反相破乳剂及其制备方法与流程

本发明属于反相破乳剂，具体的涉及一种反相破乳剂及其制备方法。

背景技术：

1、油田采出液中含有油包水（w/o）和水包油（o/w）两种不同类型的乳状液，造成油、水分离困难。近年来随着石油工业的发展，特别是由于强化注水采油技术、尤其是热采技术的应用，原油乳状液的含水量明显增加。现有技术中，在二次采油后期和三次采油阶段，实施了酸化、压裂、堵水、调剖等多种增产措施，各种化学驱油的注入以及稠油比例的提高，采出液也变的越来越复杂，加之在开采和输送过程中各种泵的运用，使得原油在水中乳化严重，原油脱水的浊度增大，采出液中o/w型乳状液的油水分离与污水除油问题日益突出。

2、以往采用的原油破乳剂，都是w/o乳状液的破乳剂，对o/w乳状液无破乳作用，或效能很低。这类原油破乳剂，一般称之为常规破乳剂。反相破乳剂是水包油乳状液的破乳剂，其破乳速度快，效能高。现有的反相破乳剂主要有聚季胺盐类、聚双氰胺类、树状大分子类pam-am、聚丙烯酰胺类、脂肪醇聚氧乙烯类、酚醛树脂嵌段类、po-eo嵌段改性类等，但在处理高含油水时，由于在水中的界面活性受限制，造成反相破乳剂的加药量大、处理时间长、处理后水达标困难。

3、因此，有必要探索一种新型的反相破乳剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种反相破乳剂。所述的反相破乳剂具有用量少，油水分离能力强以及破乳速度快的特点；本发明还同时提供了其制备方法。

2、本发明所述的反相破乳剂，以质量百分数计，由以下原料组成：聚丙烯酸酯反相破乳剂21-23%、改性膨润土15-17%、改性木质素表面活性剂11-12%、丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯5-8%、十六烷基三甲基溴化铵6-9%、聚乙烯胺4-7%、水余量。

3、优选的，本发明所述的反相破乳剂，以质量百分数计，由以下原料组成：聚丙烯酸酯反相破乳剂22%、改性膨润土16%、改性木质素表面活性剂12%、丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯7%、十六烷基三甲基溴化铵8%、聚乙烯胺5%、水余量。

4、其中：

5、聚丙烯酸酯反相破乳剂的制备方法，由以下步骤组成：向反应釜中加入水、十二烷基苯磺酸钠和过硫酸钾，通入氮气，升温至73-75℃搅拌1.3-1.5h，加入苯乙烯搅拌反应30-35min，然后加入甲基丙烯酸丁酯继续搅拌反应30-35min，再加入甲基丙烯酸搅拌反应30-35min，最后加入丙烯酸四氢呋喃酯，于73-75℃反应6.5-7h，降温、出料，制备得到聚丙烯酸酯反相破乳剂。

6、其中：

7、水、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸以及丙烯酸四氢呋喃酯五者的质量和为100%，其中，水占90%，苯乙烯占1.2%，甲基丙烯酸丁酯占2.3%、甲基丙烯酸占5%、丙烯酸四氢呋喃酯占1.5%。

8、过硫酸钾的质量占苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸以及丙烯酸四氢呋喃酯四者质量和的0.8%；十二烷基苯磺酸钠的质量占水质量的0.2%。

9、改性木质素表面活性剂的制备方法，由以下步骤组成：

10、（1）将十二烷基二甲基叔胺滴加到环氧氯丙烷中，于18-20℃反应10-10.5h，反应完毕后，进行减压蒸馏去除多余的环氧氯丙烷，产物经无水乙醚洗涤3-4次后离心分离，然后于22-25℃真空干燥12-14h，制备得到中间体；

11、（2）将木质素磺酸钠加入到丙酮中，升温至45-48℃，滴加氢氧化钠溶液调节反应体系的ph值为11-12，保温25-30min，然后升温至53-55℃，加入步骤（1）制备得到的中间体搅拌反应3.3-3.5h，反应结束后对产物进行抽滤、水洗、干燥，制备得到改性木质素表面活性剂。

