[發明專利]一種陽離子聚合物改性原油破乳劑的合成方法

有效

• 申請號: 201310477854.4
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103484151A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 倪良;酈晨薇;應玨;王蕾;應軍;霍鵬偉;翟洪金;鄭磊
• 申請（專利權）人: 句容寧武高新技術發展有限公司
• 主分類號: C10G33/04
• 分類號: C10G33/04;C08G81/02;C08F226/02;C08F220/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明屬于石油工業用化學品領域，涉及一種新型原油破乳劑的合成方法，具體地說是一種適用于對原油乳狀液進行破乳脫水的陽離子聚合物改性原油破乳劑的合成方法。

背景技術

原油乳狀液的破乳脫水是石油生產和集輸過程中重要環節。破乳劑是所有油田不可缺少的化學助劑，它承擔著乳化原油破乳脫水的任務。隨著原油開采的不斷進行，采油技術的不斷開發和應用，原油乳狀液變得更加穩定，油田采出的大部分原油是以油水乳狀液形式開采出來的，原油含水率逐年增加，這就加重了乳化原油破乳脫水的任務。目前，石油工業最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳劑。從化學類型上看，國內破乳劑主要以非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，只是起始劑的種類不同而已，在制備較高分子量聚醚時副反應較多，制得的聚醚破乳劑分子量比較低，破乳劑脫水效果不理想，對不同原油油品的廣譜適應性差，特別是低溫破乳效果不盡人意。

為了提高此類破乳劑的適應性，近些年人們對該類破乳劑進行了一定程度的改性，以達到提高破乳和增強適應性的效果，擴鏈與支化就是對破乳劑進行梳狀化改性的常用方法。2002年我國研究人員陳妹和楊小龍等人將聚醚型破乳劑用丙烯酸和馬來酸酐酯化，酯化產物在引發劑作用下聚合，合成了丙烯酸擴鏈改性破乳劑。商紹程、張中洋等均研究過丙烯酸改性破乳劑的制備方法，雖然得到的聚合物改性破乳劑具有一定的破乳作用，但實際應用過程中發現破乳劑的水溶性欠佳，且由于功能基團單一，所以破乳劑適應性不強。為了改善破乳劑的溶解性，提高其功能活性，人們將水溶性單體如丙烯酰胺與丙烯酸共聚后，再與工業聚醚進行酯化從而實現對破乳劑的梳狀化改性，如專利申請號CN01113543.3、CN201010274323.1所述破乳劑。近年來，我們課題組也用丙烯酸對數十種起始劑制得的工業聚醚進行了擴鏈與支化改性，發現這類改性破乳劑水溶性較差，現場破乳劑溶液配制需要使用有機溶劑，不僅對環境造成污染，而且使用時存在安全隱患。另外，由于該類破乳劑分子結構中只含有非離子功能基團，所以對于原油的一些負電性表面不存在強烈相互作用，導致出現破乳作用不佳或適應性差的缺陷。

發明內容

為了克服聚丙烯酸改性聚醚破乳劑水溶性差、功能基團單一，以及適應性差的不足，本發明的目的是提供一種陽離子改性破乳劑的制備方法。該方法得到的破乳劑具有用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬等特點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種陽離子聚合物改性原油破乳的合成方法，其特征在于該合成方法如下：

1）將溶劑加入到帶有攪拌、滴加裝置和冷凝器的反應瓶中，控制溫度75~95^oC，在攪拌條件下，加入陽離子乙烯基單體、丙烯酸和引發劑，整個聚合過程控制在1~3小時內，反應結束后繼續保溫反應，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產物；所述溶劑是濃度為95%的乙醇；

?2）在上述中間產物中加入工業聚醚和溶劑，攪拌均勻后，加入酯化催化劑，升溫至100~160^oC，繼續攪拌反應3~5小時得粗產物，減壓蒸餾除去溶劑即得陽離子聚合物改性原油破乳劑，所述溶劑是甲苯。

本發明中，合成的原料重量以100%計，其中工業聚醚為50~90%，陽離子乙烯基單體為2~20%、丙烯酸為5~35%；引發劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1~5%；酯化催化劑加入量為丙烯酸重量的0.3~8%。

本發明所述工業聚醚，包括：以胺類為起始劑的嵌段聚醚，所用的胺為多乙烯多胺或乙二胺；以醇類為起始劑的嵌段聚醚，所用的醇為十八碳醇或丙二醇；烷基酚醛樹脂嵌段聚醚，合成起始劑時常用的烷基酚為壬基酚；酚胺醛樹脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚，起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產物。

本發明所述的陽離子乙烯基單體為60%二甲基二烯丙基氯化銨水溶液。

本發明所述的引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀等水溶性引發劑，以及偶氮二異丁腈和過氧化苯甲酰等油溶性引發劑。

本發明所述的酯化催化劑為磷酸、硫酸或對甲苯磺酸中的一種或兩種混合物。

本發明得到的破乳劑，分子鏈中同時含有非離子和陽離子兩種功能基團，能與原油的一些負電性表面發生強烈作用，使其轉變為熱力學不穩定體系而實現油水分離。該破乳劑具有用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬等特點。

具體實施方式

實施例1

一種陽離子聚合物改性原油破乳的合成方法，如下：