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一种老化原油破乳剂及其制备方法

阅读：244发布：2021-02-23

IPRDB可以提供一种老化原油破乳剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种老化原油破乳剂及其制备方法。该制备原油破乳剂的方法，包括：1)将单宁酸型酚胺树脂、催化剂与环氧丙烷进行反应，得到破乳剂亲油头化合物；2)将步骤1)所得破乳剂亲油头化合物、催化剂与环氧乙烷进行反应即得。该破乳剂能够实现对老化原油的破乳尤其是海上平台的老化原油的快速、高效破乳。本发明针对老化油，特别是渤海油田的破乳效果特别突出，有利于节能减排，降低企业生产成本。，下面是一种老化原油破乳剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种制备原油破乳剂的方法，包括如下步骤：

1)将权利要求5-7中任一所述单宁酸型酚胺树脂、催化剂与环氧丙烷进行反应，得到破乳剂亲油头化合物；

2)将步骤1)所得破乳剂亲油头化合物、催化剂与环氧乙烷进行反应，得到所述原油破乳剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤2)中，催化剂均为碱；具体选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钠、甲醇钠、甲醇钾和乙醇钠中至少一种；

所述催化剂的用量为所述单宁酸型酚胺树脂与环氧丙烷总质量的0.1～1％；具体为

0.3％；

所述环氧乙烷与环氧丙烷的质量比为(0.01～2)：1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)反应步骤中，单宁酸型酚胺树脂与环氧丙烷的质量比为1:50～200；

反应温度为100℃～140℃；反应压强为0.2～0.4MPa；反应时间为5～25h；具体为10h。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述步骤2)反应步骤中，反应温度为100℃～120℃；反应压强为0.15～0.35MPa；反应时间为5～10h。

5.一种单宁酸型酚胺树脂，按照包括如下步骤的方法制得：a、将单宁酸与甲醛水溶液进行羟甲基化反应，得到羟甲基单宁酸；

b、将步骤a所得羟甲基单宁酸滴加到乙烯胺进行聚合反应中，滴加完毕后蒸出甲醇和水，再用洗涤剂洗涤，得到所述单宁酸型酚胺树脂。

6.根据权利要求5所述的单宁酸型酚胺树脂，其特征在于：所述步骤a羟甲基化反应步骤中，单宁酸与甲醛的投料摩尔比为1：20～60；具体为1：25-40；所述甲醛水溶液的质量百分浓度为35-40％；具体为38％；

反应温度为40～80℃；具体为70℃；反应时间为4-6h；具体为5h；

所述羟甲基化反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种；

所述羟甲基化反应在惰性气氛中进行；所述惰性气氛为氮气气氛；

所述单宁酸以滴加的方式与甲醛混合；所述滴加步骤中，滴加速率为2～20g/min。

7.根据权利要求5或6所述的单宁酸型酚胺树脂，其特征在于：所述步骤b中，所述乙烯胺与单宁酸的投料摩尔比为10-40：1；具体为15-30:1；

所述滴加步骤中，滴加速率为2～20g/min；所述聚合反应步骤中，温度为60～100℃；反应时间为4-6h；具体为5h；

所述聚合反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种；

所述乙烯胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和六乙烯七胺中至少一种；

所述洗涤剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种。

8.权利要求1-4中任一所述方法制备得到的原油破乳剂。

9.权利要求8所述原油破乳剂在老化原油破乳中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述老化原油来源于渤海油田。

说明书全文

一种老化原油破乳剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种老化原油破乳剂及其制备方法，属于石油加工技术领域。

背景技术

[0002] 老化原油，亦称老化油，指原油生产、处理过程中，在药剂、机械杂质、胶质、沥青质、细菌、空气、循环剪切等因素的作用下形成的，其乳化状态日趋稳定，采用常规药剂和处理方法无法处理的，对原油脱水系统有较大影响的原油乳状液。

