国内外原油破乳剂研究发展综述
复杂油田原油破乳方法的研究进展
复杂油田原油破乳方法的研究进展复杂油田指的是原油储量大、岩石特性复杂、地质构造复杂的油田,这种油田开发难度较大,需要采用各种先进的技术手段来开发。
破乳技术是复杂油田原油开采过程中的关键技术之一。
随着石油勘探开发的深入,国内外对复杂油田原油破乳技术研究也在不断深入。
本文将从复杂油田的特点入手,综述国内外复杂油田原油破乳方法的最新研究进展。
一、复杂油田原油破乳的意义复杂油田的原油通常含有大量的油气、水、固体颗粒等杂质物质,这些杂质物质容易形成乳状液体态,造成原油黏度增大,应力损失增大,使得原油开采困难。
为了提高原油开采效率,减少开采成本,必须对复杂油田原油进行破乳处理。
复杂油田原油中的固体颗粒、泥土等物质还容易堵塞油井及管道,降低了原油的采集效率,影响了油田的开采效益。
研究复杂油田原油破乳技术对于提高油田开采效率、降低开采成本具有重要意义。
1. 物理方法物理方法是原油破乳的传统方法之一,通常采用离心分离、重力分离等方式进行。
近年来,随着技术的不断发展,物理方法在原油破乳领域也取得了一些进展。
研究人员通过对离心机、分离罐等设备的结构优化,改善了原油破乳的效果。
一些新型的物理方法也在研究中得到了一定的应用。
超声波技术、微波技术等被引入到原油破乳领域,通过这些新型技术,可以更加高效地破乳原油,提高原油破乳的效率。
2. 化学方法化学方法是目前原油破乳领域的主流方法之一,其原理是通过加入一定的破乳剂,使得原油中的乳状液态杂质快速破乳,达到提高原油开采效率的目的。
近年来,研究人员对破乳剂进行了深入的研究,开发出了一系列高效的破乳剂。
聚合物破乳剂、表面活性剂破乳剂等,这些新型的破乳剂在实际应用中取得了良好的效果,为原油破乳技术的发展提供了有力的支持。
一些环保型的破乳剂也逐渐得到了研究人员的重视,这些破乳剂不仅破乳效果好,而且对环境友好,是未来破乳技术的发展方向之一。
3. 综合方法综合方法是目前研究的热点之一,其主要思想是通过综合利用物理方法、化学方法等多种手段,克服单一方法的局限性,提高原油破乳的效果。
复杂油田原油破乳方法的研究进展
复杂油田原油破乳方法的研究进展随着石油资源的日益枯竭,开发复杂油田已成为当前石油工业的重要发展方向。
而在复杂油田中,原油的高粘度和高含水率等问题成为了亟待解决的难题。
而采用破乳方法对原油进行处理成为了一种重要的技术手段。
本文将从研究的意义、目前存在的问题、以及研究进展等方面展开对复杂油田原油破乳方法的探讨。
一、研究的意义复杂油田中的原油存在着高粘度和高含水率等问题,这给原油的开采、储存和运输带来了很大的困难。
而原油的高粘度主要是由于原油中的油中有机体质和油中的非油物质的存在所导致。
对于这些原油的处理,传统的方法主要包括采暖、添加溶剂和添加表面活性剂等。
这些方法虽然可以在一定程度上改善原油的流动性和抑制乳化,但是存在着成本高、效果差和环境污染等问题。
对复杂油田原油破乳方法的研究具有非常重要的意义,可以有效降低原油的粘度,减少水的含量,提高原油的处理效率和降低成本,同时也能减少环境污染。
二、目前存在的问题目前在复杂油田中,原油破乳方法还存在着一些问题。
传统的破乳方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括采暖和离心分离等,这些方法虽然能够改善原油的流动性,但是效果有限且成本较高。
化学方法主要包括添加溶剂和添加表面活性剂等,这些方法虽然能够在一定程度上破乳,但是对环境和设备造成的影响也比较大。
生物方法主要包括利用微生物或酶对原油进行处理,这些方法虽然有一定的潜力,但是在实际应用中还存在着很多难题。
目前需要进一步研究和开发新的原油破乳方法,以解决复杂油田中原油的高粘度和高含水率等问题。
三、研究进展近年来,复杂油田原油破乳方法的研究取得了一定的进展。
对于原油的破乳方法,研究人员主要集中在研究原油中的乳化机理和寻找高效、低成本的破乳剂。
研究表明,原油中乳化的主要原因是原油中存在的表面活性剂和微生物等,通过破乳剂的添加可以有效的降低原油的粘度和含水率。
目前,研究人员主要从以下几个方面进行了相关研究。
乳化原油破乳剂综述
乳化原油破乳剂综述摘要:乳化原油是指以原油作分散介质或分散相的乳状液。
以原油作分散介质的乳状液叫W/O型乳化原油;以原油作分散相的乳状液叫O/W型乳化原油本文介绍了破乳剂的国内外现状,破乳剂的类型及破乳机理,综述了破乳剂的发展趋势以及今后的研究方向。
关键词:乳化原油;破乳剂;W/O型破乳剂;O/W型破乳剂;破乳机理1、引言随着3次采油(尤其是碱驱、表面活性剂驱)在油田的广泛使用,采出的乳化原油多是O/W乳化原油。
形成稳定乳状液的主要因素是原油中含有沥青质、胶质等天然表面活性剂物质,他们吸附在油-水界面上形成具有一定强度的界面膜。
由于乳化原油含水会增加泵、管线和储罐的负荷,引起金属表面腐蚀和结垢,因此乳化原油外输前,都要破乳,将水脱出。
破乳的方法[3]有电法、热法和化学法,这几种方法常常联合起来使用。
但是使用最多的是化学法。
化学破乳法需要的化学剂即破乳剂,目前我国油田年需破乳剂大约2万吨。
2、化学破乳剂由于乳状液有两种形态,因此发展了相应的破乳剂,W/O型破乳剂和O/W型破乳剂。
2.1 W/O乳化原油破乳剂(1)第一代破乳剂羧酸盐型,如:环烷酸盐脂肪酸盐硫酸酯盐型,如:烷基硫酸酯盐磺酸盐型,如:烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、丁二酸二烷基酯磺酸盐;(2)第二代破乳剂OP型,平平加型,土温型;(3)第三代破乳剂这代破乳剂一般由引发剂(如丙二醇、丙三醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、酚醛树脂、酚胺树脂等)和环氧化合物(如环氧乙烷、环氧丙烷等)组成。
有些还有扩链剂(如二异氰酸酯、二元羧酸等)和封尾剂(如松香酸、羧酸、硫酸等)。
此外,第三代破乳剂[4]还包括一些高分子非离子-阳离子型两性表面活性剂,如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚与二[聚氧乙烯基]二烷基氯化铵的二元羧酸扩链产物和含氧烷基化季铵基硅氧烷。
2.2 W/O乳化原油破乳剂破乳机理破乳过程的实质[5]是破乳剂分子渗入并粘附在乳化液滴的界面上取代天然乳化剂并破坏表面膜,将膜内包复的水释放出来,水滴互相聚结形成大水滴并沉降到底部,油水两相发生分离。
原油破乳剂的研究进展
原油破乳剂的研究进展肖稳发Ξ(上海工程技术大学化学化工学院,上海200065)摘 要:论述了原油破乳剂研究的新进展,包括破乳机理、复配破乳剂、稠油破乳剂、新型破乳剂、反相破乳剂、低温破乳剂。
原油破乳剂未来的发展方向是原油的脱水温度将在25~35℃或更低的温度、高效低耗、一剂多用的高效破乳剂。
关键词:原油;破乳剂;破乳机理R esearch Progress in Demulsif ier for Crude OilX IA O Wen 2f a(School of Chemistry &Chemical Technology ,Shanghai University of Engineering Science ,Shanghai 200065,China )Abstract :The research trends of demulsifier for crude oil are discussed includin g demulsification mechanism ,built demulsifier ,demulsifier for highly viscous crude oil ,new demulsifiers ,reversed demulsifier and low tem perature demelsifi 2er.The demelsifiers serving many purposes with high effect and less dosage or with dehydration temperature at 25~35℃or more lower are the development trends.K ey w ords :crude oil ;demelsifier ;demulsification mechanism 破乳剂的研究和应用已经有80多年的历史了。
