[發明專利]一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011003280.3
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112125833B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 張康;李旭紅;王晨;楊曉武;李剛輝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C07D207/416
• 分類號: C07D207/416;C09K23/32;C09K8/584;F17D1/16;C10G33/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑及應用，方法包括：1)在三口燒瓶中加入1,12?二氨基十二烷和環丁?3?烯二甲酸酐，通氮氣，進行親核加成?消除反應生成酰亞胺；2)將上述產物稀釋，加入高錳酸鉀，升溫進行氧化反應生成羧基，反應結束后加入亞硫酸鈉除去過量的高錳酸鉀，采用硅藻土過濾及乙酸乙酯萃出雜質，收集水相，經過濾干燥至恒重得到最終產物。具有自破乳能力的Bola型表面活性劑應用于稠油乳化中可降低稠油黏度，在進入煉油前提高乳化稠油pH，該表面活性劑由于水解失活，可以實現乳化稠油破乳。

技術領域

本發明屬于功能性表面活性劑領域，特別涉及一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑及其制備方法和應用。

背景技術

稠油較高的黏度在一定程度上制約了其在輸送過程中的可流動性，給開采過程帶來了很大的困難。為了降低稠油在井筒及集輸管線中的黏度，同時解決稠油油層及井筒稠油堵塞問題，在開發生產中常采用表面活性劑乳化稠油降低其黏度的技術，增加原油的流動性，以提高稠油開采效率，保證稠油開采的順利進行。但在原油煉化前需要對乳化稠油進行破乳脫除其中的水分。目前，多采用添加各種破乳劑的方式實現乳化稠油的油水分離，但效果不明顯，仍需尋找靈活高效的方法實現稠油乳化和破乳的協同進行。

Bola型表面活性劑是一種新型、功能性表面活性劑。它是由兩個親水的極性基團與一條或兩條疏水鏈連接鍵合起來的化合物，具有優異的潤濕、乳化及獨特的表面性能、聚集和自組裝行為，在材料、化工等領域具有重要作用。

發明內容

為了同時提高稠油乳化和破乳的效率，本發明設計和制備了一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑及其制備方法和應用，本發明將該表面活性劑應用于稠油乳化及破乳方面。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑，結構式為：

一種具有自破乳能力的Bola型表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：

1,12-二氨基十二烷和環丁-3-烯二甲酸酐混合，通氮氣，在150～200℃進行親核加成-消除反應生成酰亞胺；

將酰亞胺產物加入高錳酸鉀，升溫90～100℃進行氧化反應生成羧基；反應結束后進行后處理，得到最終產物。

作為本發明進一步改進，在親核加成-消除反應中，1,12-二氨基十二烷和環丁-3-烯二甲酸酐的摩爾比為1:4。

作為本發明進一步改進，在氧化反應中，過量的高錳酸鉀采用亞硫酸鈉除去。

作為本發明進一步改進，在氧化反應中，高錳酸鉀的物質的量是1,12-二氨基十二烷的物質的量的2～4倍。

作為本發明進一步改進，所述后處理包括：

采用硅藻土過濾及乙酸乙酯萃出雜質，收集水相，將pH調至為2～4將產品析出，經過濾干燥至恒重得到最終產物。

具有自破乳能力的Bola型表面活性劑在稠油乳化體系中作為乳化劑的應用。

作為本發明進一步改進，使用時乳化劑濃度為20mg/L～2000mg/L。

作為本發明進一步改進，具有自破乳能力的表面活性劑在外界環境為堿性條件下可水解為1,12-二氨基十二烷和1,2,3,4-丁四酸。

本發明具有以下優點：

本發明制備方法，采用1,12-二氨基十二烷和環丁-3-烯二甲酸酐進行親核加成-消除反應生成酰亞胺；將酰亞胺產物加入高錳酸鉀，氧化反應生成羧基；得到最終產物。該方法操作簡單，原料易得，成本較低，制得的表面活性劑具有原料來源廣泛、乳化效果優良且具有后期通過調節酸堿性實現自破乳的特點。