一种复合型甲基乙氧基硅油破乳剂的制备方法与流程

文档序号:12453696阅读:1029来源:国知局

本发明涉及一种复合型甲基乙氧基硅油破乳剂的制备方法,属于化工领域。



背景技术:

随着社会对石油需求量的日益增加,仅依靠一二次采油技术,已经远远达不到人们的需求,大部分油田已经进入三次采油阶段。三次采油使用注水、碱液驱油、聚合物驱油等措施,因此产出的原油含水量高,对后期原有的加工、运输产生不利影响。加入化学破乳剂,能有效使原油中的油水分离,目前大部分化学破乳剂为聚醚型表面活性剂。

目前含硅聚醚有两种形式,即Si-O-C和Si-C结合型。国内大部分含硅聚醚是通过硅氢加成法合成的Si-C型聚硅氧烷-聚醚接枝共聚物,利用含有烯丙基聚醚与含有Si-H键的硅氧烷化合物在催化剂(催化剂为Pt的化合物,如氯铂酸)存在下反应而成。但是催化剂较为昂贵,须在惰性环境下保存和使用。



技术实现要素:

本发明人发现通过缩合法合成Si-O-C型聚硅氧烷-聚醚接枝共聚物,省去了制备端基为双键的不饱和聚醚的过程,合成工艺简单。本发明人在现有技术上进行创新,以甲基乙氧基硅油为主体,向其侧基引入单羟基直链聚醚多元醇,通过控制取代率和各组分含量制备复合型破乳剂。然后利用二羟基醇和\或二羟基聚醚进行扩链,增加分子量,最终通过各组分协同作用,提高破乳剂破乳脱水性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种复合型甲基乙氧基硅油破乳剂的制备方法,包括:

1)制备十四醇聚醚:

称取十四醇和氢氧化钾固体,投进反应釜中,用氮气置换反应釜内空气三次,首次加入环氧丙烷(PO),加热升温至120℃,待反应釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水,首次加入环氧乙烷(EO),加热升温至120℃,待反应釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水,第二次加入环氧丙烷,加热升温至120℃,待反应釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水,加入盐酸中和至pH为6-8,得十四醇聚醚,精制备用,结构式如下:

其中,m、n和p分别为1-10;

2)制备甲基乙氧基硅油聚醚:

将1)所得十四醇聚醚、催化剂三氟醋酸和甲基乙氧基硅油加入到四口瓶中,升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,待四口瓶中化合物质量不再减少时,羟值不再降低,停止加热,得甲基乙氧基硅油聚醚,结构式如下:

其中,代表所述甲基乙氧基硅油聚醚结构式中的m、n和p分别为1-10;

3)扩链:

继续加入丙二醇和\或丙二醇聚醚,升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,反应3~5h,得复合型甲基乙氧基硅油破乳剂。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

进一步,在1)中,所述十四醇与首次加入的环氧丙烷(PO)的摩尔比为1:4~1:8,所述氢氧化钾固体质量占十四醇、氢氧化钾固体及首次加入的环氧丙烷总质量的0.1%~0.2%,首次加入的环氧乙烷(EO)与首次加入的环氧丙烷的摩尔比为3:2~7:2,第二次加入的环氧丙烷与首次加入的环氧丙烷的摩尔比为1:1~3:1。

进一步,在2)中,所述十四醇聚醚、催化剂三氟醋酸和甲基乙氧基硅油的摩尔比为(3-7):0.01:(4-6)。

进一步,在3)中,所述丙二醇和\或丙二醇聚醚的加入质量占十四醇、氢氧化钾固体及首次加入的环氧丙烷总质量的5%~10%。

进一步,所述丙二醇和丙二醇聚醚的摩尔比为1:2~2:1。

进一步,在3)中,所述丙二醇聚醚的结构式如下:

其中,m、n和p分别为1-10。

本发明的有益效果是:

本发明提供一种高效通用破乳剂的制备方法,在反应过程中同时对破乳剂进行复配,减少了制备工序,降低成本,通过控制取代率来调整各组分含量,利用二羟基醇和\或二羟基聚醚进行扩链,提高破乳剂破乳脱水性能,脱出水色清澈,油水界面整齐。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

