专利名称：一种烷基多缩乙二醇衍生物及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烷基多缩乙二醇衍生物及其制备方法与应用。
背景技术：
原油到达炼油厂炼制前，都必须经过脱水脱盐处理，其中原油破乳剂是脱水的核心技术之一。随着国内大部分油田已进入中高含水时期，为了实现稳(增)油控(降)水，不得不实施各种提高采收率技术措施，化学驱已成为主导技术之一，获得了巨大的经济、技术和社会效益。但由于各种化学剂的使用，同时也增添了原油脱水的难度，特别是对高胶质沥青质含量的稠油，利用新型疏水缔合聚合物驱油剂，其采出原油的破乳脱水难度就更大了。常用的聚合物驱原油破乳剂具有较好的的破乳脱水性能，但污水水质差，很难兼顾脱水性能和污水水质。
国内外针对聚合物驱原油破乳剂的研制与应用，已有大量的文献资料。而与破乳剂协同增效的辅助剂研究尚少见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种烷基多缩乙二醇衍生物及其制备方法与应用。
本发明所提供的烷基多缩乙二醇衍生物，其结构式如式(I)所示CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2(I)式I中m为9、11、13、15、17、19或21；n为2、3、4、5或6；p为0或1。
本发明提供的上述烷基多缩乙二醇衍生物的方法，包括以下步骤1)将多缩乙二醇与钠反应制备多缩乙二醇钠；所述多缩乙二醇为二缩乙二醇、三缩乙二醇、四缩乙二醇、五缩乙二醇或六缩乙二醇；2)以丙酮或乙醇为溶剂，将步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴反应，合成烷基多缩乙二醇；所述烷基溴为癸基溴、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)将步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与二氯亚砜反应制备烷基多缩乙二醇氯；4)将步骤3)得到的烷基多缩乙二醇氯与过量的二烷基胺，于15-25℃密闭反应3-5小时，再加入与跟所述烷基多缩乙二醇氯等摩尔的吡啶除去HCl，获得原油辅助破乳剂CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2，其中m为9、11、13、15、17、19或21；n为2、3、4、5或6；p为0或1；所述二烷基胺为二甲胺或二乙胺。
所述方法中，所述多缩乙二醇与钠在氮气中反应1-2小时得到多缩乙二醇钠。
所述方法中，所述步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴以1∶1.05-1.15的摩尔比反应。
所述方法中，所述步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴在20-35℃反应1-4小时。
所述方法中，所述步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与过量的二氯亚砜反应。
所述方法中，所述步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与二氯亚砜在40-60℃反应2-5小时。
本发明的原油辅助破乳剂的分子结构易于调整，所需原料方便易得，制备简单，用量少，特别适用于稠油缔合聚合物驱原油破乳的复配使用，发挥其显著的协同增效作用。
本发明的烷基多缩乙二醇衍生物可作为原油辅助破乳剂，本身无破乳能力，但可以对破乳剂起到良好的协同增效作用；实验表明，它与破乳剂的复配体系比单用原油破乳剂的脱水率大大提高；而且破乳剂和辅助剂的复配体系脱出的污水水质清澈，可为后续污水处理减轻难度和负荷；能够降低破乳剂的使用浓度；辅助剂与破乳剂的复配体系可以削弱其它因素对破乳剂性能的不利影响。
图1为本发明的原油辅助破乳剂作用前后破乳剂性能的变化具体实施方式
实施例中的方法如无特别说明，均为常规方法。
实施例1、原油辅助破乳剂的制备1、原油辅助破乳剂EBA-1的制备1)将二缩乙二醇加入烧瓶中，通氮气，室温搅拌，加入等摩尔的钠粉反应1小时，得到二缩乙二醇钠；2)以丙酮为溶剂，将步骤1)得到的二缩乙二醇钠与十二烷基溴以1∶1.1的摩尔比，在25℃反应2小时，合成十二烷基二缩乙二醇；3)将步骤2)得到的十二烷基二缩乙二醇与过量的二氯亚砜，于40℃反应2小时，得到十二烷基二缩乙二醇氯；4)十二烷基二缩乙二醇氯与过量的二甲胺，于15℃密闭反应3小时后，加入与十二烷基二缩乙二醇氯等摩尔数的吡啶除去HCl，得到分子式为CH3-(CH2)11-O-(CH2CH2O)2-N(CH3)2的原油辅助破乳剂EBA-1。
