低界面张力破乳剂及其制备方法技术

技术编号:21133634 阅读:39 留言:0更新日期:2019-05-18 03:04
本发明专利技术涉及破乳剂及其制备方法技术领域,是一种低界面张力破乳剂及其制备方法,前者采用烷基酚、胺类物质和甲醛溶液为起始剂,将有机溶剂作为破乳剂助剂加入后,在碱类物质催化剂的催化作用下与环氧乙烷和环氧丙烷发生聚合反应,得到多支状聚醚中间产物,再加入十八烷基羧基甜菜碱,与其发生酯化反应进行改性,得到低界面张力破乳剂。本发明专利技术低界面张力破乳剂的分子量为5×10

Low interfacial tension demulsifier and its preparation method

The invention relates to demulsifier and its preparation technology field, which is a low interfacial tension demulsifier and its preparation method. The former uses alkyl phenol, amine and formaldehyde solution as initiator, organic solvent as demulsifier assistant, and reacts with ethylene oxide and propylene oxide under the catalysis of alkali material catalyst to obtain polyether intermediate product. A low interfacial tension demulsifier was prepared by esterification of Octadecyl carboxyl betaine with the product. The molecular weight of the low interfacial tension demulsifier of the invention is 5*10.

【技术实现步骤摘要】
低界面张力破乳剂及其制备方法
本专利技术涉及破乳剂及其制备方法
,是一种低界面张力破乳剂及其制备方法。
技术介绍
目前油田开发已处于中后期,随着原油采油进程的推进,采出液由低含水逐渐向高含水递增、乳液稳定性持续增强,致使地面集输工艺的处理温度不断升高、破乳剂药浓度增大、脱水时间延长、热化学沉降脱水罐扩容,管理运行成本增高。目前各个油田主要采用大罐热化学沉降脱水工艺,面临热耗高、设备罐容大、管理运行成本高、不环保的问题。油田采出乳状液为热力学不稳定体系,主要为W/O、O/W、O/W/O型等复杂体系,综合含水率高达90%以上,破乳剂的破乳机理为液珠聚集、油水界面膜破裂(膜排水)、水滴聚结、沉降,其中油水界面膜破裂是破乳的关键,界面膜的黏度、强度、厚度决定了界面膜能否快速破裂。目前油田采出液破乳主要采用热化学大罐沉降脱水工艺,通常采用提高脱水温度、增大破乳剂加药浓度的方式来强化油水分离效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低界面张力破乳剂及其制备方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有破乳剂存在脱水温度高、破乳剂加药浓度高、脱水时间长以及油水分离效果差的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种低界面张力破乳剂及其制备方法,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的烷基酚和胺类物质混合搅拌并加热升温到100℃至烷基酚溶解,得到第一混合物;第二步,第一混合物冷却至40℃至45℃时与甲醛溶液混合并保温反应30min至35min,得到第二混合物,其中,甲醛溶液的质量分数为36%;第三步,向第二混合物中加入所需量的有机溶剂并升温至100℃至110℃后反应1.5h至2.5h,得到第三混合物,将第三混合物回流升温至100℃至110℃,至第三混合物中的水和有机溶剂蒸发后,得到酚胺树脂,其中,烷基酚、胺类物质、甲醛溶液和有机溶剂的重量比为1:2.5至3:1.4至1.5:2.8至3;第四步,将所需量的酚胺树脂和碱类物质均匀混合并搅拌升温至68℃至75℃,进行抽真空至-0.098MPa后,继续搅拌升温至100℃至110℃时,加入所需量的环氧丙烷,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2.5h至3h,得到第四混合物,其中,酚胺树脂、碱类物质和环氧丙烷的重量比为1:1:200;第五步,将第四混合物老化2h至2.5h、温度降至100℃至110℃时,将所需量环氧乙烷混合,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2h至2.5h后老化1h至1.5h,得到多支状聚醚中间产物,其中,环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1.5:1;第六步,将所需量的多支状聚醚中间产物在100℃至105℃条件下真空脱水后与甜菜碱类化合物减压反应0.5h至1h,得到低界面张力破乳剂,其中,多支状聚醚中间产物与甜菜碱类化合物的重量比为20:1至20。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进:上述烷基酚为甲基酚、二甲基酚和三甲基酚中的一种以上;胺类物质为乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种以上;碱类物质为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化纳和氢氧化钾中的一种以上;有机溶剂为甲醇、甲苯和二甲苯中的一种以上。上述胺类物质为乙烯二胺。上述有机溶剂为二甲苯。上述甜菜碱类化合物为十八烷基羧基甜菜碱。