一种嵌段聚醚型老化油破乳剂的制备方法与流程

本发明涉及一种油田化学品的制备方法，具体的说，涉及一种嵌段聚醚型老化油破乳剂的制备方法。

背景技术：

在油田开采的过程中，一部分油品由于氧化、污染或者在沉降分离设备内存留的时间过长，在药剂、机械杂质、胶质沥青质、细菌、空气、循环剪切等综合因素作用下，其物理与化学性质发生变化而形成原油乳状液，被称为老化油。老化油的存在是不可避免的，含油污泥、污水回收处理的原油，原油的多次储存、运输、装卸以及由于条件限制无法及时处理而长期储存等一系列因素都是老化油产生的主要来源。

我国每年都会产生大量的老化油，老化油因为具有乳化程度高、稳定性强、界面张力大以及重质组分较多的特点，使其比一般原油乳状液更加难于处理，导致原油破乳脱水难度增大。而在生产过程中，如果不能及时对老化油进行有效处理，不仅会影响输油品质，占用储罐空间、增加生产运行成本，甚至会造成能源浪费，影响并威胁设备环境安全。

目前我国大部分油田对于老化油的常用的处理方法是电场破乳法与热化学处理法。电场破乳法虽然应用广泛，但由于老化油本身成分复杂，可能含有导电物质，在进行脱水过程中极易贯穿两极板使得电压下降，电流瞬间增大，导致电脱水效率降低，严重时可能出现电场击穿等事故。而热化学处理与电场破乳法相比更加安全，其原理为利用适合高效的破乳剂对老化油进行破乳脱水，具有工艺简单、操作流程简便，投资少，处理效果好，实用性强等特点。而热化学处理技术的关键在于适宜破乳剂的合成和应用。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种嵌段聚醚型老化油破乳剂的制备方法，制备出的嵌段聚醚型老化油破乳剂具有较多的支链结构能够更好破坏老化油油水表面的界面膜，达到破乳脱水的目的，破乳效果优良、破乳速度快、安全环保、稳定性强，并且本身具有较高的表面活性，能够有效降低老化油油水界面的表面张力，提高油水分离效率，促进破乳效果。

本发明的技术方案是：该种嵌段聚醚型老化油破乳剂的制备方法，所述破乳剂结构通式如下：

其中：

所述制备方法包括如下步骤：

第一步，将定量的苯酚、乙二醇投入第一四分瓶中，加入的苯酚与乙二醇的质量比范围在9：1～9.5：1之间；向所述四分瓶中加入氯化氢和作为溶剂的甲醇溶液，氯化氢的用量为四分瓶中苯酚、乙二醇总质量的3%，甲醇溶液浓度为30%，用量为四分瓶中苯酚、乙二醇总质量的50%；将上述四分瓶内物料升温至75℃～85℃，反应时间2.5h，待反应完全后，在45℃温度下蒸馏0.5h，得到中间产物a；

第二步，取经由第一步获得的中间产物a与三乙烯四胺置入第二四分瓶中，所述中间产物a与三乙烯四胺的质量比范围在1：2.5～1：3之间；对所述四分瓶升温至45℃～55℃，待物料完全溶解后，缓慢滴加甲醛溶液，甲醛溶液的浓度范围为37%～40%，加入甲醛溶液后所述四分瓶内中间产物a、甲醛与三乙烯四胺的摩尔比范围在1：3.5：3.5～1：4.5：4.5之间；将所述四分瓶保温35～45min，充分反应后，加入二甲苯，二甲苯用量为所述四分瓶内总物料质量的50%；将所述四分瓶升温至100℃～110℃，回流脱水1.5～2.5h，所述四分瓶继续升温至185℃～195℃蒸出二甲苯，剩余物质充分反应1～2h，生起始剂b。

第三步，将经由第二步获得的起始剂b和催化剂氢氧化钾投入高温高压反应釜中密封，利用氮气吹扫的方式置换釜内空气，用真空泵抽真空至压力示数为-0.09mpa，打开所述高温高压反应釜的进料阀，缓慢通入环氧丙烷，通入的环氧丙烷与所述起始剂b的质量比范围在139:1～199:1之间；升温至135℃～145℃，控制高温高压反应釜的压力表读数在0.19mpa～0.21mpa之间，待环氧丙烷投加完毕，关闭进料阀；当高温高压反应釜内压力表读数减小至-0.09mpa时，反应结束，得到中间产物1；

