破乳劑研發(fā)的新方向徐家業(yè)

1、1 1 化學(xué)破乳劑研發(fā)的新方向化學(xué)破乳劑研發(fā)的新方向 目前，國(guó)內(nèi)外破乳劑的研究從化學(xué)類型上看，主要是以目前，國(guó)內(nèi)外破乳劑的研究從化學(xué)類型上看，主要是以 非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，在傳統(tǒng)破乳劑非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，在傳統(tǒng)破乳劑 的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，其研究的方法主要有：的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，其研究的方法主要有：“改頭、換尾、改頭、換尾、 加骨、擴(kuò)鏈、接枝、交聯(lián)、復(fù)配加骨、擴(kuò)鏈、接枝、交聯(lián)、復(fù)配” ” 1 1等。另外也有不含環(huán)氧 等。另外也有不含環(huán)氧 乙烷環(huán)氧丙烷的聚合物破乳劑。乙烷環(huán)氧丙烷的聚合物破乳劑。 11 改頭改頭 改頭是指選擇、設(shè)計(jì)和合成具有活潑氫的起始劑。通常改

2、頭是指選擇、設(shè)計(jì)和合成具有活潑氫的起始劑。通常 采用的起始劑有酚類、醇類、脂肪酸、脂肪胺類等?，F(xiàn)在隨著采用的起始劑有酚類、醇類、脂肪酸、脂肪胺類等?，F(xiàn)在隨著 研究的不斷深入，人們采用的起始劑由原來(lái)的簡(jiǎn)單、單一化逐研究的不斷深入，人們采用的起始劑由原來(lái)的簡(jiǎn)單、單一化逐 漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。 (1) 酚類起始劑酚類起始劑 以往采用的酚類起始劑主要是壬基酚、辛以往采用的酚類起始劑主要是壬基酚、辛 基酚、異丁基酚及各類烷基酚的酚醛樹(shù)脂、和各類帶有不同支基酚、異丁基酚及各類烷基酚的酚醛樹(shù)脂、和各類帶有不同支 鏈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙酚鏈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙酚A為起始劑為起始劑2。 (2) 胺、醇類起始

3、劑胺、醇類起始劑 如三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯如三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯 六胺等六官能團(tuán)、七官能團(tuán)、八官能團(tuán)起始劑。現(xiàn)在也有人將六胺等六官能團(tuán)、七官能團(tuán)、八官能團(tuán)起始劑?，F(xiàn)在也有人將 胺與醇類的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，合成氨基醇胺與醇類的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，合成氨基醇 3。 (3) 糖類起始劑糖類起始劑 除了用戊糖、己糖等簡(jiǎn)單的糖外，現(xiàn)在逐漸除了用戊糖、己糖等簡(jiǎn)單的糖外，現(xiàn)在逐漸 采用它們的衍生物和低聚糖化合物作起始劑采用它們的衍生物和低聚糖化合物作起始劑4。 (4) 哌嗪類起始劑哌嗪類起始劑5 以哌嗪或其衍生物為起始劑，與環(huán)氧乙以哌嗪或其衍生物為起始劑，與環(huán)氧乙 烷、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷或它們的混合

4、物進(jìn)行聚合反應(yīng)，可得烷、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷或它們的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，可得 到破乳效果很好破乳劑。另外到破乳效果很好破乳劑。另外,哌嗪可以季銨化，生成的破乳哌嗪可以季銨化，生成的破乳 劑還具有殺菌、防腐、絮凝等功效。劑還具有殺菌、防腐、絮凝等功效。 (5) 咪唑啉類起始劑咪唑啉類起始劑 M-41T型破乳劑是以咪唑啉為起始劑，型破乳劑是以咪唑啉為起始劑， 氫氧化鈉為催化劑合成的不同嵌段順序、不同比例、不同分子氫氧化鈉為催化劑合成的不同嵌段順序、不同比例、不同分子 量的系列破乳劑，然后用不同擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，最后用甲苯稀量的系列破乳劑，然后用不同擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，最后用甲苯稀 釋而成。該劑對(duì)稠油的作用

5、明顯釋而成。該劑對(duì)稠油的作用明顯6。 (6)?；喟奉惼鹗紕；喟奉惼鹗紕?用二元羧酸酯與多胺反應(yīng)，得到酰胺用二元羧酸酯與多胺反應(yīng)，得到酰胺 基多胺起始劑，然后與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷進(jìn)行嵌基多胺起始劑，然后與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷進(jìn)行嵌 段聚合反應(yīng)，得到的破乳劑對(duì)油包水型和水包油型乳狀液破乳段聚合反應(yīng)，得到的破乳劑對(duì)油包水型和水包油型乳狀液破乳 效果都很好效果都很好 7。 (7)樹(shù)枝狀起始劑樹(shù)枝狀起始劑 利用兩種多官能團(tuán)化合物利用兩種多官能團(tuán)化合物A和和B進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行反應(yīng)， 得到的產(chǎn)物得到的產(chǎn)物C作下一步反應(yīng)的起始劑，作下一步反應(yīng)的起始劑，C然后再和然后再和A、B反應(yīng)得反應(yīng)得

