一種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑的制備方法技術

本發明專利技術公布了一種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑，這種降粘劑分子結構中的極性基團，能夠有效降低稠油中膠質和瀝青質之間的氫鍵作用；分子結構中的長鏈烷基和苯基能夠增加降粘劑在稠油中的溶解度，進一步提高降粘效果；分子結構中的季銨鹽結構的作用則是在降粘劑均勻分散在稠油中的情況下，利用陽離子基團的靜電斥力強行的破壞稠油分子間的相互作用，進而能夠明顯的起到降粘的效果。同時，本發明專利技術公布了這種稠油降粘劑的制備方法，使用2，3-二羥丙基三甲基氯化銨和油酸進行酯化反應后與苯乙烯和馬來酸酐進行三元共聚反應即可獲得這種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種稠油降粘劑的制備方法，具體涉及。
技術介紹
隨著稠油開采量的增加，其密度大、粘度高、流動性差的特點給油田的開采和原油的輸送帶來了很大困難。根據稠油族內部組成分析，其富含氨氮化合物，如膠質、浙青質等大分子基團，該類基團極易相互聯結聚集，導致系統粘度急劇增加，流動性變差。長期以來， 國內外對稠油的輸送方式主要是采用傳統的加熱降粘輸送和乳化降粘輸送，前者燃料消耗大，經濟成本高；后者是一種較好的稠油開采技術，其成本低，降粘效果明顯，研究工藝成熟，有些已成功運用于稠油開采和輸送，但乳化降粘技術會出現后處理問題，最常見的問題是脫水問題。此外，還可采用摻稀油降粘輸送方法，但該技術不僅受稀油來源的限制，而且稀油價格較貴，成本高。目前倍受國內外石油工業界普遍關注的、被認為最有發展前景的稠油開采技術是采用添加流動性改進劑，以降低原油的凝點和粘度，使其易于流動。該方法不僅操作簡便，而且可以大幅度節能降耗。稠油降粘劑就屬于流動改性劑，加入很少量時即能大大改變稠油中石蠟的結晶狀態，改變浙青質分子之間、膠質分子以及浙青質分子和膠質分子之間氫鍵締合狀態，從而有效降低稠油粘度和凝點，改善原油在采油、集輸、儲存等作業中的質量和效率。目前，合成的油溶性降粘劑以高分子共聚物為主，有研究證明帶長鏈降粘劑對稠油的降粘、降凝有顯著作用，支鏈數增加、空間結構規整，都有利于提高降粘劑的降粘降凝性能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是I)在反應設備中加入長鏈烯酸、長鏈烯酸I 1. 5mol倍數的2，3_ 二羥丙基三烷基氯化銨，長鏈烯酸和2，3_ 二羥丙基三烷基氯化銨總質量I 4%的催化劑、O. 5 3%的阻聚劑以及2 5倍的溶劑，在攪拌的條件下，分水回流反應4 8小時后，獲得中間體；2)將中間體、中 間體O. 5 O. 8摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 2 O. 4摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量I 4%的催化劑以及2 5倍的溶劑加入反應設備中，于75 95°C攪拌反應4 8小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。所述的長鏈烯酸采用碳鏈長度為C8 C26的長鏈碳烯酸即油酸、亞油酸、十四碳烯酸、十六碳烯酸、二十碳烯酸中的一種或多種。所述的2，3-二羥丙基三烷基氯化銨包括2，3-二羥丙基三甲基氯化銨、2，3-二羥丙基三乙基氯化銨、2，3-二羥丙基甲基二乙基氯化銨、2，3-二羥丙基二甲基乙基氯化銨中的一種或多種。所述的步驟I)的催化劑為對甲基苯磺酸、步驟2)的催化劑為偶氮二異丁氰。所述的阻聚劑為對苯二酚。所述的溶劑為苯、甲苯、四氫呋喃、二氧六環、硝基苯、二甲苯中的一種或多種。本專利技術使用2，3_ 二羥丙基三甲基氯化銨和油酸進行酯化反應后與苯乙烯和馬來酸酐進行三元共聚反應即可獲得這種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。降粘劑分子結構中的極性基團，能夠有效降低稠油中膠質和浙青質之間的氫鍵作用；分子結構中的長鏈烷基和苯基能夠增加降粘劑在稠油中的溶解度，進一步提高降粘效果；分子結構中的季銨鹽結構的作用則是在降粘劑均勻分散在稠油中的情況下，利用陽離子基團的靜電斥力強行的破壞稠油分子間的相互作用，進而能夠明顯的起到降粘的效果。具體實施方式實施例1 :I)在反應設備中加入油酸、油酸Imol倍數的2，3- 二羥丙基三甲基氯化銨，油酸和2，3- 二羥丙基三甲基氯化銨總質量I %的催化劑對甲基苯磺酸、O. 5 %的阻聚劑對苯二酚以及2倍的溶劑苯，在攪拌的條件下，分水回流反應4小時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O. 5摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 2摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量1%的催化劑偶氮二異丁氰以及2倍的溶劑苯加入反應設備中，于75°C攪拌反應8小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例2:I)在反應設備中加入亞油酸、亞油酸1.1mol倍數的2，3-二羥丙基三乙基氯化銨， 亞油酸和2，3-二羥丙基三乙基氯化銨總質量2%的催化劑對甲基苯磺酸、2%的阻聚劑對苯二酚以及2. 5倍的溶劑甲苯，在攪拌的條件下，分水回流反應5小時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O. 7摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 3摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量2%的催化劑偶氮二異丁氰以及2. 