原油破乳剂发展的概况
原油破乳剂发展的概况苑世领 徐桂英(山东大学教育部胶体与界面化学开放实验室,山东 济南 250100)摘要:概括了有关乳状液破坏的几个重要概念,简述了国内外破乳剂的研究现状和破乳机理,指出非聚醚型聚合物破乳剂是目前破乳剂研究的主趋势。
关键词:原油乳状液;破乳剂的发展;破乳机理;洗涤剂助剂;综述中图分类号:TQ 423199 文献标识码:A 文章编号:100121803(2000)0120036204 原油本身就是一个多组分混合物,主要有不同相对分子质量、不同结构的烃,以及少量非烃化合物杂质。
所有杂质包括水以及溶解于水的无机盐、机械杂质(砂、粘王)、游离的硫化氢、氯化氢等,以不同相分散于原油中。
原油破乳对开采、集输和加工过程十分重要。
因原油乳状液含水及含上述溶于水的杂质,会增加泵、管线和储罐负荷,引起金属表面腐蚀和结垢;而排放水中含油也会造成环境污染和油的浪费。
因此不论从经济角度,便于石油的销售和加工,还是从环境保护角度,排放的水不影响工农业生产的再次利用,均需对原油破乳脱水和污水除油。
随着油田开发的发展,原油含水量逐渐升高,原油破乳脱水问题显得愈来愈重要。
1 原油乳状液的稳定性乳状液是一种液体分散于另一种不相混溶液体形成的多分散体系,分散的液珠一般大于011Λm 。
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)。
油和水形成乳状液必须具备三个条件[1]:(1)存在两个不相溶液体,即原油和水。
(2)存在一种乳化剂,以形成和稳定乳状液。
形成乳状液的类型依赖于存在的乳化剂。
若乳化剂在油中具有比在水中更好的溶解性、分散性或润湿性,会有利于油作为连续相的形成,即有利于形成W O 型乳状液。
反之,则有利于形成O W 型乳状液。
原油乳状液中发现的乳化剂[2]有沥青质、树脂类物质、油溶性有机酸(如环烷酸)、晶态石蜡、微型碳酸盐、硅石、粘土、磺酸盐、硫酸盐或因开采过程加入的化学添加剂,如表面活性剂和碱等。
原油破乳剂的研究应用与发展方向
原油破乳剂的研究应用与发展方向韩博沙玉英张佩祥俞晓鲲陈福稳安捷发布时间:2023-08-04T10:16:29.491Z 来源:《工程建设标准化》2023年10期作者:韩博沙玉英张佩祥俞晓鲲陈福稳安捷[导读] 随着原油开采技术的不断提高,原油含水已成为制约我国原油产量的重要因素,因此,油田污水处理和原油脱水工作具有十分重要的意义。
破乳剂作为一种重要的化工助剂,在油田污水处理和原油脱水中发挥着十分重要的作用。
金浦新材料股份有限公司江苏南京 210047摘要:随着原油开采技术的不断提高,原油含水已成为制约我国原油产量的重要因素,因此,油田污水处理和原油脱水工作具有十分重要的意义。
破乳剂作为一种重要的化工助剂,在油田污水处理和原油脱水中发挥着十分重要的作用。
原油破乳剂种类繁多,包括烷基磺酸盐、季铵盐、脂肪酸、聚氧乙烯醇等类型,针对不同类型原油的特点,采用不同的破乳剂对原油进行破乳脱水处理。
本文主要介绍了目前国内油田污水处理及原油脱水领域常用的几种破乳剂,并对其发展方向进行了展望。
关键词:原油破乳剂;应用;发展引言:目前,国内外研究较多的是物理破乳法和化学破乳法,主要有破乳整理剂和破乳剂两种。
化学破乳剂具有效果好、使用方便等优点,但是对原油有一定的腐蚀性,因此在应用时要严格控制浓度。
一、原油破乳剂应具备的特点随着世界石油开采和生产技术的发展,油田原油开采量越来越大,同时原油中的含水量也越来越多,使得原油的脱水处理变得更为困难。
原油脱水常用的方法有化学破乳法、电脱水法等,这些方法均有各自的局限性,同时也带来了能耗高、环保要求高等问题。
原油破乳剂是一种高分子聚合物,它具有较强的亲油性和较高的乳化能力,因此,应具备良好的界面活性。
并且必须具有很好的热稳定性,当温度在-10℃以下时,它仍能保持较高的粘度和乳化能力。
当原油含盐量较高时,它能稳定存在。
因此,应具备较好的耐热性、耐酸性、耐碱性及对人体无害等特点。
同时,原油破乳剂还要具备良好的破乳效果,当油水界面张力低于10-6mN/m时,才能使乳化液破乳。
原油破乳剂的应用研究进展
原油破乳剂的应用研究进展摘要:原油破乳剂是一种用于原油脱水和脱色的化学试剂,它能够将原油中的油包水型乳状液中的水分离出来。
随着原油开采技术的不断发展,原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域得到了广泛的应用。
本文主要对原油破乳剂的筛选方法、改进、发展趋势等方面进行分析,探讨原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域具有广泛的应用和发展前景。
关键词:原油;破乳剂;研究进展引言石油是国家发展的战略资源,是经济发展的关键。
然而,随着我国对石油资源的开发利用,原油中的水分含量也在不断增加。
这将极大地影响到原油的品质。
因此,在开采石油的时候,一定要注意石油中水分的变化,尽量减少石油中的水分。
为实现减少原油中水分含量的目标,我们必须对原油破乳剂展开研究,找到最符合我国地质特点的原油破乳剂,以最大限度地减少原油水分含量,提升我国原油的产量,进而促进我国经济的发展[1]。
本文着重对原油破乳剂的工作原理和筛选方法进行了分析,并对当前国内使用较为广泛的原油破乳剂进行详细的介绍,并预测我国今后原油破乳剂的研究开发方向,以期为我国石油工业的进一步发展提供一定的理论依据。
1破乳剂的筛选方法选择合适的破乳剂是一个关键的问题,破乳剂的效果和性能不仅影响到原油的品质和产量,也关系到工艺的安全、环保和经济性等方面。
需要注意的是,选择破乳剂时需要考虑到原油的特性、破乳要求、应用环境等因素,以及破乳剂的经济性、环保性等方面的综合性能,不能仅仅从破乳效果出发进行选择。
以下是一些常用的原油破乳剂筛选方法:1.1 瓶试法目前,国内外对破乳药物的筛选主要采用瓶内试验,具有操作简便的优势,但是这种方法存在着工作量大、费时费力、筛选效率低等问题。
为了减轻工作负担,还可以采用其它的初步筛选方法。
1.2 介电常数法为了实现对原油的脱水,乳化液的介电常数要高于破乳试剂。
随着介质常数的降低,破乳效果也随之提高。
因此,在进行筛选之前,将各种破乳剂的介电常数进行对比,可以极大地减轻工作强度,并有效地选出最优的破乳剂。
2024年石油破乳剂市场发展现状
2024年石油破乳剂市场发展现状引言石油破乳剂是一种广泛应用于石油开采中的化学品,其作用是降低石油乳状液中的乳化效应,使之分离为水和石油两个相分离的层。
随着石油需求的增加和油田开采水平的提高,石油破乳剂市场在过去几年中取得了长足的发展。
本文将对石油破乳剂市场的现状进行综合分析和评述。
市场规模根据市场研究公司的数据,全球石油破乳剂市场在过去几年中呈现出稳定增长的态势。
据预测,未来几年内,市场规模将进一步扩大。
这主要是由于全球石油需求的增加以及开采难度的提高所推动的。
行业竞争格局目前,全球石油破乳剂市场呈现出较为集中的竞争格局。
主要的石油破乳剂生产企业包括国际石油巨头以及一些专注于化学品生产的公司。
这些企业通过技术创新和产品质量的提升来保持竞争优势。
此外,市场还存在着一些小规模的生产商,他们通过低价竞争来获取一定的市场份额。
市场驱动因素石油破乳剂市场的发展受到多个因素的驱动。
首先,全球石油需求的增加使得石油开采行业面临更大的挑战,需要采用更先进的化学品来提高开采效率。
另外,随着全球油田的逐渐老化,石油乳状液的产生越来越严重,因此需要更多的石油破乳剂来处理这种复杂情况。