6、 到結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的產(chǎn)物到結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的產(chǎn)物D，又可作下一步的起始劑，如此反復(fù)，又可作下一步的起始劑，如此反復(fù)， 可得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量大的破乳劑。例如，以乙二胺乙醇為可得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量大的破乳劑。例如，以乙二胺乙醇為 起始劑，和間苯三甲酸甲酯進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)，得到以苯環(huán)起始劑，和間苯三甲酸甲酯進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)，得到以苯環(huán) 為中心，末端為羥基的三支鏈產(chǎn)物，然后和間苯三甲酸甲酯繼為中心，末端為羥基的三支鏈產(chǎn)物，然后和間苯三甲酸甲酯繼 續(xù)反應(yīng)，如此重復(fù)下去，就可得到逐級(jí)支化而呈樹(shù)狀的星型聚續(xù)反應(yīng)，如此重復(fù)下去，就可得到逐級(jí)支化而呈樹(shù)狀的星型聚 合物合物8 。該類破乳劑用量少、破乳效果好。該類

7、破乳劑用量少、破乳效果好。 1.2 換尾換尾 換尾是利用化學(xué)方法將同類或不同類的聚合物端基進(jìn)換尾是利用化學(xué)方法將同類或不同類的聚合物端基進(jìn) 行酯化而得到的新的破乳劑，此法是增大分子量的有效方法行酯化而得到的新的破乳劑，此法是增大分子量的有效方法 之一。例如，用松香酸、硫酸等作封尾劑對(duì)聚醚類破乳劑進(jìn)之一。例如，用松香酸、硫酸等作封尾劑對(duì)聚醚類破乳劑進(jìn) 行酯化改性或采用乙酸酐、苯甲酰氯和系列羧酸對(duì)聚醚類破行酯化改性或采用乙酸酐、苯甲酰氯和系列羧酸對(duì)聚醚類破 乳劑進(jìn)行酯化，對(duì)提高破乳效果有明顯的作用乳劑進(jìn)行酯化，對(duì)提高破乳效果有明顯的作用9 。也有用馬。也有用馬 來(lái)酸酐和胺反應(yīng)得到的聚合物或者用馬來(lái)

8、酸酐對(duì)聚醚進(jìn)行酯來(lái)酸酐和胺反應(yīng)得到的聚合物或者用馬來(lái)酸酐對(duì)聚醚進(jìn)行酯 化改性，得到的破乳劑對(duì)油包水型原油乳狀液破乳效果好化改性，得到的破乳劑對(duì)油包水型原油乳狀液破乳效果好 10 。 。 1.3 加骨加骨 加骨是在破乳劑分子中加入新的骨架而生成的一種新的加骨是在破乳劑分子中加入新的骨架而生成的一種新的 破乳劑。例如破乳劑。例如以正丁醇為起始劑，在堿催化下由以正丁醇為起始劑，在堿催化下由PO、EO合合 成聚氧乙烯聚氧丙烯，然后與乙氧基聚硅烷進(jìn)行反應(yīng)，得到成聚氧乙烯聚氧丙烯，然后與乙氧基聚硅烷進(jìn)行反應(yīng)，得到 的破乳劑既有破乳脫水功效，還具防蠟作用的破乳劑既有破乳脫水功效，還具防蠟作用11-12 。

9、1.4 擴(kuò)鏈擴(kuò)鏈 擴(kuò)鏈?zhǔn)遣捎眠m當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法，用雙官能團(tuán)活潑氫化合物擴(kuò)鏈?zhǔn)遣捎眠m當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法，用雙官能團(tuán)活潑氫化合物 作擴(kuò)鏈劑，將分子量較低的聚合物連接起來(lái)，形成線形分子，作擴(kuò)鏈劑，將分子量較低的聚合物連接起來(lái)，形成線形分子， 使分子量成倍或幾十倍地增加，以增強(qiáng)破乳效果。當(dāng)預(yù)聚物具使分子量成倍或幾十倍地增加，以增強(qiáng)破乳效果。當(dāng)預(yù)聚物具 有三個(gè)以上的活潑官能團(tuán)時(shí)，則可能發(fā)生交聯(lián)，生成網(wǎng)狀破乳有三個(gè)以上的活潑官能團(tuán)時(shí)，則可能發(fā)生交聯(lián)，生成網(wǎng)狀破乳 劑。有的采用二元羧酸或二聚脂肪酸作擴(kuò)鏈劑，對(duì)聚氧烯脂肪劑。有的采用二元羧酸或二聚脂肪酸作擴(kuò)鏈劑，對(duì)聚氧烯脂肪 伯胺進(jìn)行擴(kuò)鏈，得到聚氧烯伯胺酯，對(duì)油包水乳液

10、具有很好的伯胺進(jìn)行擴(kuò)鏈，得到聚氧烯伯胺酯，對(duì)油包水乳液具有很好的 破乳效果破乳效果13。也有用。也有用2-丁烯二酸、苯二酸作擴(kuò)鏈劑丁烯二酸、苯二酸作擴(kuò)鏈劑14-17，還有，還有 的用四丙烯琥珀酸酐作擴(kuò)鏈劑的用四丙烯琥珀酸酐作擴(kuò)鏈劑18，都取的了很好的破乳效果。，都取的了很好的破乳效果。 1.5 接枝接枝 接枝是利用特殊的化學(xué)反應(yīng)使高分子量鏈上的某些官能接枝是利用特殊的化學(xué)反應(yīng)使高分子量鏈上的某些官能 團(tuán)與其它化合物反應(yīng)，從而在分子中引入一定分子量或具有團(tuán)與其它化合物反應(yīng)，從而在分子中引入一定分子量或具有 特殊官能團(tuán)的支鏈，增大分子量或局部改變分子的結(jié)構(gòu)，使特殊官能團(tuán)的支鏈，增大分子量或局部改變

