Page 203 - 《精细化工》2020年第7期
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第 7 期 郭 睿，等: 丙烯酸改性腰果酚聚醚稠油破乳剂的合成与应用性能 ·1485·
特点，并且其中含有大量的胶质、沥青质 [5-6] 。胶质、 含油吸光度为指标研究了其对陈庄稠油 W/O 乳液
沥青质成分复杂，是稳定性极强的天然乳化剂，其 的破乳脱水性能。
分子结构中心为多个稠合芳香烃，稠合芳烃四周又
连接了若干芳香环、环烷环，极性大、乳化能力强， 1 实验部分
形成的乳液非常稳定 [7-8] 。另外，为了提高稠油采收 1.1 试剂与仪器
率，加入了大量采油助剂 [9-10] ，同时使用蒸汽辅助
腰果酚聚氧乙烯醚（BGF-10），工业纯，上海
重力泄油等增产技术，使稠油采出液组成和类型越
邦高化学有限公司；AA，化学纯，天津市大茂化学
来越复杂，破乳脱水难度加大。现有破乳剂存在破
试剂厂；对苯二酚，天津市北联精细化学品开发有
乳温度高、用量大、脱水困难、脱水后水中含油超
限公司；对甲苯磺酸，上海山浦化工有限公司；二
标等问题，不但导致稠油产量损失严重，而且造成 氯甲烷，天津市富宇精细化工有限公司；NaOH，天
水源污染 [11-13] 。因此，研发低温下破乳脱水性能优
津市红岩化学试剂厂；氯化钠，天津市奥盛化学试
良的稠油破乳剂具有十分重要的价值与意义。
剂有限公司；酚酞，天津市天力化学试剂有限公司。
聚醚型破乳剂的破乳脱水性能相对较为优异， 以上试剂均为 AR。SP169，工业纯，江苏省海安石
因此在国内外油田上受到了广泛的应用 [14] 。但传统
油化工厂；AE2010，工业纯，江苏宁武化工公司。
聚醚型破乳剂的结构较为单一，需要对其进行改性 Vector-22 型傅里叶变换红外光谱仪、Advace Ⅲ
来提高相对分子质量使其在乳液中更易润湿分散，
型核磁共振波谱仪，德国 Bruker 公司；GC-17 型旋
同时增加其结构中的分支数量，能够快速溶解扩散
到油水界面，可以极大地提高破乳脱水效果 [15] 。用 转蒸发仪，上海与化仪器设备有限公司。
1.2 合成步骤
丙烯酸（AA）改性聚醚破乳剂是一种常见有效的 1.2.1 BGFAA 的合成
方法。陈妹等 [15] 采用 AA 和马来酸酐与 3 种不同聚
在氮气保护下，向 100 mL 三口烧瓶（带有机
醚型破乳剂的混合物为原料，酯化聚合制成了高分
械搅拌、分水装置、球形回流冷凝管）中加入阻聚
子原油破乳剂，并对其进行了破乳脱水性能测试，
剂对苯二酚 0.137 g、1.147 g 对甲苯磺酸催化剂、
结果表明，在 90 min、50 ℃、破乳剂用量 200 mg/kg
21.790 g（0.01 mol）BGF-10，设置转速为 450 r/min，
时，对大庆、胜利孤岛、安哥拉卡宾达等 3 地不同
搅拌混合后缓慢升温至 70 ℃后，加入 1.153 g
的原油乳状液脱水率均达到 95%以上，与国内常用
破乳剂相比破乳脱水效果极为优秀。王众等 [16] 采用 （0.016 mol）AA，继续搅拌升温至 130 ℃，回流
先酯化后聚合的方法利用 AA 对多胺类嵌段聚醚基 反应 6 h，即得到棕黄色较黏稠的 BGFAA 粗产物。
础物进行了改性，在最佳条件为预混合温度 120 ℃、 将 BGFAA 粗产物放置冷却后倒入 250 mL 烧
酯化温度 85 ℃、酯化时间 8 h、聚合温度 85 ℃、 杯中，加入 80 mL 二氯甲烷使其完全溶解后用
聚合时间 6 h 制备了一系列 AA 改性的多胺嵌段聚醚 0.05 mol/L NaOH 调节体系 pH 至中性，接着倒入梨
（OF 型）破乳剂，结果表明，改性的 OF115 破乳 型分液漏斗摇匀后静置分层，除去上层对甲苯磺酸、
剂在 45 ℃下，与市售 OX-932 破乳剂相比，减半用 对苯二酚以及过量未反应的 AA，倒出下层液体用
量的条件下，破乳脱水性能更高。由此可知，将 AA 饱和氯化钠溶液洗涤分液 3~4 次，最后用旋转蒸发
等单体与聚醚分子发生酯化聚合反应，通过削弱聚 仪蒸出二氯甲烷溶剂，即得酯化率为 90.47%的
醚分子中聚氧乙烯链与水分子间的氢键作用可降低 BGFAA。反应路线如下所示：
乳液的表面张力增强活性 [17] ，进而提高破乳脱水性
能。丙烯酸改性聚醚破乳剂性能优异，是目前破乳
剂领域研究开发的热点。
腰果酚聚醚是一种从天然腰果壳中提取的化合
物经过简单加工而成的可生物降解的绿色聚醚，可
以代替石油酚类物质来制备破乳剂，节省了珍贵的
石油资源。符合低碳经济，循环利用资源的理念 [18] 。
本工作基于以上理念，同时根据表面活性剂的相似
相溶原理 [19] ，选择了含有芳香基团的腰果酚聚醚与
AA 直接酯化合成了丙烯酸腰果酚聚醚酯（BGFAA），
探讨了反应条件对酯化率的影响，优化得出了最佳
制备工艺，并将自制 BGFAA 和 AA 加成聚合制备 1.2.2 BGFAA 酯化率的测定
了新型聚合物稠油破乳剂，并以脱水率和脱出污水 将对甲苯磺酸、BGF-10 和对苯二酚混合体系升
