聚醚类破乳剂的合成及性能研究

高思冰

（西南石油大学石油工程专业，610500）

聚醚类破乳剂的合成及性能研究

高思冰

（西南石油大学石油工程专业，610500）

本文对乳状液破乳剂的实际研究现情作出了简要地说明，并且进一步阐述了相应的破乳机理，此外还对常用的几种破乳剂作出了简介。最后针对几种聚醚类破乳剂的制备和性能测试进行了研究。

聚醚类破乳剂；乳状液；性能研究

1　绪论

破乳剂是一种表面活性剂，其效用与原油的组分和性质有很大关系，没有选用合适的破乳剂，除了会发生难以破乳、脱水的情况，还会出现诸多人力以及物力资源的浪费。在1960年以前，我国各大油田通常都是依赖于进口破乳剂和相应的操作技术，以此来对所获得的原油实施破乳以及进一步的精炼。

2　原油乳状液破乳机理

2.1乳状液破乳机理

所谓破乳，即使乳状液失去其固有的稳定性，将其从稳定状态转变为不稳定状态，从而最终达到脱水目的。相关专家学者在长期的实践生活中，已然发现以及总结了有关于破乳剂的部分作用机理：

（1）顶替或置换机理。迄今为止，这种机理的认可度是最高的。通常情况下，把破乳剂加入进原油乳状液中之后，能迅速吸附于油水界面，将部分原成膜化合物置换出来，以至于生成的新界面膜强度比先前的强度要低，使界面膜的稳定性得以被大大减弱，以便于实施进一步破乳。

（2）反相作用机理。这种机理认为，把破乳剂添加进乳状液中之后，往往会出现相的变化，以至于使原来乳状液变成与其相反的类型，与此同时，在出现相转变的时候会进一步脱出水分。

（3）增溶机理。仅仅需要微量的破乳剂，往往就可以形成胶束，这些胶束在很大程度上对乳化剂分子能够起到增溶作用，从而最终实现破乳。这种破乳剂也可叫做增溶剂。

（4）絮凝-聚结机理

絮凝作用是指破乳剂的高分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集，形成鱼卵状聚集体。这些聚和起来的水分进一步聚结，最后变为油水两相，从而实现脱水的目的。

（5）击破界面膜机理。破乳剂在接触到油水界面时，通常会吸附在界面膜上，或者排出置换某些活性物质，以便能够击破界面膜，降低其稳定性，这样就能够促进破乳。

2.2乳状液破乳方法

目前较为普遍应用的原油破乳方法通常为下列几大类型：

（1）化学破乳法。向原油乳状液内添加少量破乳剂，使其界面特质亦或者是原有的类型发生转变最终实现油水分离的目的，常用的破乳剂是非离子型聚醚类破乳剂。

（2）重力沉降法。这种手段是最早得以普遍使用的破乳方法之一。通过油水之间密度的差异，最终使得油水两相分离开来，以便于达到脱水的目的。

（3）离心破乳法。此乃物理手段。通过离心甩动，因为油水之间的密度差异，油相上升时水相亦会随之下降，进而液滴发生聚结合并，最终使得油水两相分离

（4）超声波破乳法。1980年发现在声强较低时，超声波能够破乳。在添加破乳剂后，用超声波法脱水，脱水率可达99%～100%，不加破乳剂也超过 75%。此类手段可以进一步弥补化学破乳法的不足之处，而且对于比较稳定的原油乳状液，通常能取得较好的破乳效果。

（5）微波破乳法。该种手段借助了微波在破乳方面的优势。相较于重力沉降法而言，其涵盖了诸如加热均匀、脱水率高、脱水速率快以及无污染等一系列相关方面优点特性。

（6）电破乳法。该方法目前已得到普遍运用。在电场中，原油乳状液中的液滴两端会带上不同极性电荷，产生诱导偶极。液滴相邻的两端电荷相反，具有静电引力，促使液滴发生聚结，达到脱水目的。

2.3理想破乳剂的特性

通常情况下包括下列四大方面优势特性：

（1）表面活性较好。如果破乳剂具有较为良好的表面活性，那么它就能够快速吸附于油水界面，将部分原成膜化合物置换出来，以便于实施进一步破乳。

（2） 润湿性能较好。倘若破乳剂润湿效果较为优良，那么它在向乳化液滴扩散时，在很大程度上就会受到液滴以及固体粒子的吸附作用，保护层上粒子间的接触遭到破坏便于实施进一步破乳。

（3）絮凝能力优秀。破乳剂絮凝能力愈强，则吸引其它液滴的能力也就愈强，将极易形成 “鱼卵状”聚集体，促进乳化液滴的碰撞，提高聚结几率，使得液膜被破坏，实现脱水。

（4）聚结效果较强。在界面膜破坏后，唯有破乳剂有足够的聚结能力，能使小液滴聚结成大液滴，在重力作用下沉降出来，实现油水两相分离。

3　EG系列原油破乳剂研究现状

3.1EG系列原油破乳剂的制备

我们将多元醇作为起始剂，并改变其添加量，加入到高压反应釜内，通过向釜内滴加不同量的环氧乙烷或环氧丙烷，控制在不同的实验温度条件下合成相应的醇类嵌段型破乳剂。

（1）此类破乳剂的合成路线图如下：

R-OH+m（PO）→R-O（PO）

R-O（PO）mH+n（EO）→R

R-O（PO）m（EO）nH+s（PO）

将起始剂添加进高压反应釜内，将单体加入到滴料罐内，且通入一定量的氮气。然后加热高压反应釜，并对釜内的诸多物质实施搅拌，待釜内温度满足反应所需的条件时，向釜内滴入环氧乙烷或环氧丙烷。滴加单体后，反应60min，以确保反应完全进行。然后用冷却水对高压反应釜降温，待高压反应釜冷却后，取出产物。

3.2EG系列原油破乳剂的改性方法简介

在绝大多数情况下，EG系列原油破乳剂改性方法主要有诸如改头、换尾、接枝、交联以及复配等几大类型的手段。而在平常的工业生产过程中，较为普遍运用的方法则为以下三种：

（1） 改头。在制备破乳剂时，选定不同化合物，以此来当作破乳剂的头基，而把含有活泼氢的化合物作为相应的起始剂。

（2） 换尾。换尾的研究方法即转变破乳剂的端基，引进新的活性基团，使破乳剂更快速地吸附于油水界面，促进破乳。后述破乳剂复配实验中所使用的部分助剂，即为使用换尾的方法所合成的。

（3） 复配。对破乳剂实施复配操作，是对其改性中较为关键性的，同样也是较为普遍运用的手段。我们通过制备助剂，同所制备的破乳剂实施复配过程，从而获取脱水性能更为优良的产品。

4　结论

本文以EG聚醚型破乳剂为例，对破乳剂的相关性质和制备进行了阐述。破乳过程是一个复杂的过程，探讨破乳机理或破乳过程对破乳剂的合成和应用都有很重要的作用，乳状液破乳对油田生产工作意义重大。

［1］丁德磐，孙在春，杨国华，等.原油乳状液的稳定与破乳［J］.油田化学，1998，15（1）：82-86

［2］张国.新型破乳剂的合成与性能研究［D］.东营：中国石油大学（华东），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