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油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。即將來臨的一天,比過去的一年更為悠長。——福爾斯特【英】黑天鵝的步態(tài)輕盈,姿態(tài)優(yōu)雅。它跳起舞來那就更美了!它時而展開翅膀掠過水面,腳在水面上畫出一道線;時而伸長脖子仰望著天,撲打著翅膀翩翩起舞。黑天鵝真像個舞蹈家。生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。你的人生永遠(yuǎn)不會辜負(fù)你的。那些轉(zhuǎn)錯的彎,那些走錯的路,那些流下的淚水,那些淌下的汗水,那些留下的傷痕,全都讓你成為獨(dú)一無二的。油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。即將來臨的一天,比過去的一年更為悠長?!査固亍居ⅰ亢谔禊Z的步態(tài)輕盈,姿態(tài)優(yōu)雅。它跳起舞來那就更美了!它時而展開翅膀掠過水面,腳在水面上畫出一道線;時而伸長脖子仰望著天,撲打著翅膀翩翩起舞。黑天鵝真像個舞蹈家。生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。你的人生永遠(yuǎn)不會辜負(fù)你的。那些轉(zhuǎn)錯的彎,那些走錯的路,那些流下的淚水,那些淌下的汗水,那些留下的傷痕,全都讓你成為獨(dú)一無二的。一、原油乳狀液二、破乳劑的種類及結(jié)構(gòu)三、化學(xué)破乳機(jī)理四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向六、幾種典型破乳劑的制備方法七、國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)狀況主要內(nèi)容一、原油乳狀液存在著互不相溶的兩相(水和油相)存在至少一種乳化劑(表面活性劑)具備強(qiáng)烈的攪拌條件(增加體系能量)一、原油乳狀液“相體積”理論74.02%(均勻)(非球形)(不均勻)水相體積<26%,W/O型水相體積>74%,O/W型一、原油乳狀液“聚結(jié)速度”理論1957年Davies定量理論油、水、乳化劑水滴的聚結(jié)速度?油滴的聚結(jié)速度,則形成O/W型乳狀液兩相聚結(jié)速度相近,則體積分?jǐn)?shù)大的相將構(gòu)成外相一、原油乳狀液“定向鍥”理論1917年Harkins乳化劑分子在油–水界面處發(fā)生單分子層吸附時,極性端伸向水相,非極性端則伸入油相。乳化劑比成兩頭大小不同的“楔子”截面小的一頭總是指向分散相,截面大的一頭總是伸向分散介質(zhì)一、原油乳狀液Bancroft規(guī)則1917年Harkins乳化劑在某相中的溶解度較大,則該相將易于成為外相親水性強(qiáng)的乳化劑(HLB=8~18)親油性強(qiáng)的乳化劑(HLB=3~6)O/W型W/O型一、原油乳狀液原油乳狀液的生成水和油相乳化劑(表面活性劑)具備強(qiáng)烈的攪拌條件(增加體系能量)含水原油經(jīng)過地層孔隙、管線、泵、閥門時的攪拌以及突然脫氣時造成的攪拌一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土等解于原油中的環(huán)烷酸、脂肪酸的皂類分散在原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)溶解在水中的鹽類原油中的天然乳化劑一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近,隨含水量上升,呈現(xiàn)棕紅色,當(dāng)含水量達(dá)到30%~50%時,呈深棕色當(dāng)含水率上升到50%~70%時,粘度達(dá)到峰值凝固點(diǎn)也隨含水率的上升而有所提高顏色密度粘度凝固點(diǎn)“老化”電泳一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散雙電層固體粉末溫度無機(jī)鹽pH值一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和管道的有效利用率;增加了輸送過程中的動力消耗;增加了升溫過程的燃料消耗;引起金屬管道、設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕;對煉油廠加工過程的影響一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法①添加化學(xué)破乳劑,降低乳狀液的穩(wěn)定性;②采用高壓電場處理W/O型乳狀液;③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結(jié)。(2)增大水、油密度差的方法①向原油乳狀液中摻入輕質(zhì)油,降低原油的密度;②選擇合適溫度,使油水密度向著有利于增大密度差的方向變化;③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;(3)降低原油粘度的方法①摻入低粘輕質(zhì)油稀釋原油;②加熱以降低原油乳狀液的粘度。沉降分離一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是絕緣體電脫水法一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強(qiáng)親水物質(zhì)(如脫脂木材、陶瓷、特制金屬環(huán)、玻璃球等)的縫隙間流過。當(dāng)乳狀液(W/O)中的水滴與這種強(qiáng)親水物質(zhì)碰撞時,水滴極易將這些物質(zhì)潤濕,并吸附在其表面,水滴相互聚結(jié),由小水滴聚結(jié)成大水滴(也叫粗粒化),最后沉降脫離出來。潤濕聚結(jié)脫水法油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不1油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件2油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件3油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件4油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件5油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件6油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件7油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件8一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土等解于原油中的環(huán)烷酸、脂肪酸的皂類分散在原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)溶解在水中的鹽類原油中的天然乳化劑一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土9一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近,隨含水量上升,呈現(xiàn)棕紅色,當(dāng)含水量達(dá)到30%~50%時,呈深棕色當(dāng)含水率上升到50%~70%時,粘度達(dá)到峰值凝固點(diǎn)也隨含水率的上升而有所提高顏色密度粘度凝固點(diǎn)“老化”電泳一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近10一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散雙電層固體粉末溫度無機(jī)鹽pH值一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散11一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和管道的有效利用率;增加了輸送過程中的動力消耗;增加了升溫過程的燃料消耗;引起金屬管道、設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕;對煉油廠加工過程的影響一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和12一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法①添加化學(xué)破乳劑,降低乳狀液的穩(wěn)定性;②采用高壓電場處理W/O型乳狀液;③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結(jié)。