高凝高粘原油破乳劑及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高凝高粘原油破乳劑，及其制備方法。本發明專利技術產品包含具有合適的支化度及空間結構的化合物，以及在不采用任何擴鏈劑的情況下通過雙金屬催化劑獲得相對窄分布超高分子量，通過實驗表明：針對高凝高粘原油，具有用量少，只需10～15ppm，脫水速度快，破乳溫度低，比傳統破乳劑低5～10℃，破乳后油水界面清晰平滑，脫出水含油≤50mg/l，凈化油含水≤0.5％，均達到或低于規定的油中含水和水中含油兩項指標。

【技術實現步驟摘要】
高凝高粘原油破乳劑及其制備方法
本專利技術涉及油田化工
，尤其是一種用于油田聯合站或中轉站集輸的高凝高粘原油破乳劑及其制備方法。
技術介紹
目前原油破乳方法歸納起來有重力離心破乳法、膜破乳法、電場破乳法、超聲波破乳法、微生物破乳法和化學破乳法，因化學法破乳方便高效而被國內外廣泛采用。化學法破乳是通過原油破乳劑來實現油水分離。破乳劑發展至今，已經有第三代破乳劑問世，第三代破乳劑主要是以嵌段聚醚類為主。通過研究及應用發現，針對特定原油，破乳劑對原油破乳性能之優劣與破乳劑結構和分子量密切相關，同時更多人認為，優異的破乳劑應具備分枝結構和高分子量。對破乳劑結構的研究有很多專利都有敘述，而對破乳劑分子量的提高，主要是通過擴鏈劑實現，如甲苯二異氰酸酯(TDI)，多烷撐多異氰酸酯(PAPI)，二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(MDI)，五氧化二磷，三氯氧磷，二元酸，二元酸酸酐，丙烯酸，有機硅氧烷，1，3-二氯-2-2丙醇等，通過擴鏈(或交聯)，破乳劑分子量有一定提高，但是都在2萬以內，國內外也有專利用丙烯酸酯類和丙烯酸共聚，可得到10萬以內的分子量，如專利US5472617，專利CN1883740A等。市面上有很多牌號的破乳劑，但是單劑并不多，主要還是以復配為主。目前還沒有一種萬能破乳劑能夠使所有原油都能高效破乳，這是由原油物性及化學組成決定的，體現了原油破乳劑對原油破乳具有針對性。同時目前破乳劑還存在的一個問題是，破乳效率不高，用量大(100～500ppm)。原油中較難破乳的有：主要分布于大慶油田的高含蠟油；主要分布在遼河油田的稠油和特稠油；主要分布于沈陽油田的高凝油；主要分布在大港油田的高凝高粘油，高凝高粘原油屬于非常規油，因其同時含有高含量石蠟及高含量膠質和瀝青質，使具有高凝點高粘度特性，俗稱“二高”原油。目前針對高凝高粘原油的破乳并不理想，專利CN1100735A采用三異丁基鋁-乙酰丙酮-水三元催化劑聚合得到超高分子量(10～60萬)的破乳劑，特別適用于稠油破乳，但是分子結構單一，屬于線性結構，對高凝高粘原油破乳并不理想；專利CN1074925A利用堿性催化劑合成了復配型破乳劑，適用于高凝油的破乳，由于分子量低(3000～5000)且呈寬分布，并受分子結構所限，對高凝高粘原油破乳也不理想。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提出一種高凝高粘原油破乳劑，用量少，破乳效率高，破乳后出水含油少，凈化油含水低，油水界面清晰平滑；還提出了該破乳劑的制備方法。為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：一種高凝高粘原油破乳劑，包含以下四種結構式的化合物：其中：上述結構式中M1為M2為n為1、2或3，m為1、2、3、4、5、6、7或8；M1占高凝高粘原油破乳劑重量的25～65％，M2占高凝高粘原油破乳劑重量的35～75％。一種如上所述高凝高粘原油破乳劑的制備方法，式I化合物的起始劑為三異丙醇胺，式II、式III和式IV的起始劑分別為松香醇的三種同分異構體。