新 疆 石 油 科 技 ２０１１年第２期（第２１卷） ・２７・ 破乳剂的组成结构与破乳效果 朱晓明①温卫东宋威周润华李远平陈棉发 克拉玛依新科澳化工有限公司，８３４０００克拉玛依 摘要原油破乳剂是油田生产过程中必不可少的油水分离药剂，由于破乳剂对原油的选择性较高，选择合适的起始剂、亲油头 之比、ＨＬＢ值再利用破乳剂的协同效应对破乳剂进行复配是开发低温破乳剂的重要因素。 主题词 低温破乳破乳剂结构破乳效果 １ 前言 起始剂分支越多，破乳剂的相对分子质量越容易 提高，其破乳效率越高，低温下，相对其他破乳剂脱水 原油本身是一种多组分混合物，由不同相对分子 质量、不同结构的烃、以及少量非烃化合物质。其内溶 １００ ８０ 解于水的无机盐、机械杂质（砂、粘土等）、游离的硫化 ｛；ｌＬ ６Ｏ 氢、氯化氢等，以不同形式分散于原油的胶质、沥青质 薹：４。０ 中。使得原油乳状液更加稳定。加上采油过程中使用 ０ 一大量表面活性剂驱油。使原油的组分变得更加复杂， 元醇类 胺类 分胺树脂类高分支类 （起始剂类型） 这就加重了原油脱水的任务；另一方面，随着油田开 发的深入．原油含水大幅度上升。这给原油加温输送 图１起始剂对破乳效果的影响 及后续脱水处理带来较大困难，用于原油加温的能耗 差异越明显．原因可能是： 非常巨大，在保证原油输送和正常脱水的前提下，降 （１）相对分子质量较高的破乳剂从外相扩散到 低原油温度是当前的迫切需求。本文阐述了破乳剂的 油水界面所需的时间虽然较长，但因其庞大复杂的结 组成结构与低温破乳的关系。以期对原油破乳剂的研 构导致新形成的界面膜更松散，对界面膜强度的消弱 制及其在原油低温破乳中的应用有一定的借鉴意义。 作用更大，因此，最终脱水率相对较高； ２破乳效率 （２）当相对分子质量相当时，在油水界面上，分 支较多的破乳剂分子很难相互靠近。分子间的距离较 ２．１破乳剂起始剂对破乳效果的影响 大，形成的新界面膜强度较低，并且多分支结构破乳 起始剂对破乳效果影响很大。选用不同类型的起 剂能更好地在水珠间起到桥联作用，促进水珠的聚 始剂所得破乳剂的分子结构不同，试验结果表明．起 集。 始剂分子中的活泼氢越多，得到的破乳剂分子支叉越 多，破乳剂越好，但是这一作用不是没有限度的，试验 ２．２亲油头之比对破乳效果影响 表明，当起始剂分子中活泼氢达到一定数目，破乳剂 实验室内合成的二嵌段、三嵌段聚醚。ＰＯ、ＥＯ用 量比相同时，破乳脱水效果随亲油头增大而提高，但 脱水效果不再明显增加。比较典型的是高分支型破乳 剂，有学者研究认为此类破乳剂分支过多对于稠油的 亲油头太大时，脱水率不再增加，反而下降。实验表 明，对于大多数聚醚类破乳剂，以克拉玛依油田六区 破乳脱水效果反而有所下降，见图１。 图１表明了不同起始剂破乳剂对原油脱水效果 稠油为研究对象所得到的结论是．当亲油头为１：１００～ １：２００时脱水效果较好。 情况，可以看出高分支型破乳剂在同等条件下对克拉 图２为不同分子结构的二嵌段聚醚型破乳剂克 玛依油田六区稠油（原油含水４８％、破乳剂用量 １００ｐｐｍ、脱水温度５５℃、脱水时间２ｈ）脱水率最高。 拉玛依油田六区稠油（原油含水５２％、破乳剂用量 （ 作者简介：工程师，１９９６—０７毕业于西北大学化工系专业 ・２８・ 新 疆 石 油 科 技 ２０１１年第２期（第２ｌ卷） 继续发挥作用。