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凝析油破乳剂的制备与评价

2018-05-11 10页 doc 1MB 25阅读

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飞哥

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凝析油破乳剂的制备与评价凝析油破乳剂的制备与评价摘要:本文针对凝析油的特点,以不同配比的两种多元醇为起始剂,路易斯酸为催化剂,环氧氯丙烷作为接枝物,按照正交实验设计的条件,发生接枝聚合反应,得到系列活性中间体,该中间体与叔胺发生季铵化反应最终制备出聚阳离子型表面活性剂。采用室内瓶试法,在温度为40℃,不同的破乳剂用量下,对一系列聚阳离子破乳剂的破乳性能进行了评价,考察了破乳剂用量对脱水效果的影响。筛选出了性能较好的破乳剂。结果表明,2号破乳剂在其加量为20mg/L的情况下,便能达到很好的脱水效果,油水界面齐,9号破乳剂的净水效果最好。该聚阳离子型表面...
凝析油破乳剂的制备与评价
凝析油破乳剂的制备与评价摘要:本文针对凝析油的特点,以不同配比的两种多元醇为起始剂,路易斯酸为催化剂,环氧氯丙烷作为接枝物,按照正交实验设计的条件,发生接枝聚合反应,得到系列活性中间体,该中间体与叔胺发生季铵化反应最终制备出聚阳离子型表面活性剂。采用室内瓶试法,在温度为40℃,不同的破乳剂用量下,对一系列聚阳离子破乳剂的破乳性能进行了评价,考察了破乳剂用量对脱水效果的影响。筛选出了性能较好的破乳剂。结果表明,2号破乳剂在其加量为20mg/L的情况下,便能达到很好的脱水效果,油水界面齐,9号破乳剂的净水效果最好。该聚阳离子型表面活性剂作为破乳剂,具有油水分离速度快、油水界面清和油水不易乳化等特点。最后对聚阳离子破乳剂的结构进行初步表征。关键字:破乳剂;凝析油乳状液;脱水率;界面张力PreparationandEvaluationonCondensateOilDemulsifierAbstract:Inthispaper,forthecharacteristicsofcondensatethe,withdifferentproportionsoftwopolyolastheinitiator,aLewisacidascatalystandepichlorohydrinasagraftcopolymer,accordingtotheconditionsoforthogonalexperimentaldesign.Thegraftpolymerizationreactiontoobtainseriesreactiveintermediatewhichwithatertiaryamineareusedfortheproductionofpoly-cationicsurfactantsbyquaternaryammoniumreaction.Usingindoorbottletestatatemperatureof40℃anddifferentdemulsifierdosage,aseriesofpoly-cationicdemulsifierperformanceevaluationanddemulsifierdosageofeffectondehydrationareinvestigated.Betterperformancedemulsifierisscreenedout.Theresultsshowedthatthe2thdemulsifierinitsdosageof20mg/Lhasbeabletoachievegoodeffectsondehydrationandoil-waterinterfaceneat.The9thdemulsifierdowellinWatercapacity.Thepolycationicsurfactantsasdemulsifiers,withoil-waterseparationspeed,oil-waterinterfacedefinitionandcharacteristicsofoil-wateremulsionisnoteasy.FinallystructureofpolycationicdemulsifierarepreliminarilyCharacterized.Keywords:demulsifier;condensateoilemulsion;dehydrationrate;interfacialtension 目录第一章 文献综述 11.1研究背景与意义 11.2国外破乳剂的研究与开发 21.2.1研发简史 21.2.2破乳剂的类型 31.3国内破乳剂的研究与开发 31.3.1研发简史 31.3.2国产破乳剂类型 31.4破乳剂的发展趋势 41.5凝析油乳状液 41.6影响乳状液类型的因素 41.7乳液稳定性分析 51.7.1界面张力 51.7.2扩散双电层 61.7.3固体粒子的影响 61.7.4其他影响因素 71.8乳状液的破乳概论 71.9破乳剂的破乳机理 91.9.1相转移—反向变形机理 91.9.2碰撞击破界面膜机理 91.9.3增溶机理 91.9.4褶皱变型破乳机理 10第二章实验部分 112.1实验仪器与药品 112.1.1实验的主要药品 112.1.2实验仪器 112.2聚阳离子破乳剂的合成原理 112.3聚阳离子破乳剂的制备 122.3.1聚阳离子破乳剂中间体的合成 122.3.2聚阳离子破乳剂的合成 122.4凝析油乳状液的制备 122.5凝析油破乳实验 122.5.1试液配制 122.5.2实验 122.6破乳剂红外光谱表征 13第三章结果与讨论 143.1聚阳离子破乳剂制备结果 143.2凝析油乳状液的制备 143.3几种破乳剂的破乳考察 143.3.19种聚阳离子破乳剂的破乳效果 143.3.2合成反应正交试验结果 203.4破乳剂红外结构表征 21结论 23参考文献 24致谢 26附录 27 第一章 文献综述1.1研究背景与意义 中国从1993年由一个石油出口国变成一个石油进口国之后,原油紧缺问题就一直存在。