一种含油污水处理用破乳剂及其制备方法与流程

本发明属于水处理，具体涉及一种含油污水处理用破乳剂及其制备方法。

背景技术：

1、油田进入高含水开发期以来，为提高原油采收率，开展了三元复合驱技术，原油采收率显著提高。但驱油剂碱、表面活性剂和聚合物也使油田污水乳化严重，原油多以乳状液的方式被开采，采出水中含油量急剧增大，乳状液不仅对原油开采带来一系列困难，而且对油气集输、加工、精炼也产生不良影响；也造成环境资源的浪费，因此需要对污水进行破乳来回收原油。

2、把原油中的乳化水分离出来的过程称为破乳脱水。原油破乳脱水的方法有电脱水法、润湿聚结脱水法和化学破乳法等。化学破乳法是原油脱水时普遍采用的一种方法，是通过向原油乳状液中添加破乳剂，破坏其乳化状态，使油水分离成两层，破乳剂主要成分是表面活性剂。

3、常规的破乳剂品种较多，主要有阳离子有机高分子型凝聚剂(如聚二甲基二烯丙基氯化铵，环氧氯丙烷一脂肪胺等)、非离子型有机高分子型凝聚剂(如环氧乙烷一环氧丙烷系列)，这些药剂普遍存在为破乳后下层水含油量高，增大了后期污水处理系统的成本和难度。

4、cn101357783a公开了一种高效乳化废水破乳剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，将含fe2o39-15％的三价铁盐水溶液，与含硅0.8-2.4％的硅酸钠水溶液，按重量比10∶1，将硅酸钠水溶液缓慢加入到三价铁盐水溶液中，ph3-5，于40-70℃下反应2-4h，得到铁硅聚合物；第二步，将与以上三价铁盐水溶液相同重量的含al2o310-14％的三价铝盐水溶液，于搅拌下加入至第一步合成的铁硅聚合物中，调节ph为2-3.5，40-70℃下聚合2-4h，得到破乳剂。本发明得到的乳化废水破乳剂在破乳的同时具有混凝净化功能、且操作方便、环保性能好。但是该除油剂处理污水时，药剂用量大，会产生大量浮渣，带来二次污染，并且除油效果难以保证。

5、cn106565007公开了一种三元复合驱采出水的除油剂，该除油剂是由2，5-吡啶二胺与甲醛、甲酸反应生成中间体，然后与氯十二酸钠反应生成两性离子型除油剂，所述的2，5-吡啶二胺、甲醛、甲酸和氯十二酸钠的摩尔比为1∶2.5～6∶2.5～5.5∶0.8～2.5，优选为1∶3∶3∶1.5。本发明的除油剂具有制备简单、适应性强、成本低，且具有抗盐性能强和除油效果好的特点，耐盐达到2.3×104mg/l，三元复合驱采出水的除油率达97％以上。且分离产生的回收油不影响后续原油脱水，因此，本发明可广泛地应用于三元复合驱产出水的除油工艺中。但是该发明产品含有吡啶单体，其毒性较大，容易造成环境污染。

技术实现思路

1、本发明针对目前现有技术的不足而提供一种含油污水处理用破乳剂及其制备方法，该破乳剂具有合成工艺简单，破乳率高的特点。

2、为了实现上述目的，本发明第一个目的公开了一种含油污水处理用破乳剂，所述的破乳剂分子式如下：

3、

4、式中：

5、m为2-50的正整数，优选为20-50的正整数。

6、n为2-50的正整数，优选为10-50的正整数。

7、l为2-50的正整数，优选为10-50的正整数。

8、本发明的另一个目的在于提供一种上述含油污水处理用破乳剂的制备方法，所述制备方法包括：在第一高温高压条件下，在催化剂的作用下，十二烷基氨基丙酸钠和环氧丙烷发生加成反应得到嵌丙醚中间体；其次加入第一环氧乙烷发生加成反应得到混嵌醚中间体；最后在酸性环境中，在第二高温高压条件下，加入第二环氧乙烷发生加成反应，其中，所述的嵌丙醚中间体的结构式如式(1)所示，所述的混嵌醚中间体的结构式如式(2)所示，

