原油破乳剂研究及工业应用.doc

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1、 成人高等教育毕业设计（论文）题 目 原油破乳剂研究及工业应用学 生 屈培静 联系电话 15248415605 指导教师 张暹 评 阅 人 教学站点 西安产业技术学院 专 业 石油化工 完成日期 2010.3.18 原油破乳剂研究及工业应用摘要：介绍了原油破乳剂的作用，及其的发展过程与现状，同时介绍了破乳剂的破乳机理，并且详细说明了破乳剂的化学结构及性能，破乳过程，破乳剂的研制和选择，RHW-3 破乳剂的研究和工业应用状况。原油破乳剂的发明涉及一种原油破乳剂检验介质配制方法。该方法包括下列步骤：(1)将含水0.32.5(m/m)的原油糜?5的恒温水浴15分钟；(2)将质量比11的游离水和上述原

2、油置入1000ml 的塑料烧杯中；(3)将装有上述混合液的塑料烧杯置于451 的恒温水浴中进行搅拌，搅拌器转速范围在600r/m1500r/m，并计时37分钟，搅拌叶片离烧杯底部3cm。该方法具有操作简单、快捷、检测结果准确的特点。关键词：破乳剂；研究；应用Research and industrial application of crude oil demulsifier Abstract: Describes the role of crude oil demulsifiers, and the status of the development process and also int

3、roduced demulsifier demulsification mechanism, and details on the chemical structure and properties of demulsifiers, emulsion breaking process, the development and selection of demulsifier, RHW -3 demulsifier status of research and industrial applications. Crude oil demulsifier invention relates to

4、a method of preparation of crude oil demulsifier testing medium. The method includes the following steps: (1) water content 0.3% 2.5% (m / m) of crude oil Mi? 5 constant temperature water bath for 15 minutes; (2) mass ratio of 1:1 of free water and the crude oil into 1000ml plastic beaker; (3) plast

5、ic beaker containing the mixture placed in 45 1 constant temperature water bath for agitation, agitator speed range of 600r / m 1500r / m, and time 3 7 minutes , stirring blade from the beaker bottom 3cm. The method is simple, fast, accurate detection of features. Key words: Demulsifiers; research;

6、application目 录前言11.概述22 破乳剂的破乳机理我国原油破乳剂研发历史与现状33.原油乳化的理化实质44.原油破乳剂原理45.破乳剂分子结构及性能56.破乳剂的常见类型67.破乳剂的选择68. 破乳过程及影响原油乳状液体稳定性的因素99.破乳剂的研制910.RHW-3 破乳剂性能1011.工业应用1011.1 原油脱盐脱水工艺1011.2 破乳剂的配制1011.3 监测项目及控制指标1111.4 试验条件1112.试验结果1112.1 RHW3 破乳剂脱水效果1112.2 破乳剂脱盐脱水的效果比较1113.结论1214.高效破乳剂技术发展趋势12参考文献：15致谢16前言随着我

7、国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和应用,大量的表面活性剂用来驱油,使原油的组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐量逐年增加，这就加重了原油脱水脱盐的任务。原油中含有以上杂质，会增加泵和管线负荷，引起金属表面腐蚀和结聚；而排放的水中含油也会造成环境污染和原油浪费。不论从经济角度，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。原油乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一，本文讨论了我国原油破乳剂的发展历史及现状，解释了原油理化实质和原油破乳机理其次介绍了破乳剂分子结构及性能，破乳过程及影响原油乳状液体稳定性的

8、因，破乳剂的研制和破乳剂的选择，及RHW-3 破乳剂的研究和工业应用状况，最后介绍了高效破乳技术的发展趋势。1.概述原油本身是一种多组分混合物，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质，主要包括水以及溶解于水的无机盐、机械杂质（砂、粘土等）、游离的硫化氢、氯化氢等，以不同形式分散于原油中的胶质、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和应用，大量表面活性剂用来驱油、使原油的组分变得更加复杂,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。原油中含有以上杂质，会增加泵和管线负荷，引起金属表面腐蚀和结聚；而排放的水中含油也会造成环境污染和原油

