本发明另一个示例性实施方案中，所述轻质酸可以是挥发性酸。在此，轻质酸可 以是乙酸或丙酸。
[0024] 在本发明另一个示例性实施方案中，该方法可进一步包括：d)将源自混合脂肪酸 的长链酯分离为源自（：18 :1-、(：18:2-和(：18:3-的长链酯（酯）产物。
[0025] 根据另一方面，本发明提供了一种根据本发明的方法生产的钻井液。该钻井液可 以是由以下化学式1至4表示的化合物的混合物：
[0033]
[0034] 附图简要说明
[0035] 通过以下的详细描述并结合附图，能更清楚地理解本发明的上述目的和其它目 的、特征和优点，其中：
[0036] 图1为说明制造根据本发明示例性实施方案的钻井液的系列工艺的示意图；以及
[0037] 图2为说明用作制备长链酯的进料的PFAD的组分的SimDist曲线图。
【具体实施方式】
[0038] 以下，将参照附图对本发明优选的实施方案进行详细的描述。在以下描述中，需要 注意的是，当常规要素的功能和与本发明相关的要素的详细说明可能使本发明的主旨不清 楚时，对这些要素的详细描述将被省略。
[0039] 本发明的一个方面提供了一种制备钻井液的方法，其包括以下步骤：a)由源自生 物质的油类和脂类制备混合脂肪酸；b)使步骤a)的混合脂肪酸与轻质酸发生长链酯反应 得到长链酯；以及c)使用醇对步骤b)的长链酯进行酯化以获得钻井液。
[0040] 如图1所示，在本发明示例性实施方案中，通过脱酯反应将源自生物质的油（含甘 油三酯）分解为混合脂肪酸，并使所得混合脂肪酸与轻质酸发生长链酯反应，从而得到酸 形式的长链酯。然后，酸形式的长链酯与醇发生酯化，以生产酯形式的长链酯。所述酯形式 的长链酯能够用作钻井液。
[0041 ] 在源自生物质的油类或脂类中，相对于其它组分，甘油三酯是主要的组分，其主要 由包含酯碳原子的C16和C18碳链组成。在大多数情况下，C16碳链是饱和脂肪酸，而大多 数的C18碳链是不饱和的。源自生物质的油类和脂类中的甘油三酯可以通过脱酯化转化成 脂肪酸，这可以仅通过使用酸、碱、和高温蒸汽得以实现。
[0042] 使混合脂肪酸与轻质酸（特别是挥发性脂肪酸，其可以容易地通过有机材料的发 酵获得）进行长链酯反应，以得到酸形式的长链酯。
[0043] 由于其具有羧酸作为官能团，所述酸形式与醇通过酸催化酯化反应转化成更稳定 的酯形式。
[0044] 由于来源于混合的C16和C18脂肪酸，所述长链酯（酯）是混合物的形式。此外， 所得长链酯（酯）满足用作钻井液的所有性能要求。
[0045] 作为轻质酸，可以使用挥发性酸例如乙酸、丙酸等。可用于本发明的是诸如甲醇、 乙醇等低级醇。可选择地，可以采用支链型的醇以增加长链酯的结构稳定性。支链型醇的 实例包括2-甲基辛醇和2, 4-二甲基己醇。
[0046] 由于C16脂肪酸在大多数情况下是饱和脂肪酸，因此C16脂肪酸不能被转化为长 链酯（酯）。根据需要，可以分离C16脂肪酸。当过滤出源自C16脂肪酸的脂肪酸甲酯（FAME) 时，余下作为钻井液的源自C18脂肪酸的长链酯（酯）的倾点大大降低。如果需要的话，可 将混合的源自C18脂肪酸的长链酯（酯）进一步分离成源自（：18:1-、(：18 :2-、和(：18:3-的 长链酯（酯）产物。C18:1的倾点最高，然后按照C18:2和C18:3的顺序递减。
[0047] 额外的分离过程对于制备单独的长链酯产物是必要的。出于经济效益的考虑，可 以不经分离使用混合的长链酯本身作为钻井液。为了获得更高质量的钻井液，如上所述，可 将所述混合的长链酯分离成c 18:1、C18:2和C18:3。长链酯键越多，倾点越低。因此，具有 更多长链酯键的钻井液质量更高。可以通过真空蒸馏来实现分离。整体而言，具有长链酯 键的长链酯在较高的温度下分离。
[0048] 下文将对本发明中有用的反应进行详细说明。
[0049] 由源自生物质的油类生产混合的脂肪酸
[0050] [脱脂化过程]