中国正在形成对石油的巨大需求,2003年中国已超过日本成为仅次于美国的世界第2大石油消费国。目前中国每年要进口7000万吨石油,己经成为国际石油市场上一个重要买家,其石油采购量的增长速度甚至超过了强劲的经济发展速度。国际能源署预计,到2010年中国石油进口量将增长1倍,达到每天400万桶。预计到2030年中国每天将进口大约1000万桶石油,几乎相当于美国目前的进口量。与此同时,中国国内石油产量却依然变化不大。随着中国石油消费量的显著增长和对国际市场依赖的加深,一旦受到国际石油价格变动的冲击,国民经济就会受到影响[1]。2003年在北京、天津、上海、山东、江苏、浙江、陕西、广东、广西、云南等大半个中国的成品油,尤其是柴油,均出现了不同程度的供应紧张,并影响到了经济的正常运行。在中国能源紧张问题已日益突出,它已关系到国民经济的发展。因此在原油生产中应用国际上最新技术,有效充分地利用石油资源,并提高国内原油产量,才能缓和对国际原油的依赖性,使国民经济稳步增长。采出油时80%以上的油都会带有不同程度的水,有的原油含水里甚至高达90%,原油如果不及时脱水,会增加泵、管线和贮罐负荷,引起金属表面腐蚀和结垢;而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。因此无论从经济角度,还是从环境保护角度,均需对原油进行破乳脱水和污水除油。原油破乳的方法很多,有沉降法、加热法、电脱水法和化学法,有时也可以采用两种以上方法的组合,但采用较多的一般是化学脱水法,也就是将破乳剂加入原油乳液,在常温或升温的条件下使原油破乳脱水。采用化学破乳方法具有以下优点:化学破乳剂活性高,使用极少量的破乳剂(10~300mg/L)便能有效快速地脱去原油中水分;化学破乳温度低,通常不需加电场,因此破乳所需的辅助能源少,可以节省大量的能量,降低原油开采成本。化学破乳剂已成为原油集输过程中的一个重要化学药剂。随着石油开采量的不断增加,我国的石油资源越来越少,目前国内凝析油的产地主要有新疆油田、中原油田、东海油田等,尤其我国新疆的塔里木油田,凝析油藏量占全国的80%。随着油气田的不断开发利用和凝析油开采技术的不断提高,凝析油将逐渐成为不可小视的新的石油资源,可作为一种补充能源。近十几年的勘探实际表明,在我国一些含油气盆地中,许多天然气藏均伴生一定量的凝析油(或轻质油)。按母质类型可将凝析油分为海相腐泥型有机质生成的凝析油、煤系地层腐殖质有机质生成的凝析油、陆相混合型有机质生成的凝析油。三种不同成因的凝析油其地球化学特征具有一定差异,煤系地层腐殖型有机质形成的凝析油从组份来讲相对富含芳烃,其芳烃含量一般为16.2-23.5%,饱和烃/芳烃值为3.2-5.2,同时其姥蛟烷/植烷值相对较高,通常均大于3;而海相腐泥型有机质生成的凝析油则相对富含饱和烃,其饱/芳比值为n为8-8.2,同时姥蛟烷/植烷值较低,一般小于l。陆相混合型有机质生成的凝析油则介于二者之间。凝析油具有比重小、重质烃类和非烃组分的含量比一般较原油低、挥发性好等优点,而且品质好、收率高,是炼油工业极其优质的原料。凝析油与常规原油相比,炼油装置更喜欢“吃”凝析油,因为凝析油炼出的产品用途广、价格高。炼厂常规油收率为80%,而凝析油可以达到90%以上。而且凝析油可以多产化工原料,用途更为广泛。目前我国的凝析油气,主要作为炼油原料、乙烯原料,以及芳构化生产苯、甲苯、二甲苯。作为一种补充石油资源,凝析油在石油化工领域中拥有成本、加工费用和效益等几个方面的优势,值得特别关注,加以利用。从资源量来说,目前我国的凝析油气开发才刚起步。但可以预见的是,凝析油气一旦进入大规模开采阶段,将为全国特别是新疆炼化产业发展提供“粮食”保证,而且随着对其投资的加大,无疑也将带动气田所在地区经济的发展,还由于凝析油较轻,如果长距离运输会产生大量的损耗,并不经济,所以应以就近加工为主。预计今后新疆的炼化企业将会有长足的发展,这将带动边疆民族地区经济的进一步繁荣。由于凝析油是天然气中伴生的液态烃,在天然气研究中受到广泛的重视。凝析油田的开发同样也会遇到采出油中含有大量的水,为了不影响气井产能,凝析气田在开发设计时,凝析油破乳剂的制备,已经成为大家研究的重要方向。1.2国外破乳剂的研究与开发1.2.1研发简史关于破乳剂的国内外情况,王学会等人[2]作了比较系统的阐述。破乳剂是油田化学剂中的一大类产品。国外涉及破乳剂的最早一篇文献发表于1914年,Bamickel的专利[3],建议用浓度0.1%的FeSO4溶液在35~60℃下对原油乳状液进行破乳(参见ChemAbst,1914,8:2058)。国外用表面活性剂作破乳剂是20世纪20年代开始发展的,在此以前只采用简单的沉降法使原油脱水。随着原油开采量增加和注水采油技术的应用,原油含水量增多,迫切需要提高破乳技术,从而促进了原油破乳剂的研究与开发。20世纪20年代使用烧碱、普通皂类(脂肪酸皂、环烷酸皂等)、氧化煤油和柴油等破乳。这些破乳剂脱水率低,可与地层水中的多金属离子形成不溶性盐,反而会使乳状液稳定化。随后开始使用磺酸盐作破乳剂,并对磺酸盆的破乳性能进行了广泛研究。用不同分子量的不饱和、饱和脂肪酸及烷基芳烃磺化,制备了多种破乳剂。40年代前苏联研制的HHK是水溶性磺酸盐用石灰水、烧碱、氨水中和的产物,其中铵盐的破乳性能最好(参见ChemAbst,1967,66:87251)。较复杂的磺酸盐类破乳剂是由芳烃与醛、酮缩合(如双烷基苯与甲醛缩合),再用酸处理制成的,适用于沥青基含水原油的破乳。20世纪40年代以来逐渐使用非离子表面活性剂作为破乳剂,50~70年代进行了大量研究,发表了为数众多的专利。最早使用的是烷基酚、脂肪醇为起始剂的聚氧乙基醚,如前苏联的on系列、美国的Igepol系列。所用烷基酚有壬基酚(较常用)、辛基酚、异辛基酚、异丁基酚等;脂肪醇有油醇、辛醇、C10~12高碳醇等一元醇以及多元醇,如乙二醇、丙二醇、己糖醇、葡糖醇、蔗糖、季戊四醇等。