(2)增大水、油密度差的方法①向原油乳狀液中摻入輕質(zhì)油,降低原油的密度;②選擇合適溫度,使油水密度向著有利于增大密度差的方向變化;③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;(3)降低原油粘度的方法①摻入低粘輕質(zhì)油稀釋原油;②加熱以降低原油乳狀液的粘度。沉降分離一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法沉降分離13一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是絕緣體電脫水法一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是14一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強(qiáng)親水物質(zhì)(如脫脂木材、陶瓷、特制金屬環(huán)、玻璃球等)的縫隙間流過。當(dāng)乳狀液(W/O)中的水滴與這種強(qiáng)親水物質(zhì)碰撞時,水滴極易將這些物質(zhì)潤濕,并吸附在其表面,水滴相互聚結(jié),由小水滴聚結(jié)成大水滴(也叫粗粒化),最后沉降脫離出來。潤濕聚結(jié)脫水法一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液15一、原油乳狀液-脫水方法一、原油乳狀液-脫水方法16二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的表面活性;良好的潤濕性;足夠的絮凝能力;優(yōu)良的聚結(jié)能力理想的破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的表面活性;理想的破乳劑17二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)親水基與親油基必須平衡;最好有2個或2個以上的親水基;苯基上有烴基和親水基,則它們最好處于鄰位或間位破乳劑的分子結(jié)構(gòu)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)親水基與親油基必須平衡;破乳劑的分子結(jié)構(gòu)18二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)低分子破乳劑(M<1000)高分子破乳劑(M:1000~10000,非離子型聚氧乙烯聚氧丙烯醚)超高相對分子質(zhì)量破乳劑(5萬~500萬)例:30萬~250萬的聚醚型破乳劑(UH系列)(三乙基鋁-乙酰丙酮-水催化)相對分子質(zhì)量二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)低分子破乳劑(M<1000)高分子破乳19二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)二嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)nHAE8025,AE8051,AE8031,AEl910等三嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)n(PO)zHSP169,AP221,AP134,AP3111等聚合段數(shù)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)二嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)nHA20二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)配制成任意濃度的水溶液,便于同含水原油混合,不需要甲苯,二甲苯等不會被脫出水帶走,且隨著原油中水的不斷脫出,原油中破乳劑相對濃度逐漸提高溶解性水溶性油溶性二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)配制成任意濃度的水溶液,便于同含水原油混21二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以醇類為起始劑的嵌段聚醚(SP,BP等)所用的醇有十八碳醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇等例:SP169C18H37OH起始劑,1:6:9(wt)PO-EO-PO聚醚適應(yīng)于石蠟基原油不適用于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)高稠油,高含水原油W/O型原油乳液破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以醇類為起始劑的嵌段聚醚(SP,BP等)22二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)AE型(二嵌段)AP型(三嵌段)多支鏈,較高的潤濕性和滲透能力,用量少,低溫破乳效果好。以多乙烯多胺為起始劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)AE型(二嵌段)AP型(三嵌段)多支23二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)異丁基苯酚,異辛基苯酚,壬基酚或以C9為主的混合烷基酚具有與原油天然乳化劑相近的分子結(jié)構(gòu),良好的滲透擴(kuò)散效應(yīng)等以烷基酚醛樹脂為起始劑(AF、AR型)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)異丁基苯酚,異辛基苯酚,壬基酚或以C9為24二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物M=(PO)x(EO)yH以酚胺醛樹脂為起始劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮25二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以多乙烯多胺為起始劑的嵌段聚醚與聚烷基硅氧烷反應(yīng)對原油乳狀液類型不太敏感。SAE,SAP系列聚甲基苯基硅油-聚氧丙烯聚氧乙烯醚二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以多乙烯多胺為起始劑的嵌段聚醚與聚烷基硅26二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)
F·E·蒙格認(rèn)為,超高分子聚合物要具有驚人的破乳效果,必須在聚合物分子中不含較多的OH或NH2基,每一個聚合物分子中最好只有兩個或三個這樣的基團(tuán),最多不要超過1/10000。超高分子量破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)F·E·蒙格認(rèn)為,超高分子聚合物要具27二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)在分子量較大的高聚物中引入適當(dāng)?shù)挠H或親油水基團(tuán);聚烷氧烯自聚體:包括單環(huán)氧烷的自聚體和不同環(huán)氧烷的嵌段共聚物,環(huán)氧丙烷,環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等。用二元活潑基團(tuán)化合物交聯(lián)而制備超高分子聚合物。如聚磷酯聚酯、聚酰胺都屬于此類。
