专利名称：一种高性能破乳剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种破乳剂，具体地说是一种用于油田原油脱水处理的高性能破乳剂的制备方法。
背景技术：
石油开采过程中经常混入水分，在原油输送之前要先经过脱水，以降低运输成本。原油中的游离水很容易分离脱除，而脱除原油中的乳化水一般则需要加入破乳剂来进行，目前国内使用的以聚醚类破乳剂为主，该类破乳剂大都是以含活泼氢化合物为起始剂，在碱金属催化剂作用下与氧化烯烃进行阴离子开环聚合反应，制得聚氧乙烯聚氧丙烯醚类破乳剂。这种工艺在制备较高分子量聚醚时副反应较多，制得的聚醚分子量比较低，破乳剂脱水效果不理想，对不同原油油品的广谱适应性差。··
发明内容
为了克服现有聚醚类破乳剂存在的问题，本发明的目的是提供一种高性能破乳剂的制备方法，该方法采用高效催化剂和特定工艺制备出高分子量聚醚聚醚型破乳剂，然后向聚醚分子上引入双键，最后再与不饱和双键类化合物聚合制得高性能的破乳剂。破乳剂相对分子量较高、脱水效果理想、广谱性好。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种高性能破乳剂的制备方法，其特征在于该方法首先制备高分子量聚醚，然后向聚醚分子上引入双键，最后再与不饱和双键类化合物聚合制得高性能的破乳剂；具体包括以下步骤
1)制备闻分子量聚醚
将分子量为500的聚氧丙烯聚醚多元醇在双金属催化剂作用下与氧化丙烯反应，其中重量比例为分子量为500的聚氧丙烯聚醚多兀醇占分子量为500的聚氧丙烯聚醚多兀醇和氧化丙烯总量的4-8%，双金属催化剂用量为以分子量为500的聚氧丙烯聚醚多元醇和氧化丙烯总量计30-50ppm，制备出分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇，然后加入碱性催化剂，在碱性催化剂作用下与氧化乙烯反应，制备出高分子量聚醚；其中碱性催化剂是氢氧化钾或氢氧化钠；氧化乙烯用量占分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇重量的20%-50% ;碱性催化剂用量以分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇和氧化乙烯总量计的 0. 2-2% ；
2)在闻分子量聚醚分子中引入双键
将上述制备的高分子量聚醚与顺酐发生酯化反应，制得含双键化合物；高分子量聚醚与顺酐的重量比为100:1到1000:1 ；
3)在引发剂作用下，上述双键化合物与不饱和双键类化合物反应，引发剂的重量为高分子量聚醚的0. 05 1%，不饱和双键类化合物的重量是双键化合物重量的0. 1-2倍，控制温度在85 125°C，制得高性能破乳剂。
本发明中，所述双金属催化剂为用于环氧化物开环聚合的双金属氰化物络合催化齐U。制备聚醚时催化活性高，聚醚的不饱和度低，国内生产厂家有南通汇科聚氨酯研发有限公司、金陵石化研究院等，本发明采用南通汇科聚氨酯研发有限公司的聚醚催化剂产品。不饱和双键类化合物为丙烯腈、苯乙烯、a -甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲级丙烯酸甲酯、甲级丙烯酸甲酯缩水甘油酯中的一种或几种混合物。引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种混合物。步骤2)中，将制备的高分子量聚醚加入反应器中，加入顺酐，加热升温，控制温度在85 115°C，反应2小时，过程控制温度在85 115°C，制备含双键化合物，其中高分子量聚醚与顺酐的重量比为400: I。步骤3)中，将上述制备的含双键化合物加入反应器中，加入引发剂，再加入不饱和双键类化合物，控制温度在100°C，反应4小时，制得高性能破乳剂。本发明采用高效催化剂和特定工艺制备出高分子量聚醚聚醚型破乳剂，然后向聚醚分子上引入双键，最后再与不饱和双键类化合物聚合制得高性能的破乳剂，制得的破乳·剂相对分子量较高、脱水效果理想、广谱性好。本发明适用于油田原油的破乳脱水中。