第四步，向经由第三步获得的中间产物1中加入氢氧化钾作为催化剂，投入高压反应釜内密封，利用氮气吹扫的方式置换釜内空气；用真空泵将高压反应釜抽真空至压力表示数为-0.09mpa，打开进料阀缓慢通入环氧乙烷，所述中间产物1与环氧乙烷的质量比范围在1：1.5～1：2之间；对所述高压反应釜升温至135℃～145℃，控制所述高压反应釜内压力在0.19mpa～0.21mpa之间，待环氧乙烷投加完毕，关闭进料阀；当所述高压反应釜内表压减小至-0.09mpa时反应结束，得到嵌段聚醚型老化油破乳剂。

本发明具有如下有益效果：

利用本发明所述制备方法制备成的破乳剂对老化油具有较好的破乳效果，破乳速度快，破乳效果好，润湿性与渗透性好，表面活性高，在化学结构上具有合适的分子结构和支化度，能够有效降低老化油油水界面的表面张力，破坏老化油中油水界面的界面膜，提高油水分离效率，促进破乳效果，相比传统破乳剂具有更好的破乳效果。

附图说明：

图1顺序从左到右为本发明样品1-6对某油田原油的破乳效果图。

图2为某油田现阶段使用破乳剂的效果对比图。

具体实施方式：

本发明涉及一种嵌段聚醚型老化油破乳剂的制备方法，所述破乳剂结构通式如下：

其中：

所述制备方法包括如下步骤：

第一步，将定量的苯酚、乙二醇投入第一四分瓶中，加入的苯酚与乙二醇的质量比范围在9：1～9.5：1之间；向所述四分瓶中加入氯化氢和作为溶剂的甲醇溶液，氯化氢的用量为四分瓶中苯酚、乙二醇总质量的3%，甲醇溶液浓度为30%，用量为四分瓶中苯酚、乙二醇总质量的50%；将上述四分瓶内物料升温至75℃～85℃，反应时间2.5h，待反应完全后，在45℃温度下蒸馏0.5h，得到中间产物a；

第二步，取经由第一步获得的中间产物a与三乙烯四胺置入第二四分瓶中，所述中间产物a与三乙烯四胺的质量比范围在1：2.5～1：3之间；对所述四分瓶升温至45℃～55℃，待物料完全溶解后，缓慢滴加甲醛溶液，甲醛溶液的浓度范围为37%～40%，加入甲醛溶液后所述四分瓶内中间产物a、甲醛与三乙烯四胺的摩尔比范围在1：3.5：3.5～1：4.5：4.5之间；将所述四分瓶保温35～45min，充分反应后，加入二甲苯，二甲苯用量为所述四分瓶内总物料质量的50%；将所述四分瓶升温至100℃～110℃，回流脱水1.5～2.5h，所述四分瓶继续升温至185℃～195℃蒸出二甲苯，剩余物质充分反应1～2h，生起始剂b。

第三步，将经由第二步获得的起始剂b和催化剂氢氧化钾投入高温高压反应釜中密封，利用氮气吹扫的方式置换釜内空气，用真空泵抽真空至压力示数为-0.09mpa，打开所述高温高压反应釜的进料阀，缓慢通入环氧丙烷，通入的环氧丙烷与所述起始剂b的质量比范围在139:1～199:1之间；升温至135℃～145℃，控制高温高压反应釜的压力表读数在0.19mpa～0.21mpa之间，待环氧丙烷投加完毕，关闭进料阀；当高温高压反应釜内压力表读数减小至-0.09mpa时，反应结束，得到中间产物1；

第四步，向经由第三步获得的中间产物1中加入氢氧化钾作为催化剂，投入高压反应釜内密封，利用氮气吹扫的方式置换釜内空气；用真空泵将高压反应釜抽真空至压力表示数为-0.09mpa，打开进料阀缓慢通入环氧乙烷，所述中间产物1与环氧乙烷的质量比范围在1：1.5～1：2之间；对所述高压反应釜升温至135℃～145℃，控制所述高压反应釜内压力在0.19mpa～0.21mpa之间，待环氧乙烷投加完毕，关闭进料阀；当所述高压反应釜内表压减小至-0.09mpa时反应结束，得到嵌段聚醚型老化油破乳剂。

