原油破乳剂的发展综述

原油破乳剂的发展综述

张学珍

关键词：破孔剂选择复配，破乳剂性能，破乳

一、前言

随着原油的不断开采，原油含水量将逐渐上升，这种油水混合液经过喷油嘴、集榆管道逐渐形成比较稳定的油水乳状液。而石油出口，进入炼油厂和污水回注、都对原油残水量和污水含油量有相关的要求，需要对乳化原油进行破乳脱水。

中国原油破乳剂的研发起步比较晚，它是随着中国石油工业的发展而发展起来的。20世纪60年代以前中国原油破乳剂主要依赖于进口；60年代中期随着有机合成技术的发展开始进行原油破乳剂的研究，这时期主要为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物；70年代后期聚氨酯、聚磷酸酯和超高分子量聚醚型的原油破乳剂的研究开始展开；自80年代以来中国原油破乳剂的研制仍停留在用环氧化物制备嵌段共聚物，只是为了增加相对分子质量而在催化剂、起始剂、扩链剂上作了一些改动，在合成方面大多还是聚醚型原油破乳剂。目前，中国已研发了高分子非离子表面活性剂、聚氨酯类、两性离子聚合物等原油破乳剂，已自行研制生产并投入使用的破乳剂超过200个牌号。现在中国研制、开发的破乳剂已基本可满足了油田原油脱水和炼油厂原油脱水的需要，目前每年破乳剂供应量达2.5万t左右。但从类型和结构上分，仅有40多个破乳剂单剂产品，众多的破乳剂牌号，是由这40多个单剂产品，进行各种各样的复配而来。

二、破乳剂的品种及其性能情况

一次采油、二次采油采出的乳化原油属油包水型，油包水乳化原油破乳剂种类繁多，按表面活性剂的分类方法可分为：阴离子型、阳离子型、非离子型两性离子型破乳剂等。

2.1阴离子型破乳剂

早期应用过的羧酸盐类如脂防酸盐、环烷酸盐等；磺酸盐类如烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐等。另外，这类破乳剂还有聚氧乙烯、脂肪醇硫酸酯盐等。这些破乳剂虽然价格便宜、有一定的破乳效果，但它们存在着用量大、效果差、易受

电解质影响而减效等缺点。

2.2阳离子型破乳剂

主要用于油包水型原油乳状液破乳，季铵盐型对稀油有明显效果，但不适合稠油及老化油。现多用它作为破乳辅助剂。

2.3非离子型破乳剂

聚氧乙烯烷基酚瞇是最常用的一类破乳剂，在聚合过程中通过适当调节聚品合物的分子量，即可按不同性能要求制得多种产品而不像阴离子及阳离子产品，必须不断变换憎水基与亲水基原料，才能适应各种不同的应用要求。

2.3.1以胺类为起始剂的嵌段聚醚用的胺主要有多乙烯多胺、乙二胺等，产品品种多、生产量大，在上世纪70－80年代是我国油田用于原油脱水的主要破乳剂。属于这一类型破乳剂的产品有AE1910AE9901、AE21、AE8051、AE0604、AP134、AP113、AP136、AP227、AP125、AP221等，这类破乳剂脱水速度快，适用于原油低温脱水及脱盐。

2.3.2以醇类为起始剂的嵌段聚醚所用的醇有十八碳醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇等，产品品种多，产量也大，在上世纪70－80年代是我国油田原油脱水、炼厂脱盐等的另一类主要破乳剂。SP169、BPE2070、BPE2040、BPE2420、BPE2045、BP169等属于这一类型.

2.3.3烷基酚醛树脂嵌段聚醚合成起始剂时常用的烷基酚为壬基酚或以C9为主的混合烷基酚。属于这一类型的产品有酚醛3111AF6231、AF3125、AF136、AR16、AR36、AR48等。

2.3.4酚胺醛树脂嵌段聚瞇即胺基改性酚醛树脂嵌段聚醚，起始剂为烷基酚、乙烯胺类化合物和甲醛的缩合产物。该类型破乳剂在上世纪70年代末研发成功，破乳效果好，适应性较广，是目前油田使用的主要类型。

2.3.5含硅破乳剂由以多乙烯多胺为起始剂的嵌段聚醚与聚烷基砫氧烷反应制得，研发工作开始于1977年，其目的是寻求破乳性能好、适应性厂、能低温破乳的破乳剂SAE、SAP116、SAP1187、SAP91、SAP2187等属于这一类。

