[發(fā)明專利]一種具有自破乳能力的表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011004781.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN112079762B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晨;侯妍;王海花;楊曉武;李剛輝;張康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D207/416
• 分類號(hào): C07D207/416;B01F17/32;C09K8/584;F17D1/16;C10G33/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種具有自破乳能力的表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用，方法包括：1)在三口燒瓶中依次加入十二胺和環(huán)丁?3?烯二甲酸酐，通氮?dú)猓?50～200℃反應(yīng)2～5h，進(jìn)行親核加成?消除反應(yīng)生成酰亞胺；2)將上述反應(yīng)液稀釋，在0℃下緩慢加入高錳酸鉀，升溫進(jìn)行氧化反應(yīng)生成羧基，在90～100℃下反應(yīng)10～12h；反應(yīng)結(jié)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(zhì)，收集水相，將pH調(diào)至為2～4將產(chǎn)品析出，經(jīng)過濾干燥至恒重得到最終產(chǎn)物。該具有自破乳能力的表面活性劑應(yīng)用于稠油乳化中可降低稠油黏度，在進(jìn)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(shí)現(xiàn)乳化稠油破乳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能性表面活性劑領(lǐng)域，特別涉及一種具有自破乳能力的表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

稠油是油氣資源的重要組成部分，高黏度重質(zhì)稠油資源分布廣泛。而其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(dòng)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(shí)解決稠油油層及井筒稠油堵塞問題，在開發(fā)生產(chǎn)中常采用表面活性劑乳化稠油降低其黏度的技術(shù)，來增加原油的流動(dòng)性，以提高稠油開采效率，保證稠油開采的順利進(jìn)行。但在原油煉化前需要對(duì)乳化稠油進(jìn)行破乳脫除其中的水分。目前，多采用添加各種破乳劑的方法實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)稠油乳化和破乳的協(xié)同進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)稠油乳化和高效破乳，本發(fā)明提供一種具有自破乳能力的表面活性劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明將該表面活性劑應(yīng)用于稠油乳化及破乳方面。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有自破乳能力的表面活性劑，該化合物結(jié)構(gòu)式為：

一種具有自破乳能力的表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將十二胺和環(huán)丁-3-烯二甲酸酐混合后在通氮?dú)猸h(huán)境下，在150～200℃進(jìn)行親核加成-消除反應(yīng)，生成酰亞胺；

2)向酰亞胺中加入氧化劑，升溫90～100℃進(jìn)行氧化反應(yīng)生成羧基；反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行后處理，得到最終產(chǎn)物。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述親核加成-消除反應(yīng)中，十二胺和環(huán)丁-3-烯二甲酸酐的摩爾比為1:2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氧化劑為高錳酸鉀；高錳酸鉀的物質(zhì)的量是十二胺的物質(zhì)的量的1～2倍。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，，所述氧化反應(yīng)中，將酰亞胺稀釋后，在0℃下緩慢加入高錳酸鉀，然后升溫反應(yīng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述后處理包括：

反應(yīng)完成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(zhì)，收集水相，將pH調(diào)至為2～4將產(chǎn)品析出，經(jīng)過濾干燥至恒重得到最終產(chǎn)物。

所述的具有自破乳能力的表面活性劑在稠油乳化體系中作為乳化劑的應(yīng)用。

使用時(shí)，乳化劑濃度為20mg/L～2000mg/L。

具有自破乳能力的表面活性劑在外界環(huán)境為堿性條件下可水解為十二胺和1,2,3,4-丁四酸。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明制備方法，該表面活性劑擁有較強(qiáng)的乳化能力，可大幅度降低稠油黏度，乳液的脫水率為95％左右。該表面活性劑具有酰亞胺結(jié)構(gòu)，可在堿性環(huán)境中發(fā)現(xiàn)水解現(xiàn)象，導(dǎo)致表面活性劑分解失活。因此，在對(duì)乳化稠油破乳過程中，可改變環(huán)境pH使起乳化作用的表面活性劑失活實(shí)現(xiàn)高效破乳。該表面活性劑具有原料來源廣泛、乳化效果優(yōu)良且偏于后期破乳的特點(diǎn)。