一種長鏈烷基改性苯基含氫硅油的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于油田原油的破乳的破乳劑，具體涉及一種長鏈烷基改性苯基含氫 硅油的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長鏈烷基改性苯基含氫硅油作為一種新型的改性含氫硅油，在原油破乳上比之長 鏈烷基硅油具有可耐更高的溫度，折光率更高，透明度更好，與石油烴類相溶性更好的優(yōu) 點。目前國內(nèi)外雖有研究，但研究很少，國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)路線是以市場常規(guī)大分子含氫硅油 為原料，通過調(diào)聚獲得適宜分子量的含氫硅油，再將長鏈烯烴及苯乙烯加成到含氫硅油上 合成目標(biāo)產(chǎn)物。
[0003] 中國專利CN200810181325報道了用含氫硅氧烷與長鏈碳烯烴、苯乙烯基烴為原 料進(jìn)行加成反應(yīng)的技術(shù)方案。該專利雖成功制備出長鏈烷苯基改性硅油，但使用的含氫硅 油是以大分子含氫硅油通過調(diào)聚獲得，含氫硅油調(diào)聚后獲得的分子量分布無法保證，而且 調(diào)聚反應(yīng)可能會造成含氫硅油活性組分的損失，造成原料浪費。而且，將長鏈烯烴及苯乙烯 加成到含氫硅油上合成目標(biāo)產(chǎn)物，在反應(yīng)過程中，由于存在著空間位阻以及烯烴自聚的影 響，容易造成反應(yīng)不完全，即造成原料大的浪費。
[0004] 中國專利CN201510017965報道了一種長鏈烷基苯基改性含氫硅油脫模劑的制備 方法。該發(fā)明是在氮氣保護(hù)狀態(tài)下，將四甲基四氫環(huán)四硅氧烷及催化劑氯鉑酸反應(yīng)，再滴加 苯乙烯反應(yīng)一段時間后，同時滴加長鏈a-烯烴和氯鉑酸異丙醇溶液，制得四甲基烷基苯 基環(huán)四硅氧烷中間產(chǎn)物，再將制得的四甲基烷基苯基環(huán)四硅氧烷中間產(chǎn)物、八甲基環(huán)四硅 氧烷、六甲基二硅氧烷和酸性催化劑充分反應(yīng)后，將得到的液體充分冷卻、緩慢的加入氫氧 化鈣將pH值調(diào)節(jié)至6-7,用真空栗抽濾，濾除中和生成的固體，后加入無水硫酸鎂吸附中和 產(chǎn)生的水，后再抽濾制得長鏈烷基苯基改性含氫硅油脫模劑。該發(fā)明的有益之處在于將烯 烴類與有機硅單體加成獲得中間產(chǎn)物，此法能夠提高原料的利用效率，具有更高的轉(zhuǎn)化率。 但是該技術(shù)存在過程復(fù)雜，步驟繁多，效率低而成本高的缺點。
[0005] 國外現(xiàn)有的長鏈烷苯基改性硅油的制備，是在甲基硅油和長鏈烷基硅油的基礎(chǔ) 上，通過嫁接苯基基團(tuán)對硅油改性而獲得的，同樣存在過程復(fù)雜，步驟繁多，效率低，不適合 大規(guī)模生產(chǎn)的問題與不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種長鏈烷基改性苯基含氫硅 油的制備方法，該方法采用一步法，既節(jié)省了操作步驟，也提高了反應(yīng)效率，降低了生產(chǎn)成 本，有利于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0008]-種長鏈烷基改性苯基含氫硅油的制備方法，將苯基含氫硅油和催化劑加入反應(yīng) 釜中，攪拌下升溫至70~75°C，并在此溫度下保溫活化0. 5~lh，然后滴加長鏈碳烯烴和 有機溶劑的混合物，滴加完畢后升溫至90~120°C，并在此溫度下反應(yīng)4~7h后，抽真空， 得到長鏈烷基改性苯基含氫硅油；其中，苯基含氫硅油與長鏈碳烯烴的摩爾比為1: (1~ 1. 3)，催化劑的質(zhì)量與苯基含氫硅油和長鏈碳烯烴總質(zhì)量的比為30~40yg:lg，催化劑為 氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0009] 所述苯基含氫硅油的含氫質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 3~1%，含苯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20~ 30%，粘度為10~30mpa?s，折光率為1.46。
