一种表面活性剂、油溶性稠油降粘剂及制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种表面活性剂、油溶性稠油降粘剂及制备方法，所述表面活性剂为脂肪酸酯乙基磺基甜菜碱；所述油溶性稠油降粘剂，由以下质量百分比的组分制成，（1）混合芳烃溶剂40%～70%；（2）互溶剂20%～55%；（3）表面活性剂2%～10%。本发明还提供了上述表面活性剂的制备方法。本发明首次在油溶性降粘剂中采用丙磺酸内酯和长链脂肪酸-2-(二甲氨基)乙酯反应所得脂肪酸酯乙基磺基甜菜碱型表面活性剂，降粘效果显著，用量不超过5%，降粘率在90%以上。
【专利说明】—种表面活性剂、油溶性稠油降粘剂及制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于粘稠原油的降粘剂【技术领域】，具体地说，涉及一种表面活性剂、油溶性稠油降粘剂及制备方法。
【背景技术】
[0003]世界上稠油资源丰富，其地质储量超过常规原油。随着社会的高速发展，能源的需求量日益增大，稠油资源的开采对于缓解能源危机具有重要意义。然而，由于稠油粘度大，流变性能差，常规原油的开采方法不适合稠油开采。稠油开采的关键在于降低稠油的粘度，提高稠油的流变性能。常用的稠油降粘方法主要有:加热降粘法，掺稀油降粘法，化学降粘法，微生物降粘法和超声波降粘法等。加热降粘法能耗高，资源能源利用率低，经济损耗大；掺稀油降粘法需要大量的稀油，前后脱水能耗高，加工工艺要求高；微生物降粘法菌种筛选培育困难，适用性和普遍性不强；微波降粘法受到技术条件和经济成本的限制难以广泛应用；化学降粘法，由于工艺简单，操作方便，成本低等优点备受关注。
[0004]化学降粘法是通过向稠油中添加化学药品来达到降粘目的的一种方法，化学降粘包括油溶性降粘和乳化降粘。乳化降粘要求稠油含水量理论上不低于25%，其主要适用于含水量较高的稠油，且乳化液稳定性不易控制，后期的破乳脱水困难。油溶性降粘也可用于含水量低甚至不含水的稠油，而且不存在后期脱水的缺点。
[0005]油溶性降粘剂主要可分3种类型:①缩合物型，②聚合物型，③高分子表面活性剂型。缩合物型主要是在降凝的基础上发展而来的，主要用于润滑油的降粘。聚合物型主要是不饱和单体的均聚物或共聚物，典型的有丙烯酸高级碳酯、马来酸酐、苯乙烯、醋酸乙烯酯等不饱和单体的聚合物。聚合物型的降粘剂一般反应步骤较多，反应不易控制，产率不高，降粘能力有限，有人以丙烯酸酯、马来酸酐、苯乙烯合成的三元聚合物的降粘率仅为60%~70%。高分子表面活性剂型主要是由烯烃、不饱和酸酯与乙烯醇聚醚、烯基磺酸盐等具有表面活性基团的单体聚合而成。通常，高分子表面活性剂一般原料成本较高、合成工艺较为复杂、降粘效果有限、普遍性较差，其中非离子表面活性剂耐温性能差，有些(如烷基酚聚氧乙烯醚)对环境危害大。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种表面活性剂、油溶性稠油降粘剂及制备方法，很大程度上弥补了一般降粘剂降粘效果差、适用范围小、耐温性能差和环境伤害大的缺陷，目的在于开发一种降粘效果好，成本低，原料来源广，工艺简单，操作方便的油溶性稠油降粘剂。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种表面活性剂，所述表面活性剂为脂肪酸酯乙基磺基甜菜碱，具有以下结构通式:
【权利要求】
1.一种表面活性剂，其特征在于:所述表面活性剂为脂肪酸酯乙基磺基甜菜碱，具有以下结构通式:
2.一种油溶性稠油降粘剂，其特征在于:由以下质量百分比的组分制成， (1)混合芳烃溶剂40%~70%；(2)互溶剂20%~55% ；(3)表面活性剂2%~10%。
3.根据权利要求2所述油溶性稠油降粘剂，其特征在于由以下质量百分比的组分制成，(I)混合芳烃溶剂60%~70% ；(2)互溶剂25%~35% ；(3)表面活性剂5%~7%。
4.根据权利要求2或3所述油溶性稠油降粘剂，其特征在于:所述混合芳烃溶剂为石油炼制中150°C~210°C馏程的混合芳烃。
5.根据权利要求2或3所述油溶性稠油降粘剂，其特征在于:所述互溶剂为乙二醇缩水甘油醚、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或多种。
6.一种权利要求1所述表面活性剂的制备方法，其特征在于采用以下步骤: (O首先制备脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯:将物质的量比为1:1.1的脂肪酸与二甲氨基乙醇混合，加入反应物质量分数0.1-1%。的浓H2SO4作为催化剂，甲苯作为带水剂，150-180°C回流至没有水分出，反应大约需要4-6小时，减压下除去甲苯和过量的二甲氨基乙醇即得脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯； (2)取物质的量比为1.05: I~1.1: I的丙磺酸内酯和脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯，将溶于丙酮中丙磺酸内酯加入反应釜中，然后在控温10°C水浴冷却、搅拌下，将溶于丙酮中的脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯缓慢滴入反应釜中，滴完后把温度升至35V~40°C搅拌保温24小时，出现大量白色固体，抽滤除去反应混和液中的丙酮，所得白色固体即为脂肪酸酯乙基磺基甜菜碱。
7.根据权利要求2所述表面活性剂的制备方法，其特征在于所述丙磺酸内酯和脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯的丙酮溶液浓度皆为质量分数30%-45%。
8.根据权利要求2所述表面活性剂的制备方法，其特征在于所述脂肪酸-2-(二甲氨基)乙酯具有以下结构通式:
【文档编号】C07C303/32GK103468228SQ201310413261
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】张晓云, 于世虎, 安长华, 吴伟 申请人:中国石油大学(华东)