9、浪费。不论从经济角度，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。原油乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一。目前石油工业最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳剂。随着油田原油开采程度的不断加深，挖掘油田产能的增产措施使用频率也越来越高，油井采出液的组成及性质也在发生不断的变化。由一次采油阶段的油包水(W/O)乳状液逐渐转化为二次采油后期和三次采油阶段的水包油(O/W)乳状液,从而加大了原油破乳脱水的困难。各油田为了解决高含水原油破乳脱水、稠油破乳、脱出污水含油率高等难题,先后研究应用了各种类型的破乳剂产品，尤其是高分子破乳剂。在石油开采和集输用化学品中,破乳剂用量

10、最大,所以它的研究应用引起了广泛的重视。为了提高破乳效率，不断的研制新的破乳剂，现在已由原来的低分子破乳剂发展到高分子甚至超高分子破乳剂。高分子破乳剂具有破乳能力强、破乳速度快、用量比少，破乳温度低的优点，成为当今破乳剂发展的主要方向，丙烯酸改性破乳剂是一种超高分子破乳剂。超高分子量的破乳剂具有用量低，破乳效率高,对各种原油乳状液适应性广等特点因此，原油破乳剂的研究及应用具有十分重要的意义。原油乳液在油品的生产和炼制中经常出现。世界上主要的粗品油都以一种乳液的形态产出。一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。其中之一是以一种极细的分散体如大约1mm直径的液滴悬浮于另一液体上这些液体的其中之一通常

11、为水，而另一个经常是油。油有可能极细地分散于水中。在这种情况下，乳液是一种水包油型。水被称作连续相，而油被称作分散相。相反地，如果油为连续相而水是分散相，乳液就称作油包水型。大多数的原油乳液属于这种类型水分子之间相互吸引，同样地，油分子之间也是如此。但是在单个的水分子和油分子之间存在排斥力。排斥力在油和水的界面发生作用。表面张力将此界面面积降到一个最低值。所以，水滴在油包水乳液中是球形的。此外，单个的水滴倾向于形成聚集体，聚集体的总面积比所有液滴面积总和小。因此，一种由纯水和纯油组成的乳液是不稳定的。分散相趋于凝集，而两个分离的层面因此而形成界面上的排斥力抵消，如通过特种化学品在界面上的累积可

12、降低表面张力。在技术上，许多情形通过加入熟知的乳化剂以生产稳定的乳液而开发利用这种作用。任何以这种方式起稳定作用的物质必须具有能使其同时与水分子和油分子互相作用化学组成，即它应含有一个亲水基团和一个疏水基团原油乳液因油中含有的天然物质而稳定。这些物质通常含有极性基团如羧基或酚基。它们可能以一种溶液或一种胶态分散体的形态存在。特别的影响是附着于末端。在此情形下，绝大多数的微粒分散于油相中并在油水界面累积，在此界面上，它们并排排列，极性基团指向水中。所以最后形成了一种物理稳定的界面层。像微粒层或石蜡结晶体似的固体包。以肉眼通常认识到的结果包覆在界面层中。这个机理解释了原油乳液的陈化和难于破除的事实

13、。从油田送往炼油厂的原油往往含盐、带水，且盐分主要存在于水中，而水则与原油形成了一种相对稳定的乳化液，如果不能通过破乳就很难达到脱水脱盐的目的，也就必然导致生产设备的腐蚀，并造成容器管道内壁结垢等现象。油品乳化问题可以说在原油储运和加工过程中经常出现，尤其是随着日益明显的原油劣质化趋势，因此如何高效解决原油乳化问题已经成为提高炼油厂工艺运行效率的一个首要问题。 原油破乳最常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形成的较大水滴顺利除去。在原油生产过程中，首先就是找到一种适合所加工原油性质的破乳剂，当然最好是广谱型的高效破乳剂。2 破乳剂的破乳

