[发明专利]一种多糖类天然高分子改性的原油破乳剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油破乳剂，特别涉及一种多糖类天然高分子改性的原油破乳剂。

背景技术

水从原油开采到炼制过程中，始终存在于原油中，由于原油和水不互溶，但在原油中的天然乳化剂如沥青质、胶质、粘土等的存在下，加之机械传输过程中撞击下，水和油可以形成相对稳定的乳状液。水的存在给原油的储存、运输和加工带来一定危害：（1）水的大量存在不利于储存运输；（2）在原油炼制过程中，水中大量的无机盐离子，特别是其中的氯离子对设备造成腐蚀，一些金属离子毒害下游生产过程中的催化剂，导致催化剂失活；（3）水的气化潜热比较大，导致原油炼制过程中能耗大量增加，且水汽化后体积迅速膨胀造成冲塔等现象。由此，需要找准一种快速有效的破乳方法。

原油破乳的方法主要有化学法、电法、离心分离法、超声波法、生物法等。其中化学法和电法最常用，但电法对设备及工艺条件要求较高，实施比较复杂，前期投入和后期运行费用都比较高；化学法是一种经济合理的方法。

化学法主要是通过加入破乳剂使油水达到分离的目的。破乳剂通过搅拌振荡分散到整个体系，并到达油水界面。破乳剂具有良好的表面性质，能够破坏乳化水珠的表面保护层，使乳化水珠相互聚结形成体积越来越大的水珠，在重力作用下油水两相分离。

从1914年报道的Barnickel用0.1％的FeS0₄溶液在35℃～60℃使乳化原油破乳起，先后开发出三代破乳剂。20世纪20年代至30年代为解决水包油型原油乳状液破乳，出现了第一代低分子离子型破乳剂，如脂肪酸盐、环烷酸盐等阴离子型破乳剂及季铵盐类阳离子型破乳剂，其优点是价格低廉，缺点是用量大，效果差，易受电解质的影响等；20世纪40年代至50年代，环氧乙烷生产的工业化促使了环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物的出现，发展了第二代油包水乳化原油的破乳剂，这代破乳剂主要是低分子非离子型表面活性；自20世纪60年代以后，人们开发出第三代以高相对分子质量聚醚为主的破乳剂，国外对原油破乳剂进行了大量的研究，提出了大量的专利。最早作为破乳剂的非离子表面活性剂是以烷基酚、脂肪醇作为憎水基团，接聚一定数量的环氧乙烷制备的。随着三次采油技术的大规模现场实验，新型原油破乳剂不断涌现。进入80年代后，单纯环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚破乳剂开始被聚胺类、聚合物型、两性离子型破乳剂所取代，最低用量降到了100mg/L以下。但这些破乳剂的缺点是专一性强，适应性差。因此人们又通过改性或复配研制复合破乳剂以及超高分子量高效破乳剂，从而把破乳剂的应用研究推向了一个新的台阶。

多糖类天然高分子来源广泛、具有极好的生物相容性和环境友好性，且分子量大、活泼氢多、具有分支结构和独特的流变学性能，在油水界面所占据的面积大，具有较好的耐温性、较高的界面活性，且对环境无污染，是破乳剂起始剂的极佳的候选对象。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种多糖类天然高分子改性的原油破乳剂。该破乳剂的制备过程包括如下步骤：

（1）将聚乙二醇单甲醚进行卤化改性、羧基化改性、氨基化改性、醛基化改性、或异氰酸酯化改性；

（2）缩水甘油基二甲基烷基氯化铵的制备：以环氧氯丙烷、N,N-二甲基烷基（C₂-C₃₄）胺为原料，在反应釜中加入环氧氯丙烷和溶剂，不断搅拌条件下，滴加N,N-二甲基烷基(C₂-C₃₄)胺，加热回流，温度为25℃～40℃，回流时间为10～15h，反应液经分离纯化后，得到缩水甘油基二甲基烷基氯化铵；在酸性条件下，所述缩水甘油基二甲基烷基氯化铵转化为（3-氯-2-羟基丙基）二甲基烷基氯化铵；

（3）季铵化多糖的制备：将多糖和步骤（2）制备得到的缩水甘油基二甲基烷基氯化铵或（3-氯-2-羟基丙基）二甲基烷基氯化铵溶于溶剂中，调节溶液pH至碱性，加热回流，温度为60～90℃，回流时间为15～30h，反应液经分离纯化后，得到季铵化多糖；

（4）改性聚乙二醇单甲醚与季铵化多糖反应：用溶剂加热溶解步骤（3）得到的季铵化多糖，再加入步骤（1）得到的改性聚乙二醇单甲醚，调节溶液pH为碱性，加热回流，温度为70～90℃，回流时间为30～40h，反应液经分离纯化后，得到多糖改性天然高分子原油破乳剂。

上述方案中，所述聚乙二醇单甲醚改性：

所述卤化改性为：将质量份数5～10份聚乙二醇单甲醚和溶剂混合，再加入0.3～0.4份催化剂和1.5～2份卤化剂，加热回流，温度为60～90℃，加热回流反应20～50h，得到卤代聚乙二醇单甲醚；