專利名稱：一種烷基多縮乙二醇衍生物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷基多縮乙二醇衍生物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
原油到達煉油廠煉制前，都必須經(jīng)過脫水脫鹽處理，其中原油破乳劑是脫水的核心技術(shù)之一。隨著國內(nèi)大部分油田已進入中高含水時期，為了實現(xiàn)穩(wěn)(增)油控(降)水，不得不實施各種提高采收率技術(shù)措施，化學(xué)驅(qū)已成為主導(dǎo)技術(shù)之一，獲得了巨大的經(jīng)濟、技術(shù)和社會效益。但由于各種化學(xué)劑的使用，同時也增添了原油脫水的難度，特別是對高膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量的稠油，利用新型疏水締合聚合物驅(qū)油劑，其采出原油的破乳脫水難度就更大了。常用的聚合物驅(qū)原油破乳劑具有較好的的破乳脫水性能，但污水水質(zhì)差，很難兼顧脫水性能和污水水質(zhì)。
國內(nèi)外針對聚合物驅(qū)原油破乳劑的研制與應(yīng)用，已有大量的文獻資料。而與破乳劑協(xié)同增效的輔助劑研究尚少見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種烷基多縮乙二醇衍生物及其制備方法與應(yīng)用。
本發(fā)明所提供的烷基多縮乙二醇衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2(I)式I中m為9、11、13、15、17、19或21；n為2、3、4、5或6；p為0或1。
本發(fā)明提供的上述烷基多縮乙二醇衍生物的方法，包括以下步驟1)將多縮乙二醇與鈉反應(yīng)制備多縮乙二醇鈉；所述多縮乙二醇為二縮乙二醇、三縮乙二醇、四縮乙二醇、五縮乙二醇或六縮乙二醇；2)以丙酮或乙醇為溶劑，將步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴反應(yīng)，合成烷基多縮乙二醇；所述烷基溴為癸基溴、十二烷基溴、十四烷基溴、十六烷基溴、十八烷基溴、二十烷基溴或二十二烷基溴；3)將步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與二氯亞砜反應(yīng)制備烷基多縮乙二醇氯；4)將步驟3)得到的烷基多縮乙二醇氯與過量的二烷基胺，于15-25℃密閉反應(yīng)3-5小時，再加入與跟所述烷基多縮乙二醇氯等摩爾的吡啶除去HCl，獲得原油輔助破乳劑CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2，其中m為9、11、13、15、17、19或21；n為2、3、4、5或6；p為0或1；所述二烷基胺為二甲胺或二乙胺。
所述方法中，所述多縮乙二醇與鈉在氮氣中反應(yīng)1-2小時得到多縮乙二醇鈉。
所述方法中，所述步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴以1∶1.05-1.15的摩爾比反應(yīng)。
所述方法中，所述步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴在20-35℃反應(yīng)1-4小時。
所述方法中，所述步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與過量的二氯亞砜反應(yīng)。
所述方法中，所述步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與二氯亞砜在40-60℃反應(yīng)2-5小時。
本發(fā)明的原油輔助破乳劑的分子結(jié)構(gòu)易于調(diào)整，所需原料方便易得，制備簡單，用量少，特別適用于稠油締合聚合物驅(qū)原油破乳的復(fù)配使用，發(fā)揮其顯著的協(xié)同增效作用。
本發(fā)明的烷基多縮乙二醇衍生物可作為原油輔助破乳劑，本身無破乳能力，但可以對破乳劑起到良好的協(xié)同增效作用；實驗表明，它與破乳劑的復(fù)配體系比單用原油破乳劑的脫水率大大提高；而且破乳劑和輔助劑的復(fù)配體系脫出的污水水質(zhì)清澈，可為后續(xù)污水處理減輕難度和負(fù)荷；能夠降低破乳劑的使用濃度；輔助劑與破乳劑的復(fù)配體系可以削弱其它因素對破乳劑性能的不利影響。


圖1為本發(fā)明的原油輔助破乳劑作用前后破乳劑性能的變化具體實施方式
實施例中的方法如無特別說明，均為常規(guī)方法。
