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      破乳劑的分類

      文章出處:公司動態 責任編輯:廣東華清化工有限公司 發表時間:2019-12-25
        

      按照目前破乳劑使用的情況,可將破乳劑分為水溶性破乳劑和油溶性破乳劑兩大類。

      破乳劑屬表面活性劑類型,破乳劑分子由親油、親水基團組成,親油部分為碳氫基團,特別是長鏈碳氫基團構成;而親水部分則由離子或非離子型的親水基所構成。破乳劑的種類繁多,若按表面活性劑的分類方法可分為:陽離子型、陰離子型、非離子型、兩型離子型破乳劑。

      (1)陰離子破乳劑溶于水后生成的親水基團為帶負電荷的離子團,按其親水基又分為:羧酸類、磺酸類、硫酸酯類和磷酸酯類。陰離子型破乳劑有羧酸鹽類、磺酸鹽類和聚氧乙烯脂肪硫酸酯鹽等,具有用量大、效果差、易受電解質影響而減效等缺點。

      (2)陽離子破乳劑溶于水后生成的親水基團為帶正電荷的粒子團,親水基主要為堿性氮原子,也有磷、硫、碘等。陽離子型破乳劑主要有季銨鹽類,其對一般原油有明顯效果,但不適合稠油及老化油。

      (3)非離子破乳劑溶于水后不離解離子,因而不帶電荷。非離子型主要有以胺類為起始劑的嵌段聚醚,以醇類為起始劑的嵌段聚醚,烷基酚醛樹脂嵌段聚醚,酚胺醛樹脂嵌段聚醚,含硅破乳劑,超高相對分子質量破乳劑,聚磷酸酯,嵌段聚醚的改性產物以及以咪唑啉原油破乳劑為代表的兩性離子型破乳劑。

      (4)兩型破乳劑為溶于水后可生成正、負兩種離子。它在酸性溶液中呈陽離子型,在堿性溶液中呈陰離子型。

      目前油田中常用的非離子型破乳劑主要有以下幾種:

      1、SP型破乳劑

      SP型破乳劑的主要組分為聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚,理論結構式為R(PO)x(EO)y(PO)zH,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;R-脂肪醇;x、y、z-聚合度。SP型破乳劑外觀呈淡黃色膏狀物質,HLB值為10~12,溶于水。SP型非離子型破乳劑對石蠟基原油具有較好的破乳效果。其疏水部分由碳12~18烴鏈組成,其親水基是通過分子中的羥基、醚基與水作用形成氫鍵而達到親水的目的。由于羥基、醚基親水性較弱,所以只靠一兩個羥基或醚基不能把碳12~18烴鏈疏水基拉入水中,必須有多個這樣的親水基,才能達到水溶的目的。非離子型破乳劑的分子量越大,分子鏈越長,所含的羥基和醚基越多,它的拉力越大,對原油乳狀液的破乳能力越強。SP型破乳劑適應于石蠟基原油的另一個原因是石蠟基原油不含或極少含膠質和瀝青質,親油性表面活性劑物質較少,相對密度較小。對含膠質和瀝青質較高(或含水大于20%)的原油,SP型破乳劑的破乳能力較弱,原因是分子結構單一,無支鏈結構和芳香結構。

      2、AP型破乳劑

      AP型破乳劑是以多乙烯多胺為引發劑的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚,是一種多枝型的非離子型表面活性劑,分子結構式為:D(PO)x(EO)y(PO)z H,式中: EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;R-脂肪醇;D-多乙烯多胺:x、y、z-聚合度。

      AP型結構的破乳劑用于石蠟基原油乳狀液的破乳,效果好于SP型破乳劑,它更適合于原油含水率高于20%的原油破乳,并能在低溫條件下達到快速破乳的效果。如SP型破乳劑在55~60℃、2h內沉降破乳的話,AP型破乳劑只需在45~50℃、1.5h內沉降破乳。這是由于AP型破乳劑分子的結構特點所致。引發劑多乙烯多胺決定了分子的結構形式:分子鏈長且支鏈多,親水能力高于分子結構單一的SP型破乳劑。多支鏈的特點決定了AP型破乳劑具有較高的潤濕性能和滲透性能,當原油乳狀液破乳時,AP型破乳劑的分子能迅速的滲透到油水界面膜上,比SP型破乳劑分子的直立式單分子膜排列占有更多的表面積,因而用量少,破乳效果明顯。目前該類破乳劑是大慶油田使用較好的非離子型破乳劑。

      3、AE型破乳劑

      AE型破乳劑是以多乙烯多胺為引發劑的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚,是一種多枝型的非離子型表面活性劑。與AP型破乳劑相比,所不同的是AE型破乳劑是一種二段型的聚合物,其分子小,支鏈短。分子結構式為:D(PO)x(EO)yH,式中:EO-聚氧乙烯:PO-聚氧丙烯:D-多乙烯多胺;x、y -聚合度。 雖然AE型破乳劑和AP型破乳劑的分子相貌存在很大的差異,但分子成分是相同的,只是在單體用量和聚合順序上有所差別。

      (1)兩種非離子型破乳劑在設計合成時,其頭、尾的用料量不同,產生聚合分子的長短也不同。

      (2)AP型破乳劑的分子為二段式的,以多乙烯多胺為引發劑,與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成嵌段共聚物:AE型破乳劑的分子為二段式的,以多乙烯多胺為引發劑,與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成兩段共聚物,因此,設計出的AP型破乳劑的分子應比AE型破乳劑的分子長。

      AE型是兩段多支結構的原油破乳劑,同樣適應于瀝青質原油乳狀液的破乳。瀝青基原油中親油的表面活性劑含量越多,粘滯力越強,油水密度差小,不易破乳。而采用AE型破乳劑破乳速度快,同時,AE型破乳劑又是較好的防蠟降粘劑。由于其分子的多支結構,極易形成微小的網絡,使原油中已形成的石蠟單晶落入這些網絡,阻礙石蠟單晶體自由運動,不能相互連接,形成石蠟的網狀結構,降低原油的粘度和凝固點,防止蠟晶聚結,從而達到防蠟的目的。

      4、AR型破乳劑

      AR型破乳劑由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚和而成的新型油溶性的非離子型破乳劑,HLB值在4~8左右,破乳溫度低達35~45℃。分子結構式為:AR(PO)x(EO)y H,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;AR-樹脂;x、y、z-聚合度。 AR樹脂在合成破乳劑的過程中,既起引發劑的作用,又進入破乳劑的分子中成為親油基。AR型破乳劑的特點是:分子不大,在原油凝固點高于5℃的情況下有較好的溶解、擴散、滲透效應,促使乳化水滴絮凝、聚結,能在45℃以下,45 min內把含水率在50%~70%的原油中的水脫出80%以上,這是SP型、AP型破乳劑所不能比的。

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