11、分子的結(jié)構(gòu)，使 分子破乳效果增強(qiáng)。例如，將分子破乳效果增強(qiáng)。例如，將C3-C20的二元酸、二元酸酐或的二元酸、二元酸酐或 二元羧酸酯（如馬來(lái)酸酐或其聚合物）和多乙烯多胺（至少二元羧酸酯（如馬來(lái)酸酐或其聚合物）和多乙烯多胺（至少 有有2個(gè)個(gè)C和和2-5個(gè)以上的氨基）進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后在堿催化個(gè)以上的氨基）進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后在堿催化 下與環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷反應(yīng)，使下與環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷反應(yīng)，使N部分或全部被部分或全部被 烷基化，得到的破乳劑分子結(jié)構(gòu)就像在原來(lái)的縮聚產(chǎn)物分子烷基化，得到的破乳劑分子結(jié)構(gòu)就像在原來(lái)的縮聚產(chǎn)物分子 上接上了一個(gè)個(gè)聚氧烯支鏈，該破乳劑既可以用于水包油型上接上

12、了一個(gè)個(gè)聚氧烯支鏈，該破乳劑既可以用于水包油型 乳液，又可以用于油包水型乳液破乳乳液，又可以用于油包水型乳液破乳19。 1.6交聯(lián)交聯(lián) 交聯(lián)是利用交聯(lián)劑，將很多高分子交聯(lián)起來(lái)形成分子量更交聯(lián)是利用交聯(lián)劑，將很多高分子交聯(lián)起來(lái)形成分子量更 大的超高分子。作交聯(lián)劑的試劑或預(yù)聚物至少有一種有三個(gè)大的超高分子。作交聯(lián)劑的試劑或預(yù)聚物至少有一種有三個(gè) 以上的官能團(tuán)。采用山梨糖醇、多乙烯多胺或甘油等作起始以上的官能團(tuán)。采用山梨糖醇、多乙烯多胺或甘油等作起始 劑合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物，然后以多元醇或雙環(huán)化合劑合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物，然后以多元醇或雙環(huán)化合 物作交聯(lián)劑，合成的破乳劑具有制備簡(jiǎn)單、破乳效

13、果好等優(yōu)物作交聯(lián)劑，合成的破乳劑具有制備簡(jiǎn)單、破乳效果好等優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)20。聚氧烯化合物與酚醛樹(shù)脂進(jìn)行輕微的交聯(lián)，對(duì)原油乳。聚氧烯化合物與酚醛樹(shù)脂進(jìn)行輕微的交聯(lián)，對(duì)原油乳 液具有較好的破乳效果液具有較好的破乳效果21。但由于交聯(lián)產(chǎn)物很難溶解，目前。但由于交聯(lián)產(chǎn)物很難溶解，目前 的應(yīng)用還較少。的應(yīng)用還較少。 1.7非聚氧乙烯聚氧丙烯類破乳劑非聚氧乙烯聚氧丙烯類破乳劑 雖然聚氧乙烯聚氧丙烯類破乳劑是主要的，但也有一些雖然聚氧乙烯聚氧丙烯類破乳劑是主要的，但也有一些 破乳劑是利用其它化合物反應(yīng)合成的。如：破乳劑是利用其它化合物反應(yīng)合成的。如： (1)脲類破乳劑脲類破乳劑 將氨基醇或幾種氨基醇的混合物進(jìn)行

14、縮聚，將氨基醇或幾種氨基醇的混合物進(jìn)行縮聚， 然后在偏磷酸或亞磷酸作催化劑的條件下，加入脲或脲的衍生然后在偏磷酸或亞磷酸作催化劑的條件下，加入脲或脲的衍生 物，得到的破乳劑適合水包油型乳液，具有很好的破乳效果物，得到的破乳劑適合水包油型乳液，具有很好的破乳效果22。 將多異氰酸酯和多乙烯多胺進(jìn)行反應(yīng)，得到分子量在將多異氰酸酯和多乙烯多胺進(jìn)行反應(yīng)，得到分子量在5000以上以上 的聚合物脲，作為水包油型破乳劑，效果也很好的聚合物脲，作為水包油型破乳劑，效果也很好23。 (2)聚紫羅烯聚合物破乳劑聚紫羅烯聚合物破乳劑24 利用門秀金反應(yīng)制備的利用門秀金反應(yīng)制備的 聚紫羅烯聚合物破乳劑，具有破乳、防腐

15、、絮凝、軟化等多聚紫羅烯聚合物破乳劑，具有破乳、防腐、絮凝、軟化等多 種功能。種功能。 (3)高分子電解質(zhì)聚合物破乳劑高分子電解質(zhì)聚合物破乳劑 以過(guò)硫酸鹽作起始劑，以過(guò)硫酸鹽作起始劑， 將二烯丙基二甲基銨氯化物與憎水單體進(jìn)行聚合反應(yīng)（所用將二烯丙基二甲基銨氯化物與憎水單體進(jìn)行聚合反應(yīng)（所用 的單體有季銨化二烷基（甲基）丙烯酸酯特別是乙基已基丙的單體有季銨化二烷基（甲基）丙烯酸酯特別是乙基已基丙 烯酸酯），得到的高分子電解質(zhì)聚合物，對(duì)油包水型乳液具烯酸酯），得到的高分子電解質(zhì)聚合物，對(duì)油包水型乳液具 有較好的破乳性能有較好的破乳性能25。 (4)硫代氨基甲酸酯破乳劑硫代氨基甲酸酯破乳劑 如多二硫