制備方法二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)在分子量較大的高聚物中引入適當(dāng)?shù)挠H或親油28二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)雙電層穩(wěn)定構(gòu)成乳狀液界面膜的活性物質(zhì)及固體顆粒大多帶有負(fù)電荷有很強(qiáng)的正電性,足以中和乳化劑形成的負(fù)電荷;有很強(qiáng)的絮凝能力,能夠把乳狀液微粒絮凝起來;有很強(qiáng)的表面活性,可以降低乳狀液的界面能O/W型破乳劑(反向破乳劑)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)雙電層穩(wěn)定有很強(qiáng)的正電性,足以中和乳化劑29二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)季銨鹽類(中和負(fù)電荷)二硫代氨基甲酸鹽(與其中的Fe2+生產(chǎn)絮體)聚胺類(吸附到負(fù)電界面,頂替)二烯丙基二甲基氯化銨均聚物、單烯丙基胺聚合物等陽離子聚合物低分子電解質(zhì)、醇類(已淘汰)表面活性劑類聚合物類二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)季銨鹽類(中和負(fù)電荷)二烯丙基二甲基氯化30二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)CW-01(勝利油田)環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下,于50℃~90℃下開環(huán)聚合成氯代聚醚;氯代聚醚和胺在50℃~130℃下進(jìn)行離子化反應(yīng),生成陽離子聚醚。二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)CW-01(勝利油田)環(huán)氧氯丙烷在催化劑31三、化學(xué)破乳機(jī)理(a)W/O型放大照片(放大200倍),(b)局部放大(放大400倍)水滴聚沉加入破乳劑保護(hù)層破壞后,被乳化的水滴相互接近和接觸液滴聚結(jié),被乳化的水滴從連續(xù)相分離出來三、化學(xué)破乳機(jī)理(a)W/O型放大照片(放大200倍),(b32三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑在熱能和機(jī)械能作用下與油水界面膜相接觸,排替原油界面膜內(nèi)的天然活性物質(zhì),形成新的油水界面膜;油包水型乳狀液便能反相變型成為水包油型乳狀液。外相的水相互聚結(jié),當(dāng)達(dá)到一定體積后,因油水密度差異,從油相中沉降出來.相轉(zhuǎn)移反相變形機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑在熱能和機(jī)械能作用下與油水界面膜相接觸33三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌下相對分子質(zhì)量較大的破乳劑分散在原油乳狀液中,引起細(xì)小的液珠絮凝,使分散相中的液珠集合成松散的團(tuán)粒。隨后將這些松散的團(tuán)粒不可逆地聚結(jié)成一個大液滴,導(dǎo)致乳狀液珠數(shù)目減少。當(dāng)液滴長大到一定直徑后,因油水密度差異,沉降分離。絮凝–聚結(jié)破乳機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌下相對分子質(zhì)量較大的破乳劑分散在34三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌條件下,破乳劑有較多機(jī)會碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物質(zhì),擊破界面膜,或使界面膜的穩(wěn)定性大大降低,因而發(fā)生絮凝、聚結(jié).碰撞擊破界面膜破乳機(jī)理(針對高分子量或超高分子量破乳劑)三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌條件下,破乳劑有較多機(jī)會碰撞液珠35三、化學(xué)破乳機(jī)理高分子原油破乳劑大部分是油溶性的,在W/O型乳狀液中比較容易分散,能較快地接觸到油水界面,發(fā)揮其破乳作用;高分子的原油破乳劑在一個大分子中含有多個親油基團(tuán)和親水基團(tuán),由于分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)與空間位阻,在油水界面構(gòu)成不規(guī)則的分子膜,比較有利于油水界面膜破裂,而使水滴聚結(jié);由于大分子中有多個親水基團(tuán),具有束縛水的親合能力,可將大分子附近分散的微小水滴聚結(jié),而使乳化水分離。三、化學(xué)破乳機(jī)理高分子原油破乳劑大部分是油溶性的,在W/O型36三、化學(xué)破乳機(jī)理O/W型乳狀液的液滴表面帶有負(fù)電荷,其Zeta電位達(dá)-50mv,致使乳狀液相當(dāng)穩(wěn)定。陽離子聚合物對O/W型乳狀液有中和界面電荷、吸附橋聯(lián)、絮凝聚結(jié)等作用,因此具有良好的破乳性能。中和界面膜電荷破乳機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理O/W型乳狀液的液滴表面帶有負(fù)電荷,其Zet37三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑一個分子或少數(shù)幾個分子就可以形成膠束,這種高分子線團(tuán)或膠束可增溶乳化劑分子,引起乳化原油破乳。液珠在加熱攪拌和破乳劑的作用下液珠內(nèi)部各層水圈相連通,使液滴凝聚而破乳增溶機(jī)理褶皺變形機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑一個分子或少數(shù)幾個分子就可以形成膠束,38三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的理化性能對破乳效率的影響界面張力和HLB值破乳劑降低界面張力的能力越強(qiáng),破乳效果越好。而破乳劑的HLB值應(yīng)在10以上,最好在10~16之間為宜。三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的理化性能對破乳效率的影響界面張力和H39三、化學(xué)破乳機(jī)理線型、多支鏈型、星型結(jié)構(gòu)等破乳性能隨著起始劑支鏈的增多逐漸提高;直鏈聚醚多用于低含水期;多分支型聚醚有較好的親水能力、潤濕性能和滲透效應(yīng),破乳速度快,用量少,多用于高含水期。支鏈程度三、化學(xué)破乳機(jī)理線型、多支鏈型、星型結(jié)構(gòu)等破乳性能隨著起始劑40三、化學(xué)破乳機(jī)理二嵌段聚醚、三嵌段聚醚、多嵌段聚醚二嵌段聚醚破乳劑在原油中易于分散,具有較快的破乳脫水速度;多嵌段聚醚破乳劑脫出水清,界面齊。嵌段類型三、化學(xué)破乳機(jī)理二嵌段聚醚、三嵌段聚醚、多嵌段聚醚二嵌段聚醚41三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的用量與破乳效果不成正比關(guān)系CMC(臨界膠束濃度)破乳劑濃度三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的用量與破乳效果不成正比關(guān)系CMC(臨42三、化學(xué)破乳機(jī)理EO/PO大,破乳劑表現(xiàn)親水性;PO/EO大,破乳劑則表現(xiàn)親油性;當(dāng)PO和EO用量比相同時,破乳脫水效果隨親油頭增大而提高。EO/PO比值三、化學(xué)破乳機(jī)理EO/PO大,破乳劑表現(xiàn)親水性;EO/PO比43四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律脫水率脫水速度油–水界面層狀態(tài)脫出水的含油率破乳劑用量不夠或效率不高;破乳溫度低,因而有蠟晶或膠質(zhì)、瀝青質(zhì)凝析;油中固體顆粒(H2S腐蝕產(chǎn)品FeS,粘土微粒和S等)所造成的新的乳化。破乳劑的最佳用量破乳劑對不同原油的適用性和緩蝕、阻垢、降粘防蠟效果,與其他藥劑的配伍性。評價指標(biāo)四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律脫水率脫水速度油–水界面層狀態(tài)脫44四、、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律改變脫出水的PH值。若原油中的共生水偏堿性,加酸性物質(zhì)調(diào)節(jié)脫出水的PH值(減小),水就容易變清。改變破乳劑的油溶性能。若破乳劑對某種原油的破乳效果不錯(即凈化油含水很低),但脫出水混濁,估計(jì)有三個原因:破乳劑親水性太強(qiáng);破乳劑加量太多;脫出水含鹽量很低。