在此类破乳剂中以丙二醇为起始剂的环氧丙烷环氧乙烷嵌段聚醚研究得最多。以脂肪酸作起始剂的聚醚类破乳剂很少。脂肪酸与多元醇,如甘油、山梨糖醇的酯化产物作起始剂的聚醚,也可用作原油破乳剂。伯胺、仲胺作为起始剂制备聚醚破乳剂,在日本,以乙二胺为起始剂的聚醚破乳剂占较大比例。其他含活泼氢的化合物也可作为聚醚破乳剂的起始剂。上世纪70年代,国外开始探索研制新的破乳剂,其目标是:低温破乳,以节省热能;快速破乳,以提高设备处理效率;扩大破乳剂的适用范围,克服破乳剂专一性过强这一弱点。为达到以上目标,研制了多种破乳剂,其中超高分子量破乳剂,特别是环氧烷类自聚体效果较好。1.2.2破乳剂的类型关于国外原油破乳剂的类型,国内原油脱水、油田化学领域的不少专著已有报道,本文只作简略介绍,并略去有关参考文献[4]。(1)烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚:这是文献报道很多的一类破乳剂,包括胺基改性型,即在合成烷基酚醛树脂时加入乙醇胺、多乙烯多胺等,生成胺基改性烷基酚醛树脂,作为聚醚化反应的起始剂。(2)聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚:硅原子数3~50的甲基、苯基等取代聚硅氧烷与环氧乙烷、环氧丙烷的嵌段共聚物,分子量500~4000。(3)聚磷酸酯:通式如下的线型聚磷酸酯:OPOZ(OA)n式中OA为氧烷基链节,Z为H、氧烷基、氧芳基等,n=5~130。(4)高分子量、超高分子量聚氧乙烯聚氧丙烯醚:用作破乳剂的聚醚,分子量一般为5x103~1x105,分子量达5x105~3x106的聚醚,破乳速度极高,破乳效果惊人。(5)聚醚的改性产物:以醇、胺等含活性氢的化合物为起始剂制得的嵌段聚醚[聚氧乙烯氧丙烯(或丁烯)醚]在有机溶剂中与甲苯二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯等二异氰酸酯反应,一般得到油溶性破乳剂,文献报道很多。(6)含氮破乳剂:包括以胺类为起始剂的嵌段聚醚,季铵化聚醚、脂肪胺盐酸盐。(7)磺酸盐及醚硫酸盐:包括早期使用的烷芳基、脂烃基磺酸盐,以后研发的分子量800~1000的烷基苯磺酸钙、石油磺酸盐、氧乙基化脂肪醇醚硫酸盐[通式RO(C2H4O)n•SO3Na,R=C12~13烷基,n=3~6.4]。(8)其他:如用环氧丁烷代替环氧丙烷的聚醚破乳剂、薄膜扩展剂、以及天然盐水等。(9)复配破乳剂:二元及多元复配物,破乳效果好于任一单剂。1.3国内破乳剂的研究与开发1.3.1研发简史我国破乳剂的研究与开发是随着我国石油工业的发展而发展的,其高峰期是上世纪60年代末至80年代中。当时从事研发工作的有原石油化工研究院、北大、浙大、山东省化学所、大庆、胜利、华北、大港油田设计院等所设专门研究机构的大量科技人员,有13家设有科研所、具有充足生产能力的化工厂生产破乳剂,这些化工厂是:西安石油化工厂、山东滨州化工厂、佳木斯石油化工厂、吉林辽源化工厂、沈阳新城化工厂、上海高桥石油化工厂、天津第三石油化工厂、江苏常州石油化工厂、广东茂名合成纤维厂等。随着研究工作的深入,研究机构、油田和化工厂家密切协作,我国研制、开发的破乳剂完全满足了油田原油脱水和炼厂原油脱盐的需要,目前每年破乳剂供应量达2.5万吨左右。1.3.2国产破乳剂类型上一节提到的各种类型的国外破乳剂,我国基本上都进行过研制和生产,主要类型可归纳如下:(l)以胺类为起始剂的嵌段聚醚:所用的胺主要有多乙烯多胺、乙二胺等。(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。其中SP169是我国研发较早、应用时间较长、应用地区较广、复配性能较好的一个产品。(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Cg为主的混合烷基酚。(4)酚胺醛树脂嵌段聚醚,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。(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硅氧烷反应制得。(6)超高分子量破乳剂,采用三乙基铝-乙酰丙酮-水三元催化体系,通过阴离子配位聚合得到的环氧烷类聚合物。(7)聚磷酸酯,聚氧烯烃醚与三氯磷酰(POPCl3)、五氧化二磷(P2O5)的反应产物。(8)嵌段聚醚的改性产物[5]。(9)其他功能的破乳剂,包括协同脱水剂、预脱水剂、反向破乳剂(污水除油剂,侧链含季铵基团的聚醚)以及咪唑啉破乳剂等。(10)复配型破乳剂。(11)专用破乳剂:①稠油破乳剂;②低温破乳剂;③复合驱采出液破乳剂;④反相破乳剂。1.4破乳剂的发展趋势1)分子量继续增高。各种扩链剂的使用表现出这一趋势。2)由水溶性转向油溶性。由于油田采液中水量含量越来越高,油溶性破乳剂主要分配在油中,因而能延长作用时间,提高破乳效果。3)由直链线型转向支链线型。如从羟基系列的引发剂发展到用酚醛树脂,从氨基系列的引发剂发展到用多乙烯基多胺。4)开发低温时效果好、适应性强并用于重质油和副产中间层乳浊液的破乳剂。5)复配使用。6)破乳剂趋向系列化[6]。1.5凝析油乳状液乳状液是一种或多种液体分散在另一种与它不相容的液体中的体系,是一种多分散体系,分散的液珠的直径一般大于0.1pm。它们一般属于热力学不稳定体系,但是有一定的动力稳定性。要想得到乳状液,必须满足下述三个条件,缺一不可[7]。(1)存在着互不相溶的两相,通常为水相和油相;(2)存在有乳化剂一类表面活性剂,其作用是降低体系的界面张力,在其微珠的表面上形成薄膜或双电层,阻止微乳液的相互聚结,增大乳状液的稳定性;(3)具备强烈的搅拌条件,增加体系的能量。通常,把乳状液中以液珠形式存在的相称为内相、分散相或不连续相,另一个相称为外相、分散介质或连续相。常见的乳状液可以分为两类:(1)油包水型乳状液(W/O):内相为水,外相为油。在油包水型乳状液中,油是连续相,水是分散相。(2)水包油型乳状液(O/W):内相为油,外相为水。