一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法。以丙烯酰胺和自交聯(lián)單體N-羥甲基丙烯酰胺等含多功能基團的物質(zhì)為原料，在引發(fā)劑的作用下進行聚合反應合成非離子型聚合物，然后在催化劑作用下將所得產(chǎn)物與工業(yè)聚醚進行醚化反應制備改性原油破乳劑。該破乳劑的原料重量以100%計，其中工業(yè)聚醚為50~90%，丙烯酰胺3~30%、N-羥甲基丙烯酰胺1~25%。引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1~5%；醚化催化劑加入量為N-羥甲基丙烯酰胺重量的1~10%。本發(fā)明得到的破乳劑，能與原油乳狀液油水界面發(fā)生強烈作用，使其轉變?yōu)闊崃W不穩(wěn)定體系而實現(xiàn)油水分離。該破乳劑用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬。
【專利說明】一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)用化學品【技術領域】，涉及一種新型原油破乳劑的合成方法。具體地說是一種適用于對原油乳狀液進行破乳脫水的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法。
【背景技術】[0002]原油乳狀液的破乳脫水是石油生產(chǎn)和集輸過程中重要環(huán)節(jié)。破乳劑是所有油田不可缺少的化學助劑，它承擔著乳化原油破乳脫水的任務。隨著原油開采的不斷進行，采油技術的不斷開發(fā)和應用，原油乳狀液變得更加穩(wěn)定，油田采出的大部分原油是以油水乳狀液形式開采出來的，原油含水率逐年增加，這就加重了乳化原油破乳脫水的任務。目前，石油工業(yè)最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳劑。從化學類型上看，國內(nèi)破乳劑主要以非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，只是起始劑的種類不同而已，在制備較高分子量聚醚時副反應較多，制得的聚醚破乳劑分子量比較低，破乳劑脫水效果不理想，對不同原油油品的廣譜適應性差，特別是低溫破乳效果不盡人意。
[0003]為了提高此類破乳劑的適應性，近些年人們對該類破乳劑進行了一定程度的改性，以達到提高破乳和增強適應性的效果，擴鏈與支化就是對破乳劑進行梳狀化改性的常用方法。2002年我國研究人員陳妹和楊小龍等人將聚醚型破乳劑用丙烯酸和馬來酸酐酯化，酯化產(chǎn)物在引發(fā)劑作用下聚合，合成了丙烯酸擴鏈改性破乳劑。商紹程、張中洋等均研究過丙烯酸改性破乳劑的制備方法，雖然得到的聚合物改性破乳劑具有一定的破乳作用，但實際應用過程中發(fā)現(xiàn)破乳劑的水溶性欠佳，且由于功能基團單一，所以破乳劑適應性不強。為了改善破乳劑的溶解性，提高其功能活性，人們將水溶性單體如丙烯酰胺與丙烯酸共聚后，再與工業(yè)聚醚進行酯化從而實現(xiàn)對破乳劑的梳狀化改性，如專利申請?zhí)朇NOl113543.3、CN201010274323.1所述破乳劑。近年來，我們課題組也用丙烯酸對數(shù)十種起始劑制得的工業(yè)聚醚進行了擴鏈與支化改性，發(fā)現(xiàn)這類改性破乳劑水溶性較差，大部分需要用醇類溶劑配制溶液，給油田現(xiàn)場操作增加了困難。另外，由于該類破乳劑分子結構中只含有非離子功能基團，所以對于原油的一些負電性表面不存在強烈相互作用，導致出現(xiàn)破乳作用不佳或適應性差的缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服聚丙烯酸改性聚醚破乳劑水溶性差、功能基團單一，以及適應性差的不足，本發(fā)明的目的是提供一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法。該方法得到的破乳劑具有用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬等特點。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于該制備方法如下:
I)將溶劑加入到帶有攪拌、滴加裝置和冷凝器的反應瓶中，控制溫度75、5°C，在攪拌條件下，加入丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和引發(fā)劑，整個聚合過程控制在廣3小時內(nèi)，反應結束后繼續(xù)保溫反應，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物；所述溶劑是濃度為95%的乙醇；
2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚和溶劑，攪拌均勻后，加入醚化催化劑，升溫至8(T120°C，繼續(xù)攪拌反應3飛小時得粗產(chǎn)物，減壓蒸餾除去溶劑即得自交聯(lián)型聚醚破乳劑，所述溶劑是異丙醇。
[0006]本發(fā)明中，合成該破乳劑的原料重量以100%計，其中工業(yè)聚醚為50-90%，丙烯酰胺3~30%、Ν-羥甲基丙烯酰胺f 25%。引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.1-5% ;醚化催化劑加入量為N-羥甲基丙烯酰胺重量的f 10%。
[0007]本發(fā)明所述工業(yè)聚醚，包括:以胺類為起始劑的嵌段聚醚，所用的胺為多乙烯多胺或乙二胺；以醇類為起始劑的嵌段聚醚，所用的醇為十八碳醇或丙二醇；烷基酚醛樹脂嵌段聚醚，合成起始劑時常用的烷基酚為壬基酚；酚胺醛樹脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚，起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物。
[0008]本發(fā)明所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀等水溶性引發(fā)劑，以及偶氮二異腈和過氧化苯甲酰等油溶性引發(fā)劑。
[0009]本發(fā)明所述的醚化催化劑為磷酸、硫酸或?qū)妆交撬崴嶂械囊环N或兩種混合物。