16、代氨基甲酸酯如多二硫代氨基甲酸酯26、 二硫代氨基甲酸酯二硫代氨基甲酸酯27，該類破乳劑一般采用的方法是將胺如，該類破乳劑一般采用的方法是將胺如 (C4H9) 2NH、H2N(CH) 2NH2、1，4二胺基丙基哌嗪等與二胺基丙基哌嗪等與 氫氧化鈉或氫氧鉀、二硫化碳混合，在一定的溫度條件下反氫氧化鈉或氫氧鉀、二硫化碳混合，在一定的溫度條件下反 應(yīng)，得到應(yīng)，得到R-(CH2)n-NH-C(=S)CR2m 類產(chǎn)物，對(duì)水包油類產(chǎn)物，對(duì)水包油 型乳液有很好的破乳效果，且具有緩蝕、阻垢、絮凝、殺菌型乳液有很好的破乳效果，且具有緩蝕、阻垢、絮凝、殺菌 等功效。等功效。 (5)聚胺酯類破乳劑聚胺酯類破乳劑 將

17、多異氰酸酯與帶有叔胺基的二元將多異氰酸酯與帶有叔胺基的二元 酸進(jìn)行反應(yīng)得到的聚胺酯破乳劑對(duì)水包油乳液的破乳效果好酸進(jìn)行反應(yīng)得到的聚胺酯破乳劑對(duì)水包油乳液的破乳效果好 28。 。 (6)超高分子量破乳劑超高分子量破乳劑 采用三異丁基鋁采用三異丁基鋁乙酰丙酮乙酰丙酮水三水三 元催化劑或三乙基鋁催化劑，在芳烴溶劑中合成的具有無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)元催化劑或三乙基鋁催化劑，在芳烴溶劑中合成的具有無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu) 的超高分子量聚醚原油破乳劑。其分子量約在的超高分子量聚醚原油破乳劑。其分子量約在1060萬(wàn)，凝固點(diǎn)萬(wàn)，凝固點(diǎn) 低低(-40-20)，并具有用藥量低和出水快，出水清的優(yōu)點(diǎn)。，并具有用藥量低和出水快，出水清的優(yōu)點(diǎn)。 而

18、且可與較低分子量的破乳劑復(fù)配成高效原油破乳劑而且可與較低分子量的破乳劑復(fù)配成高效原油破乳劑29。 (7)多元聚合物破乳劑多元聚合物破乳劑 如將丙烯酸、丙烯酸酯及他們的衍如將丙烯酸、丙烯酸酯及他們的衍 生物進(jìn)行共聚，生成四元共聚物生物進(jìn)行共聚，生成四元共聚物30，也有生成三元共聚物的，也有生成三元共聚物的31， 其破乳效果都非常好。其破乳效果都非常好。 1.8多種改性方法的聯(lián)合使用多種改性方法的聯(lián)合使用 有時(shí)要合成所設(shè)計(jì)的分子結(jié)構(gòu)特殊的破乳劑，僅用某一有時(shí)要合成所設(shè)計(jì)的分子結(jié)構(gòu)特殊的破乳劑，僅用某一 種方法難以滿足要求，故采用多種改性方法。如，為了合成種方法難以滿足要求，故采用多種改性方法。如，

19、為了合成 一種適合于油包水型乳液的破乳劑，采用了改頭、換尾、擴(kuò)一種適合于油包水型乳液的破乳劑，采用了改頭、換尾、擴(kuò) 鏈和接枝等多種方法，其具體步驟是先以聚丙二醇為起始劑，鏈和接枝等多種方法，其具體步驟是先以聚丙二醇為起始劑， 合成聚氧乙烯聚氧丙烯聚合物，再以順丁烯二酸酐或其衍生合成聚氧乙烯聚氧丙烯聚合物，再以順丁烯二酸酐或其衍生 物作擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，然后將擴(kuò)鏈產(chǎn)物與丙烯酸進(jìn)行聚合，物作擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，然后將擴(kuò)鏈產(chǎn)物與丙烯酸進(jìn)行聚合， 最后進(jìn)行酯化，得到的破乳劑效果好最后進(jìn)行酯化，得到的破乳劑效果好32 也有將多種方法在一步反應(yīng)中同時(shí)進(jìn)行的，如將烯酸與也有將多種方法在一步反應(yīng)中同時(shí)進(jìn)行的，如將烯

20、酸與 兩兩 種以上的聚醚反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中，一邊發(fā)生聚合反應(yīng)，一種以上的聚醚反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中，一邊發(fā)生聚合反應(yīng)，一 邊進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到的破乳劑適合水包油型乳液邊進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到的破乳劑適合水包油型乳液33。 1.9 復(fù)配復(fù)配 復(fù)配是利用各種表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，將各種具有不復(fù)配是利用各種表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，將各種具有不 同功效的破乳劑按一定的比例混合，使破乳劑具有廣泛的適應(yīng)同功效的破乳劑按一定的比例混合，使破乳劑具有廣泛的適應(yīng) 性，同時(shí)也提供了更多可供選擇的破乳劑；或者將破乳劑與不性，同時(shí)也提供了更多可供選擇的破乳劑；或者將破乳劑與不 同的有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑進(jìn)行混合，得到既具有破乳功效，又具

