高效原油破乳剂的合成及破乳性能研究

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1、高效原油破乳剂的合成及破乳性能研究王慧龙姜文凤信晓义辛剑(大连理工大学化学系116023)摘要合成了一种丙烯酸类非聚醚聚合物，考察了其和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚复配后对胜利油田原油乳状液的破乳作用。研究表明，二者以一定的比例复配后对原油具有优异的破乳性能，破乳效果优于单独使用该丙烯酸类非聚醚聚合物和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚。关键词破乳剂;原油乳状液;丙烯酸聚合物原油乳状液在原油生产中形成，它的形成给原油的运输和加工带来诸多不便，因而原油乳状液的脱水具有重要意义。通过加人化学破乳剂脱出原油乳状液中的水是最经济适

2、用的方法川。本工作合成了一种丙烯酸类非聚醚聚合物，考察了其和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚复配后对胜利油田原油乳状液的破乳作用。研究表明，二者以一定的比例复配后对原油具有优异的破乳性能，破乳效果优于单独使用该丙烯酸类非聚醚聚合物和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚。原油破乳后的脱水率高，脱出水质清，具有较高的生产实用价值。1室内实验1.1实验方法本实验研究中均采用通常的“小瓶试验法”进行破乳。将质量比为1;1的胜利原油和去离子水放在烧杯中，用搅拌机以1040转/分的速度搅拌4小时，形成原油乳状液。将原油乳状液倒人容量为50m

3、L的具塞比色管中，放在水浴中10-20分钟，然后加人破乳剂，振摇200次左右，静置于恒温水浴中，在15,30,45,60,120min时观察油水界面，记录脱水量。乳状液类型的鉴别方法有:稀释法、滤纸润湿法、染色法、电导法、荧光法等。本实验采用稀释法和滤纸润湿法鉴别乳状液的类型。综合上述两种方法得出本实验中原油乳状液为W/0型[(2l01.2丙烯酸类共聚破乳剂的合成将计量比的苯乙烯，甲基丙烯酸甲醋，丙烯酸丁醋，丙烯酸混合，加人溶剂甲苯中。用油溶性的过氧化苯甲酞做引发剂。通氮气保护。控制60一100℃的温度下

4、反应4一10小时，减压蒸馏除去溶剂和未反应HC=CH2CH30CH30IIIII+HZ2cC一=CI一-CII-OHH2C=C-C-OCH3H2C=C-C-OC4H9。0随H”C-O-O-H2HHZ2CIHsHzHH2H-FC-CC-罕3}-FC-C}-fC-C}-C=0C=0C=0IIIOCH3OC4H9OH的原料单体后的得到白色粘稠产物。反应方程式如下:2结果与讨论2.1破乳剂配方的确定我们考虑将聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚与合成的丙烯酸类聚合物复配使用对原油乳液破乳。通过正交实验确定破乳剂的配方。以加人破

5、乳剂破乳2小时后的乳液脱水量做参考量。破乳剂组成取三个因素，每个因素取三个水平。三个因素分别是A:聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚/丙烯酸类聚合物重量比;B:有机溶剂的含量;C:有机溶剂的种类(表1)0表1复配破乳剂组成情况聚醚/丙烯酸类聚合物有机溶剂含量有机溶剂种类破乳剂号水平内容水平内容水平内容111:1150%3甲醇:乙醇二1:1222:3150%1甲醇333:2150%2乙醇411:1230%2乙醇522:3230%3甲醇:乙醇二1:1633:2230%1甲醇711:1370%1甲醇822:3370%2乙醇

6、933:2370%3甲醇:乙醇二1:1表2正交实验结果分析实验号ABC2h脱水量/mL实验号ABC2h脱水量/mL11138.022118.033128.541228.552238.563218.571319.082328.093339.5K,25.524.525.5KZ24.525.525.0K325.525.525.0R1.01.00.5这正交实验结果见表2。由表2中的结果可看出聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚与丙烯酸聚合物的重量比为1:1或3:2;有机溶剂含量为30%或70%;有机溶剂选用甲醇或乙醇为较好的破

7、乳剂组成。考虑到破乳剂的粘度和溶解性等情况，最终确定破乳剂组成及含量为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚与丙烯酸聚合物的重量比为1:1，乙醇做溶剂，乙醇含量为70%o-2.2破乳剂对胜利原油乳液的破乳性能将重量比为1:1的胜利原油和去离子水放人烧杯中，室温下用搅拌机以1040转/分的速度搅拌4小时，形成原油乳状液。考察破乳剂对胜利原油乳液的破乳性能。n八引材9户J-l0n-I[二扮ull1训训nl‘石，关口︶勺超翅-.-554C0n0~65℃~山~，5℃-*-85℃7.57.002040608010012001020

8、3040506070破乳剂加入量加9时间/min图1不同破乳剂加入量下的原油脱水量图2不同温度下原油乳液脱水量与时间的关系曲线图1是以加人破乳剂2小时后的脱水量做参考量，破乳剂加人量与原油乳液脱水量的关系曲线。由图可见，在破乳剂的加人量为45mg以前，脱水量随加人量的增加而增加，在加人量为45mg时脱水量达到最大值。超过45mg时，脱水量反而下降。造成这种现象的原因可能是破乳剂是表面活性剂，在适量的时候作为破乳剂，超过一定量反