[發明專利]一種新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺及其合成方法

在審

• 申請號: 201710464462.2
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN109134751A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 李元軍;李雷振;劉存輝;王歡;李靖;龐玉山;石昀;李才雄;趙東旭;范翠杰;胡良義;劉潔;吳海寧;李玉亮;孫鳳萍;鄭偉;毛艷妮;劉廣斌;藍海寬;霍艷玲;馬亮;朱卓巖
• 申請（專利權）人: 天津博弘化工有限責任公司;天津大港油田濱港石油科技集團有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F226/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺及其合成方法，其結構包括磺酸基及吡咯烷酮基，耐溫抗鹽聚丙烯酰胺抗鹽性能達2萬礦化度，鈣鎂離子總量達504mg/L，溫度85℃。其合成方法包括如下步驟：第一步，在氧化還原及偶氮復合引發體系中，將精制丙烯酰胺單體AM、功能單體AMPS及乙烯吡咯烷酮在引發溫度?2?0℃下進行反應得到膠體；第二步，造粒、水解、干燥、粉碎、過篩。本發明在超低溫下采用氧化還原及偶氮復合引發體系進行聚合，向聚丙烯酰胺中引入磺酸基強水基團和引入吡咯烷酮基，又在水解的同時加入自制的混合穩定劑，既提高了聚丙烯酰胺的抗鹽能力，又保證了超高分子量剪切降解及抗溫性能。

技術領域

本發明涉及高分子化合物技術領域，特別是指一種新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺及其合成方法。

背景技術

聚合物驅油、二元復合驅油（堿-聚合物）、三元復合驅油（堿-表面活性劑-聚合物）等三元采油技術得到了廣泛的應用，并取得了顯著的增油降水效果和良好的經濟效益。其中，聚合物驅油主要采用聚丙烯酰胺，普通的驅油用聚丙烯酰胺由于鹽敏效應，在高的礦化度下溶解性能變差，粘度變低，達不到海上驅油聚丙烯酰胺使用要求。而且，酸、堿或溫度超過70℃的條件下會發生迅速的水解反應，導致聚丙烯酰胺分子鏈發生卷曲，甚至產生沉淀，喪失驅油能力。如何改進聚丙烯酰胺的結構，使其具有良好的耐溫抗鹽性能，以滿足海上驅油的需要，是目前需要解決的技術問題。

發明內容

為解決以上現有技術的不足，本發明提出了一種新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺及其合成方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺，包括磺酸基及吡咯烷酮基，耐溫抗鹽聚丙烯酰胺抗鹽性能達2萬礦化度，鈣鎂離子總量達504mg/L左右，溫度85℃。

上述新型耐溫抗鹽聚丙烯酰胺的合成方法，包括如下步驟：

第一步，在氧化還原及偶氮復合引發體系中，將精制丙烯酰胺單體AM、功能單體AMPS及乙烯吡咯烷酮在引發溫度-2-0℃下進行反應得到膠體，復合引發體系包括由叔丁基過氧化氫氧化劑與硫酸亞鐵銨還原劑組成的氧化還原引發體系及由偶氮二異庚腈組成的偶氮引發體系；

第二步，造粒、水解、干燥、粉碎、過篩。

優選的，按質量份數，100份的聚合混合物中原料配方為：功能單體AMPS 3.5-5份，精制丙烯酰胺單體AM 18-20份，乙烯吡咯烷酮0.05-0.1份，叔丁基過氧化氫0.0002-0.0005份，硫酸亞鐵銨0.0006-0.001份，偶氮二異庚腈0.01-0.02份，其余為水。

進一步優選的，第一步中，先將精制丙烯酰胺單體AM、功能單體AMPS及乙烯吡咯烷酮配制成水溶液，并用氫氧化鈉調節PH為12-12.5；再加入氯化鈉0.1-0.15份、尿素0.1-0.15份，在-2-0℃溫度下，鼓氮氣除氧10min后加入金屬離子屏蔽劑EDTA 0.001-0.005份，繼續除氧20min后加入偶氮二異庚腈，再繼續除氧20min后先加入叔丁基過氧化氫，2min后再加入硫酸亞鐵銨，接著通氮氣直至溶液變粘稠后封口。

更為優選的，封口后待溶液溫度升至最高值并自然降溫2h后，取出膠體進行造粒，按質量份數，每100份的膠體顆粒加入1-3份的水解劑氫氧化鈉和0.1-1份的還原劑亞硫酸氫鈉，90-92℃、水解1-2小時，之后加入0.5-1份的混合穩定劑達到均勻狀態后進行干燥、粉碎，1份混合穩定劑中包括硫脲0.6份、無水亞硫酸鈉0.2份、EDTA二鈉0.2份。

本發明采用氧化還原及偶氮復合引發體系，提高了聚合物分子量，通過引入磺酸基強水基團提高了聚合物的抗鹽能力，通過引入吡咯烷酮基提高了分子鏈的支鏈結構。本發明在超低溫下引發聚合，又在水解的同時加入自制的混合穩定劑，既提高了聚丙烯酰胺的抗鹽能力，又保證了超高分子量剪切降解及抗溫性能，值得應用推廣。

具體實施方式