实施例1复合型甲基乙氧基硅油破乳剂A的合成

a.十四醇聚醚的合成

(1)称取21g的十四醇、0.8g氢氧化钾固体,投进反应釜中。

(2)用扳手将螺丝拧紧,用氮气置换反应釜内空气三次,加入90g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃。待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(3)用加料泵加入60g环氧乙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(4)用加料泵加入60g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至室温,得到十四醇聚醚1。

b.甲基乙氧基硅油聚醚的合成

(1)称取5g甲基乙氧基硅油,58g十四醇聚醚1,0.2g三氟醋酸加入到四口瓶。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,瓶内药品质量不再减少时,降温停止反应,得到甲基乙氧基硅油聚醚1。

c.甲基乙氧基硅油丙二醇聚醚

(1)称取50g甲基乙氧基硅油聚醚1,0.1g三氟醋酸,0.5g丙二醇加入四口瓶中。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,抽真空反应3小时,降温停止反应,得到复合型甲基乙氧基硅油破乳剂A,结构式如下:

其中,n为5-10。

实施例2复合型甲基乙氧基硅油破乳剂B的合成

a.十四醇聚醚的合成

(1)称取21g的十四醇、0.8g氢氧化钾固体,投进反应釜中。

(2)用扳手将螺丝拧紧,用氮气置换反应釜内空气三次,加入50g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃。待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(3)用加料泵加入60g环氧乙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(4)用加料泵加入100g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至室温,得到十四醇聚醚2。

b.甲基乙氧基硅油聚醚的合成

(1)称取5g甲基乙氧基硅油,58g十四醇聚醚2,0.2g三氟醋酸加入到四口瓶。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,瓶内药品质量不再减少时,降温停止反应,得到甲基乙氧基硅油聚醚2。

c.甲基乙氧基硅油丙二醇聚醚

(1)称取50g甲基乙氧基硅油聚醚2,0.1g三氟醋酸,0.5g丙二醇加入四口瓶中。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,抽真空反应3小时,降温停止反应,得到复合型甲基乙氧基硅油破乳剂B。

实施例3复合型甲基乙氧基硅油破乳剂B的合成

a.十四醇聚醚的合成

(1)称取21g的十四醇、0.8g氢氧化钾固体,投进反应釜中。

(2)用扳手将螺丝拧紧,用氮气置换反应釜内空气三次,加入38g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃。待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(3)用加料泵加入60g环氧乙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至低于40℃时关闭冷却水。

(4)用加料泵加入112g环氧丙烷,打开加热开关缓缓升温至120℃,待釜内压强降为0后,保持温度继续反应60min,打开循环冷却水,降温至室温,得到十四醇聚醚3。

b.甲基乙氧基硅油聚醚的合成

(1)称取5g甲基乙氧基硅油,58g十四醇聚醚3,0.2g三氟醋酸加入到四口瓶。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,瓶内药品质量不再减少时,降温停止反应,得到甲基乙氧基硅油聚醚3。

c.甲基乙氧基硅油丙二醇聚醚

(1)称取50g甲基乙氧基硅油聚醚3,0.1g三氟醋酸,0.5g丙二醇加入四口瓶中。

(2)升温至80℃,打开真空泵,升温至130℃,抽真空反应3小时,降温停止反应,得到复合型甲基乙氧基硅油破乳剂C。

依据SY/T 5281-2000取一定量纯净原油(产自华北油田,含水率<1%,密度0.78g/cm3)与相同量的净水在60℃下,高速搅拌(转速>1000转/分钟)一小时,得到质量比为1:1的原油乳状液。使用瓶试法测定破乳剂脱水性能,计算脱水率。

表1不同m(头PO)/m(尾PO)比的三嵌段十四醇聚醚破乳剂性能测试

表2不同m(头PO)/m(尾PO)比的三嵌段有机硅破乳剂性能测试

表3不同m(头PO)/m(尾PO)比的复合型甲基乙氧基硅油破乳剂性能测试

上表中,m(PO)/m(EO)、m(头PO)/m(尾PO)均为摩尔比。

以上实验结果表明,本发明的复合型破乳剂具有良好的破乳效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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