[0051 ] 在本发明一个示例性实施方案中，可以由本领域中已知的各种动物性和植物性的 油类和脂类获得脂肪酸。说明性的动物油类和脂类有鱼油、牛油、猪油、羊油和黄油。植物油 类和脂类的示例包括但不限于葵花籽油、芥花油、棕榈油、玉米种子油、棉籽油、菜籽油、亚 麻籽油、红花籽油、燕麦油、橄榄油、棕榈油、杏仁油、扁桃仁油、鳄梨油、橄榄油、山茶油、米 糠油、棉籽油、花生油、核桃油、菜籽油、米糠油、亚麻籽油、芝麻油、大豆油、蓖麻油、可可脂、 和棕榈仁油。所述油类和脂类可以单独使用或组合使用。本发明中可用的生物质的类型以 及其中所含的（或由其衍生的）脂肪酸和它们的组分列于下表1和2中。
[0052]表 1
[0054] 表 2
[0055]
[0056] 如表1和2所示，源自各种动物和植物的生物质具有4至24个碳原子的脂肪酸， 尤其富含具有16或18个碳原子的脂肪酸。例如，具有16和/或18个碳原子的脂肪酸在 全部脂肪酸中的含量可为约80重量％，特别是至少约85重量％，并且更特别为约90至99 重量％。
[0057] 当然，根据其来源生物质可以包含具有各种碳原子数的脂肪酸。例如，棕榈油具有 重量比约1:1的C16:C18脂肪酸，而大豆油具有重量比约1:6的C16:C18脂肪酸。
[0058] 如上所述，源自生物质的油类和脂类大多由甘油三酯和脂肪酸组成。在甘油三酯 中，存在三个脂肪酸，其各自与甘油结构形成酯键。对此，甘油三酯：脂肪酸（重量比）的 比例可以为（例如）约100:1至6:1，特别是约20:1至6:1，更特别是约10:1至6:1，但是 该比例会随着生物质的来源而改变。因此，本发明并不限于该数值范围。更典型地，甘油三 酯可以占源自生物质的油类的约90至95重量％。
[0059] 此外，甘油三酯的各个链的长度为4至24个碳原子，更典型地为16或18个碳原 子。如以下反应方案1中所示，甘油三酯或者某些甘油单酯或甘油二酯可通过脱酯化反应 转化为C16和C18混合脂肪酸。
[0060] [反应方案1]
[0061]
[0062] 如上所述，脱酯反应是用于从生物质制备FAME(脂肪酸甲酯）的典型反应。
[0063] 根据示例性的实施方案，脱酯反应可以在强酸（如H2S04、HN0 3、HCl、HBr、HI、HC104、 HC103、HBr04、HBr03、HI04、HI0 3等）或强碱（如 NaOH、KOH、Ca (0H) 2、胺化合物等）的存在下 或者在提供高温蒸汽（通常为约100至300°C，并且更典型地为约100至200°C )的情况下 使甘油三酯转化为脂肪酸。另外，也可以使用本领域已知的甘油三酯转化为脂肪酸的任何 反应，对此没有限制。
[0064] 在通过反应方案1提供脂肪酸时一个重要的考虑因素是对生物质材料的选择。虽 然任何的生物质油类都可以使用，但是优选那些能够满足商业上适用量的生产条件、市售 市场成熟并且价格波动稳定的生物质材料。因此，可以使用CP0(粗棕榈油）和SB0(大豆 油）。由于这些生物质材料以每年数百吨的量生产，通过开放市场的交易量有一百万吨以 上，能够稳定地保证材料的商业适用量。具体地，含有甘油三酯的材料大多由C16和C18链 构成。例如，CP0中C16/18的比近似于1，而SB0中则为0. 25。为了用于特殊用途（如食 品，化妆品等），仅从材料中分离出甘油三酯。残留物为脂肪酸馏分，主要包含脂肪酸（典型 地，脂肪酸占90%或更多）。可将CP0中不含甘油三酯RBD(精制、漂白、除臭）的棕榈油的 残留物称为PFAD (棕榈脂肪酸馏分），并且可将SB0中不含甘油三酯的残留物称为SFAD (大 豆脂肪酸馏分）。由于这些脂肪酸馏分（作为甘油三酯纯化过程产生的副产物）用途有限， 因此它们以相对低的价格进行交易。
[0065] 长链酯反应
[0066] 长链酯的结构和用途如上所述。通常，使用酸催化剂反应来实现长链酯的制备。大 多数情况下，将强酸如氏504、此104等用于这些反应。也可以使用温和的酸，如甲酸，但是需 要更严格的条件。制备长链酯的反应不像低聚反应