂脱水较快，三嵌段破乳剂脱出水色较清；酚胺树脂型破乳剂对稠油有良好的破乳作用。     

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。     

改性葡萄糖破乳剂的合成及其破乳性能

以4种烷基胺、葡萄糖、二氯乙基醚和嵌段聚醚为原料,Na OH为催化剂,经两步反应得到一种改性葡萄糖产物;采用FTIR和1H NMR等方法对反应产物进行表征;对产物的破乳性能进行评价。实验结果表明,经两步反应得到的产物为目的产物葡萄糖烷基胺聚醚(GAP-X,X表示烷基胺中C原子个数);对含水率(w)为28%~48%的W/O型原油乳液,GAP-X具有良好的破乳性能,脱水率随GAP-X中烷基链的增长而增大,其中,GAP-18的破乳性能最好;随破乳温度的升高,脱水率增大;脱水率随GAP-X用量的增大而增大;当W/O型原油乳液的含水率为39%时,在破乳温度65℃、破乳时间1 h、GAP-18用量200mg/L的条件下,脱水率可达到96.9%。     

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%。     

聚醚型原油破乳剂检验方法

在查阅大量文献的基础上,介绍了几种常用国产聚醚型破乳剂的化学组成及分离方法;并介绍了根据我国生产厂及研究单位实际情况,依据破乳剂的脱水效果和化学组成可以建立起来的分析测定方法。     

稠油破乳剂TKQ的研制与性能评价

针对胜利油田临盘采油厂的高含水稠油,研制出了低温高效破乳剂TKQ。该破乳剂由酚胺树脂聚醚和聚酰胺-季铵盐两种组分组成。结果表明,TKQ破乳剂在温度为30℃,浓度为100mg／l的条件下,静置90min时的脱水率可达90％,水相中含油量在100mg／l以下,无中间层,与临盘采油厂正在使用的破乳剂及其它商品破乳剂相比,优势明显。破乳剂TKQ对渤海SZ36-1油田的稠油也有很好的脱水效果,具有较好的适应性。     

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     

聚醚硅油作为汽轮机油新型破乳剂的研究

合成了聚醚硅油梳型共聚物作为汽轮机油新型破乳剂,分别用搅拌法和蒸汽法评价其破乳化性能。蒸汽法评价结果表明,聚醚硅油破乳剂的破乳化时间为90 s左右,比其它破乳剂降低约80 s,破乳化性能明显优于其它同类产品。同时,产品的抗泡沫性能和空气释放性能也能满足GB/T 12579—2002和SH/T 0308—1992标准要求。     

两种嵌段聚醚对油水界面性质的影响

通过测定不同沥青质含量下,典型支链型嵌段聚醚破乳剂AE-1和直链型嵌段聚醚破乳剂SP169在不同质量浓度和温度下的界面张力、界面扩散热力学参数和界面扩张模量,研究了两种嵌段聚醚对油水界面性质的影响。实验结果表明,SP169破乳剂降低界面张力的能力更强;在温度与沥青质含量不变的情况下,SP169破乳剂的熵变小于AE-1破乳剂,表明SP169破乳剂分子在界面上的混乱度更小,组成了比AE-1破乳剂更为有序、紧凑的排列;AE-1破乳剂与沥青质形成的界面膜的扩张模量小于SP169破乳剂与沥青质所形成的界面膜的扩张模量,即加入AE-1破乳剂的油水界面膜的强度更弱。在温度65℃、含水率(以水的质量分数计)40%的条件下,AE-1破乳剂具有比SP169破乳剂更好的破乳性能。     

原油破乳剂筛选及破乳效果研究

依据“破乳性评分”（DV）值,采用室内瓶试法为大港扣50区混合原油筛选出性能较好的破乳剂。考察了温度和破乳剂浓度对脱水效果的影响,结果表明,选用庄大破乳剂,温度60℃,破乳剂浓度100mg／L条件下,脱水效果最好,脱出水色清,油水界面齐,脱水后原油含水率0．57％,脱出水中含油6．34mg／L。采用滴体积法测定了破乳剂及破乳剂浓度对原油及沥青质、芳香分、胶质和饱和分4组分的油水动态界面张力的影响,结果表明,原油及4组分中加入破乳剂后,界面张力都降低,尤其是庄大破乳剂对油／水界面张力降低幅度最大;随着破乳剂浓度的增加,原油及4组分油／水界面张力呈现下降趋势,但当破乳剂浓度大于100mg／L时,界面张力呈现上升趋势,各组分出现最低界面张力时对应破乳剂浓度基本在100mg／L左右。因此,选择庄大破乳剂,其浓度100mg／L对脱水和降低油／水界面张力效果都好。     