14、机理我国原油破乳剂研发历史与现状 在原油破乳剂的发展过程中，油包水乳状液破乳剂首先得到应用和发展。在世界范围内，从本世纪20年代至今已发展了三代产品。20年代至30年代出现了第一代油包水乳状液破乳剂，主要是低分子阴离子表面活性剂，包括羧酸盐、硫酸和磺酸盐三类，其特点是便宜、投加量大、效果差且易受电解质影响。40年代至50年代发展的第二代破乳剂，主要是低分子非离子表面活性剂OP、平平加及Tween等，这类破乳剂的特点是能耐酸碱盐，但破乳效果仍较差。自60年代至今发展了第一代破乳剂，主要是高分子非离子表面活性剂，其特点是投加量少，破乳效果好，专一性强，广泛适应性差。 我国石油工业起步较晚，东部几个

15、大油田自50年代后期相继投入开发，最初短时间内采用过第二代国产油包水乳状液破乳剂OP、平平加和磺化蓖麻油等表面活性剂，但未能满足生产需要，靠购买国外第三代破乳剂维持乳化原油正常脱水。自60年代中期，胜利油田、大庆油田等相继同山东省化学研究所、北京石油勘探开发研究院及中科院新疆化学研究所等科研单位合作，很快研制和开发出了国产的第三代油包水乳状液破乳剂，即高分子非离子表面活性剂。与此同时，北京大学等高等院校又同石油单位合作，对国产破乳剂的破乳效果及机理进行了研究，进一步促进了国产破乳剂的推广和应用。3.原油乳化的理化实质一种乳化液由至少两种不相混溶的液体组成，其中最为常见的一相通常为水。油有可能极

16、细地分散于水中，这种情况称为水包油型乳化液。反之如果油为连续相而水是分散相，就称之为油包水型乳化液。原油中的乳化液就属于油包水型。水分子之间相互吸引，油分子之间也是如此，但单个水分子与油分子之间则存在明显的排斥力，并在油和水的界面发生作用，此时油水便在各自表面张力作用下将接触界面的面积降低到一个“最低值”，形成水滴、油滴或油包水、水包油等毫米级的液滴。实践证明，当往原油中加入某些特定的化学品之后，这种发生在界面上的排斥力就会在一定程度上得到抵消，从而大大降低表面张力。有些物质既含有亲水基团，也含有疏水基团，如果混合液中含有这类物质便极易发生乳化现象。原油乳化就是因为其中含有此类天然的乳化物质，

17、如羧基或酚基等等极性基团就是原油中的乳化物质。与此相应，破乳过程就是反其道而行之。4.原油破乳剂原理破乳剂是一类能破坏乳状液的稳定性，使分散相聚集起来并从乳状液中析出的化合物。在化工生产中，用破乳剂可回收乳状液里没有参加反应的原料或产品等。破乳剂有：水、溶剂、无机盐类电解质、对抗型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。乳液中加入溶剂或无机盐类电解质,可以改变水相或油相的比重,促使乳状液破坏。例如硫酸钠、硫酸镁和明矾等多价的金属盐都可以破坏分散相微滴表面的双电层，使微滴聚集而析出。正离子型乳化剂不能与负离子型表面活性剂并用，利用这个特性,可以破坏一些乳液。例如,在高分子合成工业中常用十二烷基硫酸酯的

18、钠盐或者十二烷基苯磺酸钙作乳化剂进行乳液聚合。要回收未反应的单体原料时，可以用烷基溴化吡啶等正离子型表面活性剂与硫酸或磺酸离子结合生成难离解的吡啶盐，使油相和水相分开。有少数的乳状液是靠乳液的粘度大而保持它的稳定性，加水或溶剂可改变它的粘度，或者使乳化剂的浓度下降到所要求的水平以下，以破坏乳状液。非离子型表面活性剂的破乳效果很好。例如，十八碳醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型醚是一种很有效的原油破乳剂，只要加入少量这种破乳剂，就可以破坏体系的亲水和亲油平衡，促使原油析出水相。近些年来，原油乳状液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