[0003] 随着聚合物驱技术的广泛应用，开采出的原油破乳后，脱出污水含油率甚至超过1万ppm，加入清水剂后产生了含油悬浮物，称之为老化油。该老化油含水超过30％，目前并无有效的处理药剂。为降低老化油中含水率，来减少海底输油管道的能量损耗，具有重要意义。研究和开发出一种能适合老化油的破乳剂，是非常迫切的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种老化原油破乳剂及其制备方法。

[0005] 本发明提供的制备原油破乳剂的方法，包括如下步骤：

[0006] 1)将本发明提供的单宁酸型酚胺树脂、催化剂与环氧丙烷进行反应，得到破乳剂亲油头化合物；

[0007] 2)将步骤1)所得破乳剂亲油头化合物、催化剂与环氧乙烷进行反应，得到所述原油破乳剂。

[0008] 上述方法的步骤1)和步骤2)中，催化剂均为碱；具体选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钠、甲醇钠、甲醇钾和乙醇钠中至少一种；

[0009] 所述催化剂的用量为所述单宁酸型酚胺树脂与环氧丙烷总质量的0.1～1％；具体为0.3％；

[0010] 所述环氧乙烷与环氧丙烷的质量比为(0.01～2)：1；具体为0.01:1、0.015:1、0.029:1或0.043:1。

[0011] 所述步骤1)反应步骤中，单宁酸型酚胺树脂与环氧丙烷的质量比为1:50～200；具体为1：69-199；

[0012] 反应温度为100℃～140℃；反应压强为0.2～0.4MPa；反应时间为5～25h；具体为10h。

[0013] 所述步骤2)反应步骤中，反应温度为100℃～120℃；反应压强为0.15～0.35MPa；反应时间为5～10h。

[0014] 本发明提供的单宁酸型酚胺树脂，按照包括如下步骤的方法制得：

[0015] a、将单宁酸与甲醛水溶液进行羟甲基化反应，得到羟甲基单宁酸；

[0016] b、将步骤a所得羟甲基单宁酸滴加到乙烯胺进行聚合反应中，滴加完毕后蒸出甲醇和水，再用洗涤剂洗涤，得到所述单宁酸型酚胺树脂。

[0017] 上述方法的步骤a羟甲基化反应步骤中，单宁酸与甲醛的投料摩尔比为1：20～60；具体为1：25-40；所述甲醛水溶液的质量百分浓度为35-40％；具体为38％；所述单宁酸又称丹宁酸、鞣酸，CAS号：1401-55-4，可从各种公开商业途径购买得到。

[0018] 反应温度为40～80℃；具体为70℃；反应时间为4-6h；具体为5h；

[0019] 所述羟甲基化反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种；

[0020] 所述羟甲基化反应在惰性气氛中进行；所述惰性气氛为氮气气氛；

[0021] 所述单宁酸以滴加的方式与甲醛混合；所述滴加步骤中，滴加速率为2～20g/min；具体为10g/min。

[0022] 所述步骤b中，所述乙烯胺与单宁酸的投料摩尔比为10-40：1；具体为15-30:1；

[0023] 所述滴加步骤中，滴加速率为2～20g/min；具体为10g/min；所述聚合反应步骤中，温度为60～100℃；反应时间为4-6h；具体为5h；

[0024] 所述聚合反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种；

[0025] 所述乙烯胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和六乙烯七胺中至少一种；

[0026] 所述洗涤剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃和乙醚中至少一种。

[0027] 另外，按照上述方法制备得到的原油破乳剂及该原油破乳剂在老化原油破乳中的应用，也属于本发明的保护范围。其中，所述老化原油具体可来源于渤海油田。

[0028] 本发明的有益效果：

[0029] 1、本发明与双酚A、胺类、醇类、酚醛树脂类起始剂相比，单宁酸型酚胺树脂的合成工艺得到了改良，避免了希夫碱等副反应的发生，并且苯环上更多的酚羟基邻位点参与反应，得到更多的支链。而且足量的甲醛也保证了酚羟基的邻位能够完全反应，形成了更多支链的酚胺树脂。

