聚硅氧烷原油破乳劑的合成與應(yīng)用

聚硅氧烷原油破乳劑的合成與應(yīng)用

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1、滂壓料技大學(xué)論文題目:聚硅氧烷原油破乳劑的合成與應(yīng)用學(xué)科門類:工學(xué)一級(jí)學(xué)科:化學(xué)工程與技術(shù)培養(yǎng)單位:化學(xué)與化工學(xué)院碩士生:鄭淑華導(dǎo)師:郭睿教授2014年5月TITLESYNTHESISAN’DAPPLICATIoNoFPLoYoRGANoSILoXANEDEMULSIFIERAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEng——ineering——Science.BySuper

2、visor:Prof..R......u.....i....G.......u....o..May2014聚硅氧烷原油破乳劑的合成與應(yīng)用摘要在原油開采過程中,原油乳狀液的破乳是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),它直接影響著原油產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著蒸氣驅(qū)油、表面活性劑、聚合物及三元復(fù)合驅(qū)油等采油工藝技術(shù)的實(shí)施,原油乳液中不僅含水率增加,而且穩(wěn)定性增強(qiáng),原油破乳難度增大,造成對(duì)原油破乳劑的破乳性能要求也愈來愈高,因此,研究出新型低溫、高效、適用性強(qiáng)的原油破乳劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。以甲基乙基為側(cè)鏈的有機(jī)硅聚合物,具有低表面張力、低黏度、耐低溫性能等特點(diǎn),側(cè)鏈連有羧基、酯基等親水親油基

3、團(tuán)的有機(jī)硅表面活性劑具有更好的分散性能,發(fā)揮作用更快。適當(dāng)調(diào)節(jié)有機(jī)硅聚合物中各種親水親油官能團(tuán)的比例,可以合成出具有高性能的有機(jī)硅原油破乳劑。本文合成了兩種新型的聚硅氧烷原油破乳劑,并分別研究了這兩種破乳劑的合成工藝條件和應(yīng)用,主要研究結(jié)果如下:(1)以含氫硅油為原料,將烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC)和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚(I-IMS)接枝到含氫硅油主鏈上完成硅氫化加成反應(yīng)。探討了傳統(tǒng)法合成和微波法合成共改性聚硅氧烷原油破乳劑的不同工藝條件,并進(jìn)行了紅外光譜、1HNMR表征。通過正交試驗(yàn)得出最佳制備工藝條件:傳統(tǒng)法合成條件下,硅氫鍵摩爾比為1

4、:1.20,反應(yīng)時(shí)間5.5h,反應(yīng)溫度90℃催化劑用量30Pg/g、溶劑用量(占反應(yīng)物總量)30%。在此反應(yīng)條件下,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到94.4%:用微波反應(yīng)儀中進(jìn)行反應(yīng)時(shí),催化劑用量為2099/g,硅氫鍵與碳碳雙鍵的摩爾比為1:1.10,微波功率為280W,微波輻射時(shí)間30min,轉(zhuǎn)化率達(dá)到97.82%。(2)以含氫硅油、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC)、甲基丙烯酸(MAA)矛U甲基丙烯酸甲酯(MMA)為原料在氯鉑酸的催化作用下制備出多支鏈的梳型聚硅氧烷原油破乳劑。同樣,探討了兩種不同的合成方法條件下的不同工藝條件,并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。采用正交試驗(yàn)獲得最佳

5、工藝條件:傳統(tǒng)法合成條件下,催化劑用量為40gg/g,硅氫鍵與碳碳雙鍵的摩爾比為1:1.20,反應(yīng)時(shí)間為4.5h,反應(yīng)溫度為100℃,轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.65%;微波輻射合成條件下,催化劑用量為30“∥g,氫鍵與碳碳雙鍵的摩爾比為1:1.20,微波功率為280W,微波輻射時(shí)間35min,轉(zhuǎn)化率達(dá)到91.33%。(3)在硅氫鍵摩爾比不變的情況下,考察改變反應(yīng)物含量比對(duì)原油破乳脫水效果的影響。共改性聚硅氧烷原油破乳劑的合成中,n(AEPC):n(HMS)的最佳比值為4:1,破乳脫水效果較好。在制備梳型聚硅氧烷原油破乳劑時(shí),n(MAA):n(AEPC):n(MMA)的最

6、佳比值為3:2:2,在此條件下的破乳脫水效果最好。將共改性聚硅氧烷破乳劑與AE.9901進(jìn)行復(fù)配,對(duì)延長(zhǎng)石油集團(tuán)延安原油進(jìn)行破乳脫水實(shí)驗(yàn),脫水率可達(dá)到92.43%。將梳型聚硅氧烷破乳劑與TA.1031進(jìn)行復(fù)配,脫水率達(dá)到96.72%。關(guān)鍵詞:原油破乳劑,有機(jī)硅聚合物,含氫硅油,脫水率SYNTHESISANDAPPLICATIONOFPLoYoRGANoSILoXANEDEMULSIFIERABSTRACTIntheprocessofcrudeoilexploration.breakingcrudeoilemulsioniSthemostimportantseg

7、mentanditcanaffectdirectlythequalityofoilproducts.TheapplicationofdifferentmodemfloodingexplorationtechnologymakesthestabilityofcrudeoilemulsioniSimproved.Meantime.thedifficultyofbreakingincreasestremendously.Thesituationcausestheseriousproblemthattherequirementsofbreakingperformanc

8、ebecomehigher.There

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