21、同的有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑進(jìn)行混合，得到既具有破乳功效，又具 有其它作用如脫蠟、降粘等作用的破乳劑，如有其它作用如脫蠟、降粘等作用的破乳劑，如RAK-5多元復(fù)配多元復(fù)配 破乳劑破乳劑34，是采用多種起始劑、多種嵌段形式、多種分子結(jié)構(gòu)，是采用多種起始劑、多種嵌段形式、多種分子結(jié)構(gòu) 的破乳劑復(fù)配而成，它具有親油親水多向性，易于快速分散到的破乳劑復(fù)配而成，它具有親油親水多向性，易于快速分散到 油水乳狀液界面，對(duì)油包水、水包油以及油水乳狀液界面，對(duì)油包水、水包油以及“圈套式多重乳化圈套式多重乳化” 乳液具有較好的脫水效果。乳液具有較好的脫水效果。 又如，將以多乙烯多胺或一元胺或寡胺或苯酚又如，將以多乙烯多胺

22、或一元胺或寡胺或苯酚/甲醛樹(shù)脂甲醛樹(shù)脂 或用胺改性后的烷基酚甲醛樹(shù)脂為起始劑合成的各類聚氧烯聚或用胺改性后的烷基酚甲醛樹(shù)脂為起始劑合成的各類聚氧烯聚 合物合物A，烷氧基化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與乙烯的二元或，烷氧基化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與乙烯的二元或 三元共聚物三元共聚物B，一元胺或寡胺的烷氧基二元羧酸和環(huán)氧乙烷的，一元胺或寡胺的烷氧基二元羧酸和環(huán)氧乙烷的 共聚物進(jìn)行縮合后的部分或全部季銨化產(chǎn)物共聚物進(jìn)行縮合后的部分或全部季銨化產(chǎn)物C，以及上述化合，以及上述化合 物交聯(lián)后的各種產(chǎn)物物交聯(lián)后的各種產(chǎn)物D，將，將A、B、C、D四大類中的各種化合四大類中的各種化合 物與助劑（如二元醇酯）進(jìn)行復(fù)

23、配，得到多種不同的破乳劑物與助劑（如二元醇酯）進(jìn)行復(fù)配，得到多種不同的破乳劑 35。 。 2. 2. 組合化學(xué)法在破乳劑研究中的應(yīng)用組合化學(xué)法在破乳劑研究中的應(yīng)用 組合化學(xué)法是解決化學(xué)多樣性的一項(xiàng)高新技術(shù)，它已成組合化學(xué)法是解決化學(xué)多樣性的一項(xiàng)高新技術(shù)，它已成 為藥物合成與篩選的強(qiáng)有力的工具，并正在向諸如催化劑研為藥物合成與篩選的強(qiáng)有力的工具，并正在向諸如催化劑研 究、新材料的研究等其他領(lǐng)域擴(kuò)展。采用組合化學(xué)法研究破究、新材料的研究等其他領(lǐng)域擴(kuò)展。采用組合化學(xué)法研究破 乳劑可以快速、高效地提供結(jié)構(gòu)多樣的破乳劑庫(kù)，以適應(yīng)組乳劑可以快速、高效地提供結(jié)構(gòu)多樣的破乳劑庫(kù)，以適應(yīng)組 成多變的原油破乳脫水

24、的需要。成多變的原油破乳脫水的需要。 組合化學(xué)源于多肽的固相合成，組合化學(xué)源于多肽的固相合成，1984年由年由Geyson等人首次等人首次 報(bào)導(dǎo)。傳統(tǒng)方法把大量的人力和物力放在研究很小的化學(xué)多報(bào)導(dǎo)。傳統(tǒng)方法把大量的人力和物力放在研究很小的化學(xué)多 樣性空間中的分子結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上，而組合化學(xué)方法如藥物設(shè)計(jì)樣性空間中的分子結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上，而組合化學(xué)方法如藥物設(shè)計(jì) 則強(qiáng)調(diào)快速搜索盡可能大的化學(xué)多樣性空間，因而使研究開(kāi)則強(qiáng)調(diào)快速搜索盡可能大的化學(xué)多樣性空間，因而使研究開(kāi) 發(fā)能力成百上千倍地增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)化學(xué)合成每次選用兩個(gè)單發(fā)能力成百上千倍地增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)化學(xué)合成每次選用兩個(gè)單 一的化合物反應(yīng)不同的是，組合合成按照

25、一定的組合方法，一的化合物反應(yīng)不同的是，組合合成按照一定的組合方法， 選擇兩種構(gòu)建模塊（選擇兩種構(gòu)建模塊（A1-An）和（）和（B1-Bn）反應(yīng)，這樣一步就）反應(yīng)，這樣一步就 可生成可生成n2個(gè)化合物，如果將個(gè)化合物，如果將AiBj與第三個(gè)模塊繼續(xù)反應(yīng)，可與第三個(gè)模塊繼續(xù)反應(yīng)，可 生成更多的化合物。常見(jiàn)的組合庫(kù)構(gòu)建方法有混生成更多的化合物。常見(jiàn)的組合庫(kù)構(gòu)建方法有混-分法，位置分法，位置 掃描法，索引法和正交法等。組合庫(kù)的篩選是成批進(jìn)行的，掃描法，索引法和正交法等。組合庫(kù)的篩選是成批進(jìn)行的， 這也是其高效的根源。這也是其高效的根源。 1995年以來(lái)，組合化學(xué)已開(kāi)始向其他如新材料、催化劑、年以來(lái)，

