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·760· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

油水分离效果。利用活性炭吸附、超声波降解及氧 乳剂，分别取 1∶6、1∶7；三嵌段破乳剂分别取 1∶4∶
化等技术手段虽然高效，但处理成本高，油相不能 1、1∶4∶2、1∶6∶10、1∶6∶12。
回收利用 [1-5] 。目前，市面上反相破乳剂种类很少，
开发新型、高效的反相破乳剂是含油返排液除油的
关键环节之一。
聚醚型破乳剂是目前种类最多、适用性最强的
破乳剂品种之一，通过改头、换尾、加骨、交联、
增大分子量等方法，已经形成了以烷基酚醛树脂、

酚胺醛树脂、醇、胺等为起始剂的各种嵌段聚醚破
1.3 合成
乳剂产品，这些破乳剂主要集中于油包水（W/O） 将起始剂三甲基羟乙基丙二胺和催化剂 KOH
型乳状液的破乳 [6-11] 。由于滑溜水返排液中含有一
置于洁净、干燥的高温、高压反应釜中，密闭。接
定量的超高分子量聚丙烯酰胺，从而导致 O/W 乳液
上氮气瓶后用高纯氮气吹扫置换反应釜中的空气，
的稳定性更强。以三甲基羟乙基丙二胺为起始剂合
反复至少两次。然后开动搅拌，升温至 120 ℃打开
成二嵌段和三嵌段聚醚作为反相破乳剂，端基带有
进料阀，滴加 EO（或 PO 和 EO 的混合物），监测
叔胺可以与油水界面中的聚合物作用，叔胺和亲水
反应放热情况，控制反应釜内温度在 150 ℃以下，
链段相连在分子内部，疏水链段在分子外侧，二嵌
控制压力在反应釜工作压力安全值以下。待反应釜
段或三嵌段聚醚在 O/W 界面的吸附呈“拱桥”状，有
压力回落至 0 后滴加 PO，监测反应放热情况，控制
利于降低油水界面的膜强度。叔胺油头和亲水链段
反应釜内温度在 150 ℃以下，控制压力在安全值
在水分子作用下向水相运动，拽动疏水链段一起脱
（2MPa）以下。根据合成方案，确定是否再次滴加
离油相，造成界面结构垮塌，促进反相破乳。本文
EO，步骤同前，催化剂 KOH 加量为总反应原料质
合成了一系列二嵌段和三嵌段聚醚反相破乳剂，采
量的 0.3%。待反应压力降为 0 后认为反应结束，最
用红外光谱和核磁共振氢谱进行了结构表征，并对
后降温开釜出料，得到黏稠的破乳剂产品。合成的
破乳性能和破乳机理进行了研究，为这类反相破乳
剂的应用奠定了基础。 8 种反相破乳剂的设计方案分别见表 1 和表 2，其中，
三甲基羟乙基丙二胺均为 1 mol。
1 实验部分
表 1 二嵌段和无规反相破乳剂的配方
1.1 主要原料及仪器 Table 1 Synthesis of diblock and random reverse demulsifiers
三甲基羟乙基丙二胺、环氧乙烷（EO）、环氧 样品 n(EO)∶n(PO) w(KOH)/% 共聚方式
丙烷(PO)、KOH、二甲苯、苯酚，AR，上海阿拉丁 EPO-1 1∶6 0.3 嵌段
化学试剂厂；SP169、聚丙烯酰胺（阴离子，M v =1.5 EPO-2 1∶6 0.3 无规
7
×10 ），工业纯，江才嘉创新能源科技（武汉）有 EPO-3 1∶7 0.3 嵌段
EPO-4 1∶7 0.3 无规
限公司。
CCD 型反应釜，威海化工机械有限公司；
表 2 三嵌段反相破乳剂的配方
FSH-2A 高剪切乳化器，江苏金坛友联仪器有限公
Table 2 Synthesis of triblock reverse demulsifiers
司；NEXUS-470 型红外光谱分析仪，美国 Thermo
样品 n(EO)∶n(PO)∶n(EO) w(KOH)/% 共聚方式
Nicolet 公司；Bruker A400 核磁共振波谱仪，瑞士
EPO-5 1∶4∶1 0.3 嵌段
Bruker 公司；DSA100 界面参数一体化测量仪、 EPO-6 1∶4∶2 0.3 嵌段
DVT-10 动态界面张力仪，德国 Kruss 公司。 EPO-7 1∶6∶10 0.3 嵌段
1.2 分子结构设计 EPO-8 1∶6∶12 0.3 嵌段
以三甲基羟乙基丙二胺为起始剂，KOH 为催化
剂，通过 EO 和 PO 的开环聚合，在 120 ℃下合成了 1.4 破乳性能测定
一系列二嵌段和三嵌段聚醚的新型反相破乳剂。通过 采用瓶试法评价所合成的反相破乳剂的脱水
调节油头比例、亲水链段（EO 嵌段）和疏水链段（PO 率、界面和水色等破乳性能 [14-15] 。具体步骤为：在
嵌段）共聚方式、嵌段长度等，对分子结构进行设 500 mL 烧杯中依次加入 5 号白油 100.0 mL，Span80
计，得到最优的破乳剂 [12-13] 。合成路线如下所示，其 乳化剂 0.6 g，Tween60 乳化剂 0.2 g，9.3 g 质量分
中 x、y、z 分别为不同嵌段的摩尔比，对于二嵌段破 数为 0.05%的聚丙烯酰胺溶液，蒸馏水 89.9 g，室温