實施例1、原油輔助破乳劑的制備1、原油輔助破乳劑EBA-1的制備1)將二縮乙二醇加入燒瓶中，通氮氣，室溫攪拌，加入等摩爾的鈉粉反應(yīng)1小時，得到二縮乙二醇鈉；2)以丙酮為溶劑，將步驟1)得到的二縮乙二醇鈉與十二烷基溴以1∶1.1的摩爾比，在25℃反應(yīng)2小時，合成十二烷基二縮乙二醇；3)將步驟2)得到的十二烷基二縮乙二醇與過量的二氯亞砜，于40℃反應(yīng)2小時，得到十二烷基二縮乙二醇氯；4)十二烷基二縮乙二醇氯與過量的二甲胺，于15℃密閉反應(yīng)3小時后，加入與十二烷基二縮乙二醇氯等摩爾數(shù)的吡啶除去HCl，得到分子式為CH3-(CH2)11-O-(CH2CH2O)2-N(CH3)2的原油輔助破乳劑EBA-1。
2、原油輔助破乳劑EBA-2的制備
1)將四縮乙二醇加入燒瓶中，通氮氣，室溫攪拌，加入等摩爾的鈉粉反應(yīng)2小時，得到四縮乙二醇鈉；2)以丙酮為溶劑，將步驟1)得到的四縮乙二醇鈉與十八烷基溴以1∶1.1的摩爾比，在30℃反應(yīng)3小時，合成十八烷基四縮乙二醇；3)將步驟2)得到的十八烷基四縮乙二醇與過量的二氯亞砜，于50℃反應(yīng)4小時，得到十八烷基四縮乙二醇氯；4)十八烷基四縮乙二醇氯與過量的二乙胺，于20℃密閉反應(yīng)5小時后，加入與十八烷基四縮乙二醇氯等摩爾數(shù)的吡啶除去HCl，得到分子式為CH3-(CH2)17-O-(CH2CH2O)4-N(CH2CH3)2的原油輔助破乳劑EBA-2。
3、原油輔助破乳劑EBA-3的制備1)將六縮乙二醇加入燒瓶中，通氮氣，室溫攪拌，加入等摩爾的鈉粉反應(yīng)2小時，得到六縮乙二醇鈉；2)以丙酮為溶劑，將步驟1)得到的六縮乙二醇鈉與二十二烷基溴以1∶1.1的摩爾比，在35℃反應(yīng)4小時，合成二十二烷基六縮乙二醇；3)將步驟2)得到的二十二烷基六縮乙二醇與過量的二氯亞砜，于55℃反應(yīng)5小時，得到二十二烷基六縮乙二醇氯；4)二十二烷基六縮乙二醇氯與過量的二乙胺，于25℃密閉反應(yīng)5小時后，加入與二十二烷基六縮乙二醇氯等摩爾數(shù)的吡啶除去HCl，得到分子式為CH3-(CH2)21-O-(CH2CH2O)6-N(CH2CH3)2的原油輔助破乳劑EBA-3。
4、原油輔助破乳劑EBA-4的制備1)將三縮乙二醇加入燒瓶中，通氮氣，室溫攪拌，加入等摩爾的鈉粉反應(yīng)2小時，得到三縮乙二醇鈉；2)以丙酮為溶劑，將步驟1)得到的三縮乙二醇鈉與十六烷基溴以1∶1.1的摩爾比，在35℃反應(yīng)2小時，合成十六烷基基三縮乙二醇；3)將步驟2)得到的十六烷基三縮乙二醇與過量的二氯亞砜，于50℃反應(yīng)3小時，得到十六烷基三縮乙二醇氯；4)十六烷基三縮乙二醇氯與過量的二甲胺，于15℃密閉反應(yīng)5小時后，加入與十六烷基三縮乙二醇氯等摩爾數(shù)的吡啶除去HCl，得到分子式為CH3-(CH2)15-O-(CH2CH2O)3-N(CH3)2的原油輔助破乳劑EBA-4。
5、原油輔助破乳劑EBA-5的制備1)將五縮乙二醇加入燒瓶中，通氮氣，室溫攪拌，加入等摩爾的鈉粉反應(yīng)2小時，得到五縮乙二醇鈉；
2)以丙酮為溶劑，將步驟1)得到的五縮乙二醇鈉與二十烷基溴，在30℃反應(yīng)3小時，合成二十烷基五縮乙二醇；3)將步驟2)得到的二十烷基五縮乙二醇與過量的二氯亞砜，于50℃反應(yīng)5小時，得到二十烷基五縮乙二醇氯；4)二十烷基五縮乙二醇氯與過量的二乙胺，于20℃密閉反應(yīng)5小時后，加入與二十烷基五縮乙二醇氯等摩爾數(shù)的吡啶除去HCl，得到分子式為CH3-(CH2)19-O-(CH2CH2O)5-N(CH2CH3)2的原油輔助破乳劑EBA-5。
實施例2、輔助破乳劑的效果實驗1、破乳劑DCO的制備以甲苯為溶劑，加入起始劑五乙烯六胺，然后加入總質(zhì)量是起始劑200倍質(zhì)量的平均聚合度為23的聚環(huán)氧乙烷和平均聚合度為30的聚環(huán)氧丙烷，混合均勻，其中，平均聚合度為23的聚環(huán)氧乙烷和平均聚合度為30的聚環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1∶1；再加入是所述平均聚合度為23的聚環(huán)氧乙烷質(zhì)量的6％的氫氧化鉀作為催化劑，140℃，壓力為0.5MPa，反應(yīng)1.5小時后，獲得聚醚，將聚醚與按照專利號為200510130345.x的專利申請的實施例1方法制備的擴鏈劑按1∶0.1的摩爾比混合均勻，并加入與擴鏈劑等摩爾數(shù)的吡啶，100℃反應(yīng)1小時，抽真空后卸壓，獲得原油破乳劑命名為DCO。