26、組合化學(xué)已開(kāi)始向其他如新材料、催化劑、 超導(dǎo)及抗磁材料等領(lǐng)域擴(kuò)展。例如美國(guó)加州的科學(xué)家將組合化超導(dǎo)及抗磁材料等領(lǐng)域擴(kuò)展。例如美國(guó)加州的科學(xué)家將組合化 學(xué)用于發(fā)光無(wú)機(jī)材料的設(shè)計(jì)中，取得了成功，并由此建立了組學(xué)用于發(fā)光無(wú)機(jī)材料的設(shè)計(jì)中，取得了成功，并由此建立了組 合材料高科技企業(yè)。合材料高科技企業(yè)。 我國(guó)化學(xué)家除了將組合化學(xué)用于藥物研究與篩選外，在我國(guó)化學(xué)家除了將組合化學(xué)用于藥物研究與篩選外，在 其他領(lǐng)域如農(nóng)藥的研究方面也作了有益的嘗試。其他領(lǐng)域如農(nóng)藥的研究方面也作了有益的嘗試。 我們用五種起始劑經(jīng)混合裂分法建立了一個(gè)包含有我們用五種起始劑經(jīng)混合裂分法建立了一個(gè)包含有45種種 聚醚的小型破乳劑庫(kù)，

27、并用迭代法篩選出了幾種性能優(yōu)良的先聚醚的小型破乳劑庫(kù)，并用迭代法篩選出了幾種性能優(yōu)良的先 導(dǎo)破乳劑（化學(xué)通報(bào)，導(dǎo)破乳劑（化學(xué)通報(bào)，2002，65（5）：）：w040)， 后來(lái)又用正后來(lái)又用正 交組合法進(jìn)行了聚醚交聯(lián)試驗(yàn)，初步顯示了組合化學(xué)法的威力。交組合法進(jìn)行了聚醚交聯(lián)試驗(yàn)，初步顯示了組合化學(xué)法的威力。 3.非化學(xué)破乳劑和破乳方法非化學(xué)破乳劑和破乳方法 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外科研工作者在進(jìn)行化學(xué)破乳劑研究的同當(dāng)前國(guó)內(nèi)外科研工作者在進(jìn)行化學(xué)破乳劑研究的同 時(shí)，也力圖開(kāi)辟非化學(xué)破乳劑的領(lǐng)地，現(xiàn)在研究的新型非時(shí)，也力圖開(kāi)辟非化學(xué)破乳劑的領(lǐng)地，現(xiàn)在研究的新型非 化學(xué)破乳劑和破乳方法有：化學(xué)破乳劑和破乳方法有： 3

28、.1生物破乳劑生物破乳劑36-37 生物破乳劑具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，生物破乳劑具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能， 且易降解，對(duì)環(huán)境污染少，很可能成為破乳劑的升級(jí)換代且易降解，對(duì)環(huán)境污染少，很可能成為破乳劑的升級(jí)換代 產(chǎn)品，但由于其成本高，目前還無(wú)法推廣。產(chǎn)品，但由于其成本高，目前還無(wú)法推廣。 3.2微膠囊破乳劑微膠囊破乳劑38 微膠囊的殼是一種凝膠，并用有效微膠囊的殼是一種凝膠，并用有效 數(shù)量的螯合劑加以穩(wěn)定，將破乳劑置于膠囊中，在高濃度數(shù)量的螯合劑加以穩(wěn)定，將破乳劑置于膠囊中，在高濃度 鹽水和堿金屬存在下，可以延長(zhǎng)破乳劑的釋放時(shí)間，達(dá)到鹽水和堿金屬存在下，可以延長(zhǎng)破乳劑的釋放時(shí)間，達(dá)到 長(zhǎng)時(shí)間破乳的目的

29、。長(zhǎng)時(shí)間破乳的目的。 3.3聲化學(xué)破乳聲化學(xué)破乳39 其原理是將聲波能量輻射到原油乳液中，其原理是將聲波能量輻射到原油乳液中， 使之產(chǎn)生一系列的超聲效應(yīng)（攪拌、空化等），從而破壞油水使之產(chǎn)生一系列的超聲效應(yīng)（攪拌、空化等），從而破壞油水 相介膜，起到破乳脫水的作用。相介膜，起到破乳脫水的作用。 3.4微波輻射破乳微波輻射破乳40-41 其原理是由里向外加熱，極子旋轉(zhuǎn)和其原理是由里向外加熱，極子旋轉(zhuǎn)和 離子傳導(dǎo)。但由于微波設(shè)備難推廣，所以目前僅限于實(shí)驗(yàn)研究。離子傳導(dǎo)。但由于微波設(shè)備難推廣，所以目前僅限于實(shí)驗(yàn)研究。 3.5超聲波原油脫水超聲波原油脫水42 該方法早在五、六十年代，蘇聯(lián)和美該方法早在