這使水對破乳劑的溶解度增加、促使水容易變混濁。增加破乳劑結(jié)構(gòu)中親油基的含量即可解決這一問題。改變破乳劑的溶劑。溶劑選擇適當(dāng),可顯著改善脫出水的混濁度。脫出水不清的原因及措施四、、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律改變脫出水的PH值。若原油中45四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律SY/T5281-2000《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》將原油樣品放入比預(yù)定脫水溫度低5~10℃的恒溫水浴中,預(yù)熱至水浴溫度,再恒溫0.5h,同時進(jìn)行攪拌;將處理后的原油倒入離心試管中至80或100ml刻度,水浴加熱至預(yù)定的脫水溫度;用微量注射器注入定量的原油破乳劑,手動搖200次;記錄不同時間分出水量,油水界面狀態(tài),是否有乳化層和掛壁;測最終油含水量及污水含油量。評價方法四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律SY/T5281-2000《46四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律藥品脫水時間(min')和脫水體積(mL)30min脫水率%界面水色5min10min15min30min45min60min90min標(biāo)樣0.57.8283437394085齊一般H31000.51734363842.5掛清H120.51.432934363872.5乳化層一般四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律藥品脫水時間(min')和脫水體47四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律石蠟基原油宜選用多嵌段破乳劑;瀝青基原油宜選用二嵌段結(jié)構(gòu)的破乳劑;含環(huán)烷酸的原油破乳劑宜選用AE型破乳劑再加少量的低分子有機(jī)酸(如醋酸);低含水原油(含水<20%)可選用水溶性較強(qiáng)(即親水基較大)的破乳劑、例如SPl69,這類破乳劑既能破乳,又能降低原油乳狀液的摩阻;高含水原油(含水>20%),一般應(yīng)選用油溶性破乳劑;選擇低溫破乳劑,應(yīng)選擇親水基較小的破乳劑;當(dāng)脫出水易結(jié)垢時,可以采用AP型、AE型破乳劑;選用破乳劑一般規(guī)律四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律石蠟基原油宜選用多嵌段破乳劑;選48五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向時間所需濃度,mg/L化學(xué)破乳劑特點(diǎn)20世紀(jì)20年代1000燒堿、普通皂類、磺酸鹽、芳基或烷基磺酸鹽、土耳其紅油、磺化蓖麻油用量大,效果差,易受電解質(zhì)影響20世紀(jì)30年代初1000石油磺酸鹽、磺酸鈉皂、氧化蓖麻油、磺化琥珀酸酯1935年以后100~500脂肪酸、脂肪醇、烷基酚的聚氧乙烯醚耐酸、堿、鹽,原油脫水效果明顯提高,用量大幅度減少1950年以后100氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、對烷基苯酚甲醛樹脂的氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物及其改性產(chǎn)物1965年以后30~50胺的聚氧乙烯化合物分子量高,破乳效果好,用量低20世紀(jì)70~90年代至今10~30烷基聚氧乙烯酯、環(huán)狀對烷基酚醛樹脂等五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向時間所需濃度,mg/L化學(xué)破乳劑49五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向50五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向聚醚的改性產(chǎn)物;聚磷酸酯;丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯與聚氧丙烯、聚氧乙烯酸酯的共聚物;高極性有機(jī)氨衍生物;陽離子酰胺化合物;疏水締合的三聚物;納米改性破乳劑;各種復(fù)配型產(chǎn)品五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向聚醚的改性產(chǎn)物;51五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物的改性改頭、換尾、加骨、擴(kuò)鏈、接枝、交聯(lián)、復(fù)配五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合52五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向改頭酚類起始劑胺、醇類起始劑糖類起始劑哌嗪類起始劑咪唑啉類起始劑?;喟奉惼鹗紕渲钇鹗紕┪濉鴥?nèi)外發(fā)展概況及研究方向改頭酚類起始劑53五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向換尾用松香酸、硫酸等作封尾劑對聚醚類破乳劑進(jìn)行酯化改性;或采用乙酸酐、苯甲酰氯和系列羧酸對聚醚類破乳劑進(jìn)行酯化;用馬來酸酐和胺反應(yīng)得到的聚合物或者用馬來酸酐對聚醚進(jìn)行酯化改性對聚合物的端基進(jìn)行酯化,增大分子量五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向換尾用松香酸、硫酸等作封尾劑對聚54五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向加骨在破乳劑分子中加入新的骨架而生成的一種新的破乳劑如:以正丁醇為起始劑,在堿催化下由PO、EO合成聚氧乙烯聚氧丙烯,然后與乙氧基聚硅烷進(jìn)行反應(yīng)五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向加骨在破乳劑分子中加入新的骨架而55五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向擴(kuò)鏈采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法,用雙官能團(tuán)活潑氫化合物作擴(kuò)鏈劑,將分子量較低的聚合物連接起來,形成線形分子,使分子量成倍或幾十倍地增加。甲苯二異氰酸酯(TDI)
二元羧酸或二聚脂肪酸2-丁烯二酸、苯二酸四丙烯琥珀酸酐等五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向擴(kuò)鏈采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法,用雙官能56五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向接枝利用特殊的化學(xué)反應(yīng)使高分子量鏈上的某些官能團(tuán)與其它化合物反應(yīng),從而在分子中引入一定分子量或具有特殊官能團(tuán)的支鏈,增大分子量或局部改變分子的結(jié)構(gòu)。如:將C3~C20的二元酸、二元酸酐或二元羧酸酯(如馬來酸酐或其聚合物)和多乙烯多胺(至少有2個C和2~5個以上的氨基)進(jìn)行縮聚反應(yīng)五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向接枝利用特殊的化學(xué)反應(yīng)使高分子量57五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向交聯(lián)用交聯(lián)劑,將很多高分子交聯(lián)起來形成分子量更大的超高分子。如:采用山梨糖醇、多乙烯多胺或甘油等作起始劑合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物,然后以多元醇或雙環(huán)化合物作交聯(lián)劑。溶解度差。