[发明专利]一种负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备及其在三元复合驱采出水处理中的应用

说明书

本发明公开了一种负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备及其在三元复合驱采出水处理中的应用。首先通过开环加成反应合成聚醚聚季铵盐，再通过表面接枝法将聚醚聚季铵盐引入到比表面积大、多孔的金属有机框架表面，构筑高界面活性、高脱油性的负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂。本发明所制备的负载型反相破乳剂兼具破乳与吸附的作用，聚醚聚季铵盐通过顶替置换和电中和而破乳，破乳完成后，载体能迅速吸附油滴，并通过重力沉降分离，达到油水分离的目的。最后携油载体通过溶剂法再生，原油回收，处理后的水达到回注要求，可以直接回用，有效地提高了三元复合驱采出水处理效率。该制备方法设备简单，操作方便，步骤精炼，实用性强。

技术领域

本发明属于含油污水处理技术领域，涉及一种反相破乳剂的制备和应用，具体涉及一种负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备及其在三元复合驱采出水处理中的应用。

背景技术

三元复合驱是指注入碱、表面活性剂和聚合物三种化学剂的混合溶液的一种三次采油技术，比普通水驱提高采收率20个百分点以上。随着三元复合驱采油技术的推广应用，产生了大量采出水。三元复合驱采出水是O/W型乳化体系，水质复杂、含油乳化程度高、粘度高、界面膜强度高、油滴粒径微细(小于10μm)、界面张力低，相态稳定，油水分离难度大，如不进行处理或处理后达不到回注标准，会损害注水设备、阻塞管道，直接排放会对水体造成污染，破坏生态平衡。

常规的破乳方法包括重力沉降法、溶解空气浮选法、生物处理法、电化学法、混凝—絮凝法和膜处理法等，然而这些处理技术普遍存在去除效率低、处理周期过长、基础设施和设备投资大、占地面积广以及容易造成二次污染等缺点，并不适合乳化油含量高、油滴粒径小于10μm、出水量大的油田采出水的处理。化学破乳法效率高、实用性强，通过选择一种能强烈吸附于油水界面的表面活性剂，用以顶替在乳状液中生成牢固膜的乳化剂，产生一种新的薄膜，由于膜的强度显著降低而破乳。目前，常规的反相破乳剂主要有聚醚、聚硅氧烷、聚季铵盐等，这些反相破乳剂已经在现场得到应用。李三喜等[精细石油化工,2015,32,25]以一种环氧乙烷/环氧丙烷嵌段不饱和聚醚为原料，以过氧化苯甲酰(BPD)为引发剂，二甲苯为溶剂，用丙烯酸加以扩链，加入盐酸为催化剂，进一步酯化合成了一种梳型聚醚型破乳剂。Assis K.等[Journal of Applied Polymer Science,2014,131,1366]利用聚丙二醇和二甲苯为溶剂，不同极性的聚醚和二甲苯在高压均质反应器中充分反应制得聚醚型破乳剂。专利CN101357992A先以仲胺、叔胺等有机胺与环氧氯丙烷开环聚合制得线形聚季铵盐，再以树枝状聚酰胺－胺为交联剂，制得了一种星状聚季铵盐阳离子型反相破乳剂。上述制得的破乳剂以及常规破乳剂破乳后均存在以下问题：微细粒级油滴难以聚并，破乳剂与驱油表面活性剂(碱、表面活性剂和聚合物)在油滴表面产生竞争性吸附存在二次乳化现象，导致三元复合驱采出水体系破乳与乳化过程并存且可逆，进一步增加了破乳的难度。因此，亟需开发新型高效的破乳剂应用于三元复合驱采出水的处理。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备方法。

本发明的目的之二是提供上述制备方法制得的反相破乳剂在三元复合驱采出水处理中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步、聚醚聚季铵盐的制备：将二正丁胺、环氧氯丙烷通过开环加成反应合成聚季铵盐，将合成的聚季铵盐与甘油醚再次通过开环加成反应，合成聚醚聚季铵盐；

第二步、UiO-66的制备：以对苯二甲酸作为有机配体，以四氯化锆作为锆源，通过溶剂热法合成金属有机框架UiO-66；

第三步、负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂的制备：采用表面接枝法将聚醚聚季铵盐引入到UiO-66载体表面，获得负载型聚醚聚季铵盐反相破乳剂。