30、五、六十年代，蘇聯(lián)和美 國(guó)開(kāi)始研究，我國(guó)六十年代才開(kāi)始研究，。其特點(diǎn)是能耗低，國(guó)開(kāi)始研究，我國(guó)六十年代才開(kāi)始研究，。其特點(diǎn)是能耗低， 對(duì)原油無(wú)污染，為特種乳化油脫水（如稠油、聚合物驅(qū)除液）對(duì)原油無(wú)污染，為特種乳化油脫水（如稠油、聚合物驅(qū)除液） 提供了有效的途徑。提供了有效的途徑。 除以上方法外，還有電泳法破乳除以上方法外，還有電泳法破乳43、振動(dòng)破乳、振動(dòng)破乳44、電磁、電磁 場(chǎng)在破乳中的作用場(chǎng)在破乳中的作用45-46、電聲波在破乳中的應(yīng)用、電聲波在破乳中的應(yīng)用47和膜分離和膜分離 技術(shù)破乳技術(shù)破乳48等。等。 4. 4. 展望展望 眾所周知，由于原油成分極其復(fù)雜，且隨油田及產(chǎn)區(qū)而異。眾所周知

31、，由于原油成分極其復(fù)雜，且隨油田及產(chǎn)區(qū)而異。 隨著油田不斷開(kāi)發(fā)，各種增產(chǎn)技術(shù)的使用，原油成分和乳化隨著油田不斷開(kāi)發(fā)，各種增產(chǎn)技術(shù)的使用，原油成分和乳化 狀態(tài)不斷發(fā)生變化。大家都知道，一種原先使用很有效的破狀態(tài)不斷發(fā)生變化。大家都知道，一種原先使用很有效的破 乳劑，隨著時(shí)間的推移，其脫水效果會(huì)越來(lái)越差，不得不不乳劑，隨著時(shí)間的推移，其脫水效果會(huì)越來(lái)越差，不得不不 斷的更換品種。斷的更換品種。 近年來(lái)，隨著三次采油技術(shù)的不斷推廣運(yùn)用，破乳脫近年來(lái)，隨著三次采油技術(shù)的不斷推廣運(yùn)用，破乳脫 水問(wèn)題顯得越來(lái)越突出了，刪選出理想破乳劑的困難越來(lái)越水問(wèn)題顯得越來(lái)越突出了，刪選出理想破乳劑的困難越來(lái)越 大。針

32、對(duì)這種狀況，深入開(kāi)展新型破乳劑的研究就顯得更加大。針對(duì)這種狀況，深入開(kāi)展新型破乳劑的研究就顯得更加 重要。重要。 上述破乳劑研究方向固然解決了一定的問(wèn)題，但與當(dāng)前油上述破乳劑研究方向固然解決了一定的問(wèn)題，但與當(dāng)前油 田面臨的具體問(wèn)題還有很大差距。追根溯源，還是破乳劑的一田面臨的具體問(wèn)題還有很大差距。追根溯源，還是破乳劑的一 些理論問(wèn)題沒(méi)有很好的解決，例如破乳機(jī)理、破乳劑在油水界些理論問(wèn)題沒(méi)有很好的解決，例如破乳機(jī)理、破乳劑在油水界 面上的形態(tài)、破乳劑結(jié)構(gòu)和破乳劑性能間的關(guān)系、原油組分和面上的形態(tài)、破乳劑結(jié)構(gòu)和破乳劑性能間的關(guān)系、原油組分和 破乳劑結(jié)構(gòu)的關(guān)系等等。這方面的研究雖然有些報(bào)道，但都缺

33、破乳劑結(jié)構(gòu)的關(guān)系等等。這方面的研究雖然有些報(bào)道，但都缺 乏深度，很難指導(dǎo)實(shí)踐。乏深度，很難指導(dǎo)實(shí)踐。 另一方面，破乳劑合成方法的改進(jìn)也大有文章可做，作者另一方面，破乳劑合成方法的改進(jìn)也大有文章可做，作者 提出的組合化學(xué)法合成破乳劑可能是解決破乳劑刪選的一種值提出的組合化學(xué)法合成破乳劑可能是解決破乳劑刪選的一種值 得探討的方法。破乳劑的刪選和藥物刪選有著類似之處，組合得探討的方法。破乳劑的刪選和藥物刪選有著類似之處，組合 化學(xué)法在藥物合成和刪選上已經(jīng)是無(wú)法替代的一種有效方法，化學(xué)法在藥物合成和刪選上已經(jīng)是無(wú)法替代的一種有效方法， 可以預(yù)見(jiàn)，這種方法在破乳劑研究方面一定也會(huì)大放異彩。可以預(yù)見(jiàn)，這種

34、方法在破乳劑研究方面一定也會(huì)大放異彩。 1 1 化學(xué)破乳劑研發(fā)的新方向化學(xué)破乳劑研發(fā)的新方向 目前，國(guó)內(nèi)外破乳劑的研究從化學(xué)類型上看，主要是以目前，國(guó)內(nèi)外破乳劑的研究從化學(xué)類型上看，主要是以 非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，在傳統(tǒng)破乳劑非離子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物為主，在傳統(tǒng)破乳劑 的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，其研究的方法主要有：的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，其研究的方法主要有：“改頭、換尾、改頭、換尾、 加骨、擴(kuò)鏈、接枝、交聯(lián)、復(fù)配加骨、擴(kuò)鏈、接枝、交聯(lián)、復(fù)配” ” 1 1等。另外也有不含環(huán)氧 等。另外也有不含環(huán)氧 乙烷環(huán)氧丙烷的聚合物破乳劑。乙烷環(huán)氧丙烷的聚合物破乳劑。 11 改頭改頭 改頭是指選