2、輔助破乳劑EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4、EBA-5的效果實驗分別用實施例1制備的輔助破乳劑EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4、EBA-5與上述制備的破乳劑DCO混合，形成復(fù)配體系。將DCO和每種輔助破乳劑的混合物，分別按照每升原油40mg DCO和150mg輔助破乳劑、60mg DCO和150mg輔助破乳劑、80mg DCO和150mg輔助破乳劑、100mg DCO和150mg輔助破乳劑、120mg DCO和150mg輔助破乳劑、140mg DCO和150mg輔助破乳劑、160mg DCO和150mg輔助破乳劑的量加入渤海稠油油田疏水締合聚合物驅(qū)油井采出的原油，在70℃下脫水2小時，脫水實驗結(jié)果如圖1所示，結(jié)果表明本發(fā)明的原油輔助破乳劑與破乳劑混合后，顯著提高了破乳劑的脫水率；輔助破乳劑EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4和EBA-5中，改善DCO破乳脫水性能的效果由大到小依次為EBA-2、EBA-5、EBA-4、EBA-1和EBA-3；其中150mg/L輔助破乳劑和120mg/L DCO、140mg/L DCO或160mg/L DCO輔配體系的破乳脫水性能最好，使脫水率提高25-38％。如，160mg/L DCO和150mg/L EBA-2復(fù)配體系比160mg/L DCO的脫水率提高38％，140mg/L DCO和150mg/L EBA-2復(fù)配體系比140mg/LDCO的脫水率提高36％，120mg/L DCO和150mg/L EBA-2復(fù)配體系比120mg/L DCO的脫水率提高36％。
相同脫水率時，破乳劑的濃度明顯降低；如要達到55％的脫水率，需120mg/L DCO，但只需45mg/L DCO和150mg/L EBA-2。
無輔助劑脫水時，油水界面不齊，水色混濁；加入輔助劑作用后，油水界面齊，水色清，脫出污水水質(zhì)清澈。
圖1中1a、2a、3a、4a和5a分別表示輔助劑EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4和EBA-5在無破乳劑時的脫水效果；DCO表示只有破乳劑DCO時的脫水效果；1、2、3、4和5表示破乳劑DCO分別與150mg/L的輔助劑EBA-2、EBA-5、EBA-4、EBA-1和EBA-3復(fù)配體系的破乳脫水結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種烷基多縮乙二醇衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2(I)式I中m為9、11、13、15、17、19或21；n為2、3、4、5或6；p為0或1。
2.一種制備權(quán)利要求1所述烷基多縮乙二醇衍生物的方法，包括以下步驟1)將多縮乙二醇與鈉反應(yīng)制備多縮乙二醇鈉；所述多縮乙二醇為二縮乙二醇、三縮乙二醇、四縮乙二醇、五縮乙二醇或六縮乙二醇；2)以丙酮或乙醇為溶劑，將步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴反應(yīng)，合成烷基多縮乙二醇；所述烷基溴為癸基溴、十二烷基溴、十四烷基溴、十六烷基溴、十八烷基溴、二十烷基溴或二十二烷基溴；3)將步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與二氯亞砜反應(yīng)制備烷基多縮乙二醇氯；4)將步驟3)得到的烷基多縮乙二醇氯與過量的二烷基胺，于15-25℃密閉反應(yīng)3-5小時，再加入與跟所述烷基多縮乙二醇氯等摩爾的吡啶除去HCl，獲得原油輔助破乳劑CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2，其中m為9、11、13、15、17、19或21；n為2、3、4、5或6；p為0或1；所述二烷基胺為二甲胺或二乙胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述多縮乙二醇與鈉在氮氣中反應(yīng)1-2小時得到多縮乙二醇鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴以1∶1.05-1.15的摩爾比反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟1)得到的多縮乙二醇鈉與烷基溴在20-35℃反應(yīng)1-4小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與過量的二氯亞砜反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟2)得到的烷基多縮乙二醇與二氯亞砜在40-60℃反應(yīng)2-5小時。
8.權(quán)利要求1所述的烷基多縮乙二醇衍生物作為原油輔助破乳劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烷基多縮乙二醇衍生物及其制備方法與應(yīng)用。一種烷基多縮乙二醇衍生物，其結(jié)構(gòu)式為CH
文檔編號C10G33/04GK1903834SQ200610089090
公開日2007年1月31日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者張健, 韓明, 向問陶, 姜偉 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心