聚醚多元醇的酯化优化.pdf

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2009年第28卷增刊
CAIEMIICAL NDUSIRYAND ENGNEERING PROGRESS
161
聚醚多元醇的酯化优化
乔宏琴,周建成2,丁大伟1,温剑秋,寇方铭,王阳1
1胜利油田胜利化工有限公司,山东、东营257503:2东南大学化学化工学院,江苏南京2119
摘要:用三氟乙酸和酸改性聚醚多元醇型破乳剂,对部分产品的黏度进行了测试,并以油包水乳化原油(w/o)
破乳脱水试验为探针试验,考察改性后破乳剂的实用性
关键词:三氟乙酸;酸;聚醚多元醇;WO乳化原油;酯化
聚瞇多元醇(简称PPG)是由起始剂(含活性司)、SYD-265B石油产品运动黏度测定器(上海三
氢基团的化合物)与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)振机电设备有限公司)、混油器、恒温水浴箱、移液
等在催化剂存在下经加聚反应制得。通过改变PO管、100mL具塞量筒
和EO的加料方式(混合加或分开加)、加量比、加2.2硼酸聚醚多元醇酯(B-PPG)的制备
料次序等条件,生产出各种通用的聚醚多元醇。
取一定量的PPG、适量的催化剂、一定比例的
常用的PG主要有:聚丙二醇型、聚四氢呋喃硼酸加入连接有冷凝裝置的三口烧瓶中,缓慢升温,
醇型、接枝型聚醚多元醇、杂环改性聚瞇多元醇等。开启搅拌,维持温度在90~100℃,反应2~3h
目前,用酸对聚醚多元醇酯化改性的研究主要有丙烯
本实验考察了硼酸的不同用量以及硼酸的加入
酸り、已二酸?、亚磷酸三甲酯等。王海鹰等吗报道状态的不同对酯化产品的影响。
了硼酸酯表面活性剂的研究和应用。本研究尝试用硼2.3三氟乙酸聚醚多元醇酯(F-PPG)的制备
酸和三氟乙酸改性PPG,并对其进行了相关测试。
取一定量的PPG(或其中间产品)和适量的催
1酯化作用影响
化剂(以多元醇质量的1%计算)加入连接有冷凝
装置的三口烧瓶中,缓慢加热,温度至120℃时,
1.1硼酸酯化聚醚多元醇反应机理
催化剂完全溶解,降温至约50℃,加入一定比例的
の酸是电子化合物,与多元发生陆化反应,三乙酸,开启找,反应液温度控制在~6
两个六元环状结构的稳定配合物,从而对聚醚反应2~3h。若在反应釜中进行,隔一定的时间抽
多元醇起到了扩链接枝的作用。
真空,维持釜内气压在0.1~0.2MPa
1.2三氟乙酸酯化聚醚多元醇反应机理
本实验考察了不同催化剂对酯化产物的影响,
三氯乙酸是一种极强酸性有机酸。酯化多元以及不同PPG中间产品(嵌入不同量的环氧乙烷)
醇后,会向体系中引入CF3COO一极性基团,破乳用三氟乙酸改性后的破乳脱水效果差异。
剂破乳脱水后,能够快速水解,减小乳化层厚度。2.4脱水试验评价
如果能够运用到油田原油破乳脱水,将会有极大的
将浓度为50%的待測样品溶液,配置成1%6的
应用价值。
甲醇溶液,备用
2实验部分
取辛三外输油和一定比例的水(油与水体积比
6:5)混合,备用。
试剂和仪器
取80mL混好的W/O乳状液入100mL的具塞
三氟乙酸(AR)、硼酸(AR)、对甲苯磺酸(CP)、量筒中,预热10min,加入0.8mL备用试剂溶液,
甲醇(AR)、蒸馏水、自来水、辛三外输油、乙酸左右手各振荡试管50下,放在50℃水浴中静置,
酐(AR)、叱啶(AR)、高氯酸(AR)、正丁醇(AR)、每隔一定时间观察状态并读数。
KOI标准溶波。
s00mL三口烧瓶、电子天平(精确至00g、3结果与讨论
锥形瓶、碱式滴定管、量筒、2W(WZS1型)、MZS3.1硼酸对聚醚多元醇的酯化影响
耐压反应釜(南京幕府石化科研设备有限公司)、3.1.1硼酸用量不同对酯化产品的影响
DNJ-5S数字旋转黏度计(上海恒平科学仪器有限公
以多元醇质量为标准,硼酸加入质量为1%、
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化工进展
2009年第28卷
表1硼酸不同用量对酯化产物的影响
表4催化剂不同对酯化产物脱水效果的影响
硼酸用
定时间的脱水量mL
水质
一定时间的脱水量/mL
序号
序号
备注
量%15min30min45min60min90min120min情况
15min 30min 45min 60min 90 min 120min
0.5
1416171922水清,界面较齐
①100051.53.57浑浊A31415161922水清,界面较齐
②150.8101516.517.519较清
415水清,界面不齐
②1.50.4812151818较清
B039101213水清,界面不齐
0
不清
空白0
0
③2.50578.51415不清
注:A用催化剂为对甲苯磺酸:B用催化剂为钛酸酯
空白
0
0
0
注:脱水温度55℃:加药浓度100ugL,下同。
表520℃旋转黏度測试结果
采用双管平行实验,酸以水溶液状态参与反应。
样品
旋转黏度/mPas~1
1.5%、2.5%6时,对人工混合的油包水乳状液作用见
表1
B
1260
表1数据显示,当硼酸用量为1.5%时,对油包
水乳化原油,有较好的破乳脱水效果:脱水速度较催化剂酯化产物的脱水效果评价和旋转黏度
快,出水量较高且水质较清。
测量。
3.12硼酸加入状态的不同对产品的影响
表5中,以对甲苯磺酸为催化剂较以钛酸酯为
当硼酸的用量为1、5%时对明酸的不同加入状催化剂,20℃黏度稍大。结合表4看,改性的破乳
剂对于人工制备的油包水原油有较好的破乳脱水效
(见表2)。相对应的产品运动黏度见表3。
果,且油水界面较齐。
3.2.2选取不同的PPG中间产品酯化效果差异
表2硼酸加入状态的不同对产品脱水效果的影响
以聚醚多元醇中嵌连部分环氧乙烷(EO)的中
定时间的脱水量imL
水质
序号状态
间产品代替PG作为酯化反应原料,酯化产物破乳
15min30min45min60min90min120min情况
评价试验见表6。
②有水08101516.517.519较清
从表4和表6比较看出,对于聚醚多元醇,
②有水0.48
15
18较清
嵌入的EO越多,相对应的产品的破乳脱水效果
④无水0
1415较清
越好。
④无水013111515较清
空白
0
0
表6不同EO嵌入量破乳剂评价试验
O嵌
定时间的脱水量/mL
表340℃运动黏度测试结果
序号
入量15min30min45min60min90min120min
品
黏度/mm2s1
17.5
19
PPG
460
911
④
1/3
1/6
25
8
以上两表可以看出,酯化后产品的黏度愈大
1/6
相对应的脱水效果愈好。
3.2三氟乙酸对聚醚多元醇的酯化影响
81/15
1.56