后,繼續(xù)保溫30-90min 以使反應(yīng)完全,然后利用空氣壓縮栗向反應(yīng)釜上部壓入空氣,擠出聚合后的膠體,并通過(guò)聚 合釜下端的造粒機(jī)進(jìn)行造粒,造粒后的膠體顆粒風(fēng)送至流化床進(jìn)行干燥,當(dāng)產(chǎn)物的含水率 接近10%時(shí),進(jìn)入研磨粉碎裝置,進(jìn)行粉碎篩分及包裝成品。本發(fā)明的步驟(4)中初產(chǎn)物膠 體從聚合釜內(nèi)擠出,同時(shí)造粒機(jī)造粒,所得到的膠體顆粒最大不應(yīng)該超過(guò)3mm,這有利于提 高在流化床內(nèi)的干燥速度。
[0051] 本發(fā)明聚合反應(yīng)加引發(fā)劑前通氮?dú)庖欢ㄒ浞?,避免由于氧氣殘留?dǎo)致的局部聚 合反應(yīng)不完全,同時(shí)聚合達(dá)到最高溫后,需要繼續(xù)保溫30-90min,這些都有利于降低殘余單 體的含量。
[0052] 本發(fā)明還涉及式(I)的輔助引發(fā)劑用于改進(jìn)耐溫抗鹽聚丙烯酰胺類(lèi)聚合物的延 遲增粘性的用途。
[0053] 在本發(fā)明中,若無(wú)相反說(shuō)明,則操作在常溫常壓條件進(jìn)行。
[0054] 在本發(fā)明中,除非另外說(shuō)明,否則所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)均基于重量計(jì)。
[0055] 在本發(fā)明中,所用物質(zhì)均為已知物質(zhì),可以購(gòu)得或通過(guò)已知的方法合成。
[0056] 在本發(fā)明中,所用裝置或設(shè)備均為所述領(lǐng)域已知的常規(guī)裝置或設(shè)備,均可購(gòu)得。
[0057] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0058] 實(shí)施例
[0059] 實(shí)施例1
[0060] 按以下配方稱取各組分:
[0061] 丙烯酰胺 1000kg;
[0062] 丙烯酸 150kg;
[0063] AMPS 700kg ;
[0064] 氫氧化鈉 219kg ;
[0065] 硫酸鈉 92. 5kg ;
[0066] 尿素 I. 95kg ;
[0067] 乙二胺四乙酸二鈉 37kg ;
[0068] 過(guò)硫酸銨18. 5g;
[0069] 亞硫酸氫鈉 I. 85g ;
[0070] 輔助引發(fā)劑(按結(jié)構(gòu)式(I)中η平均值為5, m平均值為50, R為甲基)I. 85kg。
[0071] 在配料釜內(nèi)稱取2000kg去離子水,將上述除引發(fā)劑的各組分先后加入到配料釜 內(nèi)溶解,調(diào)節(jié)體系PH值為4,并降溫到0°C,栗送到聚合釜內(nèi),同時(shí)通高純氮?dú)?,半小時(shí)后,將 引發(fā)劑分別放入5升的燒杯內(nèi),并加5升水溶解,向反應(yīng)釜內(nèi)先加入過(guò)硫酸銨,5min后加輔 助引發(fā)劑,再5分鐘后加入亞硫酸氫鈉,全部加完后繼續(xù)通氮?dú)鈒Omin,將反應(yīng)釜密閉,使聚 合反應(yīng)在絕氧的條件下進(jìn)行。待反應(yīng)達(dá)到最高溫后,繼續(xù)保溫90min,然后使用空氣壓縮栗 向反應(yīng)釜內(nèi)通入空氣,將聚合后的膠體擠出,通過(guò)聚合釜下端的造粒機(jī)進(jìn)行造粒,造粒后的 膠體顆粒風(fēng)送至流化床進(jìn)行干燥,當(dāng)產(chǎn)物的含水率接近10%時(shí),進(jìn)入研磨粉碎裝置,進(jìn)行粉 碎篩分及包裝成品。
[0072] 應(yīng)用上述實(shí)施例制備的聚合物與目前市售的普通耐溫抗鹽聚合物的性能對(duì)比列 于下表1中。
[0073] 本發(fā)明分子量的測(cè)定按國(guó)標(biāo)GB/T12005. 10-1992進(jìn)行。
[0074] 本發(fā)明粘度測(cè)定是在勝利三型鹽水中進(jìn)行,水的組成為NaCl 30. 2736g,CaCl2 1.94368,1%(:126!120 1.46718,粘度計(jì)為階〇〇1^61(10¥-111型,選用0號(hào)轉(zhuǎn)子,6轉(zhuǎn)/分。