在水包油型乳状液中,水是连续相,油是分散相。还有一种不常见乳状液,被称为多重乳状液,它是一个两种类型同时存在的乳状液。即水相中可以有一个油珠,而此油珠中又含有一个水珠,因此可用W/O/W表示此种类型。同样,也存在O/W/O型乳状液。1.6影响乳状液类型的因素乳状液是一个复杂的体系,影响其类型的因素很多,但是主要的影响因素有三点[8]:(1) 相体积若分散相液滴是均匀的球形,根据立体几何知识可知,在最密集堆积时,液滴的体积只能占总体积的74.02%,其余25.98%为分散介质。如果水相体积占总体积的26%~74%时,两种乳状液均可形成;若水相体积<26%,则只形成W/O型;若>74%,则只能形成O/W型。(2) 乳化剂分子构型乳化剂分子在分散相液滴与分散介质间的界面形成定向的吸附层。经验表明:Na+、K+等一价金属离子的脂肪酸盐作为乳化剂时,容易形成O/W型乳状液,而Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+等高价金属皂则易生成W/O型乳状液,由此提出了乳状液类型的“定向楔”理论。(3) 乳化剂的亲水性若乳化剂在某相中的溶解度较大,则该相将易于成为外相。一般来说,亲水性强的乳化剂,其HLB值在8~18之间易形成O/W型乳状液;而亲油性强的乳化剂,HLB值在3~6之间,易形成W/O型乳状液。1.7乳液稳定性分析所谓稳定,是指所配制的乳状液在一定条件下,不破坏、不改变类型。根据乳化剂的作用,乳状液稳定性的主要影响因素有以下几个方面:1.7.1界面张力乳状液是多相粗分散物系,界面总面积及界面能是很大的,这是乳状液液珠发生聚并的推动力,所以乳状液是热力学不稳定体系。液珠聚并可以减小乳状液的界面面积,降低界面能,使乳状液趋于热力学稳定,但是聚并最终会导致乳状液的破坏。在保持界面面积不变的情况下,降低油水两相间的界面张力,也可实现降低界面能的目的。这不仅有利于增加乳状液的热力学稳定性,同时又可以保持乳状液动力学稳定性不变,并且增加乳状液的稳定性。降低界面张力的办法主要是加入表面活性剂,但是并非任何一种表面活性剂(乳化剂)都能形成稳定的乳状液。乳化剂对稳定乳状液有一定的选择性。最常用的判断方法是根据HLB值(Hydrophile-LipophileBalance)做出选择。现今又发展起来一种代替HLB值来衡量表面活性剂的亲水亲油平衡值的参数,即RSN(Relativesolubilitynumber)值。RSN值越高亲水性越好,反之则亲油性好。RSN<13时,表面活性剂在水中基本不可溶;13<RSN<17时,低浓度表面活性剂在水中可分散,高浓度表面活性剂则形成胶束;RSN>17时,表面活性剂在水中溶解[9]。但是界面张力不是决定乳状液稳定性的主要因素。Aderangi和Wasan[10]研究了在表面活性剂和聚合物存在下,单个液珠在液―液界面上的聚并,发现界面张力与聚并时间或聚并速度无关。有些低碳醇能将油水界面张力降至很低,却不能形成稳定的乳状液。而有的高分子物质界面膜的界面张力较高,却能形成十分稳定的乳状液。因此降低界面张力对乳状液的稳定是一个有利的因素,但不是决定因素。1.7.2扩散双电层乳状液的破坏,经常是先发生絮凝,然后聚并,逐步被破坏。因而絮凝是液珠聚并的前奏,与液珠相互作用的有效距离有关。胶体颗粒稳定的DLVO理论基本亦适于乳状液,即VanderWaals力使得液体颗粒相互吸引,当液珠接近到表面上的双电层发生相互重叠时,静电的排斥作用使液珠分开。如果这种排斥作用大于颗粒的吸引作用,则液珠不易接触,因而不发生聚并,有利于乳状液的稳定;反之则有利于乳状液的破坏[7]。胶体质点上的电荷有三个来源,即电离、吸附和摩擦接触。在乳状液中,电离和吸附是同时发生的,二者的区别常很不明显。对于离子型表面活性剂(如阴离子型的RCOONa),在O/W型的乳状液中,可设想伸入水相的羧基“头”有一部分电离,则组成液珠界面的基团是—COO—,使液珠带负电,正电离子(Na+)部分在其周围形成双电层。同理,用阳离子活性剂稳定的乳状液,液珠表面带正电。在用非离子型表面活性剂或其他非离子物质所稳定的乳状液中,特别是在W/O型乳状液中,液珠带电是由于液珠与介质摩擦而产生的。带电符号用Coehn规则判断:即二物接触,介电常数较高的物质带正电荷。在乳状液中水的介电常数远比常遇到的其他液相高,故O/W型乳状液中的油珠多半是带负电的,而W/O型乳状液中的水珠则是带正电的。但是双电层的电位分布形式还将与分散在乳状液中的无机盐离子、表面活性剂的性质和浓度以及其他带电粒子有关。扩散双电层越厚,负电位值越大,油珠排斥力就越大,油珠越不易聚结,乳状液越稳定。阴离子水包油型的乳状液能稳定存在是由于油珠表面带负电荷,电荷紧密地吸附在油珠上,与电性相反的离子在附近形成了一个双电层,即Stern双电层,负电型破乳剂增加了油珠表面负电荷,对该类乳状液的破乳没有显著的效果,而阳离子型破乳剂对该类乳状液有良好的破乳效果,能中和油珠表面负电荷,促使油滴聚结。例如在室内合成了一种阳离子型表面活性剂,并对影响合成的因素进行了分析,以达到促进原油破乳,提高破乳速度,改善水的澄清度和油水界面的作用。1.7.3固体粒子的影响某些固体粉末可充当乳化剂,固体粉末只有存在于油—水界面上时才能起到乳化剂的作用[11]。这与水和油对固体粉末能否润湿有关。只有当它既能被水也能被油润湿时才能停留在油—水界面上,润湿的理论规律是Young方程:ɤso-ɤsw=ɤwocosθ(1.1)式中:ɤso―固—油界面张力;ɤsw—固—油界面张力;ɤwo—水—油界面张力;θ―接触角。若ɤso>ɤsw+ɤwo固体存在于水中;若ɤsw>ɤso+ɤwo固体存在于油中;若ɤwo>ɤsw+ɤso或三个张力中没有一个张力大于其他二者之和,则固体存在于水一油界面。若处于后一种情况时,我们就可以引用Young方程:若ɤsw<ɤso,则cosθ为正,θ<90,说明水能润湿固体,固体大部分在水中。同样,若ɤso<ɤsw,则cosθ为负,θ>90,油能润湿固体,固体大部分在油中。当θ=90时,固体在水中和油中各占一半。此三种情况见图1-1。