[发明专利]聚醚破乳剂和W/O型原油乳状液的破乳脱水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种破乳剂，具体地，涉及一种适用于W/O型原油乳状液的聚醚破乳剂及使用该破乳剂的W/O型原油乳状液的破乳脱水方法。

背景技术

原油的重质化和劣质化是世界原油生产的趋势，据统计，稠油、超稠油占世界已探明原油储量的20％以上，稠油开采日益引起各国的重视。稠油中胶质、沥青质含量较高，粘度很大，流动性差，因而其开采和集输难度很大，其中稠油破乳脱水问题尤为关键。目前常用的稠油破乳剂种类有限，大多以复配的产品为主，多数破乳剂已无法满足稠油、超稠油的脱水需求，因此有待进一步开发更高效的稠油破乳剂。

聚酰胺-胺型树状分子主要以发散法制备：以乙二胺为引发核，第一步反应，与丙烯酸甲酯通过Michael加成反应生成一个四元酯，称为-0.5代。第二步反应，四元酯与过量的乙二胺发生氨解反应生成一个四元酰胺化合物，称为0代。重复第一、二步反应步骤，即可得到不同代数的聚酰胺-胺型大分子化合物。

近年来，聚酰胺-胺型树枝状聚合物(PAMAM)的改性聚醚在乳状液破乳方面的应用受到关注，如专利CN101418230A介绍了聚酰胺-胺型大分子与环氧化物经烷氧基化反应得到的树枝状聚醚破乳剂，CN102321257A公开了甘露醇聚醚化合物和聚酰胺-胺聚醚化合物进行交联反应得到一种稠油低温破乳剂。

现有技术存在的问题是，以小于3.0代的聚酰胺-胺型大分子进行改性的聚醚破乳效果不理想，而3.0代以上的高支化度聚酰胺-胺型大分子合成非常困难且生产成本很高，限制了该高支状聚醚的合成与应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成路线简单、易于工业化生产并且具有良好破乳性能的聚酰胺-胺型聚醚破乳剂。

本发明中，聚酰胺-胺型分子的代数按以下方法规定：以乙二胺为引发核，第一步反应，与丙烯酸甲酯通过Michael加成反应生成一个四元酯，称为-0.5代；第二步反应，四元酯与过量的乙二胺发生氨解反应生成一个四元酰胺化合物，称为0代；重复第一、二步反应步骤，每增加一步，聚酰胺-胺型分子的代数增加0.5代。

本发明提供了一种聚醚破乳剂，该破乳剂通过以下步骤制得：

(1)将端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子接枝到端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子上，其中，端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子与端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的摩尔比为3-50:1，所述端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子和端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的代数小于3.0；

(2)将步骤(1)的产物与环氧化合物反应。

优选地，端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子与端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的摩尔比为5-30:1。

优选地，所述端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子的代数低于端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的代数。

优选地，所述端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子的代数低于端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的代数的差值为0.5-1.5。

优选地，所述端基基团为胺基的聚酰胺-胺型分子的代数为0，1.0，2.0，所述端基基团为酯基的聚酰胺-胺型分子的代数为0.5，1.5，2.5。

优选地，接枝的条件包括，在醇溶剂中，在惰性气体保护下，加热回流1-24小时。

优选地，所述醇溶剂为甲醇和/或乙醇。

优选地，步骤(2)进行反应的条件包括：在碱性催化剂存在下，步骤(1)的产物与环氧化合物的重量比为1：10-500，压力为0.1-0.4兆帕，温度为120-150℃。

优选地，步骤(1)的产物与环氧化合物的重量比为1：20-200。

优选地，所述环氧化合物为环氧乙烷和环氧丙烷，环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:1-4。

本发明还提供了一种W/O型原油乳状液的破乳脱水方法，使用本发明提供的聚醚破乳剂。

以W/O型原油乳状液的质量为基准，所述聚酰胺-胺型破乳剂的用量一般为10-500ppm，优选为30-300ppm。

破乳脱水的条件一般为：将破乳剂加入W/O型原油乳状液中并混合均匀，破乳温度40～90℃，破乳时间20～240min。

采用上述方法对W/O型原油乳状液进行破乳脱水，脱水率可达80％以上。