（应用化学专业论文）净水型破乳剂的研制.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 净水型破乳剂的研制 应用化学 马希斐( 签名 徐家业( 签名) 摘要 随着原油开采进入中后期，化学驱和水驱在国内各大油田的广泛应用使得原油乳化 现象加重，破乳脱水后产生大量的污水，不但影响原油产量，还增加了污水处理难度， 因此要求我们根据油田现场实际研制出一种净水型破乳剂，在保证破乳剂脱水性能的前 提下，重点考虑破乳过程中的净水作用，既降低油田采油成本，又提高经济效益。本文 按此要求做了以下工作： 通过正交试验确定合成絮凝剂聚硅酸铝铁的最佳聚合条件，将絮凝剂与多种破乳剂 复配后分别筛选出适合河南稠油、河南采油九队油、咸阳炼厂用油的破乳剂，并优选针 对以上三种原油复配时的各反应条件。实验结果表明：破乳剂与聚硅酸铝铁复配后脱出 的水明显变清，说明达到了净水的预期效果；用己二酸对聚醚b 7 0 进行扩链后再用三乙 撑四胺对扩链聚醚进行支化，分别优化针对河南混合油、杜里原油、咸阳炼厂用油最佳 的扩链及支化比例，实验结果表明：扩链时b 7 0 与己二酸最佳的物质的量之比为i ：i 2 ， 支化时b 7 0 k 与三乙撑四胺物质的量之比为1 ：1 5 ；合成二甲基十二烷基叔胺一二甲胺一 环氧氯丙烷阳离子聚合物，分别优化针对河南混合油、杜里原油、咸阳炼厂用油最佳的 单体比例，并将按最优单体比合成的阳离子聚合物与有效的破乳剂复配，实验结果表明： 二甲基十二烷基叔胺与二甲胺最佳的物质的量之比为1 ：4 。利用组合化学法的组合原理选 择结构、性能相近的模块( p e 6 0 p e l 0 0 0 ) 与另一模块( p p g 9 0 0 p p g l 8 0 0 ) 反应合成 聚乙二醇一聚丙二醇一顺丁烯二酸酐聚合物，确定针对河南混合油、杜里原油、江苏原 油采用的聚乙二醇及聚丙二醇最佳的相对分子质量，利用正交实验优化聚合条件，结果 表明：聚乙二醇的最佳相对分子质量为1 0 6 ，聚丙二醇的最佳相对分子质量为1 8 0 0 。 测定了b 7 0 扩链及支化产物的界面张力，寻找界面张力与破乳能力的关系，对合成 产物进行红外谱图分析，了解产物官能团的变化及分子结构。 关键词：破乳净水改性阳离子聚合物组合化学 论文类型：应用研究 n 英文摘要 s u h j e e t ： s p e c i a f i t y ： n a m e ： l n s t r u e t o r p r e p a r a t i o no f w a t e rp u r i f y i n gd e m u l s i f i e r a p p l i e dc h e m i s t y m a x 洫i ( s 咖a t i i 代) 塑苎盈巨 x u j i a y e ( s i g n a t u r e ) j c b k ：p a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ep r o g r e s so fc r u d eo i le x t r a c t i o n , t h ec h e m i c a lf l o o d i n ga n dt h ew a t e r f l o o d i n gh a se x t e n s i v ea p p l i c a t i o ni nt h ed o m e s t i cf e l d 1 1 地p h e n o m e n o na g g r a v a t e st h e c r u d eo i le m u l s i f i c a t i o n , a n dt h ed e m u l s i f i c a t i o na n dd e h y d r a t i o np r o d u c e st h em a s s i v e s e w a g e i tn o to n l yi n f l u e n c e sc r u d eo i lo u t p u t , b u ta l s om a k e st h ed i s p o s a lo ft h es e w a g e m o r ed i 伍c u l t t h e r e f o r ei tr e q u e s t su st od e v e l o po n ek i n do f w a t e rp u r i f y i n gd e m u l s i f i e r o n t h ep r e m i s eo fe n s u r i n gd e m u l s i f i e r sd e h y d r a t ef u n c t i o n , e n h a n c i n gi t sw a t e rp u r i f y i n ge f f e c t s i tb o t hr e d u c e st h eo i lf i e l dp r o d u c t i o nc o s t , a n