文档介绍：应用于稠油的破乳剂研究进展
应用于稠油的破乳剂研究进展
摘要:近些年来稠油破乳成为采油和原油加工重点关注的问题,本文在介绍了稠油主要性质的基础上,重点综述了稠油破乳剂的破乳机理,破乳难点和稠油破乳剂的发展现状以及各大油田对于稠油破乳剂的应用状况,最后指明了稠油破乳剂发展的方向。
关键词:稠油乳化破乳剂
一、前言
世界石油经过150余年的开采,常规原油的储量呈明显递减的趋势,剩余的可采原油品质正在逐步变差,原油劣质化和重质化日趋明显。目前世界已探明的稠油、超稠油和天然沥青的可采储量超过4000×108t,,占全球原油总储量的70%以上[1]。
与常规原油在组成和性质上存在较大差异的高粘度重质原油,国际上称之为重油,我国俗称稠油。稠油的特性不同于常规原油,其粘度高、密度大、胶质和沥青质含量高,其原油乳状液十分稳定,给稠油破乳、脱盐、脱水相当困难。因此,稠油破乳成为稠油实现经济加工的瓶颈,有效解决产量逐渐增大的稠油破乳脱盐脱水问题成为需要攻克的技术难关,对于稠油破乳剂的研究也成为当前的热门课题之一。
二、稠油破乳机理的研究
稠油与常规原油相比,不仅密度高、粘度大,且含有大量的胶质、沥青质和有机酸等,结构非常复杂。胶质和沥青质等为天然乳化剂,能够在水滴表面吸附形成牢固的界面膜,使稠油乳状液较常规原油乳状液更稳定。
大量研究表明:胶质和沥青质含量高的稠油形成比较稳定的乳状液是由于胶质和沥青质分子中含有一定量的极性基团。这些极性基团往往以氢键缔合或者以微小粒子的形式分散于原油中,从而使稠油形成了非常稳定的乳化原油[2]。在乳化原油中加入界面活性较高的物质,使其吸附在油水界面上置换界面上的胶质和沥青质等,破坏稠油中胶质和沥青质分子中极性基团间的氢键,降低油水界面膜强度,使油水分离,达到破乳脱水的目的。
由于稠油的破乳引起了广泛关注,许多科研工作者对稠油破乳剂的合成和性能进行了大量的研究[3,4],一般认为,油溶性破乳剂较水溶性破乳剂更加适合稠油破乳;升高温度或者使用引入一些极性基团的破乳剂有利于稠油破乳脱水;多支链、星型结构以及相对分子质量较高的破乳剂同样有利于稠油破乳。研究发现,稠油破乳脱水的关键在于破坏油水界面上胶质和沥青质形成的强度很高的界面膜。这是由于破乳剂中的极性基团能够插入双层的胶质分子间的结构中,能很快与胶质的极性基团形成氢键,破坏了原胶质分子之间的氢键,使胶质分子的层状结构遭到破坏,降低了油水界面胶质分子层的强度,有利于小水滴聚集沉降,达到破乳的目的。但因稠油的组成十分复杂,对稠油的破乳机理研究进展仍然不大,仅仅集中在对液滴聚集过程的考察和破乳剂对界面流变性质的影响等方面[2]。
三、复合破乳剂
随着大量组成复杂、品质很差的特(超)稠油被采出,专一性很强的单一结构破乳剂不能有效解决其破乳脱水问题,因而产生了复合破乳剂技术来应对稠油破乳问题。经研究表明,复合破乳剂适应性较强,而且不同结构的破乳剂复合后往往表现出明显的协同作用,可以提高破乳剂的脱水率、降低破乳剂用量和破乳温度,可以较好解决稠油的破乳脱水问题和脱出污水含油问题,

不同结构的破乳剂之间的复合是研究和应用较多的一类破乳剂,非离子与阳离子、非离子与阴离子、非离子与非离子复合的破乳剂,两