聚醚類破乳劑的合成及性能研究

高思冰

（西南石油大學石油工程專業，610500）

聚醚類破乳劑的合成及性能研究

高思冰

（西南石油大學石油工程專業，610500）

本文對乳狀液破乳劑的實際研究現情作出了簡要地說明，并且進一步闡述了相應的破乳機理，此外還對常用的幾種破乳劑作出了簡介。最后針對幾種聚醚類破乳劑的制備和性能測試進行了研究。

聚醚類破乳劑；乳狀液；性能研究

1　緒論

破乳劑是一種表面活性劑，其效用與原油的組分和性質有很大關系，沒有選用合適的破乳劑，除了會發生難以破乳、脫水的情況，還會出現諸多人力以及物力資源的浪費。在1960年以前，我國各大油田通常都是依賴于進口破乳劑和相應的操作技術，以此來對所獲得的原油實施破乳以及進一步的精煉。

2　原油乳狀液破乳機理

2.1乳狀液破乳機理

所謂破乳，即使乳狀液失去其固有的穩定性，將其從穩定狀態轉變為不穩定狀態，從而最終達到脫水目的。相關專家學者在長期的實踐生活中，已然發現以及總結了有關于破乳劑的部分作用機理：

（1）頂替或置換機理。迄今為止，這種機理的認可度是最高的。通常情況下，把破乳劑加入進原油乳狀液中之后，能迅速吸附于油水界面，將部分原成膜化合物置換出來，以至于生成的新界面膜強度比先前的強度要低，使界面膜的穩定性得以被大大減弱，以便于實施進一步破乳。

（2）反相作用機理。這種機理認為，把破乳劑添加進乳狀液中之后，往往會出現相的變化，以至于使原來乳狀液變成與其相反的類型，與此同時，在出現相轉變的時候會進一步脫出水分。

（3）增溶機理。僅僅需要微量的破乳劑，往往就可以形成膠束，這些膠束在很大程度上對乳化劑分子能夠起到增溶作用，從而最終實現破乳。這種破乳劑也可叫做增溶劑。

（4）絮凝-聚結機理

絮凝作用是指破乳劑的高分子可將原油乳狀液中的分散水滴聚集，形成魚卵狀聚集體。這些聚和起來的水分進一步聚結，最后變為油水兩相，從而實現脫水的目的。

（5）擊破界面膜機理。破乳劑在接觸到油水界面時，通常會吸附在界面膜上，或者排出置換某些活性物質，以便能夠擊破界面膜，降低其穩定性，這樣就能夠促進破乳。

2.2乳狀液破乳方法

目前較為普遍應用的原油破乳方法通常為下列幾大類型：

（1）化學破乳法。向原油乳狀液內添加少量破乳劑，使其界面特質亦或者是原有的類型發生轉變最終實現油水分離的目的，常用的破乳劑是非離子型聚醚類破乳劑。

（2）重力沉降法。這種手段是最早得以普遍使用的破乳方法之一。通過油水之間密度的差異，最終使得油水兩相分離開來，以便于達到脫水的目的。

（3）離心破乳法。此乃物理手段。通過離心甩動，因為油水之間的密度差異，油相上升時水相亦會隨之下降，進而液滴發生聚結合并，最終使得油水兩相分離

（4）超聲波破乳法。1980年發現在聲強較低時，超聲波能夠破乳。在添加破乳劑后，用超聲波法脫水，脫水率可達99%～100%，不加破乳劑也超過 75%。此類手段可以進一步彌補化學破乳法的不足之處，而且對于比較穩定的原油乳狀液，通常能取得較好的破乳效果。

（5）微波破乳法。該種手段借助了微波在破乳方面的優勢。相較于重力沉降法而言，其涵蓋了諸如加熱均勻、脫水率高、脫水速率快以及無污染等一系列相關方面優點特性。

（6）電破乳法。該方法目前已得到普遍運用。在電場中，原油乳狀液中的液滴兩端會帶上不同極性電荷，產生誘導偶極。液滴相鄰的兩端電荷相反，具有靜電引力，促使液滴發生聚結，達到脫水目的。