此外,环保意识的增强也是石油破乳剂市场发展的动力之一。
石油破乳剂的应用可以减少石油开采过程中对环境的污染,使得石油开采更加可持续。
技术趋势石油破乳剂市场的发展离不开技术的支持。
目前,该行业正朝着绿色环保的方向发展。
不断推陈出新的无毒、无污染的石油破乳剂涌现,并逐渐取代传统的石油破乳剂。
同时,新的应用技术和设备也不断涌现,使得石油破乳剂的效果得到进一步提升。
市场挑战与机遇虽然石油破乳剂市场发展迅速,但仍面临一些挑战。
首先,市场竞争激烈,企业需要不断提高产品质量和技术创新能力,才能在市场上立于不败之地。
其次,石油破乳剂的价格波动较大,这给企业带来了一定的经营风险。
然而,市场中也存在着许多机遇。
随着全球石油需求的增加,石油破乳剂市场将持续扩大。
油田破乳剂的研究与应用进展
油田破乳剂的研究与应用进展油田破乳剂的研究与应用进展近年来,随着石油开采技术的不断发展和油品需求的增长,油田破乳剂作为一种重要的辅助剂,在油田开采过程中的应用也越来越受到关注。
本文将对油田破乳剂的研究与应用进展进行综述。
油田破乳剂是一种能够降低乳化稳定性的化学物质,它主要通过改善油水界面的物理和化学特性来实现乳化液的破解。
破乳剂的作用机制主要分为两类:一是通过破坏油水界面的物理力学屏障,使油水分离;二是通过改变油水界面的物理化学特性,从而减弱乳化稳定性。
油田破乳剂的研究和应用旨在提高油田开采效率、降低成本和环境污染。
研究方面,油田破乳剂的研究主要集中在以下几个方面。
首先,研究人员通过合理设计和改性,开发了一系列高效的油田破乳剂。
例如,聚合物破乳剂通过调整分子结构和表面活性剂的含量,能够显著降低乳化稳定性,提高分离效果。
除此之外,还有界面活性剂破乳剂、生物破乳剂和催化剂破乳剂等。
这些新型破乳剂具有高效、环保和经济的特点,在油田开采过程中表现出了良好的应用前景。
其次,随着纳米技术的发展,纳米材料在油田破乳剂研究中得到了广泛应用。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理化学特性,能够提高破乳剂的吸附能力和分散性,进一步改善分离效果。
纳米破乳剂的应用领域逐渐扩展,包括油田废水处理、提高油井开采效率等方面。
此外,越来越多的研究表明,油田破乳剂的选择和应用需要结合具体的油田开采条件和乳化液特性。
每个油田存在不同的地质构造、油水相态和乳化程度,因此需要根据实际情况选择合适的破乳剂类型和剂量。
一些研究表明,破乳剂与乳化液的配伍性也是影响破乳效果的重要因素,破乳剂的选择和使用应与乳化液的成分和性质相匹配。
在应用方面,油田破乳剂主要应用于油井完井、增产和沉积物封堵等方面。
破乳剂被注入油井后,在油井内改善乳化相,降低油水黏度,从而提高开采效率。
同时,破乳剂的应用还能够减少沉积物的沉积和封堵,延长井筒的寿命。
近年来,一些油田破乳剂还被应用于酸化增注、油气水界面活性调控等方面,取得了一定的应用效果。
2023年石油破乳剂行业市场分析现状
2023年石油破乳剂行业市场分析现状石油破乳剂是一种用于降低石油黏度、增加油水分离效果的化学品,广泛应用于石油开采和加工过程中。
石油破乳剂行业市场的分析可以从市场规模、竞争格局和发展趋势等几个方面进行。
首先是市场规模。
目前,全球石油破乳剂市场规模较大,年销售额达几十亿美元。
随着全球能源需求的增长和技术的进步,石油开采和加工的规模也在扩大,对石油破乳剂的需求也在不断增加。
尤其是在油田开采和油品精制领域,对石油破乳剂的需求更加迫切。
目前,北美地区是全球石油破乳剂市场的最大消费地区,其次是亚太地区和欧洲地区。
其次是竞争格局。
石油破乳剂行业市场的竞争格局相对分散,主要由一些国际大型石油化工公司和国内的专业化公司主导。
国际公司在技术优势和品牌影响力上具有一定优势,但国内公司在市场渗透能力和服务体系方面具有相对优势。
此外,市场上还存在一些中小型企业和个体经营者,他们主要依靠价格优势和区域市场的占有率来生存。
总体上,石油破乳剂行业市场竞争激烈,企业需要不断提升技术能力和产品质量,以在市场中占据一席之地。
再次是发展趋势。
随着石油开采和加工技术的不断发展,石油破乳剂行业也在不断创新和进步。
一方面,新型石油破乳剂的研发和应用不断推进,如有机硅破乳剂、天然聚合物破乳剂等,这些产品具有更好的降低黏度和提高分离效果的能力。
另一方面,石油破乳剂行业也在关注环保和可持续发展,发展绿色破乳剂和清洁生产技术。
此外,随着石油开采技术的不断进步,石油破乳剂的需求也在不断增加。
在趋势方面,石油破乳剂行业有望继续保持稳定发展。
综上所述,石油破乳剂行业市场分析显示其具有较大的市场规模,在全球范围内具有广泛的应用。
市场竞争格局相对分散,新型石油破乳剂的研发和可持续发展是行业的发展趋势。
对于企业来说,需要不断提升技术能力和产品质量,与环保要求相适应,以在竞争中保持竞争力。
原油破乳剂的发展综述
原油破乳剂的发展综述摘要:随着蒸汽驱油等原油开采技术的应用,促进了原油开采,但也导致了原油乳液中含水率的增加。
原油破乳剂是对石油采出液进行油水分离的一类油田化学药剂,本文综述了国内外原油破乳剂的发展以及中国破乳剂的不断更新,介绍了破乳剂阴阳离子、非离子等主要品种及其性能情况,给出了原油破乳剂三种选择及评价方法。
在此基础上,提出了原油破乳剂复配的主要思路。
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。
原油乳状液稳定性和破乳研究进展
文章编号:1004 1656(2002)06 0623 05原油乳状液稳定性和破乳研究进展夏立新1,曹国英1,陆世维1,张 路2,俞稼镛2(1.中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023;2.中国科学院理化技术研究所,北京100101)摘要:本文从控制乳状液稳定性的一些因素 界面膜、界面张力、双电层、空间位阻、固体粒子、液晶、油相溶解度、连续相粘度等方面综述了有关乳状液稳定性的一些研究进展。
对国内外有关原油乳状液的破乳研究也做了综述。
同时,介绍了应用于乳状液稳定性研究的新的实验技术和仪器。
关键词:原油;乳状液;界面膜;稳定性;破乳中图分类号:O647 11 文献标识码:A为了满足世界对石油日益增长的需求,提高石油采收率,人们研究开发了多种采油技术,包括注水驱、蒸汽驱、化学驱等方法[1,2],这些方法最终都使原油以乳状液形式被采出。
据统计,世界开采出的原油有近80%以原油乳状液形式存在[3]。
油-水乳状液的存在,将增加储运的负担,降低管线的使用寿命,在原油加工过程中易导致催化剂中毒和高温蒸馏设备的严重腐蚀。
必须清除这些乳状液,使油水分离,使原油含水<0 5%,含盐<50mg/ L[4]。
国内外针对原油乳状液的稳定性和破乳研究日渐深入,涉及的内容也十分广泛。
1 乳状液稳定性原油乳状液是十分复杂的分散体系,以W/O 型乳状液为主,原油产地、开采方式、乳化条件、温度、压力、水相性质等诸因素使原油乳状液性质千变万化。
原油之所以能形成稳定的乳状液,主要是由于原油含有天然乳化剂,原油乳状液的稳定性很大程度上取决于天然乳化剂吸附在油-水界面上形成的界面膜的性质。
此界面膜有两个特点:(1)油-水界面张力较大,一般在25~30mN/m范围,即成膜物质的界面活性不大。
(2)膜的强度大。
后一特点使原油中的水珠在互相碰撞时膜不易破裂,因而乳状液很稳定[2]。
原油中的成膜物质主要有沥青质、胶质、石蜡、石油酸皂及微量的粒土颗粒。
原油乳状液破乳方法的研究进展
第52卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.10 2023年10月 Liaoning Chemical Industry October,2023原油乳状液破乳方法的研究进展马玉丽(西安石油大学, 陕西 西安 710065)摘 要:为了解决原油乳状液油水分离难的问题,采油工厂常采用各种各样的方法对其进行破乳,对物理破乳法、生物破乳法、化学破乳法、化学和物理相结合的破乳方法等类型的破乳方法进行了介绍,并概括了它们各自的特点,对乳状液破乳研究具有一定的指导意义。
