[发明专利]反乳化组合物和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将原油中的乳状液破乳的组合物和方法。更具体地说，所述组合物和方法可用于在油田处或在原油精炼厂的脱盐器中使油包水乳状液破乳。

背景技术

原油产生自与盐水(盐水(salt water))密切接触的地质层组。在产生油和盐水时，它们穿过地质层组移动形成油包水乳状液，其中水的微小液滴悬浮在连续油相中。总体上，从油田中的层组产生的水量在1-2％范围内，并且甚至可高于90％。精炼厂以原油中低得多的水含量操作，总体上不超过0.5％。

在油田工业中，这些油包水乳状液通常称为初级乳状液。尽管较不常见，但是也会存在油的微小液滴悬浮在连续水相中的水包油乳状液，并且通常称为反相乳状液。另一类型的乳状液是多重或复杂乳状液，其中微小液滴悬浮在较大液滴中，较大液滴悬浮在连续相中。

为了使原油更适于精炼，通过将初级乳状液(primary emulsion)或反相乳状液(reverse emulsion)分离成分开的油相和水相对原油进行反乳化。尽管油中的水对于精炼厂来说是个问题，但是造成最大问题的是溶解盐，因为溶解盐可沉积并且弄脏传热表面。氯化钙和氯化镁在精炼厂的操作温度下分解以产生HCl(盐酸)，从而腐蚀蒸馏塔。为了移除盐水和盐水含有的盐，将原油加热至大约120℃，并且通过使水和油穿过混合阀来与约5％淡水混合并由此到达如炼油厂脱盐器的容器，在所述容器中原油具有约30分钟的滞留时间以允许乳状液破乳并允许油和水分离。

总体上，反乳化的步骤是絮凝，接着凝结，并且最后沉降。在絮凝步骤期间，悬浮液滴聚集以形成较大液滴。在凝结期间，较大液滴会合在一起形成大滴。沉降利用水比油更稠密的事实。在沉降期间，水相和油相在水的大滴落到底部时分层为不同的层。存在若干将油田乳状液反乳化的方法，包括热方法、机械方法、电方法和化学方法。

化学方法采取使用中和乳状液稳定剂的作用的化学品并且采取使用化学品以通过减小界面张力使反乳化过程加速。这些反乳化化学品通常称为乳状液“破乳剂”，因为它们将乳状液破乳或分离成分开的油相和水相。用于将油包水乳状液(或初级乳状液)破乳的反乳化化学品通常称为初级乳状液破乳剂。初级乳状液破乳剂添加到连续油相中并且总体上是油溶性的。同样，用于将水包油乳状液(或反相乳状液)破乳的反乳化化学品通常称为反相乳状液破乳剂。反相乳状液破乳剂总体上是水溶性的，尽管它们可以是油溶性的，并且添加到连续水相中。一些水通过添加表面活性剂化学品得以从原油中移除，以在井处或产生地点附近使水和油反乳化。优化这些表面活性剂，以在油田中常见的相对低温下使油和水分离或“破乳”。

不使用乳状液破乳剂时，需要更多时间使相分离，限制了精炼厂可加工的油的量。在一些情况下，例如当存在多重乳状液时，原油应用需要初级乳状液破乳剂和反相乳状液破乳剂。因为初级乳状液破乳剂总体上是油溶性的并且反相乳状液破乳剂总体上是水溶性的，所以两种类型的乳状液破乳剂并不混合并且分开地添加到原油中或洗涤水中。

最有效的反乳化化学品和配方通常随原油组成而变化。然而，原油组成基于原油来源或井、井处的处理(若存在)、井增产操作、“涂抹(smearing)”或相邻管道运输的污染影响以及原油共混物组成而不断变化。原油组成可因许多化学品而进一步改变，这些化学品可能是在原油在井处收集的时间与原油进入精炼厂的脱盐器的时间之间添加到原油中的。这类化学品可包括但不限于腐蚀抑制剂、杀生物剂、减阻剂、H₂S清除剂等。

上文提及的对原油组成的大部分影响超出了精炼厂的控制，但通常精炼厂仍承担分析原油组成和确定最有效的反乳化处理的重任。

发明内容

然而，出人意料地发现，一种或多种C₄-C₁₂烷基酚醛树脂烷氧基化物与表面活性剂的共混物产生一种稳固的反乳化组合物，这种反乳化组合物在分解各种原油类型的乳状液方面有效。

因此，在一个实施例中，公开一种分解烃流中存在的乳状液的方法。所述方法可包括将烃流与反乳化组合物接触。这种反乳化组合物可包含至少一种C₄-C₁₂烷基酚醛树脂烷氧基化物、油相和水相，其中油相和水相形成胶态胶束溶液。在另一实施例中，C₄-C₁₂烷基酚醛树脂烷氧基化物可具有2-20的聚合数和相对于树脂重量大于约30％且小于约90％的烷氧基化程度。