[0075] 表 1
[0077] 由上表可以看出,實(shí)施例1由于使用了本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)的輔助引發(fā)劑,雖然分 子量相當(dāng),但卻表現(xiàn)出明顯好的耐溫抗鹽性能,表觀粘度高,粘度隨時(shí)間增加,具有延遲增 粘的特性。
[0078] 實(shí)施例2
[0079] 丙烯酰胺 1000kg;
[0080] 丙烯酸 10kg;
[0081] AMPS 200kg ;
[0082] 氫氧化鈉44kg ;
[0083] 硫酸鈉 1.5kg;
[0084] 尿素 60kg ;
[0085] 乙二胺四乙酸二鈉1.5kg;
[0086] 叔丁基過(guò)氧化氫12. Ikg ;
[0087] 吊白塊 1.21kg ;
[0088] 輔助引發(fā)劑(按結(jié)構(gòu)式(I)中η平均值為15, m平均值為20, R為丙基)I. 21kg。
[0089] 按實(shí)施例1的方法,配制成總量為4000kg的聚合物溶液,氧化-還原引發(fā)劑體 系中氧化劑和還原劑以及輔助引發(fā)劑各配制成10重量%的水溶液;反應(yīng)起始溫度為8°C, 其它聚合及處理方式同實(shí)施例1相同。所得聚合物分子量為2300萬(wàn),30天粘度保留率為 105%〇
[0090] 實(shí)施例3
[0091] 丙烯酰胺 1000kg;
[0092] 丙烯酸 100kg;
[0093] AMPS 400kg ;
[0094] 氫氧化鈉133kg;
[0095] 硫酸鈉 45kg ;
[0096] 尿素 30kg;
[0097] 乙二胺四乙酸二鈉7.5kg;
[0098] 過(guò)氧化氫1.5kg;
[0099] 七水硫酸亞鐵15kg ;
[0100] 輔助引發(fā)劑(按結(jié)構(gòu)式⑴中η平均值為10, m平均值為80, R為乙基)I. 5kg。
[0101] 按實(shí)施例1的方法,配制成總量為4000kg的聚合物溶液,氧化-還原引發(fā)劑體系 中氧化劑和還原劑以及輔助引發(fā)劑各配制成12重量%的水溶液;反應(yīng)起始溫度為15°C, 其它聚合及處理方式同實(shí)施例1相同。所得聚合物分子量為2200萬(wàn),30天粘度保留率為 110%〇
[0102] 實(shí)施例4
[0103] 丙烯酰胺 1000kg;
[0104] 丙烯酸 50kg;
[0105] AMPS 500kg ;
[0106] 氫氧化鈉124kg;
[0107] 硫酸鈉 25kg;
[0108] 尿素 30kg;
[0109] 乙二胺四乙酸二鈉5kg;
[0110] 過(guò)硫酸鉀Ikg ;
[0111] 亞硫酸鈉10kg;
[0112] 輔助引發(fā)劑(按結(jié)構(gòu)式(I)中η平均值為3, m平均值為100, R為丁基)I. 5kg;
[0113] 按實(shí)施例1的方法,配制成總量為7500kg的聚合物溶液,氧化-還原引發(fā)劑體 系中氧化劑和還原劑以及輔助引發(fā)劑各配制成18重量%的水溶液;反應(yīng)起始溫度為6°C, 其它聚合及處理方式同實(shí)施例1相同。所得聚合物分子量為2300萬(wàn),30天粘度保留率為 115%〇
[0114] 本發(fā)明制得的聚合物與使用單一還原劑的氧化還原引發(fā)體系相比,分子量可提高 20%以上,達(dá)到2000萬(wàn)以上,有非常好的溶解性,可在油田采出污水中直接快速溶解,最關(guān) 鍵的是具有非常好的熱穩(wěn)定性,85°C絕氧條件下30天后粘度保留率110%以上,60天的保 留率也超過(guò)100%,表現(xiàn)出非常好的延遲增粘特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物,其特征在于所述聚丙締酷胺類(lèi)聚合物包括: (a)丙締酷胺; 化)丙締酸; (C) 2-丙締酷胺基-2-甲基丙橫酸(AMP巧; (d) 氧化-還原引發(fā)劑; (e) 輔助引發(fā)劑;W及 (f) 任選地助劑; 其中所述輔助引發(fā)劑為N,N-二甲基-N-乙締與N-乙締基簇酸胺的寡聚物,具有下式 (I)的結(jié)構(gòu):其中 20 >η> 2,100 >m> 2;R為Ci-Ci。