一种水溶性原油破乳剂磺化端羟基聚丁二烯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油工业用化学品技术领域，涉及一种水溶性原油破乳剂及其制备方 法。具体地说是一种适用于对原油乳状液进行破乳脱水的水溶性高分子原油破乳剂。
【背景技术】
[0002] 随着油田的深度开采，采油的难度越来越大，一次采油率越来越低。为了提高采油 率，很多油田均采用了不同的强化采油技术进行采油，如碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱等， 由此采出的原油为含有较高水分的乳状液。在进行原油的下一步集输和炼制生产前，必须 对原油乳液进行破乳脱水。破乳或脱水方法一般有重力（或离心力）沉降法、热处理法、电 场处理法以及化学破乳法，其中化学破乳法是最常用和最有效的方法，是通过向原油乳液 中添加破乳剂来达到原油破乳或脱水的目的。原油破乳剂的品种很多，目前使用最广泛的 破乳剂主要是以聚环氧乙烯聚环氧丙烯共聚物为主的聚醚，以及它们的复配物和交联改性 衍生物。从原油破乳剂的研究和发展趋势来看，非聚醚类破乳剂是近十几年来发展较快的 一类破乳剂，据美国专利US6080794、US5100582和US5472617介绍，烷基丙烯酸酯类聚合物 可用于原油乳液的破乳。中国专利CN101255354提供的以丙烯酸、丙烯酸酯为单体，采用不 同聚合方式合成的丙烯酸丁酯丙烯酸共聚物，对稠油乳液的破乳效果较好，呈现水色清，用 量少，药剂脱水性持久的特点。但无论是聚醚类还是非聚醚类破乳剂，其中大多数都是不溶 于水或水溶性较差的化合物或混合物，产品中均含有一定比例的有机溶剂如甲苯、二甲苯、 甲醇、乙醇等，给使用者身体带来一定危害，不符合绿色化学要求。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种水溶性原油破乳剂及其 制备方法，采用液体端羟基聚丁二烯为原料，经磺化后得到一种水溶性良好的磺化端羟基 聚丁二烯原油破乳剂。
[0004] 本发明是由如下技术方案实现的：
[0005] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0006] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入一定体积的乙酸酐，在水浴冷却和 搅拌条件下缓慢滴入等物质的量的浓硫酸，滴加完毕后继续搅拌〇. 5~2h，即得到磺化中 间体硫酸乙酰酯。
[0007] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0008] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入一定体积的四氢呋喃和一定质量的端羟基聚 丁二烯，配成端羟基聚丁二烯浓度为10~50% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加一 定体积的硫酸乙酰酯，室温下继续搅拌反应1~3h，随后加入一定体积的水，并用氢氧化钠 溶液中和至pH= 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁二烯产 物，为黄色凝胶状物质。
[0009] 本发明所使用的原料端羟基聚丁二烯有四种不同规格，对应于不同的数均分子 量，其对应关系如表1所示。
[0010] 表1不同规格的端羟基聚丁二烯
[0011]
[0012] 本发明所提供的磺化端羟基聚丁二烯破乳剂制备方法简单，反应条件温和，水溶 性好，配成一定浓度的水溶液后可直接应用于原油乳液的破乳，具有用量少、脱水快、水色 清、破乳效果好的特点，产品不含有机溶剂，绿色环保。
【具体实施方式】 [0013] ：下面结合具体实例对本发明作进一步说明。
[0014] 实施例1
[0015] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0016] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入200mL的乙酸酐，在水浴冷却和搅 拌下缓慢滴入浓度为98%、密度为1. 84的浓硫酸112mL，滴加完毕后继续搅拌0. 5h，即得到 磺化中间体硫酸乙酰酯。
[0017] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0018] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入200mL四氢咲喃和100g端羟基聚丁二稀I，配 成端羟基聚丁二烯浓度为50% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加280mL步骤（1)制 备的硫酸乙酰酯，滴加完毕后继续搅拌反应lh，随后加入50mL水，并用氢氧化钠溶液中和 至pH = 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁二烯产物，为黄色 凝胶状物质。
[0019] 实施例2
[0020] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0021] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入200mL的乙酸酐，在水浴冷却和搅 拌下缓慢滴入浓度为98%、密度为1. 84的浓硫酸112mL，滴加完毕后继续搅拌lh，即得到磺 化中间体硫酸乙酰酯。
[0022] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0023] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入250mL四氢呋喃和100g端羟基聚丁二烯II溶 于四氢呋喃中，配成端羟基聚丁二烯浓度为40% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加 280mL步骤（1)制备的硫酸乙酰酯，滴加完毕后继续搅拌反应2h，随后加入50mL水，并用氢 氧化钠溶液中和至pH= 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁 二烯产物，为黄色凝胶状物质。