2、原油辅助破乳剂EBA-2的制备
1)将四缩乙二醇加入烧瓶中，通氮气，室温搅拌，加入等摩尔的钠粉反应2小时，得到四缩乙二醇钠；2)以丙酮为溶剂，将步骤1)得到的四缩乙二醇钠与十八烷基溴以1∶1.1的摩尔比，在30℃反应3小时，合成十八烷基四缩乙二醇；3)将步骤2)得到的十八烷基四缩乙二醇与过量的二氯亚砜，于50℃反应4小时，得到十八烷基四缩乙二醇氯；4)十八烷基四缩乙二醇氯与过量的二乙胺，于20℃密闭反应5小时后，加入与十八烷基四缩乙二醇氯等摩尔数的吡啶除去HCl，得到分子式为CH3-(CH2)17-O-(CH2CH2O)4-N(CH2CH3)2的原油辅助破乳剂EBA-2。
3、原油辅助破乳剂EBA-3的制备1)将六缩乙二醇加入烧瓶中，通氮气，室温搅拌，加入等摩尔的钠粉反应2小时，得到六缩乙二醇钠；2)以丙酮为溶剂，将步骤1)得到的六缩乙二醇钠与二十二烷基溴以1∶1.1的摩尔比，在35℃反应4小时，合成二十二烷基六缩乙二醇；3)将步骤2)得到的二十二烷基六缩乙二醇与过量的二氯亚砜，于55℃反应5小时，得到二十二烷基六缩乙二醇氯；4)二十二烷基六缩乙二醇氯与过量的二乙胺，于25℃密闭反应5小时后，加入与二十二烷基六缩乙二醇氯等摩尔数的吡啶除去HCl，得到分子式为CH3-(CH2)21-O-(CH2CH2O)6-N(CH2CH3)2的原油辅助破乳剂EBA-3。
4、原油辅助破乳剂EBA-4的制备1)将三缩乙二醇加入烧瓶中，通氮气，室温搅拌，加入等摩尔的钠粉反应2小时，得到三缩乙二醇钠；2)以丙酮为溶剂，将步骤1)得到的三缩乙二醇钠与十六烷基溴以1∶1.1的摩尔比，在35℃反应2小时，合成十六烷基基三缩乙二醇；3)将步骤2)得到的十六烷基三缩乙二醇与过量的二氯亚砜，于50℃反应3小时，得到十六烷基三缩乙二醇氯；4)十六烷基三缩乙二醇氯与过量的二甲胺，于15℃密闭反应5小时后，加入与十六烷基三缩乙二醇氯等摩尔数的吡啶除去HCl，得到分子式为CH3-(CH2)15-O-(CH2CH2O)3-N(CH3)2的原油辅助破乳剂EBA-4。
5、原油辅助破乳剂EBA-5的制备1)将五缩乙二醇加入烧瓶中，通氮气，室温搅拌，加入等摩尔的钠粉反应2小时，得到五缩乙二醇钠；
2)以丙酮为溶剂，将步骤1)得到的五缩乙二醇钠与二十烷基溴，在30℃反应3小时，合成二十烷基五缩乙二醇；3)将步骤2)得到的二十烷基五缩乙二醇与过量的二氯亚砜，于50℃反应5小时，得到二十烷基五缩乙二醇氯；4)二十烷基五缩乙二醇氯与过量的二乙胺，于20℃密闭反应5小时后，加入与二十烷基五缩乙二醇氯等摩尔数的吡啶除去HCl，得到分子式为CH3-(CH2)19-O-(CH2CH2O)5-N(CH2CH3)2的原油辅助破乳剂EBA-5。
实施例2、辅助破乳剂的效果实验1、破乳剂DCO的制备以甲苯为溶剂，加入起始剂五乙烯六胺，然后加入总质量是起始剂200倍质量的平均聚合度为23的聚环氧乙烷和平均聚合度为30的聚环氧丙烷，混合均匀，其中，平均聚合度为23的聚环氧乙烷和平均聚合度为30的聚环氧丙烷的质量比为1∶1；再加入是所述平均聚合度为23的聚环氧乙烷质量的6％的氢氧化钾作为催化剂，140℃，压力为0.5MPa，反应1.5小时后，获得聚醚，将聚醚与按照专利号为200510130345.x的专利申请的实施例1方法制备的扩链剂按1∶0.1的摩尔比混合均匀，并加入与扩链剂等摩尔数的吡啶，100℃反应1小时，抽真空后卸压，获得原油破乳剂命名为DCO。
2、辅助破乳剂EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4、EBA-5的效果实验分别用实施例1制备的辅助破乳剂EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4、EBA-5与上述制备的破乳剂DCO混合，形成复配体系。