[0010] 所述長鏈碳烯烴為十碳烯~二十碳烯，純度為99~99. 9%。
[0011] 所述有機溶劑為甲苯或異丙醇。
[0012] 其特征在于，所述有機溶劑的量為苯基含氫硅油與長鏈碳烯烴總質(zhì)量的30~ 40%〇
[0013] 所述滴加時間為10~15min。
[0014] 所述氯鉑酸的異丙醇溶液的質(zhì)量濃度為2%。
[0015] 所述攪拌速度為50~300n/min。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下有益的技術(shù)效果：
[0017] 1.本發(fā)明直接采用長鏈碳烯烴改性苯基含氫硅油，原料簡單，且成產(chǎn)成本低。此法 利用硅氫加成的反應(yīng)原理來進(jìn)行反應(yīng)，原理簡單，條件溫和。相比現(xiàn)有技術(shù)用苯乙烯和長鏈 碳烯烴共改性含氫硅油的技術(shù)路線，原料利用率高，具有更高的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%以 上。而且發(fā)生硅氫加成時的空間位阻小，更利于加成反應(yīng)的徹底進(jìn)行。
[0018] 2.本發(fā)明采用苯基含氫硅油為原料，相比現(xiàn)有技術(shù)路線先調(diào)聚含氫硅油再滴加苯 乙烯基進(jìn)行改性，具有操作簡單且可有效控制目標(biāo)產(chǎn)物的分子量分布，獲得性能較好的目 標(biāo)產(chǎn)物，提高了產(chǎn)物的純度。而苯基含氫硅油較之甲基硅油或其它改性含氫硅油，具有更好 的耐高溫性能，抗輻射性能，潤滑性能和溶解性能，工作溫度為_50°C~250°C。
[0019] 3、本發(fā)明采用溶劑法，在溶劑異丙醇的作用下進(jìn)行反應(yīng)，與現(xiàn)有技術(shù)使用的有機 溶劑甲苯相比具有毒性更小，對環(huán)境污染小的優(yōu)點；與無溶劑法、通氮氣相比，在測得原料 轉(zhuǎn)化率基本相同的條件下，具有節(jié)省原料，操作更簡單的優(yōu)點。
[0020] 4、由于原油中多以瀝青質(zhì)、膠質(zhì)為主的天然乳化劑存在，瀝青質(zhì)物質(zhì)是由復(fù)雜的 芳香稠環(huán)和側(cè)鏈組成。膠質(zhì)也有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)。因此根據(jù)相似相溶的原則，在破乳劑分 子中引入芳基可以提高破乳劑的破乳效果。聚硅氧烷熱穩(wěn)定性與很多因素有關(guān)，容易受條 件的限制，而在其分子鏈上引入苯基可以達(dá)到提尚聚硅氧烷熱穩(wěn)定性的目的。而長鏈烷基 賦予改性硅油兩類新的特性：一是增強硅油的親油性；二是增加硅油的潤滑性。因此，本發(fā) 明結(jié)合兩者之優(yōu)點，利用長鏈烷基改性苯基含氫硅油，得到一種具有更好的破乳效果，更耐 高溫耐輻射的表面活性劑，而且有利于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0021] 5、本發(fā)明采用氯鉑酸作催化劑，采用長鏈碳烯改性苯基含氫硅油，不僅克服了現(xiàn) 有技術(shù)制備方法中存在的步驟繁多、過程復(fù)雜，效率低、成本高、不適合大規(guī)模生產(chǎn)的問題 與不足，而且本方法實現(xiàn)了簡化制備長鏈烷苯基改性硅油的步驟、過程，達(dá)到了提高效率、 降低成本，滿足大規(guī)模生產(chǎn)要求的目的。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明的一種長鏈烷基改性苯基含氫硅油的制備方法所制備的改性硅油 的分子結(jié)構(gòu)特征圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但并不用于限制本發(fā)明的實 施范圍。
[0024] 本發(fā)明提供一種長鏈烷基改性苯基含氫硅油的制備方法，是通過下述步驟實施 的：
