破乳剂的制备方法

概述^[1][2]

破乳剂是一类能够破坏乳浊液的化学药剂。在浮选过程中，有时为了提高药剂(例如捕收剂)的分散和浮选效果，需先加乳化剂，对药剂加以乳化处理；有的选矿药剂本身易于乳化，而矿浆中的乳化泡沫会影响后步工序，造成精矿溢流损失或尾矿废水对河川的污染。为此，在上述情况下需添加破乳剂加以处理。使用破乳剂时需先调整乳浊液的pH值，对于强碱、强酸乳浊液一般需将pH值调至1～10的范围。在石油、化工、毛纺和机械加工等行业的含油乳浊液的废水处理中，除了用物理破乳方法(如加热法、膜分离法、电场破乳法)以外，也常用破乳剂进行化学处理。

分类^[1]

破乳剂大致有如下7类：(1)磺酸盐类。主要有烷基萘磺酸钠和石油磺酸钠。(2)环烷酸盐。主要为含有五碳环的羧基衍生物。(3)琥珀酸酯磺酸盐。一种二元羧酸酯的磺酸盐。(4)聚氧乙烯烷基苯基醚。非离子型表面活性剂，视氧化乙烯的分子数，可以有不同的亲水亲油平衡(HLB)值。(5)环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物。也是一类非离子型表面活性剂。调节一段的聚合度和另一段的加成分子数，可合成具有不同亲水亲油平衡值的共聚物。(6)烷基咪唑。系含氮杂环类表面活性剂。(7)烷基酸树脂衍生物。系聚氧乙烯烷基苯基醚与甲醛的缩合物。改变烷基的种类、缩合度、氧化乙烯的加成分子数，即可得到不同性质的破乳剂。

制备方法^[3]

1. 聚醚类破乳剂

以醇类化合物为起始剂合成破乳剂

以丙二醇为引发剂的破乳剂的合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的合成是以丙二醇为引发基础物，以碱为催化剂，在高压釜内用氮气驱除釜内和管线空气，将计量的环氧丙烷加入其中，然后充氮升温搅拌到130℃滴加环氧丙烷。温度控制在135±5℃，滴加完毕后，保温0.5h，所得产物为09聚醚。按同样合成方法和操作步骤，取聚醚再与环氧丙烷反应得99聚醚，产物再一次与环氧丙烷反应得199聚醚，相对分子质量为2400左右。再将制得的聚丙二醇与氢氧化钾加入到高压釜内，氮气吹扫后加入环氧乙烷，用冰冷却，充氮升温搅拌到120℃时，缓慢滴加环氧乙烷，滴加完毕后再反应0.5h，冷却出料，即得产物聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。将计量的嵌段共聚物和丙烯酸加入到反应器中，加热搅拌按三个系列加入三乙烯四胺、三乙醇胺、十八烷基胺，得到聚酯胺原油破乳剂，产品代号分别为PU11、PU22、PU33。反应方程式如下：

这种聚脂胺原油破乳剂具有破乳能力强，破乳速度快、药用量低、适用性强等特点。

2. 以酚醛树脂为起始剂破乳剂的合成

1）PFC型破乳剂：在四口烧瓶中加入苯酚，加热熔化，滴加甲醛，控制温度，在1.5h内滴加完，再滴加多乙烯多胺，1h滴完，滴完后保温1h。真空脱水1h制得改性酚醛树脂。在不锈钢反应釜内加树脂、KOH，用氮气置换2次，加热搅拌，连续滴加环氧丙烷，保持一定的温度与压力。产物即为PFC聚头。按合成PFC聚头的合成方法，加入环氧丙烷、环氧乙烷，即合成了PFC破乳剂，再用破乳剂稀释剂配成65%的成品。PFC破乳剂是一种高分子破乳剂，破乳效果好，适应性强。此外，由于该破乳剂分子中有支链存在，具有较强的表面活性，较好的润湿性能，足够的絮凝能力和较高的聚并效率，所以它破乳速度快，破乳效果好。

2）梳状聚醚破乳剂：以酚醛树脂作起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷共聚得到的两嵌段或多嵌段聚氧乙烯聚氧丙烯醚。在反应器中加入聚醚和一定质量分数的丙烯酸、催化剂和甲苯，进行酯化反应。测定反应体系的酸值和固含量变化，以确定反应进行的程度。最后的缩合过程也以酸值和出水量作为反应进行程度的度量。

3）以多乙烯多胺和高碳醇为起始剂破乳剂的合成：分别以多乙烯多胺和高碳醇为起始剂，将起始剂、催化剂加入反应釜中加热脱水，通氮气转换3次，与环氧丙烷进行步聚合反应，然后与环氧乙烷进行第二步聚合，再与环氧丙烷进行第三次聚合反应。加冰醋酸中和，再按一定比例复配，并加入一定量溶剂制得成品DY-1型破乳剂。反应方程式如下：

3. 复配原油破乳剂：利用破乳剂之间的协同作用，将两种或两种以上破乳剂进行复配，是开发高效破乳剂的方法之一。利用复配效应不仅可以成倍地增加原油破乳剂的品种数量，节约大量合成新产品所需的工作量，而且可有效提高破乳效果。

主要参考资料

[1] 中国冶金百科全书·选矿

[2] 原油破乳剂的研究进展

[3] 原油破乳剂的研制进展