关 键 词:原油乳状液; 油水分离; 破乳; 破乳方法中图分类号:TQ016.1 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)10-1520-04随着社会现代化进程的加快,对石油的需求量逐年增加。
为了使石油的采出率更高,采油工厂大多利用化学技术进行采油工作。
这就导致构成原油乳状液的物质较之以往更为复杂多样、其稳定性强、不易破乳[1]。
大多数原油最初在油田以乳状液的形式生产。
因此,石油工业面临的一个重要问题就是去除原油中的乳化水,否则将导致原油运输设备的腐蚀损坏[2],同时影响下游炼油厂的正常操作。
传统的破乳剂通常由亲水性和疏水性基团组成,这使得它们能够吸附在油水界面上,从而破坏乳状液的稳定性。
然而,尽管它们的破乳效率较高,但在破乳后,破乳剂仍将停留在油相或水相中,从而造成额外的环境问题。
因而怎样高效环保地对原油乳状液进行破乳就成为了一个急需攻克的难关[3]。
尽管在过去的几十年中科研人员为研究可靠和高效的破乳方法做出了巨大努力[4],但大多数原油乳状液不能在短时间内破乳。
事实上,破乳操作是去除生产平台和炼油厂原油中水分的关键过程。
破乳是破坏乳状液稳定性并导致分散液滴聚集和分离的过程。
目前,破乳方法大致可以分为:物理破乳法、生物破乳法以及化学破乳法。
这些破乳方法可以帮助我们更快地从原油乳状液中脱出水,但也各有其局限性。
1物理破乳法及其特点物理破乳法有:沉降分离破乳法、电破乳法、超声波破乳法、微波破乳法以及膜破乳法等。
原油破乳剂的应用现状
原油破乳剂的应用现状综述课题名称:原油破乳剂的应用现状综述学院:化学化工学院专业:化学工程与工艺姓名:禹荣飞学号:1204010233指导老师:王治红二零一五年十一月二十五号目录前言 (2)1原油乳状液与原油破乳剂 (3)原油乳状液 (3)乳状液性质 ................................ 错误!未定义书签。
乳状液类型 ................................ 错误!未定义书签。
原油破乳剂 .................................... 错误!未定义书签。
破乳剂性质 ................................ 错误!未定义书签。
破乳剂类型 ................................ 错误!未定义书签。
2原油破乳剂的发展历程 (7)国外原油破乳剂发展 (7)国内原油破乳剂的发展 (8)3原油破乳剂破乳机理 (9)破乳机理 ...................................... 错误!未定义书签。
破乳方法 ...................................... 错误!未定义书签。
4原油破乳剂的新进展 (10)5原油破乳剂存在的问题及发展方向 (11)世界原油破乳剂存在的问题及发展方向 (11)当今国内原油破乳剂存在的问题及发展方向 (13)结语 (14)参考文献 (15)摘要本文回顾了原油破乳剂的发展历程,综述了国内外原油破乳剂的产品类型、结构、国内外现状及研发情况, 提出了目前原油破乳剂存在的问题,探讨了破乳剂的发展趋势以及今后的研发情况。
关键词:乳状液;破乳剂;发展历程;新进展;发展方向前言近年来,随着原油的不断开发,原油储量越来越低,促使采油技术和合成乳化液技术不断发展,大量高级乳化液的应用,使原油乳状液变得更加稳定,导致采出的原油含水量逐年上升,加重了乳化原油破乳脱水的任务,这也加大了原油存储、运输、精炼过程中的设备负荷,增大了加热过程中的燃料消耗量,含有盐类、硫化物和其它物质的水会对管线设备造成腐蚀和结垢,这使得原油的破乳脱水任务大大加重。
1原油破乳剂的研制现状及应用
大庆石油学院学报第26卷 第4期 2002年12月JOURNA L OF DAQI NG PETRO LE UM I NSTIT UTE V ol.26 N o.4 Dec. 2002收稿日期:2002-04-22;审稿人:贾振岐 作者简介:贾晓春(1967-),女,讲师,现主要从事油田化学工程方面的研究.原油破乳剂的研制现状及应用曹晓春1,王忠信2(11大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆 163318; 21大庆油田有限责任公司第一采油厂,黑龙江大庆 163000) 摘 要:综述了原油破乳剂的分子结构、性能、破乳过程、影响原油乳状液稳定性的因素以及破乳剂的研究现状及其应用.认为:微乳状液在一定范围内可以完全消除油水界面张力,使得原油乳状液完全破乳;在选择破乳剂时,应根据当地实际情况,做一段时间的现场试验及多种破乳剂的破乳效果对比试验.关 键 词:原油破乳剂;乳状液;微乳液;破乳机理中图分类号:TE357 文献标识码:A 文章编号:1000-1891(2002)04-0034-050 引言我国大部分油田已进入高含水期,油井采出液由原来的以油包水(W P O )型乳状液为主变为以水包油(O P W )型乳状液为主.现有的不少破乳剂已不能满足现场实际的需要,为此,文中综述了国内外原油破乳剂的研究现状及发展趋势,希望能有助于破乳剂的研制开发.原油破乳剂最早报导于1914年,Barnickel 用质量分数为0.1%的FeS O 4溶液在35~60℃下进行原油破乳[1].1920年后开始有盐型和酯盐型表面活性剂,主要是羧酸盐型、磺酸盐(包括石油磺酸盐)及硫酸酯盐型.1940年后开始使用低分子非离子表面活性剂,如OP 型、平平加型和吐温型等.1950年后出现非离子型高分子表面活性剂,如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、含聚氧乙烯聚氧丙烯基的酚醛树脂.1990年后开始用两性表面活性剂[2].我国对原油破乳剂的研制起步较晚,20世纪60年代以后,首先研制了低分子的非离子型表面活性剂,后来又研制聚醚及改性聚醚等高分子表面活性剂,1989年我国又自行研制出两性高分子破乳剂CW -01.全世界现有上千种原油破乳剂产品,年销售约百万吨[3].我国自行研制生产、应用的破乳剂已超过200个牌号,但大多数产品是复配得的,单剂少,产品适应性差,质量不稳定[4].1 破乳剂的破乳机理1.1 破乳剂的分子结构及性能Bansbach 认为理想的破乳剂应具备的条件[2]是:有较强的表面活性,且表面活性高于油-水界面上的乳化剂分子的表面活性,这样就可以吸附到油-水界面,取代原来的乳化剂分子;要有良好的润湿性,可以吸附到固体粒子表面,改变它们的润湿性能,使界面膜的强度降低;另外还要有足够的絮凝能力和较好的聚结效果等.可见,破乳剂的选择是从乳状液类型及应用效果来考虑的,如果最初采出的油是W P O 型乳状液,则首先考虑选用O P W 型乳化剂,所以最初用的破乳剂是盐型、酯盐型表面活性剂及低分子的亲水性稍强的非离子表面活性剂,对破乳剂分子的结构要求研究不多.乳化剂和破乳剂一般多是表面活性剂,表面活性剂的分子是由亲水的极性基团和亲油的非极性基团两部分组成,加入少量即可显著降低溶剂的表面张力或溶液的界面张力.乳化剂的分子结构一般要求[5]:对于一定的亲水基,亲油基应有一个适当长度的烃链,因为只有当亲水基和烃链取得一定的亲水亲油平衡时,才有利于活性剂在界面上的吸附;乳化剂分子的亲水基位于亲油基烃链的一端;非极性部分的烃链最好没有分支,以利于非极性部分的横向结合,形成强度较大的界面膜;非极性部分若有苯基,则苯基最好在第4期 曹晓春等:原油破乳剂的研制现状及应用烃基一端,若苯基上有烃基和亲水基,则最好处于对位;有2个或2个以上亲水基的活性剂不宜作乳化剂.对照乳化剂分子结构的要求和破乳剂性能的要求,可以推知对于破乳剂分子的结构要求同乳化剂的要求一样,亲水基与亲油基必须取得平衡,有利于吸附到油-水界面,顶替原来存在的保护膜乳化剂分子.