[0010]本發(fā)明中，破乳劑分子鏈中同時含有酰胺基、羥甲基和醚鍵等多種功能基團，具有良好的吸附性、絮凝性和水溶性。在破乳脫水溫度下，能夠發(fā)生自交聯(lián)或與體系中浙青質(zhì)等天然表面活性劑發(fā)生交聯(lián)作用而形成梳狀或網(wǎng)狀結構復合物。與原油乳狀液油水界面發(fā)生強烈作用，使其轉變?yōu)闊崃W不穩(wěn)定體系，使原油乳狀液油水界面膜強度減弱，使其轉變?yōu)闊崃W不穩(wěn)定體系而實現(xiàn)油水分離。
[0011]本發(fā)明制備方法簡單，得到的破乳劑用量少、出水速率快、脫出水色清、使用范圍寬。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法如下:
I)將100克濃度為95%乙醇加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應瓶中，在75°C攪拌條件下，加入30克丙烯酰胺、15克N-羥甲基丙烯酰胺和過硫酸銨0.6克，整個聚合過程控制在I小時內(nèi)，反應結束后繼續(xù)保溫反應I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0013]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚150克(聚醚破乳劑AE0604，句容寧武高新技術發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和100克異丙醇，攪拌均勻后，加入0.5克對甲苯磺酸，升溫至90°C繼續(xù)攪拌反應3小時得粗產(chǎn)物。減壓蒸餾除去溶劑即得自交聯(lián)型聚醚破乳劑。
[0014]實施例2
一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法如下:
I)將110克95%乙醇加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應瓶中，在80°C攪拌條件下，加入45克丙烯酰胺、5克N-羥甲基丙烯酰胺和過硫酸銨0.6克，整個聚合過程控制在2小時內(nèi)，反應結束后繼續(xù)保溫反應I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0015]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚150克(聚醚破乳劑BP5921，句容寧武高新技術發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和100克異丙醇，攪拌均勻后，加入0.2克對甲苯磺酸，升溫至100°C繼續(xù)攪拌反應4小時得粗產(chǎn)物。減壓蒸餾除去溶劑即得自交聯(lián)型聚醚破乳劑。[0016]實施例3
一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法如下:
I)將70克95%乙醇加入帶有攪拌、滴加裝置和分水器的反應瓶中，在85°C攪拌條件下，加入20克丙烯酰胺、10克N-羥甲基丙烯酰胺和過硫酸銨0.2克，整個聚合過程控制在3小時內(nèi)，反應結束后繼續(xù)保溫反應I小時，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物。
[0017]2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚50克(聚醚破乳劑AE1910，句容寧武高新技術發(fā)展有限公司產(chǎn)品)和35克異 丙醇，攪拌均勻后，加入0.3克對甲苯磺酸，升溫至110°C繼續(xù)攪拌反應5小時得粗產(chǎn)物。減壓蒸餾除去溶劑即得自交聯(lián)型聚醚破乳劑。
【權利要求】
1.一種自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于該制備方法如下: 1)將溶劑加入到帶有攪拌、滴加裝置和冷凝器的反應瓶中，控制溫度75、5°C，在攪拌條件下，加入丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和引發(fā)劑，整個聚合過程控制在廣3小時內(nèi)，反應結束后繼續(xù)保溫反應，然后減壓蒸餾除去溶劑得到中間產(chǎn)物； 2)在上述中間產(chǎn)物中加入工業(yè)聚醚和溶劑，攪拌均勻后，加入醚化催化劑，升溫至8(T120°C，繼續(xù)攪拌反應3飛小時得粗產(chǎn)物，減壓蒸餾除去溶劑即得自交聯(lián)型聚醚破乳劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于:該破乳劑的合成原料重量以100%計，其中工業(yè)聚醚為50-90%，丙烯酰胺3~30%、自交聯(lián)單體N-羥甲基丙烯酰胺f 25% ;引發(fā)劑加入量為全部乙烯基單體總重量的0.5% ;醚化催化劑加入量為N-羥甲基丙烯酰胺重量的f 10%。
3.根據(jù)權利要求1所述的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于:所述工業(yè)聚醚，包括:以胺類為起始劑的嵌段聚醚，所用的胺為多乙烯多胺或乙二胺；以醇類為起始劑的嵌段聚醚，所用的醇為十八碳醇或丙二醇；烷基酚醛樹脂嵌段聚醚，合成起始劑時的烷基酚為壬基酚；酚胺醛樹脂嵌段聚醚，即胺基改性酚醛樹脂嵌段聚醚，起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物。
4.根據(jù)權利要求1所述的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于:所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀水溶性引發(fā)劑，以及偶氮二異腈和過氧化苯甲酰油溶性引發(fā)劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于:所述的醚化催化劑為磷酸、硫酸或?qū)妆交撬崴嶂械囊环N或兩種混合物。
6.根據(jù)權利要求1所述 的自交聯(lián)型聚醚破乳劑的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述溶劑是濃度為95%的乙醇；步驟2)中，所述溶劑是異丙醇。
【文檔編號】C08G81/02GK103554512SQ201310477473
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】倪良, 裔旻, 應玨, 蔣銀花, 應軍, 王蕾, 翟洪金, 陳杰 申請人:句容寧武高新技術發(fā)展有限公司