五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向交聯(lián)用交聯(lián)劑,將很多高分子交聯(lián)起58五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向復(fù)配協(xié)同效應(yīng)對于含膠質(zhì)瀝青質(zhì)多、密度大、粘度高的原油,應(yīng)選用破乳能力強(qiáng)、脫水速度快、油水界面乳化層薄的破乳劑進(jìn)行復(fù)配,破乳劑在結(jié)構(gòu)與類型上相差大,效果較好。對于含石蠟多、含膠質(zhì)瀝青質(zhì)少、密度小、較易脫水而脫水后污水較混濁的原油,應(yīng)選用三段結(jié)構(gòu)的能出清水的破乳劑與另一種脫水速度快,凈化油質(zhì)量好的破乳劑進(jìn)行復(fù)配。五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向復(fù)配協(xié)同效應(yīng)對于含膠質(zhì)瀝青質(zhì)多、59五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向超高分子量破乳劑;低溫高效破乳劑;聚驅(qū)產(chǎn)出液破乳劑,反向破乳劑(污水系統(tǒng));破乳助劑;研究方向五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向超高分子量破乳劑;研究方向60六、幾種典型破乳劑的制備方法丙二醇起始的聚胺酯破乳劑六、幾種典型破乳劑的制備方法丙二醇起始的聚胺酯破乳劑61六、幾種典型破乳劑的制備方法高碳醇或多乙烯多胺起始的破乳劑六、幾種典型破乳劑的制備方法高碳醇或多乙烯多胺起始的破乳劑62六、幾種典型破乳劑的制備方法酚胺醛樹脂起始的破乳劑六、幾種典型破乳劑的制備方法酚胺醛樹脂起始的破乳劑63六、幾種典型破乳劑的制備方法星型聚合物破乳劑以乙胺為原料,交替與丙烯酸甲酯和乙二胺進(jìn)行Mickeal加成和酰胺化縮合反應(yīng),得到端基分別為-COOCH3和-NH2的聚酰胺-胺六、幾種典型破乳劑的制備方法星型聚合物破乳劑以乙胺為原料,交64六、幾種典型破乳劑的制備方法非聚醚類陽離子有機(jī)胺酯破乳劑六、幾種典型破乳劑的制備方法非聚醚類陽離子有機(jī)胺酯破乳劑65七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況鉆井用化學(xué)品、油氣開采用化學(xué)品、油氣集輸用化學(xué)劑和水處理用化學(xué)劑鉆井用化學(xué)品、固井用化學(xué)品、完工用化學(xué)品、生產(chǎn)用化學(xué)品國內(nèi)國外七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況鉆井用化學(xué)品、油氣開采用化學(xué)品、油氣集輸用66七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況英國鮑利葛工業(yè)有限公司(BorregaardLignoTech)、阿庫龍(Aqualon)、羅地亞(Rhodia)、克萊恩(Clariant)、巴斯夫(BASF)和阿克蘇諾貝爾(AkzoNobel)等。英國石油公司(BP)、殼牌(Shell)、美孚(ExxonMobile)和雪佛龍菲利浦化學(xué)公司(ChevronPhillips)等內(nèi)部采購化七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況英國鮑利葛工業(yè)有限公司(Borregaar67七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況國內(nèi)石油化學(xué)添加劑生產(chǎn)商近1000家,產(chǎn)品牌號上千種,其中油田化學(xué)品生產(chǎn)商600家左右,通過油化產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證中心認(rèn)證的有239家。油田化學(xué)品生產(chǎn)商80%屬于油田多經(jīng)企業(yè)淄博建拓石化有限公司陜西華森高科有限公司山東濱化集團(tuán)西安萬德化工東營市孚科斯石油技術(shù)有限公司…………….七、破乳劑產(chǎn)業(yè)狀況國內(nèi)石油化學(xué)添加劑生產(chǎn)商近1000家,產(chǎn)品68謝謝!油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件69油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。即將來臨的一天,比過去的一年更為悠長。——福爾斯特【英】黑天鵝的步態(tài)輕盈,姿態(tài)優(yōu)雅。它跳起舞來那就更美了!它時而展開翅膀掠過水面,腳在水面上畫出一道線;時而伸長脖子仰望著天,撲打著翅膀翩翩起舞。黑天鵝真像個舞蹈家。生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。你的人生永遠(yuǎn)不會辜負(fù)你的。那些轉(zhuǎn)錯的彎,那些走錯的路,那些流下的淚水,那些淌下的汗水,那些留下的傷痕,全都讓你成為獨(dú)一無二的。油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。即將來臨的一天,比過去的一年更為悠長?!査固亍居ⅰ亢谔禊Z的步態(tài)輕盈,姿態(tài)優(yōu)雅。它跳起舞來那就更美了!它時而展開翅膀掠過水面,腳在水面上畫出一道線;時而伸長脖子仰望著天,撲打著翅膀翩翩起舞。黑天鵝真像個舞蹈家。生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不會因?yàn)槟阒朗裁炊o你報(bào)酬,而是因?yàn)槟阕隽诵┦裁床沤o你報(bào)酬。一個人的目標(biāo)是從夢想開始的,一個人的幸福是從心態(tài)上把握的,而一個人的成功則是在行動中實(shí)現(xiàn)的。你的人生永遠(yuǎn)不會辜負(fù)你的。那些轉(zhuǎn)錯的彎,那些走錯的路,那些流下的淚水,那些淌下的汗水,那些留下的傷痕,全都讓你成為獨(dú)一無二的。一、原油乳狀液二、破乳劑的種類及結(jié)構(gòu)三、化學(xué)破乳機(jī)理四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向六、幾種典型破乳劑的制備方法七、國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)狀況主要內(nèi)容一、原油乳狀液存在著互不相溶的兩相(水和油相)存在至少一種乳化劑(表面活性劑)具備強(qiáng)烈的攪拌條件(增加體系能量)一、原油乳狀液“相體積”理論74.02%(均勻)(非球形)(不均勻)水相體積<26%,W/O型水相體積>74%,O/W型一、原油乳狀液“聚結(jié)速度”理論1957年Davies定量理論油、水、乳化劑水滴的聚結(jié)速度?油滴的聚結(jié)速度,則形成O/W型乳狀液兩相聚結(jié)速度相近,則體積分?jǐn)?shù)大的相將構(gòu)成外相一、原油乳狀液“定向鍥”理論1917年Harkins乳化劑分子在油–水界面處發(fā)生單分子層吸附時,極性端伸向水相,非極性端則伸入油相。乳化劑比成兩頭大小不同的“楔子”截面小的一頭總是指向分散相,截面大的一頭總是伸向分散介質(zhì)一、原油乳狀液Bancroft規(guī)則1917年Harkins乳化劑在某相中的溶解度較大,則該相將易于成為外相親水性強(qiáng)的乳化劑(HLB=8~18)親油性強(qiáng)的乳化劑(HLB=3~6)O/W型W/O型一、原油乳狀液原油乳狀液的生成水和油相乳化劑(表面活性劑)具備強(qiáng)烈的攪拌條件(增加體系能量)含水原油經(jīng)過地層孔隙、管線、泵、閥門時的攪拌以及突然脫氣時造成的攪拌一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土等解于原油中的環(huán)烷酸、脂肪酸的皂類分散在原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)溶解在水中的鹽類原油中的天然乳化劑一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近,隨含水量上升,呈現(xiàn)棕紅色,當(dāng)含水量達(dá)到30%~50%時,呈深棕色當(dāng)含水率上升到50%~70%時,粘度達(dá)到峰值凝固點(diǎn)也隨含水率的上升而有所提高顏色密度粘度凝固點(diǎn)“老化”電泳一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散雙電層固體粉末溫度無機(jī)鹽pH值一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和管道的有效利用率;增加了輸送過程中的動力消耗;增加了升溫過程的燃料消耗;引起金屬管道、設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕;對煉油廠加工過程的影響一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法①添加化學(xué)破乳劑,降低乳狀液的穩(wěn)定性;②采用高壓電場處理W/O型乳狀液;③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結(jié)。