di n c r e a s e st h ee c o n o l l l i ce f f i c i e n c y t l l i sa r t i c l e h a sd o n ef o l l o w i n g j o b sa c c o r d i n gt ot h i sr e q u e s t 1 1 他o p t i m u mp o l y m e r i z a t i o nc o n d i t i o n so fc o m p o s i n gp o l y s i l i c a t ea l u m i n u mf e r r i c s a l t f l o c c u l a n tw a sd e t e r m i n e dt h r o u g ht h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t ，a n dc o m b i n e dt h ef l o c c u l a n t w i t hm a n yk i n d so fd e m u l s i f i e r st h e ns c r e e n e dt h eb e s tf o r m u l as e p a r a t e l yw h i c hs u i t st h e h e n a nh e a v yo i l ，t h en i n t ho i lp r o d u c t i o nc r e wo fh e n a no i l sa n dt h ex i a n y a n gr e f i n e r yo i l ， a n do p t i m i z e dc o m b i n a t i o nc o n d i t i o n si nv i e wo fa b o v et h r e ek i n d so fc r u d eo i l 1 1 1 e e x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：a f t e rd e m u l s i f i e rc o m b i n a t e dw i t ht h ef l o c c u l a n tt h ew a t e r d e h y d r a t e df r o mo i lb e c o m e sc l e a ro b v i o u s l ya n dh a sa c h i e v e dw a t e rp u r i f y i n ge f f e c t ； e x p e n d i n gr e a c t i o ni sc a r r i e do u tb yt h ep o l y e t h e rb 7 0 w i t l lt h ea d i p i ca c i d t h e nb r a n c h i n g r e a c t i o ni sc a r r i e do u tb yt h ec h a i ne x p e n d i n gr e s u l t a n tw i t ht r i e t h y l e n e t r e t r a m i n e ，a n dt h e o p t i m u mr a wm a t e r i a lr a t i ow h i c hs n i t st h eh e n a nm i x t i l r eo i l t l l ed u l io i l 。t h ex i a n y a n g r e f i n e r yo i li so b t a i n e df r o mt h er e s u l t so ft h ed e m u l s i f y i n ge x p e r i m e n t so ft h em o d i f i e d p r o d u c t s t h er e s u l t si n d i c a t et h a t ：t h eo p t i m u mm o l er a t i oo fb 7 0a n da d i p i ca c i di s1 ：1 2 ： c h a i ne x p e n d i n gr e s u l t a n ta n dt r i e t h y l e n e t r e t r a m i n ei s1 ：1 5 ：n 艟c a t i o n i cp o l y m e ro f n , n - d i m e t y l i a l k y l ( d o d e c y l ) a m i n e - d i m e t h y l a m i n e - e p i c h l o r o h y d r i n i s s y n t h e s i z e da n dt h e o p t i m u mr a wm a t e r i a lm o l er a t i ow