[發明專利]油田用多功能羥基酰肼的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201310571046.4
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103553964A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 陳剛;唐德堯;趙景瑞
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油油田化學科技有限責任公司
• 主分類號: C07C243/28
• 分類號: C07C243/28;C07C241/04;C09K8/58;C09K8/54
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明涉及羥基酰肼技術領域，具體涉及油田用多功能羥基酰肼的制備方法及其應用。

背景技術

具有烷基長側鏈和梳形聚合物是一類重要的聚合物，例如聚丙烯酸高碳醇酯、聚丙烯酸高碳胺酰肼、聚馬來酸高碳醇酯、聚馬來酸高碳胺酰肼及其單體的共聚物或者與苯乙烯、醋酸乙烯酯等單體的共聚物等。該類聚合物可以用作高凝原油的降凝劑、高粘原油的降粘劑、原油防蠟劑、原油輸送減阻劑等油田化學品。目前，所應用的該類聚合物的主鏈為烷基長鏈，其作用為連接單體側鏈，形成聚合物。但在實際應用中存在較多的問題，例如：烷基主鏈熱穩定性強，加入原油后，在煉油階段難以分解為短鏈化合物，容易成膠或積碳；聚合物中長鏈烷基側具有與原油中蠟質相近似的結構，容易與之共晶或吸附，聚合物中的極性部分起到扭曲晶核的作用，使蠟晶分散或者抑制蠟晶的進一步生長，但是烷基主鏈極性較小，作用偏弱，依靠側鏈上酯基或酰肼基的扭曲晶核作用。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供油田用多功能羥基酰肼的制備方法及其應用，采用天然油脂為原料制備長鏈脂肪酰肼，進而采用醛類化合物為羥基化試劑，通過加成反應，制備羥基酰肼。將其用作原油添加劑可以降低原油的粘度和凝點，同時可以通過氮、氧原子與金屬的配位，吸附于金屬表面，形成有機保護層，起到緩蝕的作用。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

油田用多功能羥基酰肼的制備方法，包括以下步驟：

第一步，在反應釜中將天然油脂溶于10-100倍質量的有機溶劑中，天然油脂為菜籽油、大豆油、棉籽油、蓖麻油、花椒油、棕櫚油、豬油、牛油的植物油脂、動物油脂或者其混合物，所述有機溶劑為工業級及以上純度的甲醇、乙醇、丙醇及其混合物；

第二步，攪拌下，向上述混合物中加入與天然油脂物質的量比為（3-4）:?1的水合肼溶液，所述水合肼溶液為工業級及以上純度的10-80%的水溶液；

第三步，攪拌下，在60-97℃加熱回流4-10小時，冷卻至室溫；

第四步，將反應釜中的有機溶劑倒出，所余淡黃色脂狀物即為長鏈脂肪酰肼；

第五步，攪拌下，向反應釜中加入天然油脂質量5-20倍的有機溶劑，攪拌10-30分鐘，直至其全部溶解，所述有機溶劑為工業級及其以上純度的苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、乙腈、DMF及其混合物；

第六步，攪拌下，向反應釜中加入羥基化試劑，羥基化試劑加入量為長鏈脂肪酰肼物質量的2-3倍，所述羥基化試劑為工業級及其以上純度的甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛、六亞甲基四胺、乙醛、乙二醛、丙醛、丙二醛、正丁醛、正戊醛、戊二醛、正庚醛、苯甲醛、對硝基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、糠醛及其組合物；

第七步，將容器中的反應物在60-145℃下攪拌加熱1-6小時，冷卻到室溫，即得到的淺黃色羥基酰肼溶液；或者將淺黃色羥基酰肼溶液中的有機溶劑蒸去，得到淺黃色蠟狀固體，即為羥基酰肼。

應用時，將羥基酰肼溶于第一步所述的有機溶劑中配制或者稀釋成質量濃度為100-10000ppm的溶液加入原油中，測定其使凝點降低5-16℃，使粘度降低30-98%，配制成質量濃度為100-10000ppm的水溶液測定其緩蝕作用，對在濃度為1-30%的鹽酸中鋼片的緩蝕率為40-99%，測試方法均采用以下方法：SY/T?0541-2009原油凝點測定法、SY/T?0520-1993原油粘度測定旋轉粘度計平衡法、SY/T?5273-2000油田采出水用緩蝕劑性能評價方法。

由于本發明采用了長鏈脂肪酰肼作為單體、醛類化合物作為羥基化試劑，在保證合成的梳形聚合物具有長鏈烷基側鏈的同時，使主鏈含有氮原子，增大了主鏈的極性，有利于在原油中與蠟晶核共晶時抑制晶體的長大，起到防蠟、降凝、降粘的作用；主鏈上氮原子之間的斥力作用強于碳原子，與傳統全碳原子主鏈梳形聚合物相比其聚合物的剛性增強，有利于提高其在原油輸送中的減阻作用；主鏈上氮原子可以通過配位的形式吸附于金屬表面，長鏈烷基側鏈則形成油膜對金屬表面起到保護作用，因而在酸性介質中具有緩蝕的作用；氮原子的引入使主鏈上的化學鍵得以活化，降低其熱穩定性，有利于其在煉油過程中分解，降低對原油品質和催化劑活性的影響。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述。

實施例1

油田用多功能羥基酰肼的制備方法，包括以下步驟：

第一步，在反應釜中將天然油脂溶于10倍質量的有機溶劑中，天然油脂為菜籽油，所述有機溶劑為工業級甲醇；