以上为本发明所述制备方法的基础步骤。下面为本发明的优选实施方案：

第一步中，所述苯酚与乙二醇质量比为9.1：1；

第一步中，生成中间产物a的反应温度为80℃；

第二步中，中间产物a、甲醛与三乙烯四胺的摩尔比为1：4：4，即质量比为1.78：1：4.87；

第二步中，中间产物a与三乙烯四胺的溶解温度为50℃，中间产物a与三乙烯四胺混合溶液和甲醛溶液反应温度为190℃，反应时间为1h；

第二步中，二甲苯的用量为物料总质量的50%，回流脱水温度为100℃～110℃，回流脱水时间为2h；

第三步和第四步中，釜内的反应温度均为140℃，反应时反应釜压力表读数在0.2±0.01mpa之间；

第三步和第四步中，第三步加入催化剂用量为环氧丙烷和环氧乙烷总质量的0.25%，第四步加入催化剂用量为环氧丙烷和环氧乙烷总质量的0.15%。

本制备方法涉及的化学反应方程式如下：

其中：

下面结合附图，给出具体实施例，本发明的使用范围不受实施例的影响，具体的实施方式可根据本发明的技术方案和使用具体情况而定。

实施例1

取45.5g苯酚与5g乙二醇投入四分瓶中，取1.515g氯化氢滴入四分瓶，再加入26g甲醇溶液，搅拌的同时并利用水浴加热，温度升至80℃，2.5h后待反应充分，停止搅拌，将剩余物质升温至45℃蒸馏0.5h，得到物质干液，即为中间产物a。

取15g中间产物a与41.1g三乙烯四胺投入四口瓶中，水浴升温至50℃完全溶解，后保温15min，然后缓慢滴加8.43g甲醛，滴加完毕后保温反应30min，加入32.27g二甲苯，升温105℃后进行回流脱水，2h后再逐步升温至190℃，此时反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在190℃条件下完全蒸出，保持反应1h反应结束。产物为深红色粘稠液体，得到起始剂b。

取4.5g起始剂b和2.62g催化剂氢氧化钾加入到高温高压反应釜，将反应釜密封。在加热前使用氮气吹扫置换空气，之后用真空泵抽真空，至表压达到-0.09mpa后开始加热，当温度升至140℃时停止加热，打开进料阀，通入环氧丙烷625.5g，控制压力在0.2±0.01mpa内，温度不变，待釜内物料反应完毕，压力回落后，继续反应25min，使压力降至-0.09mpa；最后降温开釜，出料得到中间产物1。

取反应后中间产物1和1.57g催化剂氢氧化钾加入到高温高压反应釜，将反应釜密封。在加热前使用氮气吹扫置换空气，之后用真空泵抽真空，至表压达到-0.09mpa后开始加热，当温度升至140℃时停止加热，打开进料阀，通入环氧乙烷417g，控制压力在0.2±0.01mpa内，温度不变，待釜内物料反应完毕，压力回落后，继续反应25min，使压力降至-0.09mpa；最后降温开釜，出料得到嵌段聚醚型老化油破乳剂p-139(1.5:1)。

按所述实施例1的相同步骤重复进行，通过改变通入环氧丙烷和环氧乙烷质量份数可得到不同老化油破乳剂p-139(2:1)、p-159(1.5:1)、p-159(2:1)、p-199(1.5:1)、p-199(2:1)。

实施例2嵌段聚醚型老化油破乳剂的脱水效果评价

取某油田老化油作为样品进行脱水效果评价，分别观察不同药剂在加药浓度为100ppm的条件下，不同时间内的脱水量，以及观察是否存在挂壁现象。实验结果见下表：

由上表可知，环氧丙烷用量在199份，环氧乙烷与总物料比为1.5：1时，即第五组的嵌段聚醚型老化油破乳剂破乳效果最好。