h i c hs u i t st h eh e n a nm i x t l | r eo i l ，t h ed u l lo i l ，t h e x i a n y a n gr e f i n e r yo i li so b t a i n e df r o mt h em s u l t so ft h ed e m u l s i f y i n ge x p e r i m e m so ft h e c a t i o n i cp o l y m e r , t h e nc o m b i n e dt h ec a t i o n i cp o l y m e rw h i c hi ss y n t h e s i z e da c c o r d i n gt ot h e o p t i m u mm o l er a t i ow i t ht h ee f f e c t i v ed e r n u l s i f i e r t h er e s u l t si n d i c a t et h a t ：t h eo p t i m u mm o l e r a t i oo fn ，n d i m e t y l i a l k y l ( d o d e c y l ) a m i n ea n dd i m e t h y l a m i n ei sl ：4 ；t h ep o l y e t h c rm o d u l e ( p e 6 0 - p e l 0 0 0 ) a n da n o t h e rm o d u l eo p g 9 0 啪g 1 8 0 0 ) w h i c hh a v e c l o s e - s t r u c t u r e s c l o s e - p e r f o r m a n c ea r ec h o s eb yu s i n gt h ec o m b i n a t i o np r i n c i p l eo fc o m b i n a t o r i a lc h e m i s t r y , a n dt h ep o l y m e ro fp o l y e t h y l e n eg l y c o l p o l y p r o p y l e n e g l y c o l - m a l e i ca n h y d r i d e i s i s y n t h e s i z e d t h eo p t i m u mm o l e c u l a rw e i g h to fp o l y e t h y l e n eg l y c o la n dp o l y p r o p y l e n eg l y c o l w 融s u i tt h eh e n a nm i x b i r eo i l ，t h ed u f fo i l ，t h ej i a n g s u o i la r co b t a i n e df r o mt h er e s u l t so f t h ed 鼬n l s i 玲i n ge x p e r i m e n t so f t h ep o l y m e r , a n dt h eo p t i m u mp l o y m e r i z a f i o nc o n d i t i o n sa 托 d e t e r m i n e db yt h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t t h er e s u l t si n d i c a t et h a t ：t h eo p t i m u mm o l e c u l a r w e i g h to fp o l y e t h y l e n eg l y c o li s1 0 6 ；t h eo p t i m u mm o l e c u l a rw e i g h to fp o l y p r o p y l e n eg l y c o l i s l 8 0 0 t h ei n t e r r a c i a lt e n s i o no fm o d i f i e dp r o d u c t so fb 7 0w a sd e t e r m i n e dt os e e kt h e m l a t i o n s l f i po f t h e i n t e r r a c i a lt e n s i o na n dt h ed e m u l s i f i c a t i o na b i l i t y t h ep r o d u c t ss y n t h e s i z e d i nt h i sp a p e ra r ca n a l y z e d 缸o u g hi n f r a r c ds p e c t r o m e t r ya n dt h es m l c t u r a lc h a n g e sa f ea l s o 姐a l y z e d k e y w o r d s ：d e m u l s i f i c a t i o n ，w a t e rp u r i f i c a t i o n ，m o d i f i c a t i o n ，c a t i o n i cp o l y m e r , c o m b i n a t o r i a lc h e m i s t r y t h e s i s ：a p p l i e ds t u d y 1 v 主要符号表 主要符号表 p s a f 一表示絮凝剂聚硅酸铝铁。 