图1-1固体质点在油水界面分布的三种形式形成乳状液时油—水界面面积越小越好。显然只有固体粉末主要处于外相(分散介质)时才能满足这个要求。固体粉末的稳定作用还在于它在界面形成了稳定坚固的界面膜和具有一定的Zeta电位。对于油水体系,Cu、Zn、Al等水湿固体是形成O/W型乳状液的乳化剂。而炭黑、煤烟粉、松香等油湿固体是形成W/O型乳状液的乳化剂。Tambe等[12]对固体粒子稳定的乳状液归纳4个特点:①界面上必须有粒子存在,这些粒子分散到界面和在机械平衡状态下,驻留在界面的能力主要取决于大小、湿润能力和分散状态;②具有一定界面流变性质的刚性和保护性的界面膜的形成,对乳状液起重要作用;③水湿润的粒子倾向于稳定O/W型乳状液,而油湿润的粒子倾向于稳定W/O型乳状液;④粒子(特别是界面上的粒子)间相互作用只有达到一定程度,才能起到有效的稳定作用。1.7.4其他影响因素(l)外相粘度的稳定作用乳状液的粘度与乳化剂的性质有关。若乳化剂能增加分散介质的粘度,则形成的界面膜不易被破坏,并且可阻止液珠的凝结。(2)无机盐的影响[13]相对来说,没有无机盐存在的乳状液是最稳定的,无机盐的存在均使乳状液稳定性下降。这是因为无机盐的离子效应有利于减少油水界面膜的电荷密度,减少双电层的厚度,使界面膜的强度减弱,且液珠间的排斥力减弱,有助于发生聚并,最终有利于乳状液的破乳。(4) 温度的影响[8]温度升高,一方面可以增加乳化剂的溶解度,降低界面的吸附量,减弱乳化膜的强度。另一方面,温度升高,还会降低外相粘度,这都不利于乳状液的稳定。1.8乳状液的破乳概论乳状液是一个多相体系,其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散在一个不和它混溶的液体之中,液珠的直径通常大于0.1微米。通常把乳状液以液珠形式存在的一相称为分散相(亦称为不连续相),另一相称为分散介质(或连续相)。两种不相混溶的液体放在一个容器内激烈的搅动便可得到乳状液,但是这种乳状液极不稳定。通常加入乳化剂可以使其稳定性增加,由于乳化剂分子在油水界面上定向吸附并形成坚固的界面膜,同时增大了扩散双电层的有效厚度,并且使得双电层的电位分布宽度和陡度增大,使油质高度均匀地分散在水中,从而使乳化液具有相当高的稳定性。因此要使乳化液失去稳定性,就必须设法消除或减弱乳化剂保护乳化液稳定的能力,也就是破坏油—水界面上的吸附膜,以减少分散离子所带的同种电荷量,最后实现油水分离的效果,从而达到破乳的目的。由此可见,破乳是处理乳化液废水的关键所在。油田污水中含有油质、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利组分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及微生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分比较复杂、差异也比较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势,特别是对新型药剂的研发更是迫在眉睫。破乳剂是油田和炼厂的重要油田化学剂。目前,对破乳剂的研究主要有改头、换尾、加骨、扩链、接技、交联、复配等方法对非离子聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段聚合物进行改性。改头是指选择、设计和合成具有活泼氢的起始剂。通常采用的起始剂有酚类、醇类、脂肪酸、脂肪胺类等。除此之外,糖类如戊糖、己糖及它们的衍生物和低聚糖化合物也可作为起始剂。以哌嗪或其衍生物为起始剂,与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷或它们的混合物进行聚合反应,可得到破乳效果很好的破乳剂另外,哌嗪经季铵化后,生成的破乳剂具有杀菌、防腐、絮凝等功效。M-41T型破乳剂是以咪唑啉为起始剂,氢氧化钠为催化剂合成而得到的不同嵌段顺序、不同比例、不同分子质量的系列破乳剂,它们对稠油污水破乳的作用明显。用二元羧酸酯与多胺反应,得到酰胺基多胺起始剂,然后与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷进行嵌段聚合反应,得到的破乳剂对油包水型和水包油型乳状液破乳效果都很好[14]。近些年来,乳状液的破乳机理研究多集中在液滴聚结过程的精细考察和破乳剂对界面流变性质的影响等方面。但由于破乳剂对乳状液的作用非常复杂,尽管在这个领域进行了大量的研究工作,目前对破乳机理尚无统一论断。一般认为,乳状液的破坏需经历分油、絮凝、膜排水、聚结等过程。破乳剂加入后朝油水界面扩散,由于破乳剂的界面活性高于原油中成膜物质的界面活性,能在油水界面上吸附或部分置换界面上吸附的天然乳化剂,并且与原油中的成膜物质形成具有比原来界面膜强度更低的混合膜,导致界面膜破坏,将膜内包复的水释放出来,水滴互相聚结形成大水滴沉降到底部,油水两相发生分离,达到破乳的目的。Kotsaridou[15]等人认为,水溶性破乳剂是通过取代界面粗乳化剂,破坏乳液界面膜,或改变界面层的润湿性,产生界面非活性配合物而引起破乳;而油溶性破乳剂除取代天然粗胶体外,其机理是基于通过加入破乳剂的中和作用,造成界面膜破坏,从而使乳液破坏。Hartland[16]等人采用对称平面平行膜的模型描述了破乳剂的作用。在无破乳剂的体系内液滴界面膜吸附沥青质等天然乳化剂,两个液滴的聚结膜发生薄化使天然乳化剂分子在界面上的浓度分布不均形成负的界面张力梯度,这种状况使膜排水作用降低;加入破乳剂后,破乳剂扩散到界面上空缺的地方,由于相同界面浓度下,破乳剂降低界面张力的能力高于天然乳化剂,使膜中的界面张力降低,阻止沥青质的转移,形成正的界面张力梯度,加速膜排水过程。破乳剂的破乳过程一般分为3个阶段[17]:①破乳剂加入乳状液中后,让它分散在整个油相中,并能进入被乳化的水珠上;②破乳剂渗入到乳化水珠的保护层,并使保护层脆弱变皱破坏,保护层破坏后,被乳化的水珠互相接近并接触;③水珠聚结,被乳化的水珠从连续相分离出来。