優選的，包括以下步驟：①制備油頭：以三異丙醇胺和松香醇為原料，分別與環氧丙烷聚合，加入占總重量的0.3％～0.5％的堿性催化劑，生成三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭；②精制油頭：三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭分別用占總重量的0.15％～0.3％的中和劑中和，壓濾、真空脫水處理；③催化劑預混：將精制的三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭與加入量為25～35ppm的雙金屬催化劑混合，并在真空條件下恒溫30～50分鐘；④活化反應：按重量比將步驟②精制的三異丙醇胺型油頭∶松香醇型油頭∶稀釋劑為1∶1～3.5∶75～93混勻，加入步驟③混合雙金屬催化劑的精制油頭，攪拌均勻，真空下通入與精制油頭等量的環氧丙烷和環氧乙烷混合單體，升溫到90～180℃，當壓力趨于恒定時，保溫15～30分鐘；繼續通入剩余的環氧丙烷和環氧乙烷混合單體，反應條件為100～170℃，0.1～0.5MPa；當反應壓力≤0.02MPa時，熟化30分鐘，降溫至30～50℃；⑤加抗氧化劑，得到含有30～80萬的無規共聚破乳劑的反應產物。優選的，該雙金屬催化劑為氰化絡合催化劑。優選的，該抗氧化劑為茶多酚、生育酚、黃酮類、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯或叔丁基對苯二酚。優選的，步驟①中三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭的制備分別為：6.1三異丙醇胺型油頭制備：6.1.1采用的原料重量配比為：三異丙醇胺∶環氧丙烷∶氫氧化鉀∶檸檬酸＝1∶30～200∶0.002～0.008∶0.001～0.005；6.1.2將三異丙醇胺和氫氧化鉀按比例混合均勻，用N2置換三次，并保持反應器內壓力為0.2MPa，在密閉狀態下升溫到110～125℃，保持30分鐘；真空脫水，溫度控制為120～140℃，脫水時間為40～50分鐘；6.1.3脫水完畢后連續通入環氧丙烷，反應溫度為90～145℃，反應壓力為0.15MPa～0.4MPa；當環氧丙烷通完以后，繼續保持反應溫度，當壓力降到0.02MPa以下時進入熟化階段，在保持反應溫度內熟化30～45分鐘，熟化結束后加入檸檬酸中和至pH值為6.5～7，降溫出料，獲得三異丙醇胺型油頭。6.2松香醇型油頭制備：6.2.1采用原料重量配比為：松香醇∶環氧丙烷∶氫氧化鈉∶琥珀酸＝1∶20～300∶0.002～0.008∶0.001～0.005；6.2.2將松香醇和氫氧化鈉按比例混合均勻，用N2置換三次，并保持反應器內壓力為0.2MPa，在密閉狀態下升溫到100～115℃，保持30分鐘，真空脫水，溫度控制為125～140℃，脫水時間為40～50分鐘；6.2.3脫水完畢后連續通入環氧丙烷，反應溫度為90～135℃，反應壓力為0.15MPa～0.4MPa，當環氧丙烷通完以后，繼續保持反應溫度，同時反應壓力開始下降，當壓力降到0.02MPa以下時進入熟化階段，在保持反應溫度內熟化30～45分鐘，熟化結束后加入規定量的琥珀中和至pH值為6.5～7，降溫出料，獲得松香醇型油頭。優選的，步驟②中三異丙醇胺型油頭或松香醇型油頭真空脫水的真空壓力≤-0.08MPa，脫水溫度為125～140℃，脫水時間為30～45分鐘。優選的，步驟①中堿性催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。優選的，步驟②中和劑為檸檬酸或琥珀酸。優選的，步驟④中稀釋劑為甲苯、二甲苯、三甲苯、150#溶劑油或200#溶劑油。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：包含具有合適的支化度及空間結構的化合物，以及在不采用任何擴鏈劑的情況下通過雙金屬催化劑獲得相對窄分布超高分子量，通過實驗表明：針對高凝高粘原油，具有用量少，只需10～15ppm，脫水速度快，破乳溫度低，比傳統破乳劑低5～10℃，破乳后油水界面清晰平滑，脫出水含油≤50mg/l，凈化油含水≤0.5％，均達到或低于規定的油中含水和水中含油兩項指標。