s 一聚硅酸铝铁的缩写，b 7 0 s 表示聚醚b 7 0 与聚硅酸铝铁复配后的破乳剂，2 # s 表示聚醚2 群与聚硅酸铝铁复配后的破乳剂，其他的符号如b 7 0 ks ，a p 2 2 1 s 等含义 类似。 b 7 0 k 一表示以己二醇作为扩链剂对b 7 0 进行扩链改性后的产物。 b 7 0 k a 一表示以三乙撑四胺作为支化剂对b 7 0 k 进行支化改性后的产物。 s e r h 一表示二甲基十二烷基叔胺一二甲胺一环氧氯丙烷阳离子聚合物。 s s r h 一表示十二伯胺一二甲胺一环氧氯丙烷阳离子聚合物 s b l m 一表示十八伯胺一二甲胺一环氧氯丙烷阳离子聚合物 p e 6 0 p e l o o o 一表示相对分子质量为1 0 6 1 0 0 0 的聚乙二醇。 p p g 9 0 0 p p g l 8 0 0 一表示相对分子质量为9 0 0 1 8 0 0 的聚丙二醇。 b 7 0 k 1 2 一b 7 0 表示一种聚醚，k 表示扩链剂己二酸，1 2 表示b 7 0 与己二酸的物质 的量之比为l ：1 2 ，其它的符号如b 7 0 k 1 0 、b 7 0 k i 4 等含义类似，均为扩链反应产 物的名称。 b 7 0 k 2o a l5 - - b 7 0 k 2 0 表示聚醚b 7 0 的扩链产物，a 表示三乙撑四胺，1 5 表示b 7 0 k 与三乙撑四胺物质的量之比为l ：1 5 。 p e l 0 6 p p g l 8 0 0 m a 一表示聚乙二醇一聚丙二醇一顺丁烯二酸酐的聚合物，p e l 0 6 表示相对分子质量为1 0 6 的一缩二乙二醇，p p g i $ 0 0 表示相对分子质量为1 9 0 0 的 聚丙二醇。 砌 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：壹叠垒 r 期：弦口z 岁, p 5 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接 相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名： 导师签名 尘越 缒 同期：硼7 ， 日期：趣2 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 近年来，随着原油开采进入中后期，原油中胶质，沥青质含量增加，使得原油乳状 液更加稳定；加上采油技术的不断开发，化学驱在国内各大油田的应用越来越广泛，由 于化学驱中碱、表面活性剂和聚合物的加入，改变了常规原油采出液的状态，乳化现象加重， 并使破乳过程变得复杂使原油的组分交得更加复杂，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i 。原油中含有以上杂质，会增加泵，管线和储罐 负荷，引起金属表面腐蚀和结垢；而排放的水中含杂质也会造成环境污染和原油浪费。 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净化，故净水型破乳剂研究非常必要。 1 2 破乳剂国内外研究及应用现状 1 2 1 国外研究及应用现状 8 0 年代后期以来，国外( 主要是美国) 破乳剂的发展研究现状具有代表性的有以下 几种： a 丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯与聚氧丙烯聚氧乙烯的共聚物1 2 l 十奸镬船4 c 邶* w 卜h c h ：l 。c h ：h 上c s：n。i lj c h 3 吼鲜再2 它是在美国j e f f e r s o n 公司产品基础上与c s 2 , n a o h 反应生成二硫代氨基甲酸盐，再 与甲醛，亚硫酸氢盐发生m a n n i c h 反应而得。对处理o w 型乳状液特有效，尤其是处理 含油污水。专利报道瓶试时加入此物质5 m g l 2 5 m g l ，去除水中油可达9 0 9 5 ， 西安石油大学硕士学位论文 使水中含油量从几百m e , m 可以降至十几m g ，l 以下。 c 阳离子酰胺化合物1 4 1 珏丑 一s ；c ：叱卜r 2 ”嚣一 r t r b r c 。极差大的因素意味着 它的两个水平对透光率所造成的差别比较大，是重要因素，而极差小的因素是次要的因 素，因此，影响因素的主次顺序为：a d b c 。