破乳过程的关键步骤是液滴间液膜的消失,从两个液珠的相互作用来观察破乳的机理。实验表明两个液珠合并时,可分为两步(1)夹在两液珠间的液体介质排液,使液珠间的液体介质变薄;(2)薄液膜破裂。化学破乳的机理比较复杂,总结起来有如下几点:①化学破乳剂较乳化剂具有更高活性,分散到油-水界面上,可将乳化剂排掉,自已构成一个新的易破裂的界面膜。这种膜在重力沉降和电场作用下,更易破裂,便于油、水分离成层;②化学破乳剂具有反相作用,可使W/O型乳状液反相成O/W型。在反相过程中,乳化膜破裂;③化学破乳剂对乳化膜有很强的溶解作用,通过溶解使乳化膜破裂;④化学破乳剂可以中和油-水界面膜上的电荷,破坏受电荷保护的界面膜。无机盐对乳状液破乳也有一定的规律,一般来讲:①正离子电荷越大,破乳效果越好。②随着同价金属离子半径减小,其破乳能力增强[18]。1.9破乳剂的破乳机理关于破乳剂的破乳机理,国内外有大量报道。破乳剂的作用机理较复杂,主要有以下几种[19]:反相破乳机理、絮凝-聚结破乳机理、碰撞击破界面膜破乳机理、电荷中和机理等。对于某种特定的原油乳液和破乳剂而言,破乳作用机理可能是多种机理并存或是某种破乳机理起主要作用。1.9.1相转移—反向变形机理尽管乳状液存在许多稳定的因素,但是从热力学观点看,乳状液是不稳定体系。即使最稳定的乳状液其最终的平衡也应是两相分离,破乳是必然结果,只是方式和时间的差别而已。加人了破乳剂,发生了相转变,即能够生成与乳状液类型相反的破乳剂(反相破乳剂)。这类破乳剂与憎水的乳化剂作用生成络合物,从而使乳化剂失去了乳化性能,这一机理对于水包油型比较实用。1.9.2碰撞击破界面膜机理在加热或搅拌的条件下,破乳剂有许多机会碰撞乳化液的界面膜或吸附于界面膜上,或排潜部分表面活性物质,从而击破界面膜,使其稳定性大大降低,发生了絮凝聚结而破乳。1.9.3增溶机理所使用的破乳剂,一个分子或少数几个分子即可形成胶束,这种高分子线团或胶束对乳化剂分子起到增溶作用,从而引起破乳作用。1.9.4褶皱变型破乳机理水包油型的乳状液中油珠表面带有大量的负电荷,扩散层很厚,油滴之间排斥力占主导地位,处于相对稳定状态。加入破乳剂后,油滴表面电荷被中和一部分,扩散层变薄,颗粒距离变小。但其表面仍带有相当多的负电荷,排斥力仍占主导地位,油珠仍能稳定存在。加入的破乳剂增多,油珠表面的电荷被中和的越多,扩散层变得越薄[20]。Zeta电位进一步降低,在增加破乳剂投量时,颗粒表面电荷几乎完全被中和,Zeta电位更低,甚至可以降到零,扩散层更薄,甚至可以消失。在范德华力的作用下两个油珠相互吸引从水中分离出来,从而达到破乳的目的。 第二章实验部分2.1实验仪器与药品2.1.1实验的主要药品实验的主要药品的名称、规格以及生产厂家见表2-1所示。表2-1实验药品名称、规格及生产厂家药品名称厂家纯度多元醇甲天津化学试剂有限公司分析纯叔胺天津市光复精细化工研究所化学纯多元醇乙北京通县育才精细化工厂分析纯路易斯催化剂国药集团化学试剂有限公司分析纯环氧氯丙烷天津天力化学试剂有限公司分析纯2.1.2实验仪器实验仪器名称、型号以及生产厂家见表2-2所示。表2-2实验仪器名称、规格以及生产厂家仪器名称型号产地高速搅拌机GJ-3S郑州东阳设备有限公司高压釜CJK威海新元化工机械有限公司电子天平TP-1102北京赛多利斯仪器系统公司单口水浴锅HH-1型北京科伟永兴仪器有限公司超级恒温水浴锅YT3Z-HH-601辽阳市实验仪器厂傅立叶红外光谱仪FT-IR4700美国尼高力仪器公司2.2聚阳离子破乳剂的合成原理环氧氯丙烷与多元醇发生接枝聚合反应,生成活性中间体,该中间体与叔胺发生季铵化反应最终制备出聚阳离子型表面活性剂。反应路线如下列方程式所示:2.3聚阳离子破乳剂的制备2.3.1聚阳离子破乳剂中间体的合成250mL干燥的三口烧瓶中安装机械搅拌器,回流冷凝管,温度计,加入计量的多元醇甲与多元醇乙,加热搅拌使得多元醇甲完全溶解后,再加入计量的催化剂,搅拌均匀后,升温至65~75℃,通过恒压溶液漏斗,滴加计量的环氧氯丙烷(1.0h),按照正交试验验安排表反应固定的时间。L9(34)正交试验表头设计见表2-3所示。表2-3L9(34)正交试验表头设计多元醇配比EPCH用量/mL催化剂用量/mL反应时间/h6:41614.7887:3181.74.91108:2201.44.9812表2-4L9(34)正交试验安排表序号多元醇配比EPCH用量(mL)Cat用量(mL)时间(h)16:41614.78826:4181.74.911036:4201.44.981247:31614.981057:3181.74.781267:3201.44.91878:21614.911288:2181.74.98898:2201.44.78102.3.2聚阳离子破乳剂的合成向高压釜中加入所制的活性中间体和叔胺水溶液,使得环氧氯丙烷与叔胺的摩尔比为1:1.2,控制高压釜内的温度为60℃,反应6h。2.4凝析油乳状液的制备本实验所使用的凝析油乳液为模拟其成分所自行配制。配制过程为:在高速搅拌器的金属杯中,加入一定体积比的凝析油与水的混合物,再加入1%的缓蚀剂。调节高速搅拌器的转速为8000r/min,搅拌时间10分钟。静置10h,观察乳状液的分层情况,选择出较稳定的乳状液。2.5凝析油破乳实验2.5.1试液配制将破乳剂产品配制成浓度为1%的溶液:即称取1.00g试样于烧杯中,用蒸馏水溶解,将溶液转移到100mL的容量瓶中定容至刻度。2.5.2实验方法采用瓶试法[21]进行破乳实验取25mL乳状液,置于50mL比色管中,在40℃下,加入不同剂量的破乳剂。然后取出,手摇200次(左右手各摇100次)。放入恒温水浴中每隔15min记录一次脱水率数据,共记录1.5h。最后取下层脱出水;选择性的取脱出油测定其含水率。破乳脱水性能是化学破乳剂的基本实用性能,试验时应考虑下述几项指标[22]:1.脱水率脱水率是指当某种破乳剂用于某种油时,在一定加量、温度、沉降时间内,自原油中脱出的水量与油原来所含的总水量之比,用质量或体积分数表示。在本实验中采用质量分数。