将DCO和每种辅助破乳剂的混合物，分别按照每升原油40mg DCO和150mg辅助破乳剂、60mg DCO和150mg辅助破乳剂、80mg DCO和150mg辅助破乳剂、100mg DCO和150mg辅助破乳剂、120mg DCO和150mg辅助破乳剂、140mg DCO和150mg辅助破乳剂、160mg DCO和150mg辅助破乳剂的量加入渤海稠油油田疏水缔合聚合物驱油井采出的原油，在70℃下脱水2小时，脱水实验结果如图1所示，结果表明本发明的原油辅助破乳剂与破乳剂混合后，显著提高了破乳剂的脱水率；辅助破乳剂EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4和EBA-5中，改善DCO破乳脱水性能的效果由大到小依次为EBA-2、EBA-5、EBA-4、EBA-1和EBA-3；其中150mg/L辅助破乳剂和120mg/L DCO、140mg/L DCO或160mg/L DCO辅配体系的破乳脱水性能最好，使脱水率提高25-38％。如，160mg/L DCO和150mg/L EBA-2复配体系比160mg/L DCO的脱水率提高38％，140mg/L DCO和150mg/L EBA-2复配体系比140mg/LDCO的脱水率提高36％，120mg/L DCO和150mg/L EBA-2复配体系比120mg/L DCO的脱水率提高36％。
相同脱水率时，破乳剂的浓度明显降低；如要达到55％的脱水率，需120mg/L DCO，但只需45mg/L DCO和150mg/L EBA-2。
无辅助剂脱水时，油水界面不齐，水色混浊；加入辅助剂作用后，油水界面齐，水色清，脱出污水水质清澈。
图1中1a、2a、3a、4a和5a分别表示辅助剂EBA-1、EBA-2、EBA-3、EBA-4和EBA-5在无破乳剂时的脱水效果；DCO表示只有破乳剂DCO时的脱水效果；1、2、3、4和5表示破乳剂DCO分别与150mg/L的辅助剂EBA-2、EBA-5、EBA-4、EBA-1和EBA-3复配体系的破乳脱水结果。
权利要求
1.一种烷基多缩乙二醇衍生物，其结构式如式(I)所示CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2(I)式I中m为9、11、13、15、17、19或21；n为2、3、4、5或6；p为0或1。
2.一种制备权利要求1所述烷基多缩乙二醇衍生物的方法，包括以下步骤1)将多缩乙二醇与钠反应制备多缩乙二醇钠；所述多缩乙二醇为二缩乙二醇、三缩乙二醇、四缩乙二醇、五缩乙二醇或六缩乙二醇；2)以丙酮或乙醇为溶剂，将步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴反应，合成烷基多缩乙二醇；所述烷基溴为癸基溴、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)将步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与二氯亚砜反应制备烷基多缩乙二醇氯；4)将步骤3)得到的烷基多缩乙二醇氯与过量的二烷基胺，于15-25℃密闭反应3-5小时，再加入与跟所述烷基多缩乙二醇氯等摩尔的吡啶除去HCl，获得原油辅助破乳剂CH3-(CH2)m-O-(CH2CH2O)n-N((CH2)pCH3)2，其中m为9、11、13、15、17、19或21；n为2、3、4、5或6；p为0或1；所述二烷基胺为二甲胺或二乙胺。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述多缩乙二醇与钠在氮气中反应1-2小时得到多缩乙二醇钠。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴以1∶1.05-1.15的摩尔比反应。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤1)得到的多缩乙二醇钠与烷基溴在20-35℃反应1-4小时。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与过量的二氯亚砜反应。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤2)得到的烷基多缩乙二醇与二氯亚砜在40-60℃反应2-5小时。
8.权利要求1所述的烷基多缩乙二醇衍生物作为原油辅助破乳剂的应用。
全文摘要
本发明公开了一种烷基多缩乙二醇衍生物及其制备方法与应用。一种烷基多缩乙二醇衍生物，其结构式为CH
文档编号C10G33/04GK1903834SQ200610089090
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月2日 优先权日2006年8月2日
发明者张健, 韩明, 向问陶, 姜伟 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心