(2)增大水、油密度差的方法①向原油乳狀液中摻入輕質(zhì)油,降低原油的密度;②選擇合適溫度,使油水密度向著有利于增大密度差的方向變化;③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;(3)降低原油粘度的方法①摻入低粘輕質(zhì)油稀釋原油;②加熱以降低原油乳狀液的粘度。沉降分離一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是絕緣體電脫水法一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強(qiáng)親水物質(zhì)(如脫脂木材、陶瓷、特制金屬環(huán)、玻璃球等)的縫隙間流過。當(dāng)乳狀液(W/O)中的水滴與這種強(qiáng)親水物質(zhì)碰撞時,水滴極易將這些物質(zhì)潤濕,并吸附在其表面,水滴相互聚結(jié),由小水滴聚結(jié)成大水滴(也叫粗?;?,最后沉降脫離出來。潤濕聚結(jié)脫水法油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用生活不會因?yàn)槟阆胱鍪裁炊o你報(bào)酬,也不70油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件71油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件72油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件73油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件74油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件75油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件76油田破乳劑的開發(fā)及應(yīng)用課件77一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土等解于原油中的環(huán)烷酸、脂肪酸的皂類分散在原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)溶解在水中的鹽類原油中的天然乳化劑一、原油乳狀液分散在油相中的固體,如高熔點(diǎn)微晶蠟、含鈣質(zhì)粘土78一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近,隨含水量上升,呈現(xiàn)棕紅色,當(dāng)含水量達(dá)到30%~50%時,呈深棕色當(dāng)含水率上升到50%~70%時,粘度達(dá)到峰值凝固點(diǎn)也隨含水率的上升而有所提高顏色密度粘度凝固點(diǎn)“老化”電泳一、原油乳狀液物理性質(zhì)含水量在10%左右時,顏色與純原油接近79一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散雙電層固體粉末溫度無機(jī)鹽pH值一、原油乳狀液影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素界面張力界面膜強(qiáng)度擴(kuò)散80一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和管道的有效利用率;增加了輸送過程中的動力消耗;增加了升溫過程的燃料消耗;引起金屬管道、設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕;對煉油廠加工過程的影響一、原油乳狀液原油乳狀液的危害增大了液流的體積,降低了設(shè)備和81一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法①添加化學(xué)破乳劑,降低乳狀液的穩(wěn)定性;②采用高壓電場處理W/O型乳狀液;③利用親水憎油固體材料使乳狀液的水珠在其表面潤濕聚結(jié)。(2)增大水、油密度差的方法①向原油乳狀液中摻入輕質(zhì)油,降低原油的密度;②選擇合適溫度,使油水密度向著有利于增大密度差的方向變化;③在油氣分離過程中降低壓力,使原油中少量的氣泡膨脹,密度降低;(3)降低原油粘度的方法①摻入低粘輕質(zhì)油稀釋原油;②加熱以降低原油乳狀液的粘度。沉降分離一、原油乳狀液-脫水方法(1)增大水珠粒徑的方法沉降分離82一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是絕緣體電脫水法一、原油乳狀液-脫水方法變形、聚結(jié)而形成大水滴水是導(dǎo)體,油是83一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液從一種強(qiáng)親水物質(zhì)(如脫脂木材、陶瓷、特制金屬環(huán)、玻璃球等)的縫隙間流過。當(dāng)乳狀液(W/O)中的水滴與這種強(qiáng)親水物質(zhì)碰撞時,水滴極易將這些物質(zhì)潤濕,并吸附在其表面,水滴相互聚結(jié),由小水滴聚結(jié)成大水滴(也叫粗粒化),最后沉降脫離出來。潤濕聚結(jié)脫水法一、原油乳狀液-脫水方法即在加熱、投入破乳劑的同時,使乳狀液84一、原油乳狀液-脫水方法一、原油乳狀液-脫水方法85二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的表面活性;良好的潤濕性;足夠的絮凝能力;優(yōu)良的聚結(jié)能力理想的破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的表面活性;理想的破乳劑86二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)親水基與親油基必須平衡;最好有2個或2個以上的親水基;苯基上有烴基和親水基,則它們最好處于鄰位或間位破乳劑的分子結(jié)構(gòu)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)親水基與親油基必須平衡;破乳劑的分子結(jié)構(gòu)87二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)低分子破乳劑(M<1000)高分子破乳劑(M:1000~10000,非離子型聚氧乙烯聚氧丙烯醚)超高相對分子質(zhì)量破乳劑(5萬~500萬)例:30萬~250萬的聚醚型破乳劑(UH系列)(三乙基鋁-乙酰丙酮-水催化)相對分子質(zhì)量二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)低分子破乳劑(M<1000)高分子破乳88二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)二嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)nHAE8025,AE8051,AE8031,AEl910等三嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)n(PO)zHSP169,AP221,AP134,AP3111等聚合段數(shù)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)二嵌段聚合物油頭(PO)m(EO)nHA89二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)配制成任意濃度的水溶液,便于同含水原油混合,不需要甲苯,二甲苯等不會被脫出水帶走,且隨著原油中水的不斷脫出,原油中破乳劑相對濃度逐漸提高溶解性水溶性油溶性二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)配制成任意濃度的水溶液,便于同含水原油混90二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以醇類為起始劑的嵌段聚醚(SP,BP等)所用的醇有十八碳醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇等例:SP169C18H37OH起始劑,1:6:9(wt)PO-EO-PO聚醚適應(yīng)于石蠟基原油不適用于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)高稠油,高含水原油W/O型原油乳液破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以醇類為起始劑的嵌段聚醚(SP,BP等)91二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)AE型(二嵌段)AP型(三嵌段)多支鏈,較高的潤濕性和滲透能力,用量少,低溫破乳效果好。