[发明专利]一种用于重质原油破乳的离子液体及其破乳方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于提高火烧油层开采稠油或沥青的离子液体，具体涉及一种用于重质原油破乳的离子液体及其破乳方法。

背景技术

稠油储量约占全球地质储量的80%，由于经济和开采难度原因，重质原油水混合物在运输前要将水分离。原油开采过程总是伴随着水和稳定的水包油乳状液的形成，这是石油工业中经常遇到的问题，最常见的是油包水型乳液。在油的生产过程中形成乳液是非常严重的问题，它对一些昂贵的设备和化学产品造成很大伤害。沥青、蜡，胶质，及环烷酸等表面活性剂的存在促进了水滴在原油中的分散。这些天然乳化剂在重质原油比轻质原油中含量更高、更加丰富，因此，在重质原油中形成的乳状液更稳定。

添加表面活性剂的化学破乳剂破乳是最经常采用的破坏原油乳状液的工业方法，然而在水包油型的高粘度稠油中，这一过程是非常困难的，而且破乳时间更长。现有的破乳技术功能单一，不能满足重质原油油田开采和运输的实际需求。

微波辐照下离子液体进行原油破乳脱水是一种非常有商业前景的方法，因此，寻找一种适用于重质原油破乳的离子液体并在微波协同作用下实现重质原油破乳是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于重质原油破乳的离子液体，这种用于重质原油破乳的离子液体用于解决现有的破乳技术功能单一，不能满足重质原油油田开采和运输的实际需求的问题；本发明的另一个目的是提供这种用于重质原油破乳的离子液体的破乳方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于重质原油破乳的离子液体为N-烷基三甲基溴化铵或N-烷基三甲基氯化铵；

所述N-烷基三甲基溴化铵的制备方法：

在装有回流冷凝器和磁力搅拌器的玻璃烧瓶中，将20摩尔的三乙胺与25毫摩尔烷基溴化物溶解在甲苯100mL中混合，将反应混合物加热至90℃，同时在微波辐照下搅拌60min，在室温下冷却，并真空过滤，粉末用正己烷50 mL洗涤，将产物真空干燥，在80℃中放置24h，得到N-烷基溴化铵；

将1 mol的1-甲基咪唑和1 mol N-烷基溴化铵在反应管中混合，用磁力搅拌器搅拌混合物，同时用微波辐射加热，冷却到120℃静置8分钟后，与1 mol 的1-甲基吡啶反应；粗产物在乙醇和80℃的真空干燥状态下两次重结晶后，得到N-烷基三甲基溴化铵；

所述N-烷基三甲基氯化铵的制备方法：

将10 毫摩尔的三烷基胺和20 毫摩尔氯代甲烷在装满二氯甲烷的反应管中混合，使用微波辐射加热后用磁力搅拌器搅拌混合物，同时冷却到50℃静置30分钟；该混合物在室温下静置，真空干燥状态下过滤，用30毫升己烷洗涤粉末，然后在80℃真空条件下干燥 12小时，得到的固体为N-烷基三甲基氯化铵。

一种用于重质原油破乳的离子液体为N-烷基三甲基溴化铵或N-烷基三甲基氯化铵；

所述N-烷基三甲基溴化铵的制备方法：

在装有回流冷凝器和磁力搅拌器的玻璃烧瓶中，将20摩尔的三乙胺与25毫摩尔烷基溴化物溶解在甲苯100mL中混合，将反应混合物加热至90℃，同时在微波辐照下搅拌60min，在室温下冷却，并真空过滤，粉末用正己烷50 mL洗涤，将产物真空干燥，在80℃中放置24h，得到N-烷基溴化铵；

将1 mol的1-甲基吡啶和1 mol N-烷基溴化铵在反应管中混合，用磁力搅拌器搅拌混合物，同时用微波辐射加热，冷却到120℃保持8分钟后，与1 mol 的1-甲基吡啶反应；粗产物在乙醇和80℃的真空干燥状态下两次重结晶后，得到N-烷基三甲基溴化铵；

所述N-烷基三甲基氯化铵的制备方法：

将10 毫摩尔的三烷基胺和20 毫摩尔氯代甲烷在装满二氯甲烷的反应管中混合，使用微波辐射加热后用磁力搅拌器搅拌混合物，同时冷却到50℃静置30分钟；该混合物在室温下静置，真空干燥状态下过滤，用30毫升己烷洗涤粉末，然后在80℃真空条件下干燥 12小时，得到的固体为N-烷基三甲基氯化铵。

上述用于重质原油破乳的离子液体的破乳方法：

把装有原油乳状液样品的脱水试瓶，放入有微波加热容器中，加入50-150mg/L所述的用于重质原油破乳的离子液体，所述的用于重质原油破乳的离子液体的加入量与原油乳状液样品体积相同，在450W功率下，辐照50s，脱出油含水率9.4-9.6%，脱出水含油量103-109mg/L。

本发明具有以下有益效果：