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种低界面张力破乳剂的制备方法,按照下述步骤进行:第一步,将所需量的烷基酚和胺类物质混合搅拌并加热升温到100℃至烷基酚溶解,得到第一混合物;第二步,第一混合物冷却至40℃至45℃时与甲醛溶液混合并保温反应30min至35min,得到第二混合物,其中,甲醛溶液的质量分数为36%;第三步,向第二混合物中加入所需量的有机溶剂并升温至100℃至110℃后反应1.5h至2.5h,得到第三混合物,将第三混合物回流升温至100℃至110℃,至第三混合物中的水和有机溶剂蒸发后,得到酚胺树脂,其中,烷基酚、胺类物质、甲醛溶液和有机溶剂的重量比为1:2.5至3:1.4至1.5:2.8至3;第四步,将所需量的酚胺树脂和碱类物质均匀混合并搅拌升温至68℃至75℃,进行抽真空至-0.098MPa后,继续搅拌升温至100℃至110℃时,加入所需量的环氧丙烷,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2.5h至3h,得到第四混合物,其中,酚胺树脂、碱类物质和环氧丙烷的重量比为1:1:200;第五步,将第四混合物老化2h至2.5h、温度降至100℃至110℃时,将所需量环氧乙烷混合,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2h至2.5h后老化1h至1.5h,得到多支状聚醚中间产物,其中,环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1.5:1;第六步,将所需量的多支状聚醚中间产物在100℃至105℃条件下真空脱水后与甜菜碱类化合物减压反应0.5h至1h,得到低界面张力破乳剂,其中,多支状聚醚中间产物与甜菜碱类化合物的重量比为20:1至20。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进:上述烷基酚为甲基酚、二甲基酚和三甲基酚中的一种以上;胺类物质为乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种以上;碱类物质为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化纳和氢氧化钾中的一种以上;有机溶剂为甲醇、甲苯和二甲苯中的一种以上。上述胺类物质为乙烯二胺。上述有机溶剂为二甲苯。上述甜菜碱类化合物为十八烷基羧基甜菜碱。本专利技术低界面张力破乳剂的分子量为5×105mN/m,其通过在多支状聚醚中间产物中改性接入了十八烷基羧酸甜菜碱,使得油水界面张力在很短时间内达到10-4mN/m或更低的数量级,实现在较低的加药浓度及较低的反应温度下脱水速度更快、脱出水含油量低,可以节省大量的能量,降低原油开采成本。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制,可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本专利技术中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明,均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品;本专利技术中的百分数如没有特殊说明,均为质量百分数;本专利技术中的溶液若没有特殊说明,均为溶剂为水的水溶液,例如,盐酸溶液即为盐酸水溶液;本专利技术中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度,一般定义为25℃。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述:实施例1:该低界面张力破乳剂,按照下述步骤得到:第一步,将所需量的烷基酚和胺类物质混合搅拌并加热升温到100℃至烷基酚溶解,得到第一混合物;第二步,第一混合物冷却至40℃至45℃时与甲醛溶液混合并保温反应30min至35min,得到第二混合物,其中,甲醛溶液的质量分数为36%;第三步,向第二混合物中加入所需量的有机溶剂并升温至100℃至110℃后反应1.5h至2.5h,得到第三混合物,将第三混合物回流升温至100℃至110℃,至第三混合物中的水和有机溶剂蒸发后,得到酚胺树脂,其中,烷基酚、胺类物质、甲醛溶液和有机溶剂的重量比为1:2.5至3:1.4至1.5:2.8至3;第四步,将所需量的酚胺树脂和碱类物质均匀混合并搅拌升温至68℃至75℃,进行抽真空至-0.098MPa后,继续搅拌升温至100℃至110℃时,加入所需量的环氧丙烷,在温度为120℃至140℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低界面张力破乳剂,其特征在于按照下述步骤得到:第一步,将所需量的烷基酚和胺类物质混合搅拌并加热升温到100℃至烷基酚溶解,得到第一混合物;第二步,第一混合物冷却至40℃至45℃时与甲醛溶液混合并保温反应30min至35min,得到第二混合物,其中,甲醛溶液的质量分数为36%;第三步,向第二混合物中加入所需量的有机溶剂并升温至100℃至110℃后反应1.5h至2.5h,得到第三混合物,将第三混合物回流升温至100℃至110℃,至第三混合物中的水和有机溶剂蒸发后,得到酚胺树脂,其中,烷基酚、胺类物质、甲醛溶液和有机溶剂的重量比为1:2.5至3:1.4至1.5:2.8至3;第四步,将所需量的酚胺树脂和碱类物质均匀混合并搅拌升温至68℃至75℃,进行抽真空至‑0.098MPa后,继续搅拌升温至100℃至110℃时,加入所需量的环氧丙烷,在温度为120℃至140 ℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2.5h至3h,得到第四混合物,其中,酚胺树脂、碱类物质和环氧丙烷的重量比为1:1:200;第五步,将第四混合物老化2h至2.5h、温度降至100℃至110℃时,将所需量环氧乙烷混合,在温度为120℃至140 ℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2h至2.5h后老化1h至1.5h,得到多支状聚醚中间产物,其中,环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1.5:1;第六步,将所需量的多支状聚醚中间产物在100℃至105℃条件下真空脱水后与甜菜碱类化合物减压反应0.5h至1h,得到低界面张力破乳剂,其中,多支状聚醚中间产物与甜菜碱类化合物的重量比为20:1至20。...

