一种油溶性破乳剂及其制备方法技术

一种油溶性破乳剂及其制备方法，将苯基含氢硅油和有机溶剂加入反应釜中，搅拌下升温至70～75℃，在此温度下加入适量的催化剂，然后升温至80～130℃，再滴加长链碳烯烃和聚醚的混合物，滴加完毕后，在此温度下反应5～10h后，减压蒸馏除去低沸物和未反应的原料，得到新型油溶性破乳剂。其中，苯基含氢硅油与聚醚和长链烷基的混合物的摩尔比为1:(1～1.3)，聚醚和长链碳烯烃的摩尔比为1:(1～4)；本发明专利技术提供的新型油溶性破乳剂，在破乳应用时能延长作用时间，而且具有高效的破乳效果和适用范围广以及使用量少和毒性小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工领域，应用于原油破乳脱水方面，具体涉及一种油溶性破乳剂及其制备方法。
技术介绍
原油开采已进入三次采油阶段，再加上各种油田助剂的广泛使用，使原油采出液成分更加复杂，原油乳状液更加稳定，破乳难度越来越大。若采用常规破乳剂处理,需提高用量和破乳温度，势必造成费用的增加和能源的消耗。因此，新型高效的破乳剂亟需研发。市场上的破乳剂分为水溶性和油溶性两大类，而常用的破乳剂多是以环氧乙烷和环氧丙烷为单体的嵌段聚醚类破乳剂，该类型属于水溶性破乳剂。水溶性破乳剂是通过取代油水界面的天然乳化剂，来破坏乳液界面膜，造成界面膜的破坏，进而引起破乳。然而随着原油乳液组成和结构的复杂化，水溶性破乳剂已不能很好的适应变化，破乳程度有所下降。而且，从环境保护方面来看，水溶性破乳剂最终将随排出的污水进入到水处理系统中，为后续水处理带来不便，影响环境。因此，从长远发展来看，油溶性破乳剂将会越来越受人们欢迎。中国专利CN101693846A公开了一种多元复配油溶性破乳剂，该油溶性破乳剂具有脱水速度快，净化油含水率低以及脱出水含油率低的特点；中国专利CN104927896A公开了一种稠油油田用高效油溶性破乳剂，该破乳剂具有较强表面活性、较好的亲水亲油性能等特点。然而专利CN101693846A报道的是一种复配型的破乳剂，在达到相似破乳效果的条件下，会造成原料成本的增加。该多元复配的油溶性破乳剂其中包括5～10％的含氟表面活性剂，含氟物质的使用会造成原料成本大大提高，而且造成环境污染。该专利报道的破乳剂虽然广谱性较好，可是存在脱水量低，脱水率不高的问题。专利CN104927896A报道的稠油油田用高效油溶性破乳剂，在反应方式上，采用的是酯化的方式制成的，而酯化反应的条件不易控制，属于可逆反应，一般情况下反应进行不彻底，这会造成原料的浪费，还会给后续处理带来不便。并且不适合大规模生产。该专利使用的原料石脑油同样存在毒性大，对人体和环境造成危害的问题。
技术实现思路
为克服现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种油溶性破乳剂及其制备方法，该方法制备的破乳剂具有破乳速度快、脱水率高、使用量少以及毒性小的特点，而且合成工艺和反应原理简单，该方法采用一锅法，既节省了操作步骤，也提高了反应效率，降低了生产成本。为实现上述目的，本专利技术是通过下述技术方案来实现的：一种油溶性破乳剂，该油溶性破乳剂的结构式如下：其中，R1为-CH2CH2CH2O(C2H4O)m(C3H6O)nR3，R3为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7；R2为-CaH2a+1，a为10～20；x、y1、y2、z均为整数，x、y1、y2、z均为10～200；m、n均为整数，m＝0～40，n＝0～30，且m、n不同时为0。一种油溶性破乳剂的制备方法，将苯基含氢硅油和有机溶剂加入反应釜中，搅拌下升温至70～75℃，在此温度下加入催化剂，然后升温至80～130℃，再滴加长链碳烯烃和聚醚的混合物，滴加完毕后，在80～130℃温度下反应5～10h后，减压蒸馏，得到油溶性破乳剂；其中，苯基含氢硅油与长链碳烯烃和聚醚的混合物的摩尔比为1:(1～1.3)，聚醚和长链碳烯烃的摩尔比为1:(1～4)，催化剂的质量与苯基含氢硅油、长链碳烯烃和聚醚的混合物总质量的比为30～40μg：1g，催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。所述苯基含氢硅油中含氢质量百分数为0.1～0.5％，含苯质量百分数为20～40％，粘度为10～30mpa·s，折光率为1.50。所述聚醚为烯丙醇聚醚，结构式为其中，R3为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7；；m、n均为整数，m＝0～40；n＝0～30，且m、n不同时为0。所述长链碳烯烃为碳原子数为10到碳原子为20之间的碳烯。所述长链碳烯烃纯度为99～99.9％。所述有机溶剂为甲苯或异丙醇。所述有机溶剂的质量为苯基含氢硅油与长链碳烯烃和聚醚的混合物的总质量的30％。