具体实施例方式一种高性能破乳剂的制备方法，首先制备高分子量聚醚型破乳剂PPG500 (聚氧丙烯聚醚多元醇，分子量500)在双金属催化剂作用下与氧化丙烯反应，制备分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇，分子量最佳是8000，然后加入碱性催化剂，在碱性催化剂作用下与氧化乙烯反应，制备出高分子量聚醚型破乳剂，即聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚多元醇。其中碱性催化剂可以是氢氧化钾或氢氧化钠，最佳是氢氧化钾，氧化乙烯用量占聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚多元醇重量的20%-50%，最佳用量是36%。将上述制备的高分子量聚醚与顺酐发生酯化反应，制得含双键化合物。最后在引发剂作用下上述双键化合物与不饱和双键类化合物反应制得高性能破乳剂。不饱和双键类化合物为丙烯腈、苯乙烯、a -甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲级丙烯酸甲酯、甲级丙烯酸甲酯缩水甘油酯中的一种或几种混合物。制备高分子量聚醚型破乳剂包括如下步骤
①PPG500(聚氧丙烯聚醚多元醇，分子量500)加入反应器中，加热升温，控制在120 140°C抽真空2小时，加入双金属催化剂，然后通入氧化丙烯，控制温度在130 200°C，压力维持在0. 3MPa以下，并使其进行充分反应，得聚醚A。其中重量比例为，PPG500占PPG500和氧化丙烯总量的4-8%，最佳是5%，氧化丙烯占PPG500和氧化丙烯总量的92-96%，最佳是95%。双金属催化剂用量为30-50ppm，以PPG500和氧化丙烯总量计，最佳是35ppm ；
②以聚醚A为原料，加入碱性催化剂，加热升温，通入氧化乙烯，控制温度在120 160°C，压力维持在0. 3MPa以下，并使其进行充分反应，制得高分子量聚醚型破乳剂。其中重量比例为，聚醚A占聚醚A和氧化乙烯总量的50-80%，最佳是64%。氧化乙烯占聚醚A和氧化乙烯总量的20-50%，最佳是36%。碱性催化剂用量为0. 2-2%，以聚醚A和氧化乙烯总量计，碱性催化剂首选氢氧化钾，最佳用量是是0. 3%。制备高性能破乳剂步骤如下
①将制备的高分子量聚醚加入反应器中，加入顺酐，加热升温，控制温度在85 115°C，反应2小时，过程控制温度在85 115°C，制备含双键化合物。高分子量聚醚与顺酐的重量比为100:1到1000:1，最佳用量是是400:1。②将上述制备的含双键化合物加入反应器中，加入引发剂，引发剂的重量为高分子量聚醚的0. 05 1%。所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种混合物。再加入含双键化合物重量0. 1-2倍的不饱和双键类化合物，控制温度在85 125°C，反应4小时，制得高性能破乳剂。不饱和双键类化合物为丙烯腈、苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲级丙烯酸甲酯、甲级丙烯酸甲酯缩水甘油酯中的一种或几种混合物。实施例I
一种高性能破乳剂的制备方法，具体包括以下步骤
高分子量聚醚的合成·
向反应器中加入500克PPG500 (聚氧丙烯聚醚多元醇，分子量500)，加热升温，控制在120 140°C抽真空2小时，加入0. 28克双金属催化剂，双金属催化剂采用南通汇科聚氨酯研发有限公司的聚醚催化剂产品。然后通入7600克氧化丙烯，控制温度在130 200°C，压力维持在0. 3MPa以下，并使其进行充分反应。再向反应器中加入37. 5克氢氧化钾，通入4500克氧化乙烯，控制温度在120 160°C，压力维持在0. 3MPa以下，并使其进行充分反应，制得分子量在4000以上的高分子量聚醚，备用。高性能破乳剂的合成