2.3.6超高分子量破乳剂采用三乙基铝－乙酰内酮－水三元催化体系，通过阴离子配位聚合得到的环氧烷类合物。UH6535属于这一类型。

2.3.7聚磷酸酯聚氧烯烃醚与三氯磷酰（PCO13）、五氧化二磷（P2O5）的反应产物，如ZPC、ZPT、ZPM等。

2.3.8嵌段聚醚的改性产物作为破乳剂的嵌段聚醚，属于这一类型的破乳剂有O12420、XW3AIPI7041、BCL405、BG14、HD3、HDS、HD6、GD9909等。

三、破乳剂的选择评价方法

原油乳状液的破乳是一个很复杂的问题，它既与原油的组分、性质、乳状液的类型及其稳定因素有关，也与破乳剂的分子结构及其性质有关，所以选择破乳剂时，对上述诸因素要综合考虑。

3.1由原油乳状液类型进行选择

首先是通过染色法、电导法、润湿法以及稀释法对乳化原油进行分类鉴别，搞清是W／O型或者是OW型原油乳状液后，才能有针对性地取得良好的破乳效果。

一般主张，W0型原油乳状液应选用油溶性破乳剂。这是因为它在油中易于均匀溶解、迅速扩散、能较快地接触到油－水界面，所以能较好的发挥其破乳作用。如果是O／W型原油乳状液，应选用水溶性破乳剂，由于它在水中溶解速度快，有利于破乳聚结，提高脱水速度。

3.2由原油的油品性质进行选择

我国的几个主要油田的油品组分各异、物性不同，所以在选样破乳剂时也要区别对待，通过大量破乳试验研究，发现大致有如下规律：

3.2.1石蜡基原油宜选用多嵌段破乳剂。一般认为，石蜡基原油含胶质、沥青质等亲油性活性物少，此类原油乳状液的稳定剂主要是微晶石蜡，所以界面稳定膜的强度差，易于破乳.

3.2.2沥青基原油宜选用二嵌段结构的破乳剂。如华北、辽河等油田，大都属于沥青基原油。

3.2.3含环烷基的原油破乳剂宜选用AE型破乳剂再加少量的低分子有机酸（如醋酸）。在原油中的环烷酸，一般是以钠盐形式存在，由于它是一种亲水性表而活性剂，易形成较稳定的O／W型原油乳状液。

3.3从破乳剂分子结构持点上选择

3.3.1低分子量破乳剂不如高分子和超高分子量的破乳剂适应性强，破乳效果好。

3.3.2破乳剂分子结构内疏水基中带有硅氧烷链或硅烷链的要比烃链的效果好。

3.3.3支链型的破乳剂要比直链型的破乳剂效果好。

四、原油破乳剂复配的主要思路

破乳剂发展的趋势是多成分的复配使用，复配的表面活性剂具有用药量少、破乳温度低、脱水速度快，脱后浄化油、污水质量好，节约能源等优点。原油破乳剂复配的主要思路如下：

4.1用清的脱出水与脱水能力强的破乳剂进行复配

4.2不同结构高、中、低分子量的破乳剂与油中蜡、胶质、沥青质含量相对应的方法。

4.3将破乳剂与其他功能的表面活性剂进行复配

4.4采用正交试验法，即利用模型进行复配

五、结论

综上所述，现阶段在原油破乳剂研究发展上：低温、高效以及适用性是其主要目标，原油破乳剂的选择性很广，评价方法不一，也不难看出破乳剂的发展动向正朝着“ー剂多效”高分子量和超高分子量、多元复配的方向发展。使用时要根据油品的性质选择合适的破乳剂，才能起到较好的破乳效果。

参考文献

[1]马自俊．乳状液与含油污水处理技术，北京：中国石化出版社，2006

[2]郑晓宇，吴肇亮，油田化学品．北京：化学工业出版社，2001.

[3]于涛，丁伟，罗洪君．油田化学剂北京：石油工业出版社，2002.

[4]张坤.原油破乳剂的研究应用与发展方向探析.中国化工贸易，2017;第43卷第十一期

[5]吴立春，刘松涛，刘雪娟，原油破乳剂的发展现状，黑龙江，日用化学品科学，2008

[6]刘丽萍，原油破乳剂的研究应用与发展研究，黑龙江，化工设计通讯，2017

致谢

本论文是在郭晓艳老师的悉心指导下完成的。郭老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。