AE系列原油破乳剂的研究1

第一章破乳剂第一节基本性质一、概述原油破乳剂最早报导于1914年，Barnickel用质量分数为0.1％的FeSO4溶液在35～60℃下进行原油破乳。

1920年后开始有盐型和酯盐型表面活性剂，主要是羧酸盐型、磺酸盐（包括石油磺酸盐）及硫酸酯盐型；1940年后开始使用低分子非离子表面活性剂，如OP型、平平加型、和吐温型等；1950年后出现的非离子型高分子表面活性剂，如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、含氧乙烯聚氧丙烯基的酚醛树酯；1990年后开始用两性表面活性剂。

我国对原油破乳剂的研制起步较晚，20世纪60年代以后，首先研制了低分子的非离子表面活性剂，后来又研制聚醚及改性聚醚等高分表面活性剂，1989年我国又自行研制出两性高分子破乳剂CW-01，全世界现有上千种原油破乳剂产品，年销售约百万吨，我国自行研制生产、应用的破乳剂已超过200年牌号，但大多数产品是复配得的，单剂少同，产品适应性差，质量不稳定。

1 乳状液的生成和性质1.1 乳状液的定义乳状液是一个多相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散于一种不和它混合的液体之中，液珠的直径一般大于0.1微米（1×10-7m），此种体系有一个最低的稳定度。

在体系中加入表面活性剂或某些固体粉末而使该体系具有一定的稳定性。

1.2 乳状液的生成条件要想制备乳状液，必须满足下述三个条件，缺一不可：①存在着互不相溶的两相，通常为水相和油相。

②存在有乳化剂一类表面活性剂，其作用事降低体系得界面张力，在其微液珠的表面上形成薄膜或双电层阻止微液珠的相互聚结，增大乳状液的稳定性。

③具备强烈的搅拌条件，增加体系的能量。

1.3 乳状液类型常见的乳状液有两类，一类是以油为分散相，水位分散介质的称为水包油型（O/W）乳状液。

另一类是以水相为分散相，油为分散介质的称为油包水型（W/O）乳状液。

当水油比相当时，将引起多重乳化现象。

即是一个两种类型同时存在的乳状液。

掌握乳状液类型的鉴别方法，对于乳状液的试验研究及配置都是很重要的，常用的方法有：①稀释法；②染色法；③电导法；④荧光法；⑤滤纸润湿法。

原油破乳剂的破乳机理介绍一种乳液由至少两种不相混溶的液体组成。

随着原油开采中重稠油比例的不断增加以及三次采油采出的原油乳液愈来愈复杂、愈来愈稳定，石油试剂破乳剂的研究开发也不断地向提高破乳能力，降低破乳温度，减少破乳剂使用浓度和增强适应性方向发展。

破乳机理：原油本身是一种多组分混合物，主要由不同相对分子质量、不同结构的烃以及少量非烃化合物质，主要是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渐增加。

破乳的缘由：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。

不论从经济还是从环境角度均需对原油进行破乳脱水和污水除油，原油破乳都是必需的。

石油试剂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，目前石油工业最重要的破乳方法是在原油中加入石油试剂破乳剂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。

目前公认的破乳机理：相转移——反向变形机理，加入石油试剂破乳剂后发生了相转变，这类破乳剂产生与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂碰撞击破界面膜机理。

在加热或搅拌的条件下，石油试剂破乳剂有许多的机会碰撞乳状的界面膜，或吸附在界面膜上，或排除替代部分表面活性物质，从而使其稳定。

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果表明，W/O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O/W型乳化原油体系的破乳机理研究方面也有一些研究工作，认为理想的石油试剂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；较好的聚结效果石油试剂破乳剂在油品生产和炼制中的应用具有十分重要的意义. 超声波破乳法原理原油破乳脱水脱盐是炼油工艺的重要课题之一。

高效原油破乳剂的合成与过程开发的开题报告1.研究背景原油是一种复杂且不稳定的混合物，其中存在大量的杂质如水、沙、油蜡等，使得原油的运输、储存和加工过程中面临一系列的问题。

