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原油破乳劑的擴鏈劑

來源:邵君( 先生,國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間:2018-4-28 15:46:34
目前,國內(nèi)外對破乳劑的研究主要是以非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主,對其進行改性,其改性的方法主要有:改頭、換尾、加骨、擴鏈、接枝、交聯(lián)、復配等。其中,采用原油破乳劑的擴鏈劑擴鏈方法改性時,一般以二元羧酸或二聚脂肪酸作原油破乳劑的擴鏈劑,也有用2-丁烯二酸、苯二酸作原油破乳劑的擴鏈劑,還有用四丙烯琥珀酸酐作原油破乳劑的擴鏈劑的,都取得了很好的破乳效果。支化破乳劑一般采用含多個活性氫的起始劑和接枝等方法制備。筆者所述采用多胺和多元醇支化方法尚未見報道。

對破乳機理的研究表明,W/O型原油乳狀液的界面膜強度較大,這使原油中的水珠在碰撞后不易破裂,乳狀液較穩(wěn)定,所以界面膜的破壞是破乳的關(guān)鍵所在。高分子破乳劑(特別是支鏈型的高分子破乳劑)在界面上取代原來的乳化劑后形成的吸附膜不緊密,保護作用差,有利于W/O型乳化原油的破乳。

Taylar等認為,破乳劑的主要作用是降低界面膜的粘度。Wasan等認為,破乳劑在液滴中的濃度必須足夠高以滿足其在界面的分散,破乳劑界面吸附越多,破乳效果越好;破乳劑的界面活性對破乳效果有顯著的影響,界面活性應(yīng)超過界面張力梯度,但降低界面粘度的能力與破乳效果沒有一一對應(yīng)的關(guān)系。

Urdahl等認為,相對分子質(zhì)量低的聚合物對油水界面有強親和性,不可逆吸附在界面上,完全或部分置換成膜物質(zhì);聚合物有絮凝作用。

Berger等提出破乳劑在水相的分配系數(shù)(Kp)這一概念,Kp=cw/co,即分配系數(shù)為破乳劑在水、油相中的濃度比,Kp>1表明破乳劑親水性好,Kp<1表明破乳劑親油性好,Kp=1表明破乳劑界面活性最高,聚集能力最強。

對O/W型乳化原油破乳機理的研究發(fā)現(xiàn),不同破乳劑有不同的破乳機理:

(1)電解質(zhì)主要是通過減小油珠表面的負電性和改變?nèi)榛瘎┑挠H水親油平衡值而起作用。

(2)低分子醇是通過改變油、水相的極性(使油相的極性增加,水相的極性減小),使破乳劑移向油相或水相,而起破乳作用。



中文名稱:2,2-二羥甲基丁酸

中文同義詞:擴鏈劑親水劑DMBA,2,2-二羥甲基丁酸;2,2-雙(羥甲基)丁酸;二羥甲基丁酸;雙羥甲基丁酸;二羥甲基丁酸(DMBA);2,2-二羥甲基丁酸(DMBA)

英文名稱:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid

英文同義詞:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic Acid;Dimethylolbutanoicacid(Dmba);Dimethylolbutanoicacid;

CAS號:10097-02-6    EINECS號:424-090-1

分子式:C6H12O4  分子量:148.16

物化性質(zhì):外觀為白色晶體,熔點108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。

2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑DMBA)用途:DMBA是帶有兩個活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。DMBA在不同溶劑中具有比DMPA更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

DMBA被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內(nèi)乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用DMPA熔點高、溶解慢、反應(yīng)時間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過程中,二羥甲基丁酸(DMBA)無需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡單,性能穩(wěn)定,.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍!



(3)表面活性劑通過與乳化劑反應(yīng)(陽離子型表面活性劑),形成不牢固的吸附膜(有分支結(jié)構(gòu)的陰離子型表面活性劑)和抵消作用(油溶型表面活性劑)引起破乳。

(4)聚合物主要通過聚結(jié)機理起破乳作用。 筆者研究了線形B61聚醚經(jīng)擴鏈并支化改性后對原油的破乳效果。

通過界面張力的測定,分析了B61聚醚結(jié)構(gòu)與破乳活性間的關(guān)系和破乳機理。

B61聚醚用己二酸擴鏈引入羧基官能團,然后用三乙撐四胺、D-山梨醇、D-木糖、季戊四醇等對擴鏈產(chǎn)物進行支化,合成了若干擴鏈支化型破乳劑。測定它們的相對分子質(zhì)量和相關(guān)官能團,分析其性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系;測定改性產(chǎn)物的界面張力,分析界面張力與破乳性能間的關(guān)系。

結(jié)果表明,B61聚醚經(jīng)擴鏈后,對某些原油的破乳能力有所提高,破乳能力與界面張力間有一定的相關(guān)性,但無明顯的對應(yīng)關(guān)系;擴鏈破乳劑支化后破乳能力進一步增強,多胺類支化劑優(yōu)于多元醇支化劑。

破乳劑是一種能破壞乳狀液的表面活性劑。破乳劑主要通過部分取代穩(wěn)定膜的作用使乳狀液破壞。用作脫水劑,能把原油及重油中的水分脫出來,使含水量達到要求;用于油井中可降低原油粘度,使油井不堵。由脂肪醇、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷聚合而得。易溶于水,淡黃色或乳白色粘稠液體。肥皂氣味。凝固點25~ 40℃。羥值≤60毫克氫氧化鉀/克。,水溶液呈乳白色。

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