又根据k 值的计算结果，最优的水平拟 1 8 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 定为a l b 2 c l d 3 ，按此水平进行聚硅酸铝铁的制备，并加入原油脱出的水中，测定透光率 比与实验结果好的a 1 8 1 c 1 d l 的透光率还高。由上可知，最优聚合条件为：舢”及f e ”物 质的量之和与s i 0 2 物质的量之比为l ：l ，砧3 + 与f e 3 + 的物质的量之比为l ：1 ，s i 0 2 的质量 百分含量为2 5 ，聚硅酸聚合时的p h 值为4 5 。 表2 - 3 正交试验结果分析 ( a 1 3 + + f ) ，s i 0 2 a 1 1 f e 3 +s i 0 2 含量p h 值 水平 ( a ) ，( r e e l ) ( b ) ，( t 0 0 1 )( c ) 0 3 ) 6 8 1 6 7 5 2 7 0 0 2 0 7 0 0 4 7 4 6 7 4 9 5 6 7 5 5 5 3 6 5 0 0 1 9 o 3 5 0 3 3 3 4 6 4 6 7 4 4 7 6 7 5 5 6 6 4 5 3 0 0 0 3 1 7 3 3 5 6 8 3 3 2 5 1 0 0 2 最优水平 a ib 2c i d 3 2 4 2 确定适合河南稠油的复配方案 2 4 2 1 筛选针对河南稠油有效的破乳剂 按最优条件合成聚硅酸铝铁，并与以下2 1 种破乳剂按2 2 2 的方法复配。其中 a p 2 0 4 0 、a e 2 0 3 0 、a e 2 0 3 0 k 以水溶；b 7 0 、b 7 0 k 、2 群、3 撑k 、a p 2 2 4 2 、a p 2 2 1 、a p 2 2 1 k 、 e 2 、e 2 k 、x p i 5 0 8 5 、j m l 5 8 、j m l 8 5 、b 6 1 、b 6 1 k 、b 6 4 k 0 9 、b 6 4 以甲醇溶解，复 配好后按计算量加入河南稠油中进行破乳脱水实验，测试其脱水及净水效果，具体数据 见表2 - 4 ： 表2 - 42 1 种破乳剂与p s a f 复配后脱水净水效果 序号名称水色 透光率鸬脱水率鸬 a p 2 2 4 2s a p 2 0 4 0 s a e 2 0 3 0 s a e 2 0 3 0 l ( s a p 2 2 1s a p 2 2 l k s e 2s e 2 ks ) 四i - 5 0 8 5 s j m l 5 8s + + + 清 清 + + 清 清 + + 清 + + + + + + 浑 4 7 0 6 8 7 8 0 5 4 0 4 8 0 8 7 7 3 3 5 8 7 3 1 1 0 1 0 5 3 2 2 2 7 o 5 1 7 5 0 9 2 1 8 2 2 5 3 5 8 3 7 5 2 2 5 2 2 5 1 1j m l 8 5s清 6 2 82 0 2 1 9 h b b r 一斛 l 2 3 4 5 6 7 8 9 m 西安石油大学硕士学位论文 注：原油一河南稠油，温度= 8 0 c ，加剂量= 2 0 0 m g l ，“+ ”代表黄色程度。 按表2 - 4 中的数据对以上2 1 种破乳剂分别按脱水率和透光率排名，见表2 5 和表2 - 6 ： 表2 - 5 脱水率排名 综合表2 5 和表2 - 6 中的排名知：对于河南稠油，与p s a f 复配后有较好效果的破 乳剂为b 7 0 及b 7 0 k 。 2 4 2 2 优选复配时所用溶剂 以甲醇和无水乙醇作溶剂，固定溶剂加入质量占总质量的2 5 ，去离子水的质量占 总质量的5 ，b 7 0 质量百分数为3 0 ，p s a f 质量百分数为4 0 。配好后静置一夜观察 2 0 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 溶液状态，发现以乙醇作为溶剂的在静置一夜后溶液混合不均匀，呈乳白色；以甲醇作 为溶剂的溶解性比乙醇好，呈红褐色溶液，所以甲醇即为最佳溶剂。 2 4 2 3 优选与b 7 0 ，b 7 0 k 复配的p s a f 聚合时最佳p h 值 按2 2 2 的方法及2 4 1 中a 、b 、c 因素的最优条件配制p & 蟠，因为聚硅酸聚合时 p h 值的不同会影响到聚硅酸铝铁的稳定性，所以在最优水平p h - - - 4 5 附近取5 个值：3 5 ， 4 0 ，4 5 ，5 0 ，5 5 ，在制备时将聚硅酸聚合时的p h 值分别调节到这5 个点，再将聚合 好的p s a f 与b 7 0 按一定的比例复配，因为b 7 0 k 的破乳效果也好，所以也将p s a f 与 b 7 0 k 按一定的比例复配，将这l o 个样品稀释到一定浓度，添加到河南稠油中，测试l o 个样品的脱水净水效果。具体数据见表2 7 ： 表2 - 7 不同洲聚合的p s f 与b 7 0 及b 7 0 k 复配后的脱水净水效果 注：原油一河南稠油，温度= 8 0 ，加剂量= 2 0 0 m g l 。 由表2 7 可看出对于b 7 0 s ，随着p s a f 制备时聚硅酸聚合的p l - i 值的增加，脱水率 不断减小，数据显示p h = 3 5 时脱水率最高，在此值透光率也较高，所以综合脱水率和 透光率知合成针对河南稠油的破乳剂时，与b 7 0 复配的p s a f 最佳聚合的p h 为3 5 。 