[发明专利]一种新型原油破乳用高分子聚合物

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，涉及一种原油破乳用高分子聚合物的合成。

背景技术

原油破乳剂是对石油采出液进行油水分离的油田化学剂，其破乳原理是破乳剂渗透进入并粘附在乳化液滴的界面上，取代原乳化剂并破坏原油表面膜，将膜内包复的液滴状原油释放并使油、水两相发生分离。由于石油开采技术已经从最初的注水采油、稠油热采，发展到碱水驱油、表面活性剂驱油、聚合物驱油等三次采油，原油中的胶质物、沥青、环烷酸、脂肪酸及盐、晶态石蜡和人为引入的各种具有表面活性物质对原油具有乳化作用，使得采出的原油呈现出乳状液的形态。同时由于采油技术发展和油藏可开采储量的减少，我国现大部分油田已进入了高含水期，原油乳状液由原来的W/O型转为O/W型，加大了原油破乳脱水的困难，使得原油破乳剂在组成结构、破乳机理等方面也都发生了很大变化，也极大地推动了原油破乳剂的研发进程。全世界现有上千种原油破乳剂产品，年销售约百万吨。我国自行研制生产、应用的破乳剂已有200个牌号，但大多数现有产品是复配型产品，产品的适应性差和质量不稳定。与国外相比还有较大的差距，因此原油的破乳剂一直是油田化学品研究和开发的重点。

目前，很多公司和研究机构致力于开发各种破乳剂。如专利CN1600835公开了一种原油破乳剂，是以有机胺为起始剂，和环氧丙烷、环氧乙烷聚合生成聚醚，再与α-卤代羧酸反应生成甜菜碱型分子结构。CN1583811发明了一种水溶性高分子量阳离子聚合物的制备方法，用作石油工程中的黏土稳定剂、反相破乳剂等。CN1618835发明了一种高效广谱破乳剂的制备方法，以丙二醇、双酚A等为起始剂先制得相对分子质量为1000～3000的线形环氧丙烷、环氧乙烷嵌段共聚醚，再用二元酸或二元酸酐对其进行扩链改性，使其相对分子质量达到5000以上，在扩链聚醚中添加多价金属离子使形成配合物，这种配合物会在油水界面形成一种超分子结构，使破乳剂破乳性能得到提高。即使如此，由于三次采油技术的广泛应用，采出的原油组成和乳化情况日益严重，目前市场上的破乳剂品种和数量还是远远不能满足市场的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种新型、用作原油破乳剂的丙烯酸类高分子聚合物。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：取单体A、单体B和单体C，混合后，置于氮气保护的聚合反应器中，加入有机溶剂，升温到50～150℃，滴加引发剂的有机溶剂溶液，反应4～20小时，析出聚合物，精制，过滤，干燥；

其中，

所述的单体A为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺中的一种或两种；

所述的单体B为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种；

所述的单体C为一种丙烯酸长链烷基衍生物；

单体C、单体A和单体B的摩尔比是1∶3～6∶5～11；

引发剂的用量为单体A、单体B和单体C总重量的0.05～5.0％。

所述的有机溶剂是苯、甲苯或二甲苯。

所述的引发剂是过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮异丁氰或偶氮二异庚腈。

原油破乳剂首先是一个破乳剂，破乳剂首先是一个具有表面活性的物质，即是一种表面活性剂。根据破乳机理，破乳剂在破乳时，破乳剂取代原乳化剂并破坏原来的油水界面，使油滴聚集，进而油水两相发生分离，达到破乳效果。根据这个原理，本发明设计一种同时具有亲水和亲油性能的聚合物，根据选用不同的亲水和亲油组分，设计得到不同的聚合物，得到一种用作原油破乳剂的丙烯酸类聚合物。

本发明的反应机理是：首先合成一个丙烯酸长链烷基衍生物，作为亲油组分。然后以此为聚合反应的单体，与短链的丙烯酸酯等不同单体，通过自由基聚合，得到所属的聚合物。

一、丙烯酸长链烷基衍生物的制备方法如下：

可以采用两种方法合成：

1.丙烯酸或甲基丙烯酸与长链脂肪醇(C_12-28脂肪醇)反应，在一定条件下，两者发生酯化反应，在丙烯酸或甲基丙烯酸分子中引入长链的烷基，得到丙烯酸高碳醇。具有亲脂性能，在原油破乳剂合成时作为亲油的组分。反应式如下所示：

式中：R＝H、CH₃；n＝12-28

反应的条件是：丙烯酸或甲基丙烯酸与长链脂肪醇的摩尔比为1∶0.2-8.0；反应的溶剂为惰性溶剂，包括二甲苯、甲苯或苯等。反应温度：60-150℃，反应时间为0.2-10小时。