【技术特征摘要】
1.一种低界面张力破乳剂,其特征在于按照下述步骤得到:第一步,将所需量的烷基酚和胺类物质混合搅拌并加热升温到100℃至烷基酚溶解,得到第一混合物;第二步,第一混合物冷却至40℃至45℃时与甲醛溶液混合并保温反应30min至35min,得到第二混合物,其中,甲醛溶液的质量分数为36%;第三步,向第二混合物中加入所需量的有机溶剂并升温至100℃至110℃后反应1.5h至2.5h,得到第三混合物,将第三混合物回流升温至100℃至110℃,至第三混合物中的水和有机溶剂蒸发后,得到酚胺树脂,其中,烷基酚、胺类物质、甲醛溶液和有机溶剂的重量比为1:2.5至3:1.4至1.5:2.8至3;第四步,将所需量的酚胺树脂和碱类物质均匀混合并搅拌升温至68℃至75℃,进行抽真空至-0.098MPa后,继续搅拌升温至100℃至110℃时,加入所需量的环氧丙烷,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2.5h至3h,得到第四混合物,其中,酚胺树脂、碱类物质和环氧丙烷的重量比为1:1:200;第五步,将第四混合物老化2h至2.5h、温度降至100℃至110℃时,将所需量环氧乙烷混合,在温度为120℃至140℃、压力为0.2MPa至0.4MPa的条件下反应2h至2.5h后老化1h至1.5h,得到多支状聚醚中间产物,其中,环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1.5:1;第六步,将所需量的多支状聚醚中间产物在100℃至105℃条件下真空脱水后与甜菜碱类化合物减压反应0.5h至1h,得到低界面张力破乳剂,其中,多支状聚醚中间产物与甜菜碱类化合物的重量比为20:1至20。2.根据权利要求1所述的低界面张力破乳剂,其特征在于烷基酚为甲基酚、二甲基酚和三甲基酚中的一种以上;胺类物质为乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种以上;碱类物质为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化纳和氢氧化钾中的一种以上;有机溶剂为甲醇、甲苯和二甲苯中的一种以上。3.根据权利要求2所述的低界面张力破乳剂,其特征在于胺类物质为乙烯二胺。4.根据权利要求2或3所述的低界面张力破乳剂,其特征在于碱类物质为氢氧化钾。5.根据权利要求2或3或4所述的低界面张力破乳剂,其特征在于有机溶剂为二甲苯。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的低界面张力破乳剂,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:李琴琴钟万有刘延永王良胜丁陈玉于卫静周强强武晓龙高青赵柯汤国强
申请(专利权)人:新疆科力新技术发展股份有限公司山东沾化鲁新化工有限公司
类型:发明
国别省市:新疆,65

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