其中之一就是原油中的胶质和乳化物会形成稠密的胶体，导致原油黏稠度增大、流动性变差，难以进行后续的分离和提炼。

因此，解决原油乳化问题已成为油田勘探开发、炼油加工以及油罐底部泥沙清洗等领域中的热点问题。

破乳剂作为解决原油乳化问题的一种重要手段，其作用是破坏原油中的乳化胶束，使其分散并沉淀。

目前，市场上的一些破乳剂质量较差，使用时间长了会产生二次乳化、沉淀和堵塞等问题。

因此，合成高效的破乳剂对于解决乳化问题具有重要的意义。

2.研究内容和研究目的本研究拟采用高效原油破乳剂的合成与过程开发为研究内容。

预计通过以下几个方面的探索，达到破乳剂研制与开发的目的：（1）确定高效破乳剂的元素成分：通过文献、实验资料查阅及化学分析等手段，选择出一组在破乳方面具备优异性能的化学物质组成；（2）探究加工过程的最优化：通过调参、改良加工工艺、研究破乳剂的溶剂、温度和pH等因素对其基本性质的影响，最终制定适合相应破乳剂的加工方案；（3）考察高效破乳剂的应用范围和使用情况：通过模拟实际工作中的情况，检测高效破乳剂在不同原油成分、不同乳化胶束密度、不同温度等条件下的破乳效果，同时了解其在使用寿命、储存条件等方面的表现。

3.研究意义（1）顺利开发出一款高效破乳剂，能够有效解决原油乳化问题，提高原油的流动性，减少生产成本，具有重要的经济和社会意义；（2）开发出一套基于化学合成和工业加工的完善技术体系，为今后原油破乳剂的研制奠定基础，提高国内相关技术的水平，并丰富我国油田勘探和炼油加工的技术发展；（3）为应对我国能源需求和环保要求提供有力支持，增加国家和人民的财富和福祉。

原油破乳剂成分
原油破乳剂是一种用于分散和破乳原油中乳状液滴的化学添加剂。

其具体成分可以根据不同的破乳剂配方而有所差异，但通常包括以下类型的成分：
1. 表面活性剂：破乳剂中常含有一种或多种表面活性剂，用于降低原油中乳状液滴的表面张力，促使其分散和破乳。

常见的表面活性剂包括非离子表面活性剂（如聚醚类表面活性剂）、阴离子表面活性剂（如硫酸盐类表面活性剂）和阳离子表面活性剂（如胺类表面活性剂）。

2. 分散剂：分散剂有助于将乳状液滴分散在原油中，防止其重新聚集形成乳状液。

常见的分散剂包括聚合物和胶体物质，如聚丙烯酸酯类、胶体硅等。

3. 稳定剂：稳定剂可帮助维持原油中乳状液滴的分散状态，防止其再次结合成大液滴。

这些成分通常是聚合物类化合物，如聚酰胺类。

4. pH 调节剂：pH 调节剂用于调整破乳剂的酸碱性，以最优化破乳效果。

常见的 pH 调节剂包括碱性物质（如氢氧化钠）或酸性物质（如盐酸）。

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石油学报(石油加工) 1999年4月 AC TA PETROLEI SINICA(PETROLEUM PROCE SSING SECT ION) 第15卷第2期乳化原油的破乳机理研究Ⅰ.油水界面张力对破乳效果的影响乔建江　詹　敏　张一安*　文建发　李承烈(华东理工大学石油加工研究所,上海200237)摘　要　较系统地研究了在破乳剂存在下原油乳化液的油水界面张力及其与破乳效果的关系,还对破乳剂结构与界面张力的关系进行了研究。

结果表明,对同一种破乳剂,随着其含量的增加,界面张力呈现先下降后上升的趋势,与脱水脱盐率的变化趋势相吻合。

对不同种破乳剂,降低界面张力的能力越强,其破乳效果越好。

破乳剂的亲水-亲油平衡值(HL B)与界面张力有关:对于同一种原油,相同系列的破乳剂,随着HL B值的增加,界面张力先降低后增加,即存在最佳的HL B值;一种破乳剂只有处于或接近最佳HL B值时,才可能形成增大的界面吸附。

关键词　原油乳化液　破乳　破乳剂　界面张力　HLB值 原油的脱水和脱盐是原油生产和加工过程中不可缺少的步骤,水和盐的存在不仅增加了输运费用,而且还会造成管线和设备的腐蚀、结垢和阻塞,更严重的是造成催化剂的中毒,使炼油费用增加[1,2]。

原油中的水多以油包水型(W/O)乳化液形式存在,由于原油中含有天然的界面活性物质(如沥青质、胶质、环烷酸及卟啉类极性物等)吸附在乳化液的油水界面,形成牢固的界面膜,致使原油乳化液变得十分稳定[3]。

目前原油的破乳有机械、物理、化学等[4,5]多种方法,但使用最多、最有效的是以破乳剂为主的化学方法[6],在实际应用中,为实现原油的深度脱水和脱盐,人们又往往将不同的方法结合。

破乳剂的破乳有着较强的针对性[2],至今人们还没找到一种能够适合各种原油破乳的破乳剂。

要了解破乳剂的破乳机理,必须首先了解使乳化液稳定的界面膜的特性及在破乳剂作用下界面膜的变化情况,而膜的改变会直接影响到原油的油水界面张力,所以对界面张力的研究是了解界面膜变化的最直接的方法[7]。

