[发明专利]一种聚电解质型原油脱盐破乳剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚电解质型原油脱盐破乳剂的制备方法，属于石油化工领域。

背景技术

随着工业的迅速发展，石油的需求量越来越大，提高石油采收率具有非常重要的意义。由于化学驱的使用量不断增大，加之原油的重质化和高酸值化日益严重，原油中的金属离子含量逐渐上升。原油中的盐主要是无机盐，大都溶于其所含的水中，水与油形成了稳定的油包水(W/O)型乳状液。原油脱盐的关键在于脱水，而脱水的关键在于破乳。原油中的天然乳化液吸附在油水界面，形成具有一定强度的粘弹性膜，给乳滴聚结造成了动力学障碍，使原油乳状液具有了稳定性。破乳的原则是破坏乳状液稳定的因素，国内外对原油破乳研究较多成功开发了许多破乳方法。油田最常用的是加入破乳剂，破乳剂是当今油田和炼厂必不可少的化学试剂之一。随着石油工业的发展，破乳剂的需求量日益增加，对其性能要求也更为苛刻。如果开发出一种新型高效的深度脱盐破乳剂，在破乳的同时能够脱除油溶性盐，将对我国原油加工有十分重要的意义。

原油破乳的方法主要有化学法、电法、离心分离法、超声波法、生物法等。其中化学法和电法最常用，但电法对设备及工艺条件要求较高，实施比较复杂，前期投入和后期运行费用都比较高；化学法是一种经济合理的方法。

破乳剂的破乳过程一般分为3个阶段：(1)破乳剂加入原油乳状液后，让它分散在整个油相中，并能进入被乳化的水珠内；(2)破乳剂渗入到乳化水珠的保护层，并使保护层脆弱变皱破坏，保护层破坏后，被乳化的水珠互相接近并接触；(3)水珠聚结，被乳化的水珠从连续向分离出来。

从1914年报道的Barnickel用0.1％的FeS0₄溶液在35℃～60℃使乳化原油破乳起，先后开发出三代破乳剂。20世纪20年代至30年代为解决水包油型原油乳状液破乳，出现了第一代低分子离子型破乳剂，如脂肪酸盐、环烷酸盐等阴离子型破乳剂，季铵盐类阳离子型破乳剂。此类型破乳剂优点是价格低廉，缺点是用量大、效果差、易受电解质的影响等。20世纪40年代至50年代，环氧乙烷生产的工业化促使了环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物的出现。由此发展了第二代油包水乳化原油的破乳剂，主要是低分子非离子型表面活性剂。自20世纪60年代以后，人们开发出第三代以高相对分子质量聚醚为主的破乳剂。国外对原油破乳剂进行了大量的研究，提出了大量的专利。最早作为破乳剂的非离子表面活性剂是以烷基酚、脂肪醇作为憎水基团，接枝共聚一定数量的环氧乙烷制备的。随着三次采油技术的大规模现场实验，新型原油破乳剂不断涌现。进入80年代后，单纯环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂开始被聚胺类、聚合物型、两性离子型破乳剂所取代，最低用量降到100mg/L以下。但这些破乳剂的缺点是专一性强，适应性差。因此人们又通过改性或复配研制复合破乳剂以及超高分子量高效破乳剂，从而把破乳剂的应用研究推向了一个新的台阶。

为解决上述问题，近年来出现多起始剂制备原油破乳剂的方法。中国专利CN200510130345介绍了一种聚醚型原油破乳剂。以多乙烯多胺或壬基酚醛树脂为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷反应得到聚醚，再将聚醚与扩链剂、吡啶混合反应得到。该发明有制备工艺简单，用量少，破乳脱水效果好，成本低等优点，但该破乳剂不能达到低温破乳以节省热能的效果。中国专利CN 201410710742介绍了一种低温原油破乳剂。以甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸六氟丁酯为起始剂与丙酮、丙烯酸共聚得到。规避了现有产品破乳所需温度高，破乳时间长，脱水水质差的弊端。能在低温下破乳，降低吨油耗气量、节省能源、提高经济效益和设备处理效率。但该破乳剂专一性强，稳定性较差，不能适合多种不同类型的原油破乳。中国专利CN 201310289037.6介绍了一种多糖改性的原油破乳剂。以多糖为起始剂，并对其进行季铵化改性，聚醚接枝改性，该破乳剂具有来源广泛、天然、无毒、可持续、使用安全性好等诸多优点。该破乳剂不仅破乳脱水效果好，破乳剂分子中含有的大量羟基等基团对金属离子有一定的鳌合能力，但结合能力不强，不能在脱水的同时脱出不同种类和大量的金属阳离子，还需进行改善。因此，需要开发一种低温破乳，快速破乳，扩大破乳剂对原油适用范围以及兼具良好脱水脱盐效果的破乳剂。