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本專利技術的保護范圍有任何的限制作用。實施例1制備三異丙醇胺35油頭：原料重量配比為三異丙醇胺∶環氧丙烷∶氫氧化鉀＝1∶65∶0.2，按比例首先將三異丙醇胺和氫氧化鉀混合均勻，用N2置換三次，并保持反應器內壓力為0.2MPa，在密閉狀態下升溫到120℃，在此溫度內保持30分鐘，然后在真空條件下脫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高凝高粘原油破乳劑，其特征在于：包含以下四種結構式的化合物：其中：上述結構式中M1為M2為n為1、2或3，m為1、2、3、4、5、6、7或8；M1占高凝高粘原油破乳劑重量的25～65％，M2占高凝高粘原油破乳劑重量的35～75％。

【技術特征摘要】
1.一種高凝高粘原油破乳劑，其特征在于：包含以下四種結構式的化合物：其中：上述結構式中M1為M2為n為1、2或3，m為1、2、3、4、5、6、7或8；M1占高凝高粘原油破乳劑重量的25～65％，M2占高凝高粘原油破乳劑重量的35～75％。2.一種如權利要求1所述高凝高粘原油破乳劑的制備方法，其特征在于：式I化合物的起始劑為三異丙醇胺，式II、式III和式IV的起始劑分別為松香醇的三種同分異構體；包括以下步驟：①制備油頭：以三異丙醇胺和松香醇為原料，分別與環氧丙烷聚合，加入占總重量的0.3％～0.5％的堿性催化劑，生成三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭；②精制油頭：三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭分別用占總重量的0.15％～0.3％的中和劑中和，壓濾、真空脫水處理；③催化劑預混：將精制的三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭與加入量為25～35ppm的雙金屬催化劑混合，并在真空條件下恒溫30～50分鐘；④活化反應：按重量比將步驟②精制的三異丙醇胺型油頭∶松香醇型油頭∶稀釋劑為1∶1～3.5∶75～93混勻，加入步驟③混合雙金屬催化劑的精制油頭，攪拌均勻，真空下通入與精制油頭等量的環氧丙烷和環氧乙烷混合單體，升溫到90～180℃，當壓力趨于恒定時，保溫15～30分鐘；繼續通入剩余的環氧丙烷和環氧乙烷混合單體，反應條件為100～170℃，0.1～0.5MPa；當反應壓力≤0.02MPa時，熟化30分鐘，降溫至30～50℃；⑤加抗氧化劑，得到含有30～80萬的無規共聚破乳劑的反應產物。3.如權利要求2所述高凝高粘原油破乳劑的制備方法，其特征在于：該雙金屬催化劑為氰化絡合催化劑。4.如權利要求2所述高凝高粘原油破乳劑的制備方法，其特征在于：該抗氧化劑為茶多酚、生育酚、黃酮類、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯或叔丁基對苯二酚。5.如權利要求2所述高凝高粘原油破乳劑的制備方法，其特征在于：步驟①中三異丙醇胺型油頭和松香醇型油頭的制備分別為：6.1三異丙醇胺型油頭制備：6.1.1采用的原料重量配比為：三異丙醇胺∶環氧丙烷∶氫氧化鉀∶檸檬酸＝1∶30～200∶0....

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡新生，胡毓桓，王鶴娟，王方，
申請(專利權)人：盤錦富隆化工有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21