以多乙烯多胺為起始劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)AE型(二嵌段)AP型(三嵌段)多支92二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)異丁基苯酚,異辛基苯酚,壬基酚或以C9為主的混合烷基酚具有與原油天然乳化劑相近的分子結(jié)構(gòu),良好的滲透擴(kuò)散效應(yīng)等以烷基酚醛樹脂為起始劑(AF、AR型)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)異丁基苯酚,異辛基苯酚,壬基酚或以C9為93二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮合產(chǎn)物M=(PO)x(EO)yH以酚胺醛樹脂為起始劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)起始劑為烷基酚、乙烯胺類化合物和甲醛的縮94二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以多乙烯多胺為起始劑的嵌段聚醚與聚烷基硅氧烷反應(yīng)對原油乳狀液類型不太敏感。SAE,SAP系列聚甲基苯基硅油-聚氧丙烯聚氧乙烯醚二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)以多乙烯多胺為起始劑的嵌段聚醚與聚烷基硅95二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)
F·E·蒙格認(rèn)為,超高分子聚合物要具有驚人的破乳效果,必須在聚合物分子中不含較多的OH或NH2基,每一個聚合物分子中最好只有兩個或三個這樣的基團(tuán),最多不要超過1/10000。超高分子量破乳劑二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)F·E·蒙格認(rèn)為,超高分子聚合物要具96二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)在分子量較大的高聚物中引入適當(dāng)?shù)挠H或親油水基團(tuán);聚烷氧烯自聚體:包括單環(huán)氧烷的自聚體和不同環(huán)氧烷的嵌段共聚物,環(huán)氧丙烷,環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等。用二元活潑基團(tuán)化合物交聯(lián)而制備超高分子聚合物。如聚磷酯聚酯、聚酰胺都屬于此類。
制備方法二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)在分子量較大的高聚物中引入適當(dāng)?shù)挠H或親油97二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)雙電層穩(wěn)定構(gòu)成乳狀液界面膜的活性物質(zhì)及固體顆粒大多帶有負(fù)電荷有很強(qiáng)的正電性,足以中和乳化劑形成的負(fù)電荷;有很強(qiáng)的絮凝能力,能夠把乳狀液微粒絮凝起來;有很強(qiáng)的表面活性,可以降低乳狀液的界面能O/W型破乳劑(反向破乳劑)二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)雙電層穩(wěn)定有很強(qiáng)的正電性,足以中和乳化劑98二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)季銨鹽類(中和負(fù)電荷)二硫代氨基甲酸鹽(與其中的Fe2+生產(chǎn)絮體)聚胺類(吸附到負(fù)電界面,頂替)二烯丙基二甲基氯化銨均聚物、單烯丙基胺聚合物等陽離子聚合物低分子電解質(zhì)、醇類(已淘汰)表面活性劑類聚合物類二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)季銨鹽類(中和負(fù)電荷)二烯丙基二甲基氯化99二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)CW-01(勝利油田)環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下,于50℃~90℃下開環(huán)聚合成氯代聚醚;氯代聚醚和胺在50℃~130℃下進(jìn)行離子化反應(yīng),生成陽離子聚醚。二、破乳劑種類和結(jié)構(gòu)CW-01(勝利油田)環(huán)氧氯丙烷在催化劑100三、化學(xué)破乳機(jī)理(a)W/O型放大照片(放大200倍),(b)局部放大(放大400倍)水滴聚沉加入破乳劑保護(hù)層破壞后,被乳化的水滴相互接近和接觸液滴聚結(jié),被乳化的水滴從連續(xù)相分離出來三、化學(xué)破乳機(jī)理(a)W/O型放大照片(放大200倍),(b101三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑在熱能和機(jī)械能作用下與油水界面膜相接觸,排替原油界面膜內(nèi)的天然活性物質(zhì),形成新的油水界面膜;油包水型乳狀液便能反相變型成為水包油型乳狀液。外相的水相互聚結(jié),當(dāng)達(dá)到一定體積后,因油水密度差異,從油相中沉降出來.相轉(zhuǎn)移反相變形機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑在熱能和機(jī)械能作用下與油水界面膜相接觸102三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌下相對分子質(zhì)量較大的破乳劑分散在原油乳狀液中,引起細(xì)小的液珠絮凝,使分散相中的液珠集合成松散的團(tuán)粒。隨后將這些松散的團(tuán)粒不可逆地聚結(jié)成一個大液滴,導(dǎo)致乳狀液珠數(shù)目減少。當(dāng)液滴長大到一定直徑后,因油水密度差異,沉降分離。絮凝–聚結(jié)破乳機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌下相對分子質(zhì)量較大的破乳劑分散在103三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌條件下,破乳劑有較多機(jī)會碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物質(zhì),擊破界面膜,或使界面膜的穩(wěn)定性大大降低,因而發(fā)生絮凝、聚結(jié).碰撞擊破界面膜破乳機(jī)理(針對高分子量或超高分子量破乳劑)三、化學(xué)破乳機(jī)理在加熱和攪拌條件下,破乳劑有較多機(jī)會碰撞液珠104三、化學(xué)破乳機(jī)理高分子原油破乳劑大部分是油溶性的,在W/O型乳狀液中比較容易分散,能較快地接觸到油水界面,發(fā)揮其破乳作用;高分子的原油破乳劑在一個大分子中含有多個親油基團(tuán)和親水基團(tuán),由于分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)與空間位阻,在油水界面構(gòu)成不規(guī)則的分子膜,比較有利于油水界面膜破裂,而使水滴聚結(jié);由于大分子中有多個親水基團(tuán),具有束縛水的親合能力,可將大分子附近分散的微小水滴聚結(jié),而使乳化水分離。三、化學(xué)破乳機(jī)理高分子原油破乳劑大部分是油溶性的,在W/O型105三、化學(xué)破乳機(jī)理O/W型乳狀液的液滴表面帶有負(fù)電荷,其Zeta電位達(dá)-50mv,致使乳狀液相當(dāng)穩(wěn)定。