其它则与乳化剂的要求相反,亲水基可位于烃链中部,破乳剂分子的非极性部分的烃链最好有分支,这种不规整结构不利于非极性部分的横向结合,使生成的新膜强度降低;非极性部分若有苯基,则应在烃基的中部,若苯基上有烃基和亲水基,则它们最好处于邻位或间位;分子最好有2个或2个以上的亲水基.分析常用破乳剂的分子结构可以证实上面推断.如国内以前常用的破乳剂SP-169(聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物),它可以强烈吸附到油-水界面,顶替原来的乳化剂分子;分子链上的亲水基聚氧乙烯基较多,而且分子链上有分支结构,在界面上吸附后分子间力不大,界面膜较薄、强度差,因而易于破乳.酚醛树脂是由苯酚与甲醛反应得到的,活性反应位多是酚羟基的邻位.酚醛树脂类破乳剂在酚醛树脂上引入亲水基,一般为聚氧乙烯基.1.2 破乳剂的选择SET Laboratories是美国的一个油田化学实验室.它提供了简便的破乳剂选择方法,即瓶试(bottle-test).这种方法与我国的瓶试法(石油天然气行业标准SY5281-1991)大同小异.具体操作方法如下:将100m L刚取自现场的原油乳液放入一个约200m L的校准瓶中,在现场温度条件下,加入质量分数为2%破乳剂溶液(溶剂二甲苯质量分数为75%,甲醇质量分数为25%),连续旋转充分混合.恒温下,分时读取分离出的水量,水量不变后分析油和盐度,并以不同浓度的破乳剂重复测试,直到确定最佳浓度,瓶试24周后确定结果,优选出最佳破乳剂.该实验室认为尽管瓶试不能分析乳状液特性,但却是最快、重复性好的选择最佳破乳剂配方的方法.在选择破乳剂时,要做一段时间的现场试验及多种破乳剂的破乳效果对比试验.1.3 破乳过程及影响原油乳状液稳定性的因素破除原油乳状液并得到含水量符合外输标准的原油的过程,即为原油破乳脱水过程.能使界面膜强度减弱的因素原则上都可以破坏乳状液,因此,破乳剂的破乳实质是使破乳剂吸附到油-水界面,将原有乳化剂(皂、胶质等)从油-水界面顶替下来,但并不形成牢固的保护膜,即原来的固体粉末(如沥青质粒子或微晶石蜡)完全被原油或水润湿,进入润湿它的那一相,从而破坏保护层,分散相相互靠近并聚结变大,最终实现了油水分离.原油中天然存在的一些物质(主要是沥青质、树脂即胶质、环烷酸和微晶蜡等)吸附在油水界面,使原油形成W P O型乳状液,但由于油井采出液含水量的增加使乳状液渐变为O P W型,原油乳状液的类型趋于复杂.乳状液是高度分散的体系,原油中的油和水两相之间存在较大的界面能.依据热力学知识可知,体系自发进行的过程是一定条件下体系能量趋于减少的过程,因此分散相聚结,减少表面积的过程是自发过程,因而,原油乳状液是不稳定体系.但由于天然活性物质在油-水界面吸附形成界面膜,降低了油-水界面张力,即界面能,且界面膜对分散相有着保护作用,使得液滴相互碰撞后不易聚结,因此,界面电荷、乳状液粘度以及分散相液滴的大小及分布等都对乳状液的稳定性有一定的影响.2 破乳剂的研制现状目前,现场多用水溶性表面活性剂,或将破乳剂分散在水相中配成乳状液使用.在使用破乳剂的同时,还可以用无机电解质压缩油珠表面的扩散双电层,使油珠碰撞后聚结、变大;也可以用低分子的醇、胺等来破坏油-水界面膜的强度.当然,起主要作用的是表面活性剂,如正离子表面活性剂,它们与负离子型乳化剂反应,破坏乳状液;也可用反型乳化剂及正离子高分子.目前研究人员的兴趣主要集中在高分子表面活性剂和表面活性剂的复配等方面.2.1 破乳剂的研制思路破乳剂多为聚氧乙烯E O(亲水基)与聚氧丙烯PO(亲油基)的嵌段共聚物.研制路线可以概括为:改大 庆 石 油 学 院 学 报 第26卷 2002年头、换尾、加骨、调重、复配[2,6].改头即选择或合成有活泼氢的起始剂,如一元醇或二元醇、多乙烯多胺和(烷基)酚醛树脂等.如多乙烯多胺聚醚是以多乙烯多胺为起始剂的聚醚.换尾即改变嵌段共聚物的端基,如对端基磷酸酯化,可适当提高相对分子质量,改变表面活性.引入新的骨架,如引入聚硅氧烷后所得破乳剂有良好的低温破乳性能,还有防蜡和降粘作用.聚醚类破乳剂的相对分子质量较小,一般为数千,常用二异氰酸酯等作交联剂或称扩链剂,使聚醚交联,增大相对分子质量,提高破乳效果,降低破乳剂用量.另外还可利用表面活性剂的协同效应,将2种或2种以上的破乳剂按适当比例复配,并在体系中加入少量助剂,以提高破乳脱水的效果.2.2 破乳剂的研制2.2.1 非离子高分子2.2.1.1 (烷基)酚醛树脂聚醚文献[7]中介绍的酚醛树脂的改性受到普遍关注,因为它们非常符合破乳剂分子的结构要求,(烷基)酚醛树脂聚醚分子结构中的亲水基团可以是聚氧乙烯基和二环氧甘油醚.文献[8]中介绍了用非烷氧基化酚醛树脂与聚乙二醇反应合成W P O型破乳剂.烷基酚醛树脂的平均相对分子质量为500~5000,烃基碳原子数为4~9.聚乙二醇平均相对分子质量在600左右.两者物质的量比为1.质量浓度为0.5~20mg P L,可以配成油基、水基或乳状液使用.如用质量分数为3%的二甲苯和质量分数为12%的己二醇配成质量分数为2%的破乳剂的油基溶液,也可用质量分数为1%的己二醇水溶液配成质量分数为2%的破乳剂的水基溶液或质量分数为0.5%的破乳剂的乳状液.文献[9]中介绍了用聚合醇与苯酚反应得到聚醚,交联剂是双环氧化合物,聚合醇以环氧乙烷作为起始剂.2.2.1.2 直链二醇聚醚陈峰等[10]针对克拉玛依油田九区的高含水高粘度的重质稠油,研制了多嵌段聚醚.起始剂为直链二醇,以K OH为催化剂,向高压反应釜中连续投入PO合成亲油头,n(起始剂)∶n(PO)=1∶(80~200),反应温度为135℃左右.再连续投入E O,反应得二嵌段聚醚.重复接入PO及E O的操作步骤,得三嵌段和四嵌段的聚醚.二嵌段聚醚脱水快、量大,但脱出的污水中油的质量浓度较高(>100mg P L),有中间层;三嵌段聚醚脱水慢,量少,但脱出水清,无中间层;四嵌段聚醚脱水最快,脱出水清,无中间层,最终优选出PR 系列四嵌段聚醚PR-23.2.2.1.3 多乙烯多胺聚醚张洁辉等[11]以多乙烯多胺为起始剂,CaAc2和K OH为催化剂合成聚醚.将起始剂和催化剂加入0.5L 高压反应釜中,在90℃下抽真空并继续升温至120℃时(约0.5h)停止抽真空,滴加PO,在(135±5)℃,≤0.4MPa下反应,直到起始剂与PO物质的量比达到1∶(180~240),得到亲油头.然后将亲油头和催化剂投入高压反应釜,升温至120℃,停止抽真空后滴加E O,在(125±5)℃,≤0.3MPa下反应,加完E O后在(125±5)℃再反应0.5h,冷却、出料,得到二嵌段聚醚.重复反应,得到多嵌段聚醚.十八醇为起始剂的多嵌段聚醚脱水率低,脱水慢,但水清;多乙烯多胺为起始剂最好,脱水清,油水界面齐;四乙烯五胺为起始催化得到的聚醚破乳效果较好,聚醚平均相对分子质量较高,相对分子质量分布较剂则居中.以CaAc2窄,但聚合反应的诱导期较长,控制较困难;K OH作催化剂时,反应速度快,操作易控制.n(起始剂)∶n (PO)=1∶200,E O质量分数为28%~32%时的多嵌段聚醚的破乳脱水效果最好.在E O与PO物质的量比相同时,多嵌段聚醚破乳效果最好,双嵌段聚醚次之,三嵌段聚醚最差.在原油乳状液中加入无机盐和低级醇可显著提高多嵌段聚醚的破乳脱水效果.刘青明等[12]以较高相对分子质量的直链有机多胺(粘度增加4倍的多乙烯多胺)为起始剂合成双嵌段聚醚,使用新型扩链剂得到适用于高含水、富胶质沥青质的孤东原油的水溶性破乳剂M A-1,可使原料油含水下降70%,外输油含水下降50%.第4期 曹晓春等:原油破乳剂的研制现状及应用2.2.1.4 聚氨酯文献[13]中介绍了聚醚扩链得到聚氨酯可破坏沥青质含量较高的原油乳状液,其中亲水基是聚氧乙烯基,亲油基主链上有聚氨酯,碳原子数为6~18.