所述氯铂酸的异丙醇溶液的质量浓度为2％。所述滴加时间为10～60min。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.由于原油中多以沥青质、胶质为主的天然乳化剂存在，沥青质物质是由复杂的芳香稠环和侧链组成。胶质也有相似的化学结构。因此根据相似相溶的原理，破乳剂分子在原油和油水界面膜上都有很好的溶解扩散性，使其可以快速到达油水界面膜并置换顶替部分天然乳化剂，以降低界面膜强度并导致其破裂，实现油水分离。本专利技术直接使用苯基含氢硅油为原料，苯基的引入不仅能提高破乳效果，而且苯基含氢硅油较之甲基硅油或其它改性含氢硅油，具有更好的耐高温性能，抗辐射性能，润滑性能和溶解性能。2.本专利技术通过调节亲水性的聚醚和亲油性的长链碳烯烃的摩尔比，制备了一种新型的油溶性破乳剂。聚醚基团的引入不仅能使产物具有低表面张力、耐高低温、疏水等，同时又具有聚醚链段提供的润滑作用、良好的铺展性和乳化稳定性等特殊性质，对聚醚改性硅氧烷进行再改性后的表面活性剂具有更优异的应用效果。3.本专利技术提供的新型油溶性破乳剂，在破乳应用时能延长作用时间，而且具有高效的破乳效果和适用范围广以及使用量少和毒性小的优点。实验证明：在破乳温度75℃，破乳时间2.5h，破乳剂用量200mg/L时，破乳率可高达90％以上。4.该方法制备的破乳剂具有破乳速度快、脱水率高、使用量少以及毒性小的特点，而且合成工艺和反应原理简单，该方法采用一锅法，既节省了操作步骤，也提高了反应效率，降低了生产成本。进一步的，本专利技术采用的是甲基封端的烯丙醇聚醚，惰性的甲基，大大减小了副反应的发生。附图说明图1是本专利技术的合成路线图。图2是本专利技术实施例5制得的产物的红外光谱图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步详细说明，但并不用于限制本专利技术的实施范围。本专利技术提供的一种油溶性破乳剂，其结构式如下：其中，R1为-CH2CH2CH2O(C2H4O)m(C3H6O)nR3，R3为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7，R3为-C3H7时，可以为正丙基、异丙基；R2为-CaH2a+1，a为10～20，即R2为碳原子数为10到20的烷基，支链的直链的均可。x、y1、y2、z均为整数，x、y1、y2、z范围均为10～200；m、n均为整数，m＝0～40；n＝0～30，且m、n不同时为0。本专利技术中长链碳烯烃为碳原子数为10到碳原子为20之间的碳烯，支链的直链的均可；长链碳烯烃纯度为99～99.9％。参见图1，上述结构的油溶性破乳剂的制备方法为：将苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油溶性破乳剂，其特征在于，该油溶性破乳剂的结构式如下：其中，R1为‑CH2CH2CH2O(C2H4O)m(C3H6O)nR3，R3为‑H、‑CH3、‑C2H5或‑C3H7；R2为‑CaH2a+1，a为10～20；x、y1、y2、z均为整数，x、y1、y2、z均为10～200；m、n均为整数，m＝0～40，n＝0～30，且m、n不同时为0。

【技术特征摘要】
1.一种油溶性破乳剂，其特征在于，该油溶性破乳剂的结构式如下：
其中，R1为-CH2CH2CH2O(C2H4O)m(C3H6O)nR3，R3为-H、-CH3、-C2H5或-C3H7；R2为
-CaH2a+1，a为10～20；x、y1、y2、z均为整数，x、y1、y2、z均为10～200；m、n均为整数，
m＝0～40，n＝0～30，且m、n不同时为0。
2.一种油溶性破乳剂的制备方法，其特征在于，将苯基含氢硅油和有机溶剂加入反应釜
中，搅拌下升温至70～75℃，在此温度下加入催化剂，然后升温至80～130℃，再滴加长链
碳烯烃和聚醚的混合物，滴加完毕后，在80～130℃温度下反应5～10h后，减压蒸馏，得到
油溶性破乳剂；其中，苯基含氢硅油与长链碳烯烃和聚醚的混合物的摩尔比为1:(1～1.3)，
聚醚和长链碳烯烃的摩尔比为1:(1～4)，催化剂的质量与苯基含氢硅油、长链碳烯烃和聚
醚的混合物总质量的比为30～40μg：1g，催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
3.根据权利要求2所述的油溶性破乳剂的制备方法，其特征在于，所述苯基含氢硅油中
含氢质量百分数为0.1～0.5％，含苯质量百分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭睿，杨江月，李欢乐，刘爱玉，程敏，甄建斌，王超，李晓芳，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61