专利名称：一种原油采出液用双季铵盐型破乳剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于原油采出液破乳的方法，并且涉及一种新型双季铵盐型破乳剂及其制备方法。
背景技术：
随着石油工业的迅速发展，近年来三次采油和稠油热采大量实施。由于采用注水原油使原油含水量加大，而呈现出乳液形式。这样加大了原油脱水的困难，造成外输原油含水量超标。为了改善这一状况，以及节约经济成本，通常需要加入破乳剂，以促使油水的分离。
传统的破乳剂包括壬基酚聚氧乙烯、双烷基苯酮甲醛缩合物、异丁基莹蒽磺酸盐、单链阳离子表面活性剂等。由于对环境保护关注日益增加，使得需要在原油产出液处理时，石油安全的化学处理配方，即使用低毒/无毒性的破乳剂。像壬基酚聚氧乙烯、双烷基苯酮甲醛缩合物、异丁基莹蒽磺酸盐这类的破乳剂，由于还有对环境有害的基团，因而将会受到限制，因此，设计、开发低毒/无毒性的破乳剂就显得特别重要。阳离子表面活性剂是一种无毒环保的破乳剂。传统的阳离子表面活性剂是由一个亲水头基和一个疏水尾基组成，但是由于离子头基电荷排斥或水化引起的分离倾向，因而使得表面活性剂在水溶液的表面上排列疏松，表面活性不高，破乳效率不高。因而，非常期望能够提供一种无毒、对环境友好、破乳率高的破乳剂，用于原油采出液的破乳。
发明内容
本发明的发明人经过深入和广泛的研究，发现如果破乳剂包含双季铵盐型破乳齐 ，不仅能够使破乳工艺无毒、对环境友好，并且能够得到很高的破乳率。所述双季铵盐型破乳剂是季铵盐型双子表面活性剂。双子表面活性剂(Gemini surfactant)是一种新型表面活性剂，双子表面活性剂相当于在亲水头基处或接近亲水头基的地方，通过连接基将两个传统的单链表面活性剂连接起来。与传统的单链表面活性剂相比，由于化学键的连接作用削弱了离子头基之间的排斥作用，使得双子表面活性剂在溶液表面排列更加紧密，具有优良的性能。由于与对应的传统单链表面活性剂相比，双子表面活性剂能够更加高效地降低水的表面张力，具有更低的临界胶束浓度(CMC)、独特的流变学性质以及其他许多优良的性能，因此，当将季铵盐型双子表面活性剂用于破乳剂时，由于其高表面活性和低毒/无毒性，将不会产生二次污染，不会给环境带更大的伤害。因此，基于该发现作出本发明。因而，本发明的一个目的是提供一种用于原油采出液破乳的方法，该方法包括在原油采出液中加入破乳剂，并进行搅拌，其特征在于，所述破乳剂包含双季铵盐型破乳剂。这里所使用的术语“双季铵盐型破乳剂”是指季铵盐型双子表面活性剂，即相当于通过连接基将两个单链季铵盐分子连接在一起。季铵盐型双子表面活性剂可以是对称型双子表面活性剂，也可以是不对称型双子表面活性剂。季铵盐型双子表面活性剂的合成公开在如 Weber V.等)k，Langmuir, 2003, 19: 992 ; Johnsson Μ.等人，J Am. Chem. Soc.,2003, 125: 757 ；Yuhai Sun 等人，Central European Journal of Chem. , 2007, 5(1):620 等文献中，并可参照 Zana R.和 Xia J.的专著surfactants: synthesis,interfacial and so Iu ti on -phase behavior and applications (双子表面活性剂合成、界面和溶液相行为以及应用)纽约，Dekker, 2004o所述双季铵盐型破乳剂可以单独作为破乳剂使用，也可以与其他破乳剂组合使用。当其与其他破乳剂组合使用时，优选所述双季铵盐型破乳剂的含量为50wt%以上，更优选为75wt%以上，甚至更优选90wt%以上。最优选所述双季铵盐型破乳剂的含量为100wt%，即所述双季铵盐型破乳剂单独用作破乳剂使用。
而且，所述双季铵盐型破乳剂可以是一种季铵盐型双子表面活性剂，也可以是两种以上季铵盐型双子表面活性剂的混合物。所述搅拌可通过原油采出液破乳领域惯常的手段进行，例如通过高速搅拌器搅拌，或者通过超声、振荡、摇动等方法进行搅拌。此外，优选所述双季铵盐型破乳剂具有如下结构
权利要求
1.一种用于原油采出液破乳的方法，该方法包括在原油采出液中加入破乳剂，并进行搅拌，其特征在于，所述破乳剂包含双季铵盐型破乳剂。
2.如权利要求I所述的方法，其中所述破乳剂是双季铵盐型破乳剂。
3.如权利要求I或2所述的方法，其中所述双季铵盐型破乳剂具有如下结构
4.如权利要求3所述的方法，其中m为6 20的偶数。
5.如权利要求3所述的方法，其中I< y+z < 7。
6.如权利要求3所述的方法，其中7< y+z+m < 24。
7.一种双季铵盐型破乳剂，其具有如下结构
8.如权利要求7所述的双季铵盐型破乳剂，其中7< y+z+m < 24。
9.如权利要求7或8所述的双季铵盐型破乳剂，其中m为6 20的偶数。
10.—种双季铵盐型破乳剂的制备方法，该双季铵盐型破乳剂具有如下结构
11.如权利要求10所述的方法，其中在混合步骤中，卤代烷过量Omol9T60 mol%。
12.如权利要求11所述的方法，其中卤代烷过量10mol9T40 mol%。
13.如权利要求12所述的方法，其中卤代烷过量10mol9T25 mol%。
14.如权利要求1(Γ13任一项所述的方法，其中所述溶剂是异丙醇和/或丙酮。
15.权利要求1(Γ13任一项所述的方法，其中所述反应步骤在(Γ ΟΟ 下进行；如权利要求1(Γ13任一项所述的方法，其中所述分离步骤包括在反应结束后用减压蒸馏除去溶齐U，将得到的粘稠物质用无水乙醇和丙酮的混合溶剂重结晶，然后真空干燥得到产物。
全文摘要
本发明提供了一种用于原油采出液破乳的方法，并且提供了一种新型双季铵盐型破乳剂及其制备方法。
文档编号C10G33/04GK102653685SQ20121009796
公开日2012年9月5日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者全红平, 张太亮, 戴姗姗, 王睿, 鲁红升, 黄志宇 申请人:西南石油大学