19、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。以下几种目前公认的破乳机理：相转移一反向变形机理。加入破乳剂后发生了相转变，即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂(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。碰撞击破界面膜机理。在加热或搅拌的条件下，破乳剂有许多的机会碰撞乳状液的界面膜，或吸附在界面膜上，或排除替代部分表面活性物质，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。增溶机理。使用的破乳剂一个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。褶皱变形机理。显微镜观察结

20、果表明，WO型乳状液具有双层或多层水圈，两层水圈之间是油圈。液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下，液滴内部各层相互连通，使液滴发生凝聚而破乳。此外，国内在对OW型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作，认为理想的破乳剂必须具备下列条件：较强的表面活性；良好的润湿性能；足够的絮凝能力；较好的聚结效果。5.破乳剂分子结构及性能Bansbach 认为理想的破乳剂应具备的条件是1：有较强的表面活性，且表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，可以吸附到固体离子表面，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

21、较好的聚结效果等。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非极性基团两部分成组成，加入少量即可显著降低溶剂的表面张力。乳化剂的分子结构一般要求对于一定的亲水基，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，则苯基最好在烃基的一端，若苯基上有烃基和亲水基，则最好处于对位；有2个或2 个以上的亲水活性剂不宜作破乳剂。对照破乳剂分子结构的要求和破乳剂性能要求，可以推知对于破乳剂分子结构要求同乳化剂的要求一样，亲水基和亲油基必须取得平衡，有利于吸附到油水界面，顶

22、替原来存在的保护膜乳化剂分子。不规整结构不利于非极性部分横向结合，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。6.破乳剂的常见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，这里只作简略介绍。(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

23、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： (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。(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

24、)、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)、复配破乳剂 二元及多元复配物，破乳效果好于任一单剂。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。最常见的是通过表面扩展的原理，要求破乳剂具有高表面活性，最常见的就是低HLB值表面活性剂，高表面活性能够将界面膜上起稳定作用的表面活性剂替换下来，还要求形成的膜脆、易破裂，这样就达到破乳的作用了。以上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

25、生产，主要类型可归纳如下。(1)、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，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AE1910，AE9901，AE21，AE8051，AE0604，AP134，AP113，AP136，AP227，AP125，AP221，AP116等等。(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，产品品种多，生产量也大，在上世纪70-80年代是我国油田原油脱水、炼厂脱盐的另一类主要破乳剂。SP169，BPE2070，BPE2040，BPE22064，BPE

26、2420，BPE2045，BP169等属于这一类型。基中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C9为主的混合烷基酚。属于这一类型 的产品有酚醛3111，AF6231，AF3125，AF136，AR16，AR36，AR48等。(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。该类型破乳剂在上世纪70年代未研发成功，破乳效果好，适应性较广，是目前油田使用的主要类型。TA1031，PFA8311，XW-1。DPA2031，XW-4，XW-9，

27、XW-12，BC-26，BC-68等属于这一类型。(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，研发工作开始于1977年，其目的是寻求破乳性能好，适应性广、能低温破乳的破乳剂。SAE，SAP116，SAP1187，SAP91，SAP2187等属于这一类。(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，分子量高达5x105-5x106，破乳效果极好。UH6535属于这一类型。聚氧烯烃醚与三氯磷酰（POCL3），五氧化二磷（P2O5）的反应产物，如ZPC，ZPT，ZPM等。(7)、嵌段聚醚的改性产物 作为破乳剂