[0030] 2、该破乳剂能够实现对老化原油的破乳尤其是海上平台的老化原油的快速、高效破乳。本发明针对老化油，特别是渤海油田的破乳效果特别突出，有利于节能减排，降低企业生产成本。该破乳剂解决了老化原油难以有效破乳的难题，满足了海上平台对破乳剂脱水速度快，脱水率高的要求。

具体实施方式

[0031] 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

[0032] 实施例1、破乳剂A的合成

[0033] 1)称取单宁酸68g，溶于600ml甲醇中，将该溶液倒入恒压滴液漏斗中。向1L三口烧瓶中加入质量百分浓度为38％的甲醛水溶液130g，70℃下恒温30min，通氮气，从恒压滴液漏斗中慢速滴入单宁酸甲醇溶液，滴加速率为10g/min，滴加完后继续反应5h，旋蒸除去甲醇和甲醛，得到羟甲基单宁酸。

[0034] 2)将羟甲基单宁酸再溶于500ml甲醇中，80℃下，缓慢滴入151g四乙烯五胺中滴加速率为10g/min，滴加完毕后反应5h，减压蒸出甲醇和水，趁热倒入盛有500ml二氯甲烷，再用500ml二氯甲烷洗涤三次，旋蒸，干燥24小时，得到单宁酸型酚胺树脂。

[0035] 3)取所得单宁酸型酚胺树脂10g和2g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～140℃时，缓慢加入690g环氧丙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应10h，即得破乳剂亲油头化合物。

[0036] 4)将所得破乳剂亲油头化合物60g和0.1g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～120℃时，缓慢加入30g环氧乙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应5h，即得到聚醚破乳剂A

[0037] 实施例2、破乳剂B的合成

[0038] 取实施例1所得单宁酸型酚胺树脂10g和2g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～140℃时，缓慢加入690g环氧丙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应10h，即得破乳剂亲油头化合物。

[0039] 取所得破乳剂亲油头化合物60g和0.1g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～120℃时，缓慢加入20g环氧乙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应5h，即得到聚醚破乳剂B。

[0040] 实施例3、破乳剂C的合成

[0041] 取实施例1所得单宁酸型酚胺树脂10g和6g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～140℃时，缓慢加入1990环氧丙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应10h，即得破乳剂亲油头化合物。

[0042] 取所得破乳剂亲油头化合物60g和0.1g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～120℃时，缓慢加入30g环氧乙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应5h，即得到聚醚破乳剂C。

[0043] 实施例4、破乳剂D的合成

[0044] 取实施例1所得单宁酸型酚胺树脂10g和6g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～140℃时，缓慢加入1990环氧丙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应10h，即得破乳剂亲油头化合物。

[0045] 取所得破乳剂亲油头化合物60g和0.1g氢氧化钾投入高压釜中，密封高压釜后，开动搅拌并升高温度，氮气排气3次，抽真空30分钟。温度升至100℃～120℃时，缓慢加入20g环氧乙烷，保持压力在0.2～0.4MPa，反应5h，即得到聚醚破乳剂D。

[0046] 实施例5、原油破乳实验

[0047] 采用石油天然气行业标准SY/T 5281-2000《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》，对实施例1-5合成的破乳剂在渤海油田现场温度下的老化油进行了破乳实验，选择现场使用的正常原油的破乳剂作为对照，破乳剂的浓度均为100mg/L，其破乳数据如表1所示。

[0048] 表1、实施例1-5合成的破乳剂的破乳效果

[0049]

[0050] 由表1可知，本发明提供的破乳剂该破乳剂能够实现对老化原油的破乳尤其是海上平台的老化原油的快速高效破乳，破乳时间不超过60min即可实现脱水率93％以上。该破乳剂对于渤海油田的破乳效果特别突出，有利于节能减排，降低企业生产成本。该破乳剂解决了老化原油难以有效破乳的难题，满足了海上平台对破乳剂脱水速度快，脱水率高的要求。

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