聚醚磺酸盐提高蒸汽吞吐效果的研究

针对乐安油田稠油油藏特点,研制了一种新型聚醚磺酸盐表面活性剂,可有效降低油水界面张力,最低界面张力可达3.4×10-4 mN·m-1,并具有良好的起泡能力和乳化能力.现场采用前置注入及伴注注入方式,有效改善热采稠油油藏吞吐效果.该技术在革20区块推广应用了5口井,取得了良好增产效果.     

三元络合光度法测定油田污水中聚醚型破乳剂

利用磷钨酸（PTA）-MgCl₂-破乳剂三元络合原理,建立了分光光度法测定油田污水中非离子聚醚型破乳剂TA1031含量的方法。优选的测定条件为:测定波长480nm,10%MgCl₂溶液0.4mL,10%PTA 1 mL,5%氢醌硫酸溶液3 mL,溶液的pH值为2.0,反应静止时间为5 min。TA1031的质量浓度在0～30 mg/L范围时,线性关系良好,线性回归方程为:A=0.0378c+0.0083,相关系数R=0.9912。用三羟基甲基氨基甲烷-盐酸（Tris-HCl）缓冲液代替蒸馏水,对PTA-MgCl₂沉淀剂体系进行简化,加入0.7mL浓度为0.050mo1/L的Tris溶液。用改进方法测定陈庄采出污水配制的TA1031溶液,TA1031质量浓度在0～36 mg/L的线性关系良好,线性回归方程为A=0.0283c+0.1135,相关系数R=0.9904,5次测定的相对误差小于5%。改进方法用于测定陈庄油田现场污水配制的破乳剂LE-28E及破乳剂CZ的含量,线性范围分别为0～40mg/L和0～45mg/L,相关系数分别为0.9953和0.9929。     

The Preparation of a Polyether Demulsifier Modified by Nano-SiO2 and the Effect on Asphaltenes and Resins

Abstract

In order to enlarge the range of applications of nanomaterials and improve the performance of macromolecular polymer demulsifier, nano-SiO₂ was integrated with polyether demulsifier TA1031 to form nanomodified demulsifier using an in situ synthesis method. Analysis of the polyether demulsifier modified by nano-SiO₂ was performed using transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The result showed that applying nanomaterials to crude oil demulsifier greatly improves the performance of the original demulsifier. When the ratio of nano-SiO₂ and TA1031 is 1:10, the performance of the nanomodified demulsifier was best, and the ratio of demulsification was improved by about 20%. The time of demulification and dewatering was also greatly shortened by about 30 min. The influence of nanomodified demulsifier on the asphaltenes and resins was studied by FTIR.     

C_5石油树脂生产工艺的改进

改进了Ｃ５石油树脂生产所用催化剂和脱除产品中残存催化剂的方法。改进后的工艺与原工艺比较，大大缩短了反应时间，减少了操作费用和能耗，降低了生产成本，提高了产品质量。     

炼油厂水包油型乳状液破乳研究

针对我国原油在加工过程中产生的水包油型乳状液进行了破乳研究。讨论了此类乳状液的形成主要是由于分散相油滴表面带负电荷，形成Ｓｔｅｒｎ层，油滴相互排斥，形成了稳定的乳状液。进行了破乳剂的评选，评选出ＨＳＧ系列中阳离子破乳剂对此类乳状液有好的破乳效果。讨论了阳离子破乳剂的组成对破乳效果的影响，ＨＳＧ、ＨＳ系列阳离子破乳剂中，分子含氮原子数量多，所带的正电荷多，电中和能力强，破乳效果好，进行了破乳机理的探