2.脱水速度脱水速度是指在一定的静置时间内脱出水量的多少。根据破乳剂的不同,脱水速度有三种情况:先快后慢,先慢后快和等速度出水。脱水率及脱水速度的大小可用脱水量一时间曲线表示。本实验中对于本项指标未考察。3.油-水界面层状态油水界面状态是指含水油沉降分出水后,油水界面处的分层情况(又叫中间层)。随破乳剂的不同,有的界面黑白分明,整齐,呈一条线状;也有些是很厚的中间层,呈网状或絮状。如果在破乳过程中出现很厚且不能自行消失的过渡层(中间层),即使脱水率很高,也不能使用。产生中间层的原因有:(1)破乳剂用量不够或效率不高;(2)破乳温度低,因而有蜡晶或胶质、沥青质凝析;(3)油中固体颗粒(H2S,腐蚀产品FeS,S等)所造成的新的乳化。4.破乳剂的最佳用量一般地讲,脱水率不与破乳剂的用量成正比。当破乳剂的用量达到一定数值时,脱水率不再提高。因此,必须筛选破乳剂的最佳用量。2.6破乳剂红外光谱表征采用涂膜法测定破乳剂的红外光谱。 第三章结果与讨论3.1聚阳离子破乳剂制备结果按照正交试验设计表2-4的配比,得到外观不同的聚阳离子破乳剂。其外观见图3-1所示。图3-1合成的9种破乳剂由图3-1可知,所得的破乳剂为浅褐色至褐色均相液体,稍显胺味,pH=7-8。3.2凝析油乳状液的制备改变凝析油与水的体积比,可制备一系列稳定性不同的乳浊液。其外观见图3-2以及图3-3所示。图3-2不同体积比的乳状液图3-310h后不同体积比乳状液通过观察,发现体积比为3.5:6.5(凝析油/水,V/V)制备的凝析油乳液比较稳定。3.3几种破乳剂的破乳考察3.3.19种聚阳离子破乳剂的破乳效果破乳效果见(表3-1,表3-2,表3-3,表3-4,表3-5,表3-6,表3-7,表3-8,表3-9)所示。表3-11号破乳剂脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1060.163.563.565.265.266.9分三层,油层清,水层浑浊2075.280.886.190.191.793.4分三层,油层清,水层浑浊3080.985.689.293.993.995.0分三层,油层清,水层浑浊4097.597.597.597.597.597.5分两层,油层清,水层浑浊5097.098.698.698.698.698.6分两层,油层清,水层浑浊从表3-1的数据可知,当1号破乳剂加入量为40mg/L时,乳状液分层完全,油层清,水层无挂壁现象。破乳脱水率可达到97.5%,此种破乳剂的破乳速度是先快后慢。表3-22号破乳剂脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1066.768.368.368.368.368.3分三层,油层清,水层浑浊2077.380.3.88.394.398.598.5分两层,油层清,水层较清3082.1.85.490.795.998.998.9分两层,油层清,水层浑浊5098.498.498.498.498.498.4分两层,油层清,水层浑浊7098.398.398.398.398.398.3分两层,油层清,水层较清从表3-2的数据可知,当2号破乳剂加入量为20mg/L时,乳状液完全分层,油层清,水层无挂壁现象,水层较较清。破乳脱水率可达到98.5%,但当破乳剂加量继续增大时,脱水率有所下降,因为阳离子型破乳剂的作用机理之一就是中和油珠表面的负电荷,降低ζ电位。表3-33号破乳剂脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1057.559.260.060.060.060.0分三层,油层清,水层较清3064.064.864.865.565.565.5分三层,油层清,水层较清4090.692.397.397.397.397.3分两层,油层较浊,水层浑浊5097.597.597.597.597.597.5分两层,油层清,水层浑浊从表3-3的数据可知,当3号破乳剂加入量为40mg/L时,乳状液完全分层,油层清,水层无挂壁现象。破乳脱水率可达到97.3%,与表3-1对比,破乳剂加量均为30mg/L时,1,3号凝析油乳状液未完全分层,1号破乳剂的脱水率为95%,3号破乳剂的脱水率为65.5%,则1号破乳剂优于3号。表3-44号破乳剂脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层2063.763.763.765.365.365.3分三层,油层清,水层浑浊3069.372.072.072.972.973.1分三层,油层清,水层浑浊5070.472.874.275.975.977.5分三层,油层清,水层浑浊7078.983.987.288.892.193.7分三层,油层清,水层浑浊9085.790.794.195.595.595.5分三层,油层清,水层浑浊10090.792.795.897.897.897.8分两层,油层清,水层浑浊从表3-4的数据可知,当4号破乳剂的加入量为100mg/L时,乳状液完全分层,油层清,水层无挂壁现象,但是浑浊,破乳脱水率可达到97.8%。则4号破乳剂的最佳破乳剂加入量为100mg/L。表3-55号破乳剂的脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱油率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1057.859.459.459.460.261.0分三层,油层清,水层浑浊3078.983.087.689.290.792.2分三层,油层清,水层浑浊4092.395.495.495.495.495.4分两层,油层清,水层浑浊5095.995.995.995.995.995.9分两层,油层清,水层浑浊7096.696.696.696.696.696.6分两层,油层清,水层浑浊从表3-5的数据可知,当5号破乳剂的加入量为40mg/L时,乳状液完全分层,油层清,水层无挂壁现象,但是浑浊。