对于b 7 0 k s ，随着p s a f 制备时聚硅酸聚合的p n 值的增加，脱水率先增后减，透 光率也呈同样趋势，在p h - - - - 4 0 时脱水率及透光率均达到最高值，所以综合脱水率和透 光率知合成针对河南稠油的破乳剂时，与b 7 0 k 复配的p s a f 最佳聚合的p h 为4 0 2 4 2 4 优选b 7 0 ，b 7 0 k 与p s a f 复配时的最佳比例 按2 2 2 的方法，用2 4 1 中a 、b 、c 因素及2 4 2 3 中d 因素的最优水平配制p s a f ， 再将b 7 0 圾b 7 0 k 分别与p s a f 复配，b 7 0 及b 7 0 k 与p s a f 复配时质量之比分别为1 ：1 ， 1 ：o 8 ，l ：o 6 ，l ：0 4 ，l ：o 2 ，以2 0 0m g l 的加剂量加入河南稠油中，脱水净水效果见表 2 - 8 ： 从表2 8 可看出，随着p s a f 在与b 7 0 复配时比例的减少，脱水率先增后减，透光 率也一样，且都在1 ：0 8 时达到最大值，所以综合脱水率与透光率，对于河南稠油，b 7 0 2 1 西安石油大学硕士学位论文 与p s a f 复配的最佳质量之比为1 ：0 8 。 随着p s a f 在与b 7 0 k 复配时比例的减少，脱水率与透光率也不断减小，所以综合 脱水率与透光率知，对于河南稠油，b 7 0 k 与p s a f 复配的最佳质量之比为l ：1 o 。 表2 - 8b 7 0 及b 7 0 k 与p s a f 按不同比例复配时的脱水净水效果 注：原油一河南稠油，温度= 8 0 ，加剂量= 2 0 0 m z l 。 2 4 2 5 优选复配时溶剂最佳比例 按2 2 2 的方法将b 7 0 及b 7 0 k 分别与p s a f 复配，因b 7 0 及b 7 0 k 不溶于水，溶于 甲醇，p s a f 溶于水，所以需确定甲醇与水的最佳比例使复配后产物在原油中发挥出最 佳效果。按以上最优比例固定b 7 0 与p s a f 的质量比为1 ：0 8 ，b 7 0 的质量占总质量的 3 0 ，p s a f 的质量占总质量的2 4 ；固定b 7 0 k 与p s a f 的质量比为1 ：l ，b 7 0 k 与p s a f 的质量各占总质量的3 0 ，甲醇与水的质量之比分别按5 ：1 ，4 ：1 ，3 ：1 ，2 ：l 复配，配好 后静置一夜观察溶液状态，可看出b 7 0 及b 7 0 k 分别与p s a f 复配时所用溶剂甲醇与水 的质量之比为3 ：1 时溶液为混合均匀的清液，无分层无沉淀，所以甲醇与水的最佳质量 比为3 ：1 。 2 4 3 确定适合河南采油九队油的复配方案 2 4 3 1 筛选针对河南采油九队油有效的破乳剂 按最优条件合成聚硅酸铝铁p s a f ，并与以下1 2 种破乳剂按2 2 2 的方法复配。其 中a p 2 0 4 0 、a e 2 0 3 0 、a e 2 0 3 0 k 以水溶；b 7 0 、b 7 0 k 、2 # 、3 # k 、a p 2 2 1 、a p 2 2 1 k 、 a p 2 2 4 2 、e 2 、e 2 k 以甲醇溶解，复配好后按计算量加入河南采油九队油中进行破乳脱 水实验，测试其脱水及净水效果，由于脱水率均较低，导致抽出来的水太少，无法测透 光率，所以无透光率的数据。脱水率数据见表2 - 9 ： 从表2 - 9 中所示脱水率可看出对于河南采油九队油，与p s a f 复配后效果最优的破 乳剂为2 群。 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 注：原油一河南采油九队油，1 = 5 0 c ，加剂t = 5 0 m g l ，“+ ”代表挂壁程度 2 4 3 2 优选与2 群复配的p s a f 聚合时最佳p h 值 具体原因及方法同2 4 2 3 。将按5 个不同p h 值聚合的聚硅酸铝铁与硝按质量比为 1 ：1 0 复配得5 个样品，分别稀释到一定浓度后添加到河南采油九队油中，测试脱水净水 效果。具体数据见表2 1 0 ： 表2 - 1 0 不同p h 聚合的p s f 与2 # 复配后脱水净水效果 注：原油一河南采油九队油，1 - - 5 0 ( 2 ，加剂量= 5 0 m e , l ，“+ ”代表挂壁程度。 由表2 1 0 可看出随着p h 值的增加，脱水率先增后减，数据显示p n = 4 5 时脱水率 达到最高值，透光率也较高，所以综合脱水率和透光率知合成针对河南采油九队油的破 乳剂，与2 撑复配的p s a f 最佳聚合的p h 为4 5 。 2 4 3 3 优选2 群与p s a f 复配时的最佳比例 按2 2 2 的方法将硝与p s a f 复配，2 群与p s a f 复配的比例分别按其质量比为1 ：1 0 ， 1 ：0 8 ，1 ：o 6 ，1 ：o 4 ，1 ：0 2 来配制，然后稀释到一定浓度，按计算量加入河南采油九队油 中进行破乳脱水实验，测试脱水净水效果，具体见表2 - 1 1 ： 西安石油大学硕士学位论文 注：原油一河南采油九队油，t = 5 0 。