原油破乳剂作用机理关于如何破乳的理论有多种，基本的一种是在乳状液中有两种相对抗的力在连续不断地做功。

这种理论认为，水的界面张力可使其液滴趋向彼此聚结，形成粒径较大的液滴，靠重力从油中分离出来。

另一方面，乳化剂存在于液滴周围，促使液滴悬浮并彼此稳定，必须破坏乳化剂的这种稳定作用才能破乳。

破乳理论的中心是关于应用化学剂、加热和电力改变乳化物原来的状态。

化学破乳理论认为：化学破乳剂能中和存在着的乳化剂，破坏油包水型乳状液，并使固相聚集，从而破乳。

另一种理论认为，化学破乳剂能引起乳化剂变得脆弱并降低它膨胀的能力，破乳剂破乳作用的关键是取代吸附在油水界面上的天然乳化剂，降低界面膜的弹性和粘性，从而降低其强度，加速液滴的聚结。

当加热时，使被包裹的水膨胀，打破了易碎的乳化膜。

使乳状液解体。

但是有些化学剂不必加热也可破乳，为了解释这一点，热理论的信奉者认为，化学破乳剂不仅使界面膜变得脆弱，而且也引起界面膜充分收缩而产生破碎作用。

热学理论认为：该领域存有两种基本理论。

第一种是假设微小液滴有着类似于布朗运动的现象，加热增加液滴的动量，导致更大力量的碰撞，使膜破裂，水滴聚结。

第二种是认为加热降低了连续相油的粘度，促使碰撞力加大，同时，热可以使水滴的沉降速度加快。

电学理论认为：乳状液的界面膜是由外部带电的极性分子组成，它们很容易干扰或吸引水滴。

而电场能导致乳状液微粒相互吸引，它们沿着静电力线重新排列，使界面膜不能长期稳定下来，促使附近的水滴游离聚结，直到它们变得足够大时，靠自身的重力沉降下来。

较长时间以来，国外报道了大量原油破乳剂的研究结果，但对于原油破乳机理及影响因素的相关性规律研究甚少。

进入20世纪80年代以来，这方面的研究逐渐增多。

由于破乳剂的作用机理比较复杂，所提出的各种见解也只能供读者参考。

破乳剂破乳过程一般认为破乳剂的破乳过程可分为三个阶段：1加入破乳剂将破乳剂加到原油乳状液中，让它分布在整个油相中，并进入到要被破坏的乳状液水滴上。

复杂油田原油破乳方法的研究进展1. 引言1.1 破乳技术的重要性破乳技术在油田开发中具有非常重要的作用。

破乳是指在油水两相混合体系中，将乳液中的油相和水相分离的过程。

在复杂油田中，原油常常与大量的水和固体颗粒混合在一起，造成乳状液体系统的形成，对原油生产造成了严重的障碍。

破乳技术的应用可以有效地提高原油产量，降低生产成本，延长油田的开采寿命，保护油田环境等方面发挥着重要作用。

传统的物理方法、化学方法、生物方法和复合方法等破乳技术在复杂油田原油破乳中得到了广泛应用。

通过研究不同的破乳技术，可以更好地理解原油乳化机理，并找到适用于不同油田特点的破乳方法。

工程应用研究则进一步将破乳技术与实际生产相结合，为复杂油田原油破乳提供了有效的解决方案。

破乳技术的重要性无可忽视，对于提高原油采收率、降低生产成本、延长油田寿命以及保护环境都具有重要意义。

在复杂油田原油破乳方法的研究中，不断探索创新，寻找更加有效的破乳技术，将有助于推动油田开发技术的进步和发展。

1.2 复杂油田的特点复杂油田是指地质构造、储层性质等多方面因素复杂多变、开发难度较大的油田。

这类油田通常具有以下特点：1. 地质构造复杂：复杂油田常位于构造复杂、断裂发育的地区，例如山地、盆地边缘等地带。

地质构造的不规则性导致油气运移路径复杂，难以准确预测和优化开发。

2. 储层性质多变：复杂油田的储层常存在多种类型，如砂岩、泥岩、碳酸盐岩等，且储层孔隙度、渗透率差异明显，使得油气开采存在较大技术挑战。

3. 油气成分复杂：复杂油田中的原油成分多样，含有不同比例的硫、杂质等物质，使得破乳技术的选择和应用更具挑战性。

4. 生产难度大：由于复杂油田的开发难度较大，涉及到多种技术手段的综合运用，如增注技术、压裂技术、水平井技术等，使得生产管理更加复杂。

复杂油田的开发需要综合运用各种技术手段，包括破乳技术在内，才能有效提高开采效率和降低成本。

对复杂油田的研究和开发具有重要意义，可以为我国油气产业的发展提供有力支持。