[发明专利]一种非聚醚型破乳剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的非聚醚型破乳剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国采油大都使用注水开采方式，采出原油含有大量水以乳液形式存在。原油乳状液含水会增加泵、管线和储罐的负荷，因此，对原油采出液进行破乳十分必要。我国的破乳剂大都是聚醚型破乳剂，是以非离子型的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物为主，通过“改头、换尾、加骨、交联、复配”，研制了许多产品。但面对组成日益复杂多变的原油，聚醚类产品结构单一，单剂的品种不够丰富。另外，环氧乙烷、环氧丙烷在使用、运输和存储过程中的危险性和对环境的污染问题难以解决。

因此，加快研究高效、环境友好的新型化学结构破乳剂产品是十分必要的。从国内、外原油破乳剂的研究和发展的趋势来看，非聚醚类破乳剂是近十年发展较快的一类破乳剂。一些专利提及烷基丙烯酸酯类聚合物可以用于原油乳液的破乳，其中，美国专利US6080794、US5100582和US5472617等都有介绍。中国专利CN101255354和CN18883740A开发以丙烯酸、丙烯酸酯为单体，采用不同聚合方式合成丙烯酸－丙烯酸酯类聚合物，其分子为线形长链结构，含有大密度的多种活性官能团，能够吸附于乳状液油水界面，降低油膜强度，具有较好破乳性能。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种高效的、环境友好的新型的非聚醚型破乳剂。所述非聚醚型破乳剂包含由亲水性单体、疏水性单体和可选择的交联单体通过种子乳液共聚方法共聚制成的共聚物，所述亲水性单体与所述疏水性单体的重量比为3:97～20:80。

根据本发明的具体实施方式，所述共聚物的粒径为50nm～150nm。

在本发明的具体实施方式中，按重量计，所述交联单体的用量占所述亲水性单体与所述疏水性单体的总用量的0～3％。优选地，所述交联单体的用量占所述亲水性单体与所述疏水性单体的总用量的0.001％～0.3％，更优选0.001％～0.1％。根据本发明的具体实施方式，所述交联单体可以选自含两个或两个以上不饱和双键的烯烃类，优选二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。

在本发明的具体实施方式中，所述亲水性单体选自丙烯酸类化合物、烷基丙烯酸类化合物中至少一种；优选丙烯酸类化合物、甲基丙烯酸类化合物中至少一种；更优选甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

在本发明的具体实施方式中，所述疏水性单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸酯类化合物、丙烯酸酯类化合物中的至少一种，优选为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供制备上述非聚醚型破乳剂的方法。所述方法包括：

步骤A，将第一部分亲水性单体、第一部分疏水性单体、第一部分乳化剂以及第一部分溶剂乳化，得到种子乳液；

步骤B，将引发剂溶解于溶剂中制备引发剂溶液；

步骤C，将第二部分亲水性单体、第二部分疏水性单体和可选择的交联单体混合，然后倒入第二部分乳化剂与第二部分溶剂的溶液中，然后进行乳化，得到混合单体乳液；

步骤D，保持反应装置在惰性氛围中，向所述种子乳液中加入一部分所述引发剂溶液，保温第一时间，再加入所述混合单体乳液和剩余的所述引发剂溶液，保温第二时间，加pH调节剂至pH值为5～9，优选6～8，然后加入终止剂，得到所述非聚醚型破乳剂。

根据本发明的具体实施方式，在步骤D中，向加热至50～100℃，更优选加热至50-85℃的所述种子乳液中加入一部分所述引发剂溶液；所述第一时间可以为10～60分钟；所述第二时间可以为1～3小时。另外，在步骤D中，优选在1～3小时的范围内加完所述混合单体乳液和剩余的所述引发剂溶液，加入方式可以为本领域常规加料方式，优选将所述混合单体乳液和剩余的所述引发剂溶液以滴加方式加入。

根据本发明的另外的具体实施方式，在步骤A和D中，乳化的条件可以是：温度10～50℃，优选30～50℃；乳化时间10～60分钟。