28、的嵌段聚醚，分子量一般为2x103-1x104,为增大这种聚醚的分子量，可采用以下技术方法：、用二异氰酸酯（多用甲苯二异氰酸酯TDI）扩链，采用不同工艺条件，控制TDI加量、温度、溶剂等可制成油溶性破乳剂产品和水溶性破乳剂产品；、用环氧氯丙烷在特定工艺条件下与聚醚反应可制得有效的改性破乳剂产品；、用不饱和单体如丙烯酸、马来酸酐等与聚醚反应，再使生成的反应产物聚合。属于这一类型的破乳剂有POI2420，XW-3，AP17041，BCL-405，BZG-14，HD-3，HD-5，HD-6，GD9909等。需着重提及的是，一般原油破乳剂的改性，都是在以嵌段聚醚型破乳剂基础上进行化学改性。蒋明康等人，

29、采用以丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为单体、过硫酸钾为引发剂，十二烷基硫酸钠为乳化剂，三乙醇胺与无水亚硫酸钠分别为链转移剂与终止剂，水为分散介质，采用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。这类产品不用环氧丙烷、环氧乙烷原料，成本低、减少环境污染、破乳效果显著，是原油破乳剂的一种值得注意的研究发展方向。(8)、复配破乳剂 目前油田使用复配破乳剂即两种或多种破乳剂的组合物的现象十分普遍，在这一领域进行了大量的研究工作。其中值得注意的研究结果有两个。刘佐才等3将滨州化工厂生产的10种破乳剂进行双剂循环复配，有8个复配物对胜利滨南一矿稠油的脱水率超过90，在91.2-99.0范围，而

30、10个单剂的脱水率最高88.9%,最低13.3，其余在13.2-61.3范围。田宜灵等4按正交设计法安排实验，将实验数据进行回归分析，建立了数学模型，通过计算机模拟可以找出任意给定条件下破乳剂最佳复配配方。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，用于解决与原油脱水有关的种种问题。LGS-2，CW-01，RD-1，BH-1，M-501等属于这一类型。7.破乳剂的选择SET Laboratories 是美国的一个油田化学实验室2。它提供了简便的破乳剂的选择方法，即瓶(bottle-test)这种方法与我国的瓶试法（石油天然气行业

31、SY5281-1991）大同小异。具体操作方法如下：将100ml 刚取自现场的原油乳液放入一个约200ml 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体特性，但却是最快、重复性好的选择最佳破乳剂选配方的方法。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。8. 破乳过程及影响原油乳状液体稳定性的因素破除原油乳状液体并得

32、到含水量符合外输标准的原油过程，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，将原有的乳化剂（皂、胶质等）从油水界面顶替下来，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3（主要是沥青质、树脂及胶质、环烷酸和微晶石蜡等）吸附油水界面，使原油形成W/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/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

33、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的过程，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，降低油水界面张力，即界面能，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。9.破乳剂的研制目前，现场多用水溶性破乳剂。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、胺等破坏油水界面膜的强度。当然，起主要作用的表面活性剂，如正

34、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。主要思路为：改头、换尾、加骨、调重、复配。4改头及选择或合成活泼氢的起始剂，如一元醇或二元醇、多乙烯胺和（烷基）酚醛树脂等。如多乙烯胺聚醚是以多乙烯胺为起始剂的聚醚。换尾即改变嵌段共聚物的端基，如端基磷酸脂化，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的比例复

35、配，并在体系中加入少量助剂，以提高破乳剂脱水的效果。10.RHW-3 破乳剂性能RHW-3 复合型破乳剂是一种以丙三醇为起始剂的高分子量嵌段聚氧乙烯聚氧丙烯醚为主剂组成的二元复配破乳剂。具有脱水效率高、速度快、油水界面齐、低温脱水性能好等特点。实验室评定结果表明： RHW-3 破乳剂的性能，优于南京石油化工厂已使用过的NS-9906、NS31 等系列破乳剂，2004 年5 月至8月在兰州石化公司二套常减压装置进行了脱盐脱水工业应用，实验结果表明RHW-3 破乳剂对原油具有良好的破乳脱水效果，其脱盐脱水合格率达100。11.工业应用11.1 原油脱盐脱水工艺二套常减压车间原油脱盐装置工艺流程如图