该活性剂在平均相对分子质量为2.82×104~105时作用较好,太高则不易在原油中分散,通过聚乙二醇与醇类在二异氰酸酯存在的条件下制备,可单独使用,也可溶于溶剂,溶剂最好是乙二醇水溶液或其它低级醇水溶液.2.2.2 正离子高分子王家业等[14]用淀粉在NaOH催化下与环氧乙烷反应生成羟乙基淀粉,再与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应得正离子羟乙基淀粉,破乳效果良好,可用于原油破乳和废水处理等.2.2.3 两性表面活性剂胜利油田设计院于1989年研制两性表面活性剂CW-01,用于水包油乳状液破乳.首先将环氧氯丙烷进行开环聚合得到氯代聚醚,然后用低分子胺将其季铵化.它可有效去除油田污水中的乳化油珠,还能有效抑制HS,C O2,HCl和NaCl等对金属的腐蚀.22.2.4 混合表面活性剂文献[15]中介绍:将破乳剂分散在水相中进行原油破乳,破乳剂可含一种油溶性表面活性剂和一种水溶性表面活性剂,但未说明是何种类型表面活性剂,不能用有毒或易燃的有机溶剂.林琳等[16]研制的破乳剂SH88被用于辽河油田碱P聚合物二元复合驱采出液的破乳,由AR型和SP型破乳剂复配.AR型是酚醛树脂聚醚,n(树脂)∶n(PO)∶n(E O)=3∶1∶(1~3);SP型是以十八醇为起始剂的聚醚,n(SP头)∶n(PO)∶n(E O)=1∶6∶(5~10).当SH88的质量浓度为40~50mg P L时,采出液经沉降后分离出的原油含水不大于15%,再经电场处理可得含水不大于0.5%的净化油.聚醚与多乙烯多胺聚醚复配得破乳剂LT BF-01,用于冀东油田的稠油破乳脱水,与原先的破乳剂JDP-6相比,破乳温度下降,每年因节能可节省100多万元[17].2.2.5 溶剂及微乳状液一般地,油溶性破乳剂因粘度大而必须溶解于有机溶剂中才能使用,溶剂可以是苯、二甲苯、四氢呋喃、低分子醇或轻质汽油,有成本高、有毒、易燃等缺点.现在多用水和有机物作油溶性高分子的共溶剂,有机物为含C3~C6的醇、乙二胺、三胺和乙醇胺等.针对目前原油乳状液的复杂性,破乳剂可配成水外相的微乳状液.微乳状液属浓活性剂体系,2%<活性剂质量分数<10%[5].它是一种稳定的分散体系,油可增溶在活性剂的胶束中.因此,它的优点是在一定范围内既能与水又能与油混溶,消除油水间的界面张力,从而破乳.配制微乳状液,主要成分是油、水和表面活性剂,辅助成分是助活性剂和电解质.使用助活性剂如低级醇和胺可调整油和水的极性,还参与形成胶束,增加胶束对油或水的增溶能力.使用电解质如无机酸、碱和盐,可以减少活性剂和助活性剂极性部分的溶剂化层,胶束在更低的活性剂浓度下形成,微乳与油或水的界面产生超低或低的界面张力.3 破乳剂的应用文献[18]中报道了用微乳体系将巴西W P O原油乳状液完全破乳,此微乳液组成是:水相为质量分数为5.2%的盐酸;油相为甲苯;n(助活性剂)∶n(表面活性剂)为9.0,助活性剂是异丙醇.采用微乳液与原油的直接接触法来评价原油的破乳效果,结果表明,微乳液组成及原油的物化性能直接影响原油的破乳效率.他们认为原油中的水含量对破乳效果影响很大,所以要达到好的破乳效果则须对每个油样进行测试.胜利油田最初使用小分子非离子表面活性剂,如OP型、平平加型等,接着使用我国自行研制的聚醚,各种起始剂的聚醚及聚醚扩链的各种高分子表面活性剂,如60年代后期的BPE2070(聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚)和SP169(聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚)等.此后开始应用以聚醚为基础的产品.酚醛树脂聚醚主要有AF系列、各油田使用的AP-17,AP-113,PR-7525及大港原油脱水用的“213”大 庆 石 油 学 院 学 报 第26卷 2002年等,它们可以是水基或油基,在破乳的同时还有降粘和防蜡作用.酚胺醛树脂聚醚,如ST系列及华北原油脱水的T A-1031等可用于低温,还可降粘和防蜡.多乙烯多胺聚醚有AE系列及AP-134,8061,257和221等,克拉玛依原油脱水用的C O-1,胜利油田用的PAP-157,RA-101和含聚硅氧烷S AP-2等,这类水溶性破乳剂在低温下脱水快,污水含油率低.聚醚加重产品有聚氨酯POI系列和胜利油田用的SPX-8603和API-7041等,用于稠油的破乳脱水,脱水快、适应性强,还可降粘、防蜡及减阻.聚醚端基改性产品,如聚氧乙烯聚氧丙烯磷酸酯型破乳剂PX-8601,SPX-9011和胜利油田稠油破乳脱水的PA-320等,脱水快.我国的O P W型破乳剂应用于20世纪90年代,水包油乳状液破乳剂CW-01现已在胜利油田和其它一些油田污水处理系统广泛应用.4 结论(1)破乳剂分子的结构应该是:亲油基有适当的长度和分支,有2个或2个以上亲水基,亲水基与亲油基处于苯环的邻位或间位等.(2)选择破乳剂时,要做一段时间的现场试验及多种破乳剂的破乳效果的对比试验.(3)破乳剂的溶剂多用水或低级醇和胺的水溶液,低级醇胺等用作助表面活性剂,以无机电解质作辅助成分,可将破乳剂配成微乳状液.已有试验表明,微乳状液可将原油完全破乳.参考文献:[1] 范洪富.石油工程化学[M].成都:成都科技大学出版社,1997.174~178.[2] 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significantly im prove the structure of water injection for N5-2-w41well group,excavate the potential of poor zones,reduce water cut,increase oil production and achieve a g ood re2 sult in the aspect of enhancing oil recovery and lessen water production.Up to the water cut of98%,a cumulative oil incremental of1.6635×104t can be obtained,i.e.,the final oil recovery can be enhanced by0.43%.K ey w ords:profile m odification;fracturing;water plugging;com prehensive treatment;the effectDevelopment of and application demulsifier for crude oil P2002,26(4):34~38C AO X iao2chun1,W ANG Zhong2xin2(1.Petroleum Engineering College,Daqing Petroleum Institute,Daqing,Heilongjiang151400,China;2.Oil Recovery Plant No.1,Daqing Oilfield Corp.Ltd.,Daqing,Heilongjiang163000,China)Abstract:The m olecular structures,functions and the demulsifing process are summarized.The preparation status and application of demusifiers are discussed.The results show that microemulsion can eliminate oil2water interfacial tension com pletely to s ome extent.K ey w ords:demulsifier for crude oil;emulsion;microemulsion;demulsification mechanismForm ation pressure computing method under non2ne