5倍的溶劑甲苯加入反應設備中，于80°C攪拌反應7小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例3:I)在反應設備中加入十四碳烯酸、十四碳烯酸1. 4mol倍數的2，3_ 二羥丙基甲基二乙基氯化銨，十四碳烯酸和2，3- 二羥丙基甲基二乙基氯化銨總質量3%的催化劑對甲基苯磺酸、1%的阻聚劑對苯二酚以及4. 5倍的溶劑四氫呋喃，在攪拌的條件下，分水回流反應6小時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O. 6摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 4摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量3%的催化劑偶氮二異 丁氰以及4. 5倍的溶劑四氫呋喃加入反應設備中，于85°C攪拌反應6小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例4 I)在反應設備中加入十六碳烯酸、十六碳烯酸1. 2mol倍數的2，3_ 二羥丙基二甲基乙基氯化銨，十六碳烯酸和2，3- 二羥丙基二甲基乙基氯化銨總質量4%的催化劑對甲基苯磺酸3%的阻聚劑對苯二酚以及3倍的溶劑二氧六環，在攪拌的條件下，分水回流反應7 小時后，獲得中間體；2 )將中間體、中間體O. 8摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 25摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量4%的催化劑偶氮二異丁氰以及3倍的溶劑二氧六環加入反應設備中，于90°C攪拌反應5小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例5 I)在反應設備中加入二十碳烯酸、二十碳烯酸1. 5mol倍數的2，3_ 二羥丙基三甲基氯化銨與2，3- 二羥丙基三乙基氯化銨，二十碳烯酸和2，3- 二羥丙基三甲基氯化銨、 2，3-二羥丙基三乙基氯化銨總質量1. 5%的催化劑對甲基苯磺酸、O. 8%的阻聚劑對苯二酚以及4倍的溶劑硝基苯，在攪拌的條件下，分水回流反應8小時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O. 5摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 35摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量1. 5%的催化劑偶氮二異丁氰以及4倍的溶劑硝基苯加入反應設備中，于95°C攪拌反應4小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例6 I)在反應設備中加入油酸與十四碳烯酸，油酸與十四碳烯酸1. 3、mo I倍數的 2，3- 二羥丙基甲基二乙基氯化銨與2，3- 二羥丙基二甲基乙基氯化銨，油酸、十四碳烯酸和 2，3- 二羥丙基甲基二乙基氯化銨、2，3- 二羥丙基二甲基乙基氯化銨總質量2. 5%的催化劑對甲基苯磺酸、1. 3%的阻聚劑對苯二酚以及3. 5倍的溶劑二甲苯，在攪拌的條件下，分水回流反應5時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O. 7摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 2摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量2. 5%的催化劑偶氮二異丁氰以及3. 5倍的溶劑二甲苯加入反應設備中，于75°C攪拌反應8小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。實施例7 I)在反應設備中加入油酸、亞油酸、二十碳烯酸、油酸、亞油酸和二十碳烯酸1.5mol倍數的2，3- 二羥丙基三本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑的制備方法，其特征在于：1）在反應設備中加入長鏈烯酸、長鏈烯酸1～1.5mol倍數的2，3?二羥丙基三烷基氯化銨，長鏈烯酸和2，3?二羥丙基三烷基氯化銨總質量1～4％的催化劑、0.5～3％的阻聚劑以及2～5倍的溶劑，在攪拌的條件下，分水回流反應4～8小時后，獲得中間體；2）將中間體、中間體0.5～0.8摩爾倍數的馬來酸酐、中間體0.2～0.4摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量1～4％的催化劑以及2～5倍的溶劑加入反應設備中，于75～95℃攪拌反應4～8小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。

【技術特征摘要】
1.一種含有季銨鹽結構的稠油降粘劑的制備方法，其特征在于1)在反應設備中加入長鏈烯酸、長鏈烯酸I 1.5mol倍數的2，3- 二羥丙基三烷基氯化銨，長鏈烯酸和2，3_ 二羥丙基三烷基氯化銨總質量I 4%的催化劑、O. 5 3%的阻聚劑以及2 5倍的溶劑，在攪拌的條件下，分水回流反應4 8小時后，獲得中間體；2)將中間體、中間體O.5 O. 8摩爾倍數的馬來酸酐、中間體O. 2 O. 4摩爾倍數的苯乙烯，中間體、馬來酸酐和苯乙烯質量I 4%的催化劑以及2 5倍的溶劑加入反應設備中，于75 95°C攪拌反應4 8小時，即得含有季銨鹽結構的稠油降粘劑。2.根據權利要求1所述的含有季銨鹽結構的稠油降粘劑的制備方法，其特征在于所述的長鏈烯酸采用碳鏈長度為C8 C26的長鏈碳烯酸即油酸、亞油酸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王蕾，苗宗成，劉國俊，
申請(專利權)人：陜西科技大學，
類型：發明
國別省市：