36、111.2 破乳剂的配制将RHW-3 破乳剂用泵抽至配制罐中，再利用水配制成12浓度的水溶液，混合均匀后经破乳剂泵注入到脱盐罐。11.3 监测项目及控制指标（1）试验期间每天三次对原油脱后盐、水含量进行分析。（2）试验期间对二套常减压原油脱盐装置切水中油含量进行监测分析。（3）原油脱盐脱水控制指标：原油脱后盐含量：3.00mg/L；原油脱后水含量：0.50；排污切水中油含量：200mg/L11.4 试验条件试验期间原油性质基本相同，且相对稳定，工艺参数不变。12.试验结果12.1 RHW3 破乳剂脱水效果RHW-3 破乳剂不同浓度试验阶段的原油脱前、脱后盐、水含量分析数据见表1所示。表1 注R

37、HW-3 破乳剂脱盐脱水分析数据统计原油种类投加浓度 g.g-1脱前原油含盐 g.g-1脱前原油含水量%脱后原油含盐 g.g-1脱后原油含水量%合格率%新疆混合油355.480.571.660.18100.0305.710.551.780.15100.0255.230.521.540.12100.0205.630.281.700.16100.0从表1 统计结果看出： RHW-3 破乳剂注入浓度在2035g/g-1 情况下可满足新疆原油脱盐脱水的要求，原油脱盐脱水合格率达到100。原油脱盐后盐、水含量达标。12.2 破乳剂脱盐脱水的效果比较（1）RHW-3 破乳剂试验阶段与NS-9906 破乳剂

38、18 月份应用情况对比如表2 所示。表2 W-RH3 与NS-9906 应用情况对比（04. 5-04 .8）表中数据为均值时间破乳剂种类注入浓度 g.g-1脱前原油含盐量 g.g-1脱前原油含水量%脱后原油含盐量 g.g-1脱后原油含水量%合格率%14月NS-990625-3510.150.832.540.4596.8958月RHW320-358.040.841.760.28100（2）从表2 可以看出，RHW-3 及NS-9906 两种破乳剂注入量也相同的情况下，RHW-3 破乳剂对新疆原油脱盐脱水合格率要比使用NS-9906 要高；在脱前原油水含量相同的情况下，使用RHW-3 破乳剂原油

39、脱后水含量明显比使用NS-9906 时低。（3）使用RHW-3 破乳剂后排水中含油量分析数据统计情况看，维持在6.0445 范围内，远低于200mg/L 的控制指标。13.结论（1）在新疆原油主要性质相近、脱盐工艺操作基本相同，RHW-3 及NS-9906两种破乳剂注入量也相同的情况下， RHW-3 破乳剂对新疆原油脱盐脱水合格率要比使用NS-9906 要高；在脱前原油水含量相同的情况下，使用RHW-3 破乳剂原油脱后水含量明显比使用NS-9906 时低。（2）使用RHW-3 破乳剂后排水中含油量分析数据统计情况看，维持在6.0445 范围内，远低于200mg/L 的控制指标。14.高效破乳剂

40、技术发展趋势 纵观当前破乳剂技术研发现状，今后我国在对原油破乳脱水技术上需要跟踪并借鉴国外原油破乳剂发展趋势及研究成果，尤其在合成相对高分子量聚合物含F、Si、等特种表面活性剂，并对其扩链、改性和复配的技术方面。建议采用界面张力、界面膜强度研究其结构与性能的关系及破乳机理，并致力于研发具有高效、低温、快速的的技术特点的破乳剂，使破乳过程中油水分离快，油水界面清晰，乳化中间层少，最终达到能达到低温快速高效破乳的目的。 由于原油组成的复杂性,加上影响形成乳化原油的因素众多,给原油破乳剂的研究工作带来许多困难。而且随着油田大量注水开发，油井产出液的含水量大量增加，例如大庆油田中区平均含水率已经高达9