9、

10、其中：m为2-50的正整数，优选为20-50的正整数；n为2-50的正整数，优选为10-50的正整数。

11、在本发明中，优选地，所述的环氧丙烷、第一环氧乙烷与十二烷基氨基丙酸钠的摩尔比为2-50：2-50：1；更优选地，所述的环氧丙烷、第一环氧乙烷与十二烷基氨基丙酸钠的摩尔比为10-50：5-50：1。

12、在本发明中，优选地，所述的第二环氧乙烷与十二烷基氨基丙酸钠的摩尔比为2-50：1；更优选地，所述的第二环氧乙烷与十二烷基氨基丙酸钠的摩尔比为5-50：1。

13、在本发明中，优选地，所述的催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾，与十二烷基氨基丙酸钠的质量比为0.005-0.05：1。

14、在本发明中，优选地，所述的第一高温高压条件为温度120-160℃、压力0.05-0.3mpa。

15、在本发明中，优选地，所述的环氧丙烷加成反应的时间为0.5-4h。

16、在本发明中，优选地，所述的第一环氧乙烷加成反应的时间为0.5-4h。

17、在本发明中，优选地，所述的酸性环境为ph 3-4。

18、在本发明中，优选地，所述的第二高温高压条件为温度130-170℃、压力0.05-0.4mpa。

19、在本发明中，优选地，所述的第二环氧乙烷加成反应的时间为0.5-6h。

20、按照一种更具体的优选实施方式，所述的含油污水处理用破乳剂的制备方法具体包括以下步骤：

21、(1)在高压反应釜中加入十二烷基氨基丙酸钠、甲苯、催化剂，用氮气吹扫反应釜及管路2-3min，停止吹扫，抽真空，通入氮气，抽真空，重复上述操作3遍，通入环氧丙烷，升温，提升压力，保温反应，通入第一环氧乙烷，调整反应温度和压力，保温反应，降温到40℃以下，停止反应；

22、(2)打开反应釜，用1mol/l的盐酸调节ph3-4，将反应混合液过滤，分液，将甲苯相减压蒸馏得到粘稠液体，转移到高压釜中；

23、(3)用氮气吹扫反应釜及管路2-3min，停止吹扫，抽真空，通入氮气，抽真空，重复上述操作3遍，通入第二环氧乙烷，升温，提升压力保温反应，降温到40℃以下，用1mol/l的氢氧化钠调节ph7-8，得到产品破乳剂。

24、优选地，步骤(1)中，所述的甲苯与十二烷基氨基丙酸钠的质量比为3-5：1。

25、本发明的破乳剂的反应方程式为：

26、

27、

28、本发明的破乳剂为弱阳性非离子型表面活性剂，亲油基为十二烷基和聚氧丙醚段，亲水基为2个聚氧乙醚段和叔胺。油田采出水中的原油大部分是以o/w乳状液形态存在，大部分都是微小的油滴，油滴表面带有负电荷，非常稳定。叔胺可以中和带负电荷的油滴，使油滴之间失去排斥作用而相互聚集，使得微小油滴聚集释放出来达到破乳效果；本发明的分子可以进入油水界面，取代乳化性强的表面活性剂，将表面活性剂分子和其它表面活性物质顶替下来，降低了界面膜的稳定性，破坏油滴的乳化能力，让小油滴更容易靠近凝聚，从而实现油水分离；本发明分子中的聚醚段可以大量扫捕微小油滴，有高度柔韧性，很容易发生分子链的内旋转，加大了油滴碰撞机会，形成油珠易于聚并、上浮而达到破乳目的。

29、本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

30、(1)本发明的破乳剂具有原料价格便宜，来源广泛和合成工艺简单的特点；

31、(2)本发明的破乳剂具有破乳效果好，在使用浓度为15mg/l时，除油率达到98％以上。