[0024] 实施例3
[0025] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0026] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入150mL的乙酸酐，在水浴冷却和搅 拌下缓慢滴入浓度为98%、密度为1. 84的浓硫酸84mL，滴加完毕后继续搅拌2h，即得到磺 化中间体硫酸乙酰酯。
[0027] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0028] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入200mL四氢呋喃和60g端羟基聚丁二烯III溶 于四氢呋喃中，配成端羟基聚丁二烯浓度为30% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加 170mL步骤（1)制备的硫酸乙酰酯，滴加完毕后继续搅拌反应3h，随后加入50mL水，并用氢 氧化钠溶液中和至pH= 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁 二烯产物，为黄色凝胶状物质。
[0029] 实施例4
[0030] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0031] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入IOOmL的乙酸酐，在水浴冷却和搅 拌下缓慢滴入浓度为98%、密度为1. 84的浓硫酸56mL，滴加完毕后继续搅拌I. 5h，即得到 磺化中间体硫酸乙酰酯。
[0032] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0033] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入250mL四氢呋喃和50g端羟基聚丁二烯IV溶 于四氢呋喃中，配成端羟基聚丁二烯浓度为20% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加 140mL步骤（1)制备的硫酸乙酰酯，滴加完毕后继续搅拌反应3h，随后加入50mL水，并用氢 氧化钠溶液中和至pH= 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁 二烯产物，为黄色凝胶状物质。
[0034] 实施例5
[0035] (1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：
[0036] 在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入50mL的乙酸酐，在水浴冷却和搅 拌下缓慢滴入浓度为98%、密度为1. 84的浓硫酸28mL，滴加完毕后继续搅拌2h，即得到磺 化中间体硫酸乙酰酯。
[0037] (2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：
[0038] 在带有搅拌装置的三颈烧瓶中加入250mL四氢呋喃和25g端羟基聚丁二烯IV溶 于四氢呋喃中，配成端羟基聚丁二烯浓度为10% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加 SmL步骤（1)制备的硫酸乙酰酯，滴加完毕后继续搅拌反应3h，随后加入50mL水，并用氢氧 化钠溶液中和至pH= 7~8,最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁二 烯产物，为黄色凝胶状物质。
[0039] 对本发明实施例1-6所得产品及对比1-2产品的性能进行检测，检测结果如表2 所示。
[0040] 表2破乳剂对乳化原油的破乳效果 [0041 ]
【主权项】
1. 一种水溶性原油破乳剂磺化端羟基聚丁二烯，其特征在于制备方法如下：（1)磺化 剂硫酸乙酰酯的制备：在带有水浴冷却和搅拌装置的三颈烧瓶中加入一定体积的乙酸酐， 在水浴冷却和搅拌下缓慢滴入等物质的量的浓硫酸，滴加完毕后继续搅拌0. 5~2h，即得 到磺化中间体硫酸乙酰酯。（2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：在带有搅拌装置的三颈烧瓶 中加入一定体积的四氢呋喃和一定质量的端羟基聚丁二二烯，配成端羟基聚丁二烯浓度为 10~50% (w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加一定体积的硫酸乙酰酯，室温下继续搅 拌反应1~3h，随后加入一定体积的水，并用氢氧化钠溶液中和至pH = 7~8,最后减压蒸 馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁二烯产物，为黄色凝胶状物质。2. 根据权利要求1所述磺化端羟基聚丁二烯及其制备方法，其特征在于：所述的端羟 基聚丁二烯的数均分子量（Mn)为1500~4500。
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性原油破乳剂磺化端羟基聚丁二烯及其制备方法。制备方法包括两个步骤：(1)磺化剂硫酸乙酰酯的制备：将一定体积的浓硫酸和乙酸酐混合，反应0.5～2h后得到磺化剂硫酸乙酰酯。(2)磺化端羟基聚丁二烯的制备：将一定质量的端羟基聚丁二烯溶解在一定体积的四氢呋喃中，配成端羟基聚丁二烯浓度为10～50％(w/V)的四氢呋喃溶液。然后搅拌下滴加一定体积的硫酸乙酰酯，室温下继续搅拌反应1～3h，随后加入一定体积的水，并用氢氧化钠溶液中和至pH＝7～8，最后减压蒸馏，除去四氢呋喃和水，即得到磺化端羟基聚丁二烯产物，为黄色凝胶状物质。该破乳剂的优点是水溶性好、用量少、出水速率快、脱出水色清，制备工艺简单，产品中无有机溶剂，使用安全环保。
【IPC分类】C10G33/04
【公开号】CN105087052
【申请号】CN201510570897
【发明人】龚福忠, 姚盛宇, 陆建坚
【申请人】广西大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月10日