41、0，采出液主要是水包油型乳状液。当采出液到达地面后，必须加入高效破乳剂，使油水分离。高效复合型原油破乳剂是由多元醇及多种高性能表面活性剂、电解质而组成。与其它同类破乳剂相比具有低温状态下原油破乳速度快、效率高等优点。现在常用的破乳剂有SP、AP、AE、AR等，但每一种破乳剂均有一定的局限性，对于特高含水的水包油型乳状液，存在脱水率低、脱水温度高、脱水速度慢等缺点。为克服上述缺点，目前有关研究单位已经在室内首先合成了三种不同类型的破乳剂，然后利用破乳剂之间的相互协同效应，对合成的三种组分进行复配，针对不同含水率的原油，得到了不同的复配体系，用于指导现场的应用。组分A是一种具有较高分子量和窄分子量

42、分布的聚醚，使用自制的起始剂，利用双金属氰化物络合催化剂(DMC)催化体系，与环氧乙烷、环氧丙烷共聚，合成出不同分子量和分子量分布的产品，考察了助催化剂的种类、聚合温度、进料速度、催化剂的加入量和封端方法对产物分子量和分子量分布的影响。通过原油的脱水实验可知，组分A的分子量越高、分子量分布越窄，脱水率越高。 组分B是以多乙烯多胺为起始剂的环氧乙烷、环氧丙烷的聚醚，组分B是一种多支链型 ，例如在众多高效破乳剂中，HSP01型高效原油破乳剂 HS-P01型高效原油破乳剂是西安交通大学化工学院推出的创新产品，一种高效，多功能的复合型的原油破乳剂，是以烷基酚醛树脂为起始剂，在催化剂存在下加入环氧乙烷、

43、环氧丙烷共聚得烷基酚醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚，以此为主要成份，添加增效改性添加剂及高效缓蚀添加剂复配制得HS型高效原油破乳剂。另外，YF-PR反相破乳剂是一种新型破乳剂，主要应用于炼油或油田含油污水的处理,可有效的降低污水中的油和COD含量。针对我国目前原油破乳剂的使用和研究现状以及越来越严格的环保要求，对新型高效破乳剂的研究和应用显得愈来愈紧迫。比较国内外破乳剂的发展： 在具有新的化学结构的破乳剂研究方面，国内研究的比较少，非聚醚型聚合物破乳剂有望逐渐取代聚醚型破乳剂。尽管已意识到聚醚型破乳剂在生产和应用中的不足，但由于单剂品种少，新类型破乳剂开发难；而复配破乳剂由于能低温破乳，用量少，节省

44、热能，快速破乳，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，正日益受到重视；因此各科研单位仍将以复配破乳剂研究为主，而且目前情况下复配也是解决破乳剂专一性的最有效办法之一。对污水(ow型乳液)的破乳处理，还未引起足够的重视，在此领域国内应投入较大力量进行研究。参考文献：1油厂中乳状液的破乳研究华东化工学院学报 张一安， 詹敏。2 原油破乳剂的研究应用现状和发展 化工技术经济，胡玉国 。3原油破乳剂的研究与应用油田化学魏国展 张宗愚.。4破乳剂的合成及应用.湖北化工 肖稳发.。5 张一安， 詹敏. 炼油厂中乳状液的破乳研究J 华东化工学院学报.1992.20(5)

45、:40-466胡玉国. 原油破乳剂的研究应用现状和发展J 化工技术经济， 2001,18(3) :15 -177魏国展，张宗愚.原油破乳剂的研究与应用J油田化学，1995,12(2):188-190 ,1708肖稳发. 破乳剂的合成及应用湖北化工J 1990 .11.23-2414 月NS-9906 2535 10.15 0.83 2.54 0.45 96.8958 月RHW-3 2035 8.04 0.84 1.76 0.28 100致谢首先，感谢西安石油大学继续教育学院老师们的辛勤劳动，是他们严谨求实的科学态度、一丝不苟的治学作风，鼓励、引导着我顺利完成学业。我特别感谢我的指导老师。本毕业设计（论文）是在他的悉心指导和大力帮助下完成的。在此对以上人员一并表示衷心的谢意。