破乳脱水率可达到95.4%,与表3-1和表3-3对比,破乳剂加量均为30mg/L时,1,3,5号凝析油乳状液未完全分层,1号破乳剂的脱水率为95%,3号破乳剂的脱水率为65.5%,5号破乳剂的脱水率92.2%,则1号破乳剂优于5号,5号破乳剂则优于3号。表3-66号破乳剂的脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1062.262.263.965.565.567.2分三层,油层清,水层浑浊2070.078.985.690.395.195.1分两层,油层清,水层浑浊(界面不齐)3088.296.596.596.596.596.5分两层,油层清,水层浑浊(界面齐)4096.796.796.796.796.796.7分两层,油层清,水层浑浊从表3-6的数据可知,当6号破乳剂的加量为30mg/L时,乳状液分两层,油层清,但水层浑浊,油水界面不齐,破乳脱水率可达到96.5%,与表3-1,表3-3和3-5破乳剂加量均为30mg/L时,1,3,5号凝析油乳状液未分层完全,1号破乳剂的脱水率为95%,3号破乳剂的脱水率为65.5%,5号破乳剂的脱水率92.2%,6号破乳剂的脱水率为96.5%。则6号破乳剂优于1号,1号破乳剂则优于5号,5号优于3号。表3-77号破乳剂的脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1052.754.355.957.557.557.5分三层,油层清,水层较清3076.679.781.281.282.883.5分三层,油层清,水层较清4083.990.190.193.294.994.9分三层,油层清,水层清5097.497.497.497.497.497.4分两层,油层清,水层清从表3-7的数据可知,当7号破乳剂的加量为50mg/L时,乳状液分两层,油层清,水层也清,油水界面整齐,破乳脱水率可达到97.4%,与1,3,5,6号破乳剂对比,其具有较好的净水能力。表3-88号破乳剂的破乳脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1049.451.051.051.053.953.9分三层,油层浑浊,水层清2070.375.480683.488.393.5分三层,油层清,水层浑浊3075.480.586.190.795.295.2分三层,油层清,水层浑浊4097.397.397.397.397.397.3分两层,油层清,水层浑浊7097.997.997.997.997.997.9分两层,油层清,水层浑浊从表3-8的数据可知,当8号破乳剂的加量为40mg/L时,乳状液分两层,油层清,但是水层浑浊,油水界面整齐,破乳脱水率可达到97.3%。与表3-1,和3-6对比,当加量均为30mg/L时,通过脱水率的比较,8号破乳剂优于1号,但不及6好破乳剂。表3-99号破乳剂的破乳脱水效果温度40℃油/水(V/V)破乳剂用量(mg/L)随时间(min)变化的脱水率(%)油水界面及油水层色泽1530456075903.5/6.50000000无分层1049.452.752.752.754.354.3分三层,油层较清,水层清3070.672.172.173.773.773.7分三层,油层清,水层清4080.882.782.784.486.186.1分三层,油层清,水层清5093.496.896.896.896.896.8分两层,油层清,水层清从表3-9的数据可知,当9号破乳剂的加量为50mg/L时,乳状液分两层,油层清,水层也清,油水界面整齐,破乳剂脱水率可达到96.8%。与表3-7对比,当破乳剂加量均为40mg/L时,通过脱水率比较,7号破乳剂优于9号破乳剂。通过分析,优选出2号破乳剂,对于凝析油乳状液的破乳效果较好,则图3-4,图3-5,图3-6表示不同浓度的2号破乳剂作用于凝析油乳状液时,破乳脱水的现象变化。图3-430min后破乳的脱水情况(注:从左到右,2号破乳剂浓度为0mg/L,10mg/L,30mg/L,20mg/L,50mg/L)图3-560min后破乳的脱水情况(注:从左到右,2号破乳剂浓度为0mg/L,10mg/L,20mg/L,30mg/L,50mg/L)图3-690min后破乳的脱水情况(注:从左到右,2号破乳剂浓度为0mg/L,10mg/L,20mg/L,30mg/L,50mg/L)3.3.2合成反应正交试验结果9种聚阳离子破乳剂的合成试验结果于表3-10所示。表3-10L9(34)正交试验结果序号多元醇配比EPCH用量(mL)Cat用量(mL)时间(h)脱水率(%)16:41614.78895.026:4181.74.911098.936:4201.44.981265.547:31614.981073.157:3181.74.781292.267:3201.44.91896.578:21614.911283.588:2181.74.98895.298:2201.44.781073.7注:破乳剂加量为30mg/L。从表3-10结果看,在制备活性中间体的反应中,多元醇配比为6:4,EPCH用量为181.7mL,催化剂用量为4.91mL,反应时间10h时,制备的2号破乳剂破乳效果较好,脱水率为98.9%。3.4破乳剂红外结构表征通过几种破乳剂作用于凝析油乳状液的破乳性能评价,2号与4号破乳剂,破乳性能相差较大,则用红外光谱对两者结构进行初步表征,结果如图3-7和图3-8所示。图3-72号破乳剂的红外光谱由图3-7可分析得出,3384.7cm-1的吸收峰(强,宽),可能来源于水分子的O-H,醇O-H的吸收,叔胺的N-H键在此处无吸收峰。2919.9cm-1、2800cm-1附近分别为甲基和亚甲基吸收峰。1480.1cm-1吸收峰来源于甲基、亚甲基的吸收。1119.6cm-1为C-O键的吸收峰,1346.1cm-1为C-N键的吸收峰。978.6cm-1为季铵盐的特征峰。图3-84号破乳剂的红
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