2.3理想破乳劑的特性

通常情況下包括下列四大方面優勢特性：

（1）表面活性較好。如果破乳劑具有較為良好的表面活性，那么它就能夠快速吸附于油水界面，將部分原成膜化合物置換出來，以便于實施進一步破乳。

（2） 潤濕性能較好。倘若破乳劑潤濕效果較為優良，那么它在向乳化液滴擴散時，在很大程度上就會受到液滴以及固體粒子的吸附作用，保護層上粒子間的接觸遭到破壞便于實施進一步破乳。

（3）絮凝能力優秀。破乳劑絮凝能力愈強，則吸引其它液滴的能力也就愈強，將極易形成 “魚卵狀”聚集體，促進乳化液滴的碰撞，提高聚結幾率，使得液膜被破壞，實現脫水。

（4）聚結效果較強。在界面膜破壞后，唯有破乳劑有足夠的聚結能力，能使小液滴聚結成大液滴，在重力作用下沉降出來，實現油水兩相分離。

3　EG系列原油破乳劑研究現狀

3.1EG系列原油破乳劑的制備

我們將多元醇作為起始劑，并改變其添加量，加入到高壓反應釜內，通過向釜內滴加不同量的環氧乙烷或環氧丙烷，控制在不同的實驗溫度條件下合成相應的醇類嵌段型破乳劑。

（1）此類破乳劑的合成路線圖如下：

R-OH+m（PO）→R-O（PO）

R-O（PO）mH+n（EO）→R

R-O（PO）m（EO）nH+s（PO）

將起始劑添加進高壓反應釜內，將單體加入到滴料罐內，且通入一定量的氮氣。然后加熱高壓反應釜，并對釜內的諸多物質實施攪拌，待釜內溫度滿足反應所需的條件時，向釜內滴入環氧乙烷或環氧丙烷。滴加單體后，反應60min，以確保反應完全進行。然后用冷卻水對高壓反應釜降溫，待高壓反應釜冷卻后，取出產物。

3.2EG系列原油破乳劑的改性方法簡介

在絕大多數情況下，EG系列原油破乳劑改性方法主要有諸如改頭、換尾、接枝、交聯以及復配等幾大類型的手段。而在平常的工業生產過程中，較為普遍運用的方法則為以下三種：

（1） 改頭。在制備破乳劑時，選定不同化合物，以此來當作破乳劑的頭基，而把含有活潑氫的化合物作為相應的起始劑。

（2） 換尾。換尾的研究方法即轉變破乳劑的端基，引進新的活性基團，使破乳劑更快速地吸附于油水界面，促進破乳。后述破乳劑復配實驗中所使用的部分助劑，即為使用換尾的方法所合成的。

（3） 復配。對破乳劑實施復配操作，是對其改性中較為關鍵性的，同樣也是較為普遍運用的手段。我們通過制備助劑，同所制備的破乳劑實施復配過程，從而獲取脫水性能更為優良的產品。

4　結論

本文以EG聚醚型破乳劑為例，對破乳劑的相關性質和制備進行了闡述。破乳過程是一個復雜的過程，探討破乳機理或破乳過程對破乳劑的合成和應用都有很重要的作用，乳狀液破乳對油田生產工作意義重大。

［1］丁德磐，孫在春，楊國華，等.原油乳狀液的穩定與破乳［J］.油田化學，1998，15（1）：82-86

［2］張國.新型破乳劑的合成與性能研究［D］.東營：中國石油大學（華東），2008

Study on Synthesis and properties of polyether emulsion breaker

Gao Sibing
（petroleum engineering， Southwest Petroleum University， 610500）

The emulsion demulsifier actual research present situation to make the briefly，and further explained the corresponding Demulsification Mechanism，in addition to several kinds of commonly used demulsifier made a brief introduction.In the end，the preparation and performance test of several kinds of polyether emulsion breaking emulsion were studied.

polyether emulsion breaker；emulsion；Performance Research