的烷基。2. 權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物,其特征在于對(duì)所述式(I)的輔助 引發(fā)劑,其中15>11>3,80>111>10;優(yōu)選10>11>4,30>111>15,1?為〇1-〇5的烷基, 例如甲基、乙基、丙基。3. 權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物,其特征在于 丙締酷胺、丙締酸、AMPSΞ種單體組分重量比為100:1-15:20-70,優(yōu)選 100:5-15:30-70。4. 權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物,其中在氧化-還原引發(fā)劑體系中, 所述的氧化劑選自過(guò)氧化氨、有機(jī)過(guò)氧化氨、過(guò)硫酸鹽或過(guò)氧化二苯甲酯; 所述的還原劑選自亞硫酸鹽、亞硫酸氨鹽、焦亞硫酸鹽、吊白塊或亞鐵鹽; 其中所述氧化-還原引發(fā)劑中氧化劑的用量為單體總重量的0.01%。-1 % ;引發(fā)劑 中還原劑的用量為單體總重量的0. 001%。-1%。;所述輔助引發(fā)劑的用量為單體總重量的 0. 001%。-1%〇。5. 權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物,其中所述助劑為無(wú)機(jī)鹽、尿素、乙 二胺四乙酸二鋼的混合物;其中所述的無(wú)機(jī)鹽用量為單體總重量的0. 1-5%,所述的尿素 用量為單體總重量的0. 1-5%,所述的乙二胺四乙酸二鋼用量為單體總重量的0. 1-2%。6. -種如權(quán)利要求1-5所述的耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物的制備方法,包含W下步 驟: (1) 配制丙締酷胺、丙締酸、AMPSΞ種單體W及任選地助劑的聚合水溶液; (2) 分別配制氧化-還原引發(fā)劑體系中氧化劑和還原劑W及輔助引發(fā)劑的水溶液; (3) 將(2)中氧化劑的水溶液、輔助引發(fā)劑的水溶液和還原劑的水溶液依次加入聚合 溶液進(jìn)行聚合反應(yīng); (4) 對(duì)聚合后的膠體進(jìn)行造粒、干燥、粉碎成品。7. 權(quán)利要求6的制備方法,其中步驟(1)中加入助劑。8. 權(quán)利要求6的制備方法,其中聚合反應(yīng)的起始溫度為0-15°C。9. 權(quán)利要求6的制備方法,其中步驟(1)聚合水溶液濃度為20-50wt%,步驟(2)中氧 化劑的水溶液、輔助引發(fā)劑的水溶液和還原劑的水溶液濃度均為0. 02-30wt%。10. 式(I)的輔助引發(fā)劑用于改進(jìn)耐溫抗鹽聚丙締酷胺類(lèi)聚合物的延遲增粘性的用 途。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種耐溫抗鹽聚丙烯酰胺類(lèi)聚合物,其特征在于所述聚丙烯酰胺類(lèi)聚合物包括:(a)丙烯酰胺;(b)丙烯酸;(c)2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS);(d)氧化-還原引發(fā)劑;(e)輔助引發(fā)劑;以及(f)任選地助劑;其中所述輔助引發(fā)劑具有如下式(I)結(jié)構(gòu):其中10≥n≥2,100≥m≥2;R為C1-C10的烷基。本發(fā)明還涉及所述聚丙烯酰胺類(lèi)聚合物的制備方法。
【IPC分類(lèi)】C08F4/40, C08F220/06, C08F220/58, C09K8/035, C08F220/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105399897
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511024651
【發(fā)明人】王濤, 靳彥欣, 汪廬山, 胡秋平, 肖建洪, 付琛, 朱妍婷, 史樹(shù)彬, 衣哲, 劉叢瑋
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日