w tonian fluids flow P2002,26(4):39~42CH U Y ing2xin1,2,S ONG K ao2ping3,Y ANG Er2long3,ZH ANGJi2cheng3(1.Dept o f G eophysics o f Beijing Univ,Beijing100891,China;2.Oil Recovery Plant No.1,Daqing Oilfield Corp.Ltd.,Daqing,Heilongjiang163000,China;3.Petroleum Engineering College,Daqing Petroleum institute, Daqing,Heilongjiang163318,China)Abstract:Based on the”S ong I”method under Newtonian fluids flow,the”S ong I”method under non2newtonian flu2 ids flow has been established.The pressure distribution formula for non2newtonian fluid under steady flow has been proposed and tile com puting method of average pressure has been given.In order to com pute by the com puter,we gave the reduced express of the conditions that power2law index is close to1.K ey w ords:steady flow;non2newtonian fluid;”S ong I”method;formation pressure;well testStudy of SiO2supporting on metallocene(Ⅴ)———Copolymerization of ethylene and styrene via SiO2P MAO P Et (I nd)Z rCl2P2002,26(4):43~452LI U Li2xin,ZH AO X iao2fei,ZHE N Huo2liang,Y AN Wei2dong(Chemistry and Chemical Engineering College,Daqing Pertoleum Institute,Daqing,Heilongjiang163318,China) Abstract:Ethylene and styrene were copolymerized by using SiO2P M AO P Et(Ind)2ZrCl2activited with Aluminonane (M AO).When the time of copolymerization was30minutes,the tem perature of copolymerization was40℃,the radio of Aluminium to Z irconlum was300,the concentration of supported metallocene was2.17×10-6m ol P L,the atactic ES copolymers were produced.The effect of com onomer in the copolymerization was not observed.With the com onomer ratio increased,the catalytic activity,the copolymer properties,such as m olecular weight and melting point of the co2 polymer were decreased.K ey w ords:SiO2supporting metallocenes;ethylene;styrene;copolymerization;catalytic performanceE ffect of acidity on Ni-P and Ni-Mo-P chemical plating P2002,26(4):46~48FANG Y ong2kui1,QI U An2e1,ZH ANG Y i1,QI U Wan2zhong2(1.Petrochemical Engineering College,Daqing Petroleum Institute,Daqing,Heilongjiang163318,China;2.。
论述油田破乳剂的研究与发展
论述油田破乳剂的研究与发展摘要:原油含水是油田开发中的普遍现象和正常状态,而原油含水的危害也非常严重。
近年来,随着原油开采进入中后期,原油的组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐率逐年增加,这就加重了原油脱水脱盐的任务。
因此,原油破乳对开采、集输和加工过程十分重要,对破乳剂的研究也有着重要的意义。
本文概述了破乳剂的破乳原理,简要叙述了破乳剂的改头、换尾、加骨、交联和复配的合成方法,对常见的破乳剂的合成方法进行了阐述,并对今后破乳剂的复配破乳剂和生物破乳剂两种发展方向进行了介绍。
关键词:原油破乳剂;合成;发展原油本身是一种多组分混合物,不论从经济角度,便于石油的销售和加工,还是从环境保护角度,排放的水不影响工农业生产的再利用,均需对原油进行破乳脱水和污水除油。
因此,客观上要求我们不断研究影响原油乳状液稳定性的因素和破乳机理,不断开发新型高效的破乳剂产品。
本文对破乳剂破乳原理进行了简单概述,并对其合成方法进行了综述,对其发展方向进行了展望,以期为破乳剂的研究提供理论依据。
一、破乳剂破乳原理1.1 破乳剂破乳原理目前公认的破乳机理有以下几点[1]:(1)相转移—反向变型机理:加入破乳剂,发生了相转化。
即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反(反相破乳剂)的表面活性剂可以作为破乳剂;(2)碰撞击破界面膜机理:在加热或搅拌的条件下,破乳剂有较多的机会碰撞乳化液的界面膜,或吸附于界面膜上,或排替部分表面活性物质,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;(3)增溶机理: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可增溶乳化剂分子,引起乳化原油破乳。
二、破乳剂的合成方法我国原油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。
有许多设有科研所并具有充足生产能力的破乳剂企业,如:山东滨化股份、广东茂名石化等。
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。
原油破乳剂的研究应用及发展方向
原 油破 乳 剂 的研 究应 用及 发展 方’ 向
曲红 杰 孙新 民2毕红梅 高金玲 , , ,
(. 1 黑龙江八一农垦大学文理学 院 ;. 2 大庆油 田华谊建筑安装2 程公司 , 1 2 黑龙江 大庆
摘
13 1) 6 38
要 : 文 概 述 了原 油破 乳 剂 的 发 展 过 程 和 我 国 原 油 破 乳 剂 的研 究应 用 状 况 , 提 出 了理 想 原 油 本 并
出乳 状 液 的形 态 。 又 由 于 新 工 艺 的 不 断 推 进 , 国 我
现 大 部 分 油 田 已 进 入 了 高 含 水 期 , 油 乳 状 液 由 原 W / 型 转 为 o/ 型 , 大 了原 油 破 乳 脱 水 的 困难 , O W 加
苏 联 的 Oi l系 列 、 国 的 Ie o 系 列 。 使 用 的 多 是 美 gpl
