[发明专利]一种丙烯酸酯-可聚合季铵盐共聚物破乳剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种丙烯酸酯‑可聚合季铵盐共聚物破乳剂及其制备方法，所述丙烯酸酯‑可聚合季铵盐共聚物破乳剂由以下步骤制备而成：向预先配制的醚水混合溶剂中加入丙烯酸酯、可聚合季铵盐、丙烯酰胺、分散剂聚乙二醇20000和螯合剂乙二胺四乙酸二钠，混合搅拌均匀得到混合溶液，向混合溶液通氮除氧30min后加入引发剂，加热升温至反应温度，保持温度反应一段时间，完成后降温出料得到破乳剂；本发明中提出的丙烯酸酯‑可聚合季铵盐共聚物破乳剂，具有制备方法简便、原料安全、条件温和的特点，有效地降低了目前破乳剂生产过程中的安全风险，且具有良好的破乳效果，为W/O型原油乳状液破乳药剂的选择和应用提供了一种新的思路。

技术领域

本发明涉及油田化学品技术领域，特别是一种丙烯酸酯-可聚合季铵盐共聚物破乳剂及其制备方法。

背景技术

破乳剂是油田采出液处理常用油田化学品之一，其主要作用是降低原油乳液(W/O乳液)的含水量，便于原油开采后进行精炼作业。目前非离子嵌段聚醚是应用最广泛的原油乳液破乳剂，其具有破乳性能优良、适用性广、脱水速度快等优点，通常是以醇类、酚醛树脂、酚胺树脂等为起始剂，阴离子开环聚合环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)制备而得。但是在制备嵌段聚醚的过程中，所用原料EO和PO均属于易燃易爆的危险化学品，而且在合成过程中还需要提供高温高压反应条件，工艺流程复杂，即在常规的生产过程中存在着相当高的安全风险。因此，寻找其他化合物代替嵌段聚醚作为破乳剂就成为了目前破乳剂的重点发展方向之一。近年来，丙烯酸酯类两亲聚合物逐渐受到人们关注，具有工艺简单、成本低廉的特点，并开始在采出液处理领域作为反相破乳剂(处理O/W乳液用)得到应用，但作为破乳剂的研究报道和相关应用均比较少，因而将合成条件温和简便的丙烯酸酯类两亲聚合物用于破乳剂则具有了较为广阔的研究和应用前景。

发明内容

根据现有嵌段聚醚破乳剂应用的不足之处，本发明提供了一种丙烯酸酯-可聚合季铵盐共聚物破乳剂及其制备方法，利用相对温和的反应条件制备得到了一种非嵌段聚醚破乳剂，有效降低了传统嵌段聚醚破乳剂生产过程中存在的安全风险，同时为W/O型原油乳状液破乳提供了新的药剂选择。

本发明公开了一种丙烯酸酯-可聚合季铵盐共聚物破乳剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)，向预先配制的醚水混合溶剂中加入丙烯酸酯、可聚合季铵盐、丙烯酰胺、分散剂聚乙二醇20000和螯合剂乙二胺四乙酸二钠，混合搅拌均匀得到混合溶液；

步骤(2)，向步骤(1)中的混合溶液通氮除氧30min，之后加入引发剂；

步骤(3)，将步骤(2)中加入引发剂的混合溶液加热升温至反应温度，保持温度反应一段时间，完成后降温出料得到破乳剂。

本发明的一种实施方式在于，所述步骤(1)中的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸-2-羟乙酯。

本发明的另一种实施方式在于，所述步骤(1)中的可聚合季铵盐包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵。

本发明的另一种实施方式在于，所述步骤(1)中组成醚水混合物溶剂的醚包括乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和二乙二醇丁醚。

本发明的另一种实施方式在于，所述步骤(1)醚水混合物溶剂中的醚水质量份数比为1：0.6-1.5。

本发明的另一种实施方式在于，以质量分数计，所述步骤(1)中丙烯酸酯、可聚合季铵盐和丙烯酰胺三种单体总和占总反应液的20％-35％，其中，丙烯酰胺占三种单体的4.5％-5.5％，且可聚合季铵盐与丙烯酸酯的质量份数比为1:1-3.5。