陽離子聚合物對O/W型乳狀液有中和界面電荷、吸附橋聯(lián)、絮凝聚結(jié)等作用,因此具有良好的破乳性能。中和界面膜電荷破乳機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理O/W型乳狀液的液滴表面帶有負(fù)電荷,其Zet106三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑一個分子或少數(shù)幾個分子就可以形成膠束,這種高分子線團(tuán)或膠束可增溶乳化劑分子,引起乳化原油破乳。液珠在加熱攪拌和破乳劑的作用下液珠內(nèi)部各層水圈相連通,使液滴凝聚而破乳增溶機(jī)理褶皺變形機(jī)理三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑一個分子或少數(shù)幾個分子就可以形成膠束,107三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的理化性能對破乳效率的影響界面張力和HLB值破乳劑降低界面張力的能力越強(qiáng),破乳效果越好。而破乳劑的HLB值應(yīng)在10以上,最好在10~16之間為宜。三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的理化性能對破乳效率的影響界面張力和H108三、化學(xué)破乳機(jī)理線型、多支鏈型、星型結(jié)構(gòu)等破乳性能隨著起始劑支鏈的增多逐漸提高;直鏈聚醚多用于低含水期;多分支型聚醚有較好的親水能力、潤濕性能和滲透效應(yīng),破乳速度快,用量少,多用于高含水期。支鏈程度三、化學(xué)破乳機(jī)理線型、多支鏈型、星型結(jié)構(gòu)等破乳性能隨著起始劑109三、化學(xué)破乳機(jī)理二嵌段聚醚、三嵌段聚醚、多嵌段聚醚二嵌段聚醚破乳劑在原油中易于分散,具有較快的破乳脫水速度;多嵌段聚醚破乳劑脫出水清,界面齊。嵌段類型三、化學(xué)破乳機(jī)理二嵌段聚醚、三嵌段聚醚、多嵌段聚醚二嵌段聚醚110三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的用量與破乳效果不成正比關(guān)系CMC(臨界膠束濃度)破乳劑濃度三、化學(xué)破乳機(jī)理破乳劑的用量與破乳效果不成正比關(guān)系CMC(臨111三、化學(xué)破乳機(jī)理EO/PO大,破乳劑表現(xiàn)親水性;PO/EO大,破乳劑則表現(xiàn)親油性;當(dāng)PO和EO用量比相同時,破乳脫水效果隨親油頭增大而提高。EO/PO比值三、化學(xué)破乳機(jī)理EO/PO大,破乳劑表現(xiàn)親水性;EO/PO比112四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律脫水率脫水速度油–水界面層狀態(tài)脫出水的含油率破乳劑用量不夠或效率不高;破乳溫度低,因而有蠟晶或膠質(zhì)、瀝青質(zhì)凝析;油中固體顆粒(H2S腐蝕產(chǎn)品FeS,粘土微粒和S等)所造成的新的乳化。破乳劑的最佳用量破乳劑對不同原油的適用性和緩蝕、阻垢、降粘防蠟效果,與其他藥劑的配伍性。評價指標(biāo)四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律脫水率脫水速度油–水界面層狀態(tài)脫113四、、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律改變脫出水的PH值。若原油中的共生水偏堿性,加酸性物質(zhì)調(diào)節(jié)脫出水的PH值(減小),水就容易變清。改變破乳劑的油溶性能。若破乳劑對某種原油的破乳效果不錯(即凈化油含水很低),但脫出水混濁,估計(jì)有三個原因:破乳劑親水性太強(qiáng);破乳劑加量太多;脫出水含鹽量很低。這使水對破乳劑的溶解度增加、促使水容易變混濁。增加破乳劑結(jié)構(gòu)中親油基的含量即可解決這一問題。改變破乳劑的溶劑。溶劑選擇適當(dāng),可顯著改善脫出水的混濁度。脫出水不清的原因及措施四、、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律改變脫出水的PH值。若原油中114四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律SY/T5281-2000《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》將原油樣品放入比預(yù)定脫水溫度低5~10℃的恒溫水浴中,預(yù)熱至水浴溫度,再恒溫0.5h,同時進(jìn)行攪拌;將處理后的原油倒入離心試管中至80或100ml刻度,水浴加熱至預(yù)定的脫水溫度;用微量注射器注入定量的原油破乳劑,手動搖200次;記錄不同時間分出水量,油水界面狀態(tài),是否有乳化層和掛壁;測最終油含水量及污水含油量。評價方法四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律SY/T5281-2000《115四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律藥品脫水時間(min')和脫水體積(mL)30min脫水率%界面水色5min10min15min30min45min60min90min標(biāo)樣0.57.8283437394085齊一般H31000.51734363842.5掛清H120.51.432934363872.5乳化層一般四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律藥品脫水時間(min')和脫水體116四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律石蠟基原油宜選用多嵌段破乳劑;瀝青基原油宜選用二嵌段結(jié)構(gòu)的破乳劑;含環(huán)烷酸的原油破乳劑宜選用AE型破乳劑再加少量的低分子有機(jī)酸(如醋酸);低含水原油(含水<20%)可選用水溶性較強(qiáng)(即親水基較大)的破乳劑、例如SPl69,這類破乳劑既能破乳,又能降低原油乳狀液的摩阻;高含水原油(含水>20%),一般應(yīng)選用油溶性破乳劑;選擇低溫破乳劑,應(yīng)選擇親水基較小的破乳劑;當(dāng)脫出水易結(jié)垢時,可以采用AP型、AE型破乳劑;選用破乳劑一般規(guī)律四、破乳劑評價方法及優(yōu)選規(guī)律石蠟基原油宜選用多嵌段破乳劑;選117五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向時間所需濃度,mg/L化學(xué)破乳劑特點(diǎn)20世紀(jì)20年代1000燒堿、普通皂類、磺酸鹽、芳基或烷基磺酸鹽、土耳其紅油、磺化蓖麻油用量大,效果差,易受電解質(zhì)影響20世紀(jì)30年代初1000石油磺酸鹽、磺酸鈉皂、氧化蓖麻油、磺化琥珀酸酯1935年以后100~500脂肪酸、脂肪醇、烷基酚的聚氧乙烯醚耐酸、堿、鹽,原油脫水效果明顯提高,用量大幅度減少1950年以后100氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、對烷基苯酚甲醛樹脂的氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物及其改性產(chǎn)物1965年以后30~50胺的聚氧乙烯化合物分子量高,破乳效果好,用量低20世紀(jì)70~90年代至今10~30烷基聚氧乙烯酯、環(huán)狀對烷基酚醛樹脂等五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向時間所需濃度,mg/L化學(xué)破乳劑118五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向119五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向聚醚的改性產(chǎn)物;聚磷酸酯;丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯與聚氧丙烯、聚氧乙烯酸酯的共聚物;高極性有機(jī)氨衍生物;陽離子酰胺化合物;疏水締合的三聚物;納米改性破乳劑;各種復(fù)配型產(chǎn)品五、國內(nèi)外發(fā)展概況及研究方向聚醚的改性產(chǎn)
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