脱出水的净化程度是考察破乳剂质量 的重要指标之一，一般情况下．脱水速度快的破乳剂 １００ｐｐｍ、脱水温度５５℃）的脱水状况。 １０ｏ ８０ 存在脱出水色差的问题，这就需要和其它清水性破乳 剂复配，调整脱出的水色。 表１表明了几种破乳剂及其复配后的脱水效果 槲６０ ２Ｏ Ｏ 羹４ｏ １：２０ ｌ：６０ ｌ：１２０ １：１８０ １：２０４ （克拉玛依油田六区稠油原油含水４６％、破乳剂用量 １００ｐｐｍ、脱水温度５５ｏＣ）。 表１破乳剂的协同效应 亲油头比 图２亲油头之比对破乳效果影响 ２．３ ＨＬＢ对破乳效果的影响 原油破乳的关键是改变油水界面的性质，降低界 面张力和膜的强度。界面活性越高、降低油水界面张 力和膜强度能力越强的破乳剂，其破乳效果越好。针 注：以上型号破乳剂均为克拉玛依新科澳化工有限公司生产。 对目前国内多数使用的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚 物，如果增加分子中ＥＯ ｆ环氧乙烷基团１含量，提高 ３认识及结论 在低温破乳剂的研制过程中，选择合适的起始 剂、亲油头之比、ＨＬＢ值再利用破乳剂的协同效应是 破乳剂的研发的重要因素。 参考文献 １张鸿仁．原油脱水．石油工业出版社，１９９０：２１０—２１５ ２ Ｚｈａｎｇ Ｌｉｙａｎ．Ｚ．Ｘ．．Ｊ ａｃｏｂ Ｈ．Ｌａｎｇｍｕｉｒ ａｎｄ ｌａｎｇｍ －ＨＬＢ（亲水亲油平衡）值，原油脱水率会有一最佳值。 ＨＬＢ即环氧乙烷与环氧丙烷之比，它决定了破乳 剂在原油中亲油亲水的能力，我们以克拉玛依油田六 区稠油为研究对象所得到的结论是：ＥＯ含量为３０％～ ５０％的嵌段聚醚，具有较好的脱水效果。 ２．４破乳剂的协同效应 一种高效的破乳剂必须具备较高的表面活性、良 好的湿润性、足够的絮凝能力和优良的聚结效果。单 —ｕｉｒ２ｂｌｏｄｇｅｔｔ ｆｉｌｍｓ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ａｓｐｈａｌｔｅｎｅ ａｎｄ ａ ｄｅｍｕｌｓｉ ｉｔｅｒ．Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２００３，１９：９７３０￣９７４１ 一的破乳剂往往难以完全满足这些要求。用两种或两 责任编辑：李未蓝 收稿日期：２０１１—０４—０６ 种以上的破乳剂相复配，利用他们的协同效应和互补 效应，由不同组分复配成油、水两溶破乳剂，破乳后 油、水两相均含有适量药剂，使之在原油处理过程中 （上接第２６页） 钢管，与进水方向成４０。夹角； 现象，提高了配液质量。 （３）混合嘴距Ｌｌ取４０ｒａｍ，混合管进口段采用收 缩圆锥形，收缩角取１２０。； ６ 结论 通过配液站及现场配液用射流器的使用效果可 知，配液用射流器的参数优化是合理的，成功的，可为 后期其他配液应用提供借鉴。 责任编辑：李未蓝 收稿日期：２０１１—０４—２５ （４）混合管直径ｄｌ＝４０ｍｍ，长度Ｌ２取８００ｍｍ。 ５．３效果分析 通过射流器结构参数的优化 （１）提高了吸料速度，减少了射流器的堵塞几 率．提高了配液效率： （２）使得胶粉与水混合更均匀，无结块、粉团等