加剂量= 5 0 m g c l ，“+ ”代表挂壁程度。 由表2 1 1 可知随着p s a f 在与2 撑复配时比例的减少，脱水率逐渐减小，透光率也呈 下降趋势，所以综合脱水率与透光率，对于河南采油九队油，2 群与p s a f 复配的最佳质 量比为l ：1 0 。 2 4 3 4 优选复配时溶剂最佳比例 因2 牟也不溶于水，溶于甲酵，所以目的及方法同2 4 2 5 ，按上述最优条件固定2 群 与p s a f 的质量之比为1 ：1 ，各占总质量的3 0 ，甲醇与水的质量之比分别按5 ：1 ，4 ：1 ， 3 ：1 ，2 ：1 复配，配好后静置一夜观察溶液状态，发现当甲醇与水的质量比为4 ：l 时溶液 混合均匀，而其他质量比的溶液均有分层现象，下层有少量沉淀，所以最佳比例是：甲 醇与水的质量比为4 ：1 。 2 4 3 5 确定2 # s 的最佳加剂量 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，须筛选破乳剂的最佳用量。由表2 - 9 2 1 l 知当2 # s 的加剂量为 5 0 m g l 时脱水率很低，提高到1 5 0 m g l 时脱水率有显著提高，所以设定5 0 m e j l ，7 5 m g l ， 1 0 0 m g l ，1 2 5 m g l ，1 5 0 m g l ，1 7 5 m g l 这6 个递增的数值，按这些加剂量分别将2 # s 加入河南采油九队油中，进行破乳脱水实验，观察脱水净水效果以确定最佳加剂量，具 体数据见表2 1 2 ： 表2 - 1 26 个加剂量的2 撼的脱水净水效果 注：原油一河南采油九队油，t = 5 0 4 c ，“+ ”代表挂壁程度。 根据上表2 1 2 的数据作加剂量与脱水率效果图2 1 ： 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 7 。 誉 羹5 0 簦 柏 3 0 园 柏8 01 0 01 2 01 4 01 8 0 1 8 0 加剂量( r a g l ) 图2 18 个加剂量的2 髂的脱水效果 从图2 1 可看出，随着加剂量的增加脱水率也增加，但是当加剂量高于1 5 0m p j l 时， 脱水率不再增加，反而有所下降。所以对于河南采油九队油，2 # s 的最佳加剂量为1 5 0 m g l 2 4 4 确定适合咸阳炼厂用油的复配方案 2 4 4 1 筛选针对咸阳炼厂用油有效的破乳剂 按最优条件合成聚硅酸铝铁p s a f ，并与以下1 2 种破乳剂按2 2 2 的方法复配。其 中a p 2 0 4 0 、a e 2 0 3 0 、a e 2 0 3 0 k 以水溶；b 7 0 、 b 7 0 k 、2 撑、3 撑k 、a p 2 2 1 、a p 2 2 1 k 、 a p 2 2 4 2 e 2 、e 2 k 以甲醇溶解，复配好后按计算量加入咸阳炼厂用油中进行破乳脱水实 验，测试其脱水及净水效果，脱水率数据见表2 - 1 3 ： 破乳脱水实验条件： 原油一咸阳炼厂用油，t = 5 0 ，加剂量= 0 m g l 。 从下表2 1 3 中所示脱水率及透光率可看出对于咸阳炼厂用油，与p s a f 复配后脱水 净水效果好的破乳剂为b 7 0 与a p 2 2 1 。 堡耋互垫丕堂堡主堂垡笙苎 壅! ：! ! 三跫壁塾型皇堕坚兰墼垦塑些查整墨 序号 破乳剂挂壁现象透光率，脱水率 b 7 0 s 2 群s a e 2 0 3 0 k s a p 2 2 1 s a p 2 2 l k s b 7 0 k s 3 # s 3 嬲 a e 2 0 3 0 s a p 2 2 4 2 s a p 2 0 4 0 s + + + + + + + + + + + + + + + + + 4 - 9 8 4 9 5 6 9 7 5 9 6 5 9 3 1 9 3 7 9 5 0 9 4 6 9 5 4 8 9 7 9 4 2 9 2 9 8 4 6 8 5 7 9 3 8 8 7 6 4 6 2 6 9 2 7 7 6 9 2 4 6 2 8 4 6 1 2 e 2 s+ + 9 7 27 1 4 2 4 4 2 优选与b 7 0 ，a p 2 2 1 复配的p s a f 聚合时最佳p h 值 具体原因及方法同2 4 2 3 。将按5 个不同p h 值聚合的聚硅酸铝铁分别与b 7 0 及 a p 2 2 1 按质量比为l ：1 0 复配得l o 个样品，将这l o 个样品稀释到一定浓度，添加到咸 阳炼厂用油中，测试1 0 个样品的脱水净水效果。具体数据见表2 1 4 ： 表2 1 4 不同p h 聚合的p s a f 与b 7 0 ，a p 2 2 1 复配后脱水净水效果 序号破乳剂p s a f 的p h 值 挂壁现象透光率脱水率， 1 b 7 0 s3 5+862 8 4 6 2b 7 0 s 4 0+896 9 2 3 3b 7 0 s4 5+ +9 1 8 9 2 9 4 b t o s5 0+ - i -9 4 89 4 1 5b ? 