[0025] 參見圖1，將苯基含氫硅油和催化劑加入反應(yīng)釜中，攪拌下升溫至70~75°C，并 在此溫度下保溫活化0. 5~lh，然后滴加長鏈碳烯烴和溶劑的混合物，滴加時間為10~ 15min，滴加完畢后升溫至90~120°C，并在此溫度下反應(yīng)4~7h。然后，開真空拔除低沸 物和未反應(yīng)的原料，真空度在_〇. 08~-0. 0998Mpa，拔除后，降溫，得到長鏈烷基改性苯基 含氫硅油。圖1中的，x、y、z的值是根據(jù)苯基含氫硅油與長鏈碳烯烴的摩爾比以及物質(zhì)的 分子量確定的。
[0026] 下面通過具體實施例進(jìn)一步說明對本發(fā)明實施方式。
[0027] 本發(fā)明的實施例中的苯基含氫硅油的含氫質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為〇. 3~1%，含苯質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)為20~30%，粘度為10~30mpa?s(25°C)，折光率為1. 46。
[0028] 本發(fā)明的實施例中催化劑均為質(zhì)量濃度為2%的氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0029] 實施例1
[0030] 將L25g苯基含氫硅油（含氫質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0?5%，含苯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%，粘度 為25mpa，s)和1. 07X10 4g催化劑加入反應(yīng)釜中，在300n/min的攪拌速度下升溫至70°C， 并在此溫度下保溫活化lh，然后滴加2. 315g1-十二烯和1. 426g異丙醇的混合物，滴加 時間為lOmin，滴加完畢后升溫至90°C，并在此溫度下反應(yīng)4h。然后，開真空拔除低沸物和 未反應(yīng)的原料，拔除后，降溫，得到長鏈烷基改性苯基含氫硅油；其中，1-十二烯的純度為 99~99. 9%，催化劑為質(zhì)量濃度為2%的氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0031] 實施例2
[0032] 將1. 25g苯基含氫硅油和1. 10X10 4g催化劑加入反應(yīng)釜中，在300n/min的攪拌 速度下升溫至70°C，并在此溫度下保溫活化lh，然后滴加2. 4196g1-十二烯和1. 4678g異 丙醇的混合物，滴加時間為lOmin，滴加完畢后升溫至100°C，并在此溫度下反應(yīng)5h。然后， 開真空拔除低沸物和未反應(yīng)的原料，拔除后，降溫，得到長鏈烷基改性苯基含氫硅油；其中， 1-十二烯的純度為99~99. 9%，催化劑為質(zhì)量濃度為2%的氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0033] 實施例3
[0034] 將1. 25g苯基含氫硅油和1. 13X10 4g催化劑加入反應(yīng)釜中，在100n/min的攪拌 速度下升溫至70°C，并在此溫度下保溫活化lh，然后滴加2. 5248g1-十二烯和1. 5099g 異丙醇的混合物，滴加時間lOmin，滴加完畢后升溫至110°C，并在此溫度下反應(yīng)6h。然后， 開真空拔除低沸物和未反應(yīng)的原料，拔除后，降溫，得到長鏈烷基改性苯基含氫硅油；其中， 1-十二烯的純度為99~99. 9%，催化劑為質(zhì)量濃度為2%的氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0035] 實施例4
[0036]將1. 25g苯基含氫硅油和1. 16X10 4g催化劑加入反應(yīng)釜中，在200n/min的攪拌 速度下升溫至70°C，并在此溫度下保溫活化lh，然后滴加2. 63g1-十二烯和1. 552g異丙 醇的混合物，滴加時間lOmin，滴加完畢后升溫至120°C，并在此溫度下反應(yīng)7h。然后，開 真空拔除低