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论述油田破乳剂的研究与发展

摘要：原油含水是油田开发中的普遍现象和正常状态，而原油含水的危害也非
常严重。近年来，随着原油开采进入中后期，原油的组成变得更加复杂，油田采
出的原油含水含盐率逐年增加，这就加重了原油脱水脱盐的任务。因此，原油破
乳对开采、集输和加工过程十分重要，对破乳剂的研究也有着重要的意义。本文
概述了破乳剂的破乳原理，简要叙述了破乳剂的改头、换尾、加骨、交联和复配
的合成方法，对常见的破乳剂的合成方法进行了阐述，并对今后破乳剂的复配破
乳剂和生物破乳剂两种发展方向进行了介绍。
关键词：原油破乳剂；合成；发展

原油本身是一种多组分混合物，不论从经济角度，便于石油的销售和加工，
还是从环境保护角度，排放的水不影响工农业生产的再利用，均需对原油进行破
乳脱水和污水除油。因此，客观上要求我们不断研究影响原油乳状液稳定性的因
素和破乳机理，不断开发新型高效的破乳剂产品。本文对破乳剂破乳原理进行了
简单概述，并对其合成方法进行了综述，对其发展方向进行了展望，以期为破乳
剂的研究提供理论依据。
一、破乳剂破乳原理
破乳剂破乳原理1.1
目前公认的破乳机理有以下几点[1]：（1）相转移—反向变型机理：加入破
乳剂，发生了相转化。即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反（反相破乳剂）
的表面活性剂可以作为破乳剂；（2）碰撞击破界面膜机理：在加热或搅拌的条
件下，破乳剂有较多的机会碰撞乳化液的界面膜，或吸附于界面膜上，或排替部
分表面活性物质，从而击破界面膜，使其稳定性大大降低，发生了絮凝、聚结而
破乳；（3）增溶机理：使用的破乳剂一个分子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。
二、破乳剂的合成方法
我国原油破乳剂的研究与开发是随着我国石油工业的发展而发展的。有许多
设有科研所并具有充足生产能力的破乳剂企业，如：山东滨化股份、广东茂名石
化等。随着研究工作的深入，研究机构、油田和化工厂家密切协作，我国研制、
开发的破乳剂完全满足了油田原油脱水和炼厂原油脱盐的需要。
目前，国内外研究的破乳剂从化学类型上看，主要是以非离子的聚氧乙烯聚
氧丙烯嵌段聚合物为主，在传统破乳剂的基础上进行改性，其研究的方法主要有：
改头、换尾、加骨、交联、复配等。
改头2.1
改头是指选择、设计和合成具有活泼氢的起始剂。通常采用的起始剂有酚类、
醇类、脂肪酸、脂肪胺类等。现在随着研究的不断深入，人们采用的起始剂由原
来的简单、单一化逐渐转为复杂多样化。
酚类起始2.1.1剂
以往采用的酚类起始剂主要是壬基酚、辛基酚、异丁基酚等，其结构组成简
单，现在人们开始采用各类烷基酚的酚醛树脂和各类带有不同支链的结构复杂的
双酚A为起始剂，该类破乳剂对原油乳液破乳效果好。
胺2.1.2、醇类起始剂
目前采用的胺、醇类起始剂的官能团逐渐增多，出现了三乙烯四胺、四乙烯
五胺、五乙烯六胺等六官能团、七官能团、八官能团起始剂。现在也有人将胺与
醇类的特点结合起来，合成氨基醇，以此为起始剂，合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段
聚合物破乳剂，破乳效果显著。
糖类起始剂2.1.3
除了用戊糖、己糖等简单的糖外，现在逐渐采用它们的衍生物和低聚糖化合
物作起始剂。
哌嗪类起始剂2.1.4
以哌嗪或其衍生物为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷或它们的混
合物进行聚合反应，可得到破乳效果很好破乳剂。另外，哌嗪可以季铵化，生成
的破乳剂还具有杀菌、防腐、絮凝等功效。
咪唑啉类起始剂2.1.5
该型破乳剂是以咪唑啉为起始剂、氢氧化钠为催化剂合成的不同嵌段顺序、
不同比例、不同分子量的系列破乳剂，然后用不同扩链剂进行扩链，最后用甲苯
稀释而成。该剂对稠油的作用明显。
换尾2.2
换尾是利用化学方法将同类或不同类的聚合物端基进行酯化而得到的新的破
乳剂，此法是增大分子量的有效方法之一。例如，用松香酸、硫酸等作封尾剂对
聚醚类破乳剂进行酯化改性或采用乙酸酐、苯甲酰氯和系列羧酸对聚醚类破乳剂
进行酯化，对提高破乳效果有明显的作用[2]。
加骨2.3
加骨是在破乳剂分子中加入新的骨架而生成的一种新的破乳剂。例如以正丁
醇为起始剂，在碱催化下由PO、EO合成聚氧乙烯聚氧丙烯，然后与乙氧基聚硅
烷进行反应，得到的破乳剂既有破乳脱水功效，还具防蜡作用。
交联2.4
交联是利用交联剂，将很多高分子交联起来形成分子量更大的超高分子。作
交联剂的试剂或预聚物至少有一种有三个以上的官能团。采用山梨糖醇、多乙烯
多胺或甘油等作起始剂合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物，然后以多元醇或双环化合
物作交联剂，合成的破乳剂具有制备简单、破乳效果好等优点。
复配2.5
复配是利用各种表面活性剂的协同效应，将各种具有不同功效的破乳剂按一
定的比例混合，使破乳剂具有广泛的适应性，同时也提供了更