0 s 5 5- i - + + 8 3 69 2 3 6a p 2 2 1 s3 5 7 7 99 2 9 7 a p 2 2 1 s4 0+ + 7 8 71 0 0 8 a p 2 2 1 s4 5 7 8 1 9 2 9 9a p 2 2 1 s5 0 - t - +7 4 78 7 6 1 0 a p 2 2 1 s5 5 + - 1 -6 6 28 7 6 注：原油一咸阳炼厂用油，t = 5 0 c ，加剂量= 1 5m g l ，“- t - ”代表挂壁程度。 由表2 1 4 可看出随着配制p s a f 时聚硅酸聚合的p h 值的增加，脱水率先增后减， 透光率也呈同样趋势，b 7 0 s 在p h = 5 0 时脱水率及透光率达到最高值，a p 2 2 1 s 在p h = 4 0 时脱水率及透光率达到最高值，所以综合脱水率和透光率知合成针对咸阳炼厂用油 1 2 3 4 5 6 7 s 9 m n 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 的破乳剂时，与b 7 0 复配的p s a f 最佳的p h 为5 o ；与a p 2 2 1 复配的p s a f 最佳的p h 为4 0 。 2 4 4 3 优选b 7 0 ，a p 2 2 1 与p s a f 复配时的最佳比例 按2 2 2 的方法将b 7 0 及a p 2 2 1 分别与p s a f 复配，b 7 0 及a p 2 2 1 分别与p s a f 按 其质量比为1 ：1 ，l ：o 8 ，1 ：0 6 ，1 ：0 4 ，1 ：0 2 来配制，然后稀释到一定浓度，以1 5m g ，l 的加剂量加入威阳炼厂用油中进行破乳脱水实验，测试脱水净水效果，具体见表2 - 1 5 ： 表2 - 1 5b 7 0 及a p 2 2 1 分别与陌 f 按不同比例复配时的脱水净水效果 注：原油一成阳炼厂用油，t = 5 0 ，加剂量= 1 5m g l ，“+ ”代表挂壁程度。 从表2 1 5 可看出，随着p s a f 在与b 7 0 及a p 2 2 1 分别复配时比例的减少，脱水率 先增后减，b 7 0 ：s = i ：o 8 及l ：o 6 时脱水率均为1 0 0 ，但b 7 0 ：s = i ：o 8 时的透光率为8 6 5 低于b 7 0 ：s = 1 ：0 6 时的9 8 5 ，所以综合脱水率与透光率知，对于咸阳炼厂用油，b 7 0 与 p s a f 复配最佳的质量比为1 ：0 6 ；a p 2 2 1 ：s = l ：0 6 时脱水率与透光率均达到最高值，所 以a p 2 2 1 与p s a f 复配最佳的质量比为1 ：0 6 。 2 4 4 4 优选复配时溶剂最佳比例 因a p 2 2 1 也不溶于水，溶于甲醇，所以目的及方法同2 4 2 5 ，按上述最优条件固定 a p 2 2 1 与p s a f 的质量比为1 ：0 6 ，a p 2 2 1 的质量占总质量百分数的3 0 ，甲醇与水的质 量比分别按为5 ：1 ，4 ：1 ，3 ：1 ，2 ：1 复配，配好后静置一夜观察溶液状态，发现只有当甲 醇与水的质量比为4 ：1 时为均匀相溶液，其他比例复配的溶液在静置一夜后出现分层现 象，下层有少许沉淀，由此知当a p 2 2 1 与p s a f 复配时甲醇与水的质量比为4 ：1 时溶液 状态最佳；2 4 2 5 小节已经分析过b 7 0 与p s a f 复配时甲醇与水的质量比为3 ：1 时溶液 状态最佳。 2 4 5 测试p s a f 的稳定性 由于p s a f 不稳定，在高温下长时间放置后易凝胶，影响与聚醚的混合状态，从而 西安石油大学硕士学位论文 影响复配后在原油中的脱水净水效果，所以在2 5 天内按各最优条件配制6 个p s a f 样， 再与聚醚按最优方案复配，加入相应的原油中测试其脱水净水效果，效果见表2 1 6 ，2 1 7 ， 2 1 8 ： 表2 - 1 6 不同时间配制的p s a f 与b 7 0 复配针对河南稠油的脱水净水效果 注：原油一河南稠油，t = 8 0 c ，加剂f = 2 0 0m 叽，“+ ”代表挂壁程度。 表2 - 1 7 不同时间配制的p s a f 与2 # 复配针对河南采油九队油的脱水净水效果 注：原油一河南采油九队油，t = 8 0 c ，加剂量= 1 5 0m g n ，“+ ”代表挂壁程度。 表2 1 8 不同时间配制的p s a f 与b 7 0 复配针对成阳炼厂用油的脱水净水效果 注：原油一咸阳炼厂用油，t = 5 0 c ，加剂量= 1 5 m g l ，“+ ”代表挂壁程度。 根据表2 1 6 ，2 1 7 ，2 1 8 的数据作图2 2 ，2 3 ，2 - 4 ： 第二章无机絮凝剂的合成及与聚醚的复配 卿 较 * 盘 话 馨 1 01 52 02 5 天数d 围2 吨不同时间配制的p s a f 与b 7 0 复配针对河南稠油的脱水净水效果 8 0 7 5 芝7 0 | 羹” 建 蔷6 0 翟 5 5 5 0 o o1 5 天数d 圉2 - 3 不同时间配制的陌 f 与