将制备的高分子量聚醚6000克和顺酐150克加入反应器中，升温控制85-115°C，并通A N2使反应器压力保持在0. 2MPa，反应3小时。再将过硫酸铵60克加入反应器中，再加入丙烯酸1000克，甲基丙烯酸甲酯1000克，丙烯酰胺1000克，对甲苯磺酸5克，加热升温，控制温度在85 125°C，反应4小时，制得目的产物高性能破乳剂。
权利要求
1.一种高性能破乳剂的制备方法，其特征在于该方法首先制备高分子量聚醚，然后向聚醚分子上引入双键，最后再与不饱和双键类化合物聚合制得高性能的破乳剂；具体包括以下步骤 1)制备闻分子量聚醚 将分子量为500的聚氧丙烯聚醚多元醇在双金属催化剂作用下与氧化丙烯反应，其中重量比例为分子量为500的聚氧丙烯聚醚多兀醇占分子量为500的聚氧丙烯聚醚多兀醇和氧化丙烯总量的4-8%，双金属催化剂用量为以分子量为500的聚氧丙烯聚醚多元醇和氧化丙烯总量计30-50ppm，制备出分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇，然后加入碱性催化剂，在碱性催化剂作用下与氧化乙烯反应，制备出高分子量聚醚；其中碱性催化剂是氢氧化钾或氢氧化钠；氧化乙烯用量占分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇重量的20%-50% ;碱性催化剂用量以分子量在4000以上的聚氧丙烯聚醚多元醇和氧化乙烯总量计的 O. 2-2% ； 2)在闻分子量聚醚分子中引入双键 将上述制备的高分子量聚醚与顺酐发生酯化反应，制得含双键化合物；高分子量聚醚与顺酐的重量比为100:1到1000:1 ； 3)在引发剂作用下，上述双键化合物与不饱和双键类化合物反应，引发剂的重量为高分子量聚醚的O. 05 1%，不饱和双键类化合物的重量是双键化合物重量的O. 1-2倍，控制温度在85 125°C，制得高性能破乳剂。
2.根据权利要求I所述的高性能破乳剂的制备方法，其特征在于所述双金属催化剂为用于环氧化物开环聚合的双金属氰化物络合催化剂。
3.根据权利要求I所述的高性能破乳剂的制备方法，其特征在于不饱和双键类化合物为丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲级丙烯酸甲酯、甲级丙烯酸甲酯缩水甘油酯中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求I所述的高性能破乳剂的制备方法，其特征在于引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求I所述的高性能破乳剂的制备方法，其特征在于步骤2)中，将制备的高分子量聚醚加入反应器中，加入顺酐，加热升温，控制温度在85 115°C，反应2小时，过程控制温度在85 115°C，制备含双键化合物，其中高分子量聚醚与顺酐的重量比为400:1。
6.根据权利要求I所述的高性能破乳剂的制备方法，其特征在于步骤3)中，将上述制备的含双键化合物加入反应器中，加入引发剂，再加入不饱和双键类化合物，控制温度在100°C，反应4小时，制得高性能破乳剂。
全文摘要
本发明公开了一种高性能油田破乳剂的制备方法，该方法首先制备高分子量聚醚，在高分子量聚醚分子中引入双键将高分子量聚醚与顺酐发生酯化反应，制得含双键化合物；高分子量聚醚与顺酐的重量比为100:1到1000:1；在引发剂作用下，双键化合物与不饱和双键类化合物反应，引发剂的重量为高分子量聚醚的0.05～1%，不饱和双键类化合物的重量是双键化合物重量的0.1-2倍，控制温度在85～125℃，制得高性能破乳剂。本发明制得的高性能破乳剂可适用于油田原油的破乳脱水，广谱性好、用量少。
文档编号C08F290/00GK102786639SQ201210307109
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者应军, 翟洪金, 郑磊 申请人:句容宁武高新技术发展有限公司