35、擇、設(shè)計(jì)和合成具有活潑氫的起始劑。通常改頭是指選擇、設(shè)計(jì)和合成具有活潑氫的起始劑。通常 采用的起始劑有酚類、醇類、脂肪酸、脂肪胺類等?，F(xiàn)在隨著采用的起始劑有酚類、醇類、脂肪酸、脂肪胺類等?，F(xiàn)在隨著 研究的不斷深入，人們采用的起始劑由原來(lái)的簡(jiǎn)單、單一化逐研究的不斷深入，人們采用的起始劑由原來(lái)的簡(jiǎn)單、單一化逐 漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。漸轉(zhuǎn)為復(fù)雜多樣化。 (6)?；喟奉惼鹗紕；喟奉惼鹗紕?用二元羧酸酯與多胺反應(yīng)，得到酰胺用二元羧酸酯與多胺反應(yīng)，得到酰胺 基多胺起始劑，然后與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷進(jìn)行嵌基多胺起始劑，然后與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷進(jìn)行嵌 段聚合反應(yīng)，得到的破乳劑對(duì)油包水型和水

36、包油型乳狀液破乳段聚合反應(yīng)，得到的破乳劑對(duì)油包水型和水包油型乳狀液破乳 效果都很好效果都很好 7。 (7)樹(shù)枝狀起始劑樹(shù)枝狀起始劑 利用兩種多官能團(tuán)化合物利用兩種多官能團(tuán)化合物A和和B進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行反應(yīng)， 得到的產(chǎn)物得到的產(chǎn)物C作下一步反應(yīng)的起始劑，作下一步反應(yīng)的起始劑，C然后再和然后再和A、B反應(yīng)得反應(yīng)得 到結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的產(chǎn)物到結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的產(chǎn)物D，又可作下一步的起始劑，如此反復(fù)，又可作下一步的起始劑，如此反復(fù)， 可得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量大的破乳劑。例如，以乙二胺乙醇為可得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量大的破乳劑。例如，以乙二胺乙醇為 起始劑，和間苯三甲酸甲酯進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)，得到以苯環(huán)起始劑，和間苯三

37、甲酸甲酯進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)，得到以苯環(huán) 為中心，末端為羥基的三支鏈產(chǎn)物，然后和間苯三甲酸甲酯繼為中心，末端為羥基的三支鏈產(chǎn)物，然后和間苯三甲酸甲酯繼 續(xù)反應(yīng)，如此重復(fù)下去，就可得到逐級(jí)支化而呈樹(shù)狀的星型聚續(xù)反應(yīng)，如此重復(fù)下去，就可得到逐級(jí)支化而呈樹(shù)狀的星型聚 合物合物8 。該類破乳劑用量少、破乳效果好。該類破乳劑用量少、破乳效果好。 1.6交聯(lián)交聯(lián) 交聯(lián)是利用交聯(lián)劑，將很多高分子交聯(lián)起來(lái)形成分子量更交聯(lián)是利用交聯(lián)劑，將很多高分子交聯(lián)起來(lái)形成分子量更 大的超高分子。作交聯(lián)劑的試劑或預(yù)聚物至少有一種有三個(gè)大的超高分子。作交聯(lián)劑的試劑或預(yù)聚物至少有一種有三個(gè) 以上的官能團(tuán)。采用山梨糖醇、多乙烯多胺或

38、甘油等作起始以上的官能團(tuán)。采用山梨糖醇、多乙烯多胺或甘油等作起始 劑合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物，然后以多元醇或雙環(huán)化合劑合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物，然后以多元醇或雙環(huán)化合 物作交聯(lián)劑，合成的破乳劑具有制備簡(jiǎn)單、破乳效果好等優(yōu)物作交聯(lián)劑，合成的破乳劑具有制備簡(jiǎn)單、破乳效果好等優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)20。聚氧烯化合物與酚醛樹(shù)脂進(jìn)行輕微的交聯(lián)，對(duì)原油乳。聚氧烯化合物與酚醛樹(shù)脂進(jìn)行輕微的交聯(lián)，對(duì)原油乳 液具有較好的破乳效果液具有較好的破乳效果21。但由于交聯(lián)產(chǎn)物很難溶解，目前。但由于交聯(lián)產(chǎn)物很難溶解，目前 的應(yīng)用還較少。的應(yīng)用還較少。 (2)聚紫羅烯聚合物破乳劑聚紫羅烯聚合物破乳劑24 利用門秀金反應(yīng)制備的利用門秀金反應(yīng)制備的 聚紫羅烯聚合物破乳劑，具有破乳、防腐、絮凝、軟化等多聚紫羅烯聚合物破乳劑，具有破乳、防腐、絮凝、軟化等多 種功能。種功能。 (3)高分子電解質(zhì)聚合物破乳劑高分子電解質(zhì)聚合物破乳劑 以過(guò)硫酸鹽作起始劑，以過(guò)硫酸鹽作起始劑， 將二烯丙基二甲基銨氯化物與憎水單體進(jìn)行聚合反應(yīng)（所用將二烯丙基二甲基銨氯化物與憎水單體進(jìn)行聚合反應(yīng)（所用 的單體有季銨化二烷基（甲基）丙烯酸酯特別是乙基已基丙的單體有季銨化二烷基（甲基）丙烯酸酯特別是乙基已基丙 烯酸酯），得到的