破乳剂的质量问题以及解决方案.doc

破乳剂的质量问题以及解决方案 第22卷第4期顾庆等.破乳剂的质量问题以及解决方案29 破乳剂的质量问题以及解决方案 顾玉庆刘俊海唐顺发 摘要丙烯酸改性破乳剂是一种超高分子以及适应性较强的复配型破乳剂,它是通过多种不同破乳单体进行复配,酯化,聚合而 成.由于其生产原料多,生产:艺复杂,周期长,造成产品质量不稳定,多次出现质量问题. 关键词结冻IuI流酯化自聚 破乳剂是当今油田采用原油破乳的主要方 法.现阶段破乳剂开始向超高相对分子质量发 展.本装置生产的丙烯酸改性破乳剂是引进国外 先进技术,通过将多种破乳单体的混合,采用高温 回流脱水技术,生产出高效破乳的破乳剂. 丙烯酸改性破乳剂的生产过程采用多种的破 乳剂单体.以聚醚多元醇破乳剂为第一类单体, 以改善破乳剂的脱水效果;第二类破乳剂单体为 酚醛树脂型破乳剂,它的特点是脱水速度快和低 温脱水效果好;第三类破乳剂单体采用表面活性 剂为起始剂,它具有与聚醚多元醇和酚醛树脂型 破乳剂单体相似的分子结构,用于改善第一类和 第二破乳剂单体之间的相容性.三种破乳剂单体 与其它辅助破乳剂单体混合,多种破乳剂单体称 为混合破乳剂,混合破乳剂与丙烯酸和马来酸(混 合酸)在酸性条件下进行酯化;酯化产物在引发剂 的作用下,进行自由基聚合成超高相对分子质量 的聚醚破乳剂. 丙烯酸改性破乳剂的生产流程表明,其生产 周期长,工艺复杂,生产过程较难控制,在生产过 程中经常遇到了许多的问题,如原料丙烯酸”结 晶”,产品”结冻”,回流时间过长等问题,经过查阅 大量资料,多次破乳剂生产的研究,试验,逐步完 善工艺生产技术,稳定了产品质量. 1丙烯酸改性破乳剂的质量问题 1.1原料丙烯酸对产品质量的影响 丙烯酸是生产破乳剂中非常重要的原料之 一 ,丙烯酸改性破乳剂是同时含有亲水性基团和 亲油性基团的破乳剂,这样破乳剂可以形成一种 可水润湿性的络合物.由于分散于油中水珠带有 正电荷,这种乳液最好使用阴离子有机破乳剂(带 负电荷),这样说明酸性有机破乳剂能取得很好的 破乳效果,而丙烯酸改性破乳剂便是在破乳剂中 引入了丙烯酸和马来酸,一方面使破乳剂单体的 分子大幅度增加,另一方面,也使产品中酸性亲水 基团增加,因此丙烯酸改性破乳剂具有较好的破 乳效果. 以前由于对丙烯酸的物理性质和化学性质了 解不多,在生产破乳剂过程中使用了”结晶”的丙 烯酸,导致产品出现”结冻”现象.经过查找资料, 在实验室进行实验,找到了原因. 丙烯酸可以被看成是乙烯的一个氢原子为羧 基所取代而形成的乙烯衍生物,它们进行的化学 反应具有不饱和化合物和烷基羧酸的双重特征. 以上特征决定了丙烯酸的化学性质相当活泼,在 常温下丙烯酸会发生自聚现象.因此,在常规贮 存条件下,一般在丙烯酸中加入少量的阻聚剂 (MEHQ),在有MEHQ的条件下,丙烯酸半年内 不会有聚合现象,而且贮存温度不超过30即 可.丙烯酸冰点较高(13~C),当冻结的酸融化时, 阻聚剂在酸中的分布可能有不均匀的情形,易排 除在冰晶之外,条件适当,整体有可能猛烈的聚 合.如发生冻结,则化冻必须在室温(25)下缓 缓进行. 上海的冬天天气温度低于丙烯酸冰点 (13~C),桶装的丙烯酸凝固成固体,为了使用将桶 装的丙烯酸送进烘房融解,由于烘房温度高,温度 上升较快,MEHQ在酸中的分布不均匀,被排除 在冰晶之外,因此丙烯酸先发生了化学反应,整体 发生了猛烈的聚合,形成了多聚体～聚丙烯酸,丙 烯酸发生了变质.在正常生产中,丙烯酸在过氧 收稿13期:2007—07—09. 第一作者简介:顾玉庆,男,1970年生,工程师.1992年7月 毕业于浙江大学有机化工专业.同年进高桥石化公司精细化工 事业部从事工艺技术管理作,现任精细化工事业部二车间车问 副主任. 30高桥石化2007年8月 化苯甲酰(BPO)催化下与酚醛树脂反应,经丙烯 酸接枝改性,合成了”树枝”结构的丙烯酸改性破 乳剂.而丙烯酸多聚体在BPO催化下与酚醛树 脂反应,合成的是”三维网状”结构的破乳剂,产生 了”结冻”现象.对这种破乳剂进行了破乳实验, 其破乳率是合格的,但是由于”结冻”,客户无法使 用,因此产品是不合格的. 1.2高温回流操作对产品质量的影响 高温回流操作实际上是丙烯酸和马来酸酐的 羧基与破乳剂单体上的羟基进行酯化缩合反应. 丙烯酸和马来酸酐在酸性催化剂存在下,在80～ 110条件下酯化反应2～4h,然后升温至140～ 170回流脱去反应水.通过酯化反应,使乙烯基 单体接到破乳剂分子上.此步骤是整个生产破乳 剂产品过程的关键,丙烯酸和马来酸酐与破乳剂 单体进行酯化缩合反应,其转化率的高低直接决 定了破乳剂破乳效果的好坏. 高温回流操作的原理就是将酯化反应生产的 水与溶剂形成共沸物,通过加热升温使釜内温度 达到共沸物的沸点,蒸发