上世 纪 5 0~ 7 0年 代 , 于 采 油 技 术 的 不 断 更 由 新 , 采 出液 的 含 水 量 增 加 , W / 型 原 油 破 乳 剂 使 对 O
的 质 量 提 出 了新 的 要 求 , 此 又 研 制 了 以高 分 子 非 为
离 子 表 面 活性 剂 为 主 的 W/ 型 原 油 破乳 剂 , 前 O 如
生 分离 。由于石油 开采技 术不从 最初 的注水 采油到
上世纪 4 0年 代 后 , 着 环 氧 乙烯 工 业 化 生 产 的 随
进 行 , 得 以低 分 子 非 离 子 表 面 活 性 剂 为 主 的 W / 使 O
型 原 油 破 乳 剂 得 到 发 展 , oP系 列 、 平 加 系 列 和 如 平
吐 温 系 列 J 。
稠 油热采 , 到碱 水 驱 油 、 面 活性 剂 驱 油 、 合 物 又 表 聚
2023年石油破乳剂行业市场研究报告
2023年石油破乳剂行业市场研究报告石油破乳剂是指用于去除石油水合物,提高石油采收率的一种特殊化学剂。
石油破乳剂行业是一个具有巨大市场潜力的行业,随着全球石油资源的逐渐枯竭,对于提高石油采收率的需求越来越高。
下面是一份关于石油破乳剂行业市场研究报告。
一、行业概述石油破乳剂是一种用于去除石油水合物的化学剂,通过改变石油水合物分散态和聚集态之间的平衡,降低表面张力,使之变成微小颗粒而不是水合物,从而促进石油的流动性和采收率。
石油破乳剂行业是一个新兴行业,在国内外市场都具有很高的发展前景。
随着全球石油资源的逐渐枯竭,石油破乳剂的市场需求也在不断增加。
目前,全球各地都有大量的石油田和油井,需要使用石油破乳剂来提高采收率。
二、市场需求目前,全球石油产量一直在增长,但石油资源的开采效率却并不高。
很多石油仍然被束缚在水合物中无法采集,导致资源浪费。
因此,提高采收率成为了石油行业的一个重要课题。
石油破乳剂具有良好的石油水合物解离性能,可以有效地降低水合物的粘度,提高石油的流动性,从而提高石油的采收率。
因此,石油破乳剂市场需求很大,有很大的发展空间。
三、市场竞争目前,全球范围内有很多石油破乳剂生产企业,市场竞争比较激烈。
主要竞争者有国内外的化工企业,如巴斯夫、多佛等。
竞争主要体现在技术研发和产品质量上。
石油破乳剂的研发需要投入大量的资金和人力进行实验和测试,只有具备先进的技术和优质的产品,才能在市场上占据一席之地。
此外,价格也是一个竞争的重要方面。
由于目前市场上石油破乳剂品牌众多,价格竞争比较激烈。
因此,降低生产成本,提高产品价格竞争力是企业的重要任务。
四、发展趋势未来石油破乳剂行业的发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 技术创新:随着科技的发展,石油破乳剂的研发将会越来越先进。
未来可能出现更高效的石油破乳剂,能够更好地提高石油采收率。
2. 绿色环保:由于石油破乳剂是一种化学剂,对环境会有一定的影响。
未来的发展趋势将会更加注重绿色环保,探索出更环保的石油破乳剂生产技术。
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国外情况 1.1研发简史
原油破乳剂是油田化学剂中的一大类产品。国外
涉及原油破乳剂的最早一篇文献发表于1914年, Barnickel的专利[1]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 Chem Abst,1914,8:2 058)。从1914年算起, 原油破乳剂已有95年历史。国外用表面活性剂作 原油破乳剂是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。
(9)复配破乳剂 二元及多元复配物,破乳效果好于任
一单剂。
附 录
国外原油破乳剂发展简况 文献调查报告之一 1977年11月 国外原油破乳剂发展简况 文献调查报告之二 1978年4月 国外原油破乳剂发展简况 文献调查报告之三 1984年3月 原油破乳剂文献摘要 文献调查报告之四 1988年9月 回顾破乳剂七十年的发展过程,大致经过三个发展阶段: 用油脂做原料,合成磺酸盐、硫酸盐等古典的表面活性剂; 用石油化工合成原料, 生产表面活性剂,尤其是由氧化烯烃制 成的嵌段聚合物-聚乙二醇醚及其酯类; 目前阶段,根据新发展的有机技术衍行出来的特殊表面活性剂 及各种均聚物。
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Oп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、C10-20高碳醇等一元醇以及多 元醇如乙二醇、丙二醇、已糖醇、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。
采油用剂 赵福麟著 1997年6月
下面介绍三代破乳剂中重要的破乳剂:
1.第一代破乳剂
(1)羧酸盐型
环烷酸盐
(CH2)n COOM
CH3
脂肪酸盐
(2)硫酸酯盐型
R—COOM R—OSO3M R—SO3M R —SO3M R— —SO3M
烷基硫酸酯盐
(3Hale Waihona Puke 磺酸盐型 烷基磺酸盐
烷基苯磺酸盐
烷基萘磺酸盐
丁二酸二烷基酯磺酸盐ROOC—CH2
ROOC—CH—SO3M
2.第二代破乳剂
(1)OP型 RR
—O—[CH2CH2O]n—H
(2)平平加型
R—O—[—CH2CH2O—]n—H
(3)吐温型
OH ( OH2CH2C ) n3OHC——CHO
(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(如前 苏联的AH-2,脂烃链平均碳数为15)及高 碳数烷基咪唑啉类。 (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。
伯胺、仲胺可以作为起
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;扩大破乳剂对原油的 适用范围,克服破乳剂专业 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。
( CH2CH2O ) n2H
R—C
O——CH2——CH— CH CH2 0 O ( CH2CH2O ) n1 H
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 乳剂脱水效率低,可与地层水中的多价金属离子 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,并对磺酸盐的破 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HчK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Chem Abst,1967,66:87 251)。 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。
(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5004000。 (3)聚磷酸酯 通式 如下的线型聚磷酸 酯:
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5x103-1x104, 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。
1.2原油破乳剂类型
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。 (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。