12、其中：

13、步骤（1）中环氧氯丙烷与十二烷基二甲基叔胺的物质的量之比为4.5:1。

14、步骤（2）中木质素磺酸钠与步骤（1）制备得到的中间体的物质的量之比为1:1。

15、步骤（2）中木质素磺酸钠与丙酮的质量比为1:3。

16、改性膨润土的制备方法，由以下步骤组成：

17、①向钠基膨润土中加入盐酸进行酸化处理，处理完毕后用水清洗至滤液的ph值为中性，然后于100-105℃干燥1.5-1.8h；

18、②将硫酸铝溶液加入到酸化后的钠基膨润土中恒温搅拌3-3.2h，然后静置48-50h，去掉上层清液，底物于105-110℃干燥3-3.2h，研磨过200目筛，制备得到改性膨润土。

19、其中：

20、步骤①中酸化处理的温度为105-108℃，时间为4.5-5h；盐酸的浓度为0.02mol/l；盐酸与钠基膨润土的液固比为8:1。

21、经过酸化处理，膨润土结构中的钠离子被盐酸中的氢离子交换，部分形成分子筛，提高了膨润土的吸附性能。

22、步骤②中硫酸铝溶液的浓度为0.1mol/l，硫酸铝溶液与钠基膨润土的质量比为2.5-2.6:1。

23、本发明所述的反相破乳剂的制备方法，由以下步骤组成：

24、（1）将改性木质素表面活性剂加入水中于25-30℃搅拌25-30min，然后加入改性膨润土搅拌混合均匀；

25、（2）将聚丙烯酸酯反相破乳剂、丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯胺搅拌混合均匀；

26、（3）将步骤（2）制备得到的混合液加入到步骤（1）中搅拌混合均匀，制备得到反相破乳剂。

27、其中：

28、步骤（1）中加入改性膨润土搅拌混合时间为40-45min。

29、步骤（2）中搅拌混合温度为45-50℃，搅拌混合时间为35-40min。

30、步骤（3）中搅拌混合温度为20-25℃，搅拌混合时间为55-60min。

31、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

32、（1）本发明所述的反相破乳剂，以聚丙烯酸酯反相破乳剂、改性膨润土和改性木质素表面活性剂为主要反相破乳剂，以丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯胺为辅，六种原料复配使用使其达到破乳效果。通过添加大量的聚丙烯酸酯反相破乳剂，由于聚丙烯酸酯反相破乳剂中含有亲油基和亲水基-oh等，这些亲水、亲油基团可依附于乳化液的油水界面，降低界面膜强度，从而破坏界面膜，然后通过架桥作用、电中和以及絮凝聚集，使污油水中小油滴聚集变大，并从乳化液中脱出，从而实现快速破乳。但是如果仅仅使用聚丙烯酸酯反相破乳剂，将导致产生大量的油泥从而使得絮体黏附管道，因此，有必要复配改性膨润土使用，改进膨润土作为反相破乳剂和絮凝剂与其他原料复配使用，通过硫酸铝对膨润土进行改性处理，硫酸铝中的高价阳离子吸附在膨润土表面，形成压缩双电层，通过压缩双电层作用使得污油水中的油滴聚集，从而实现破乳，进而实现脱油。此外，改性膨润土还具有絮凝作用，通过硫酸铝的改性处理，使得膨润土的吸附性能增强，能够吸附产生的油泥，加快油泥的沉降速度，使得絮体结实。改性木质素表面活性剂具有很强的分散能力，在任何ph值范围内均具有很好的溶解性能，扩宽了制备的反相破乳剂的使用范围，保证了制备的反相破乳剂的使用稳定性，且改性木质素表面活性剂具有一定的发泡性，能够缩短破坏o/w乳化液油水界面膜的时间，降低油滴界面膜的强度，促进油滴的聚集。

33、（2）本发明所述的反相破乳剂，丙烯酸壬基酚聚氧乙烯醚酯的添加使得油滴具有更好的流动性，大大降低了形成絮体的粘度，十六烷基三甲基溴化铵中的直链烷基进入到乳化油油滴的内部，降低界面膜的强度和乳状液的稳定性，使油滴间的聚结更容易。而聚乙烯胺的阳离子电荷密度大，能够中和含油污水油滴表面的负电荷，从而促进油滴的絮凝与聚结，此外，聚乙烯胺可在水中产生更多的拉伸分子链，从而提高对悬浮颗粒的絮凝吸附和架桥能力，加快沉降速率、加大絮体尺寸。

34、（3）本发明所述的反相破乳剂的制备方法，工艺简单，制备参数易于控制，易于实现大规模生产，采用该方法制备得到的反相破乳剂具有用量少，破乳速度快，油水分离能力以及破乳能力强的特点。