一种油田防垢剂α-氨基-α-亚氨基甲基膦酸内盐及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型油田防垢剂及其合成方法，具体涉及一种油田防垢剂α-氨 基-α-亚氨基膦酸内盐及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 油田垢的防治一直油田注水生产过程中的重点和难点。【1、荣新明，葛际江，张贵 才，刘晓玲.新型氨基亚甲基膦酸盐的合成及防垢性能评价[J].石油与天然气化工.2011， 74-77.2、包晨龙，戟磊，刘平江，杨周阳，程智.油田防垢研究进展[J].广州化工，2012，40 (10) :21-23.3、左景栾，任韶然.油田防垢技术研究与应用进展[J]，石油工程建设，2008
[2] :7-14.】而现代石油生产过程中，使用化学防垢剂是采用越来越广泛的一种做法，有机 磷酸盐化合物具有化学稳定性高，不水解，而且C-P键极度稳定，加上其具有良好的抗氧化 性及阻垢性，并能够与其它杀菌剂、缓蚀剂等水处理剂很好地组合使用。此外，有机磷酸盐 还具有成本低廉和环境友好的优点，因此逐渐为成为国内外石油工业研究的重点防垢试 剂。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种新型油田防垢剂α_氨基-α_亚氨基膦酸内盐及其合成方 法，具有合成步骤简单，成本低廉，易于工业化等优点。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] -种油田除垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐，它具有如下结构：
[0006]
[0007] -种上述的油田除垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐的合成方法，包括以下步骤：
[0008] 1)在0~30 °C下，将三聚氰氯溶于苯类溶剂中，制成0.1~50mo VL溶液，在搅拌下 滴加亚磷酸三烷基酯，升温至50~120°C，搅拌反应3~12h，反应结束后冷却至室温，然后减 压浓缩除去溶剂，产物用醚类溶剂进行重结晶，干燥，即得中间体膦酸酯；
[0009] 2)在0~30°C下，将步骤1)中的膦酸酯加入盐酸中，升温至50~110°C搅拌反应，3 ~12h后反应完全，减压除去溶剂，残留固体用水和醇类溶剂进行重结晶，即得α_氨基-α_亚 氨基膦酸内盐。
[0010] 上述过程的反应方程式如下
[0011]
[0012] 具体的，步骤1)中的苯类溶剂为苯、甲苯、乙苯中的一种或几种。
[0013] 具体的，所述亚磷酸三烷基酯与三聚氰氯的质量比为2-5:1。
[0014]具体的，所述亚磷酸三烷基酯为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三异丙酯中 的一种或几种。
[0015] 具体的，所述醚类溶剂为乙醚、四氢呋喃、甲基叔丁醚中的一种或几种。
[0016] 具体的，所述盐酸浓度为3~12mol/L，所述膦酸酯在盐酸中的摩尔浓度为0.1~ 1·0mol/L〇
[0017] 具体的，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明提供一种新型油田防垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内 盐及其合成方法，具有合成步骤简单，成本低廉，易于工业化等优点，并且具有优异的防垢 效果。
【具体实施方式】
[0019] 现在结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0020] 实施例1
[0021] 一种油田除垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐，它具有如下结构：
[0022]
- υ
[0023] 实施例1
[0024] 一种油田除垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐的合成方法，包括以下步骤：
[0025] 1)在一个装有电动搅拌器、回流冷凝管、恒压滴加漏斗和温度计的1L三口瓶中加 入92.3g(0.5mol)三聚氰氯和480mL甲苯，搅拌lOmin，形成浑浊液；室温下3~4h内滴加 265.9g( 1.6mol)亚磷酸三乙酯;滴加完毕后，反应体系温度缓慢升至70°C，形成淡黄色透明 溶液，并在此温度下继续反应6h;反应结束后，减压蒸馏出大部分甲苯，可先滴加500mL石油 醚，慢慢析出白色晶体，再过滤后用乙醚重结晶，也可直接过滤后用乙醚重结晶；真空干燥 后得234.9g白色晶体，即中间体1，3.5-三嗪-2，4，6-三(膦酸二乙酯），产率95.9%
[0026] 2)在室温下，在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入48.9g (0 · lmo 1) 1，3 · 5-三嗪-2，4，6-三(膦酸二乙酯）和1 OOmL 6mo 1 /L的盐酸，混合物在100 °C回流 反应5~6小时，然后减压蒸馏，残留固体再用水和乙醇(4:1)混合溶剂重结晶，干燥，得白色 晶体l〇.8g，产率89.1%。
[0027] 红外光谱（KBr，cm-3 :3373(w)，2405(w)，2309(m)，2022(w)，1679(s)，1564(m)， 1402(s)，1241(s)，1175(m)，1086(s)，919(s)，798(m)，704(m)，678(m)，614(w)，562(m)，400 (m)
[0028] 4 NMR(400MHz，DMS0-d6)S9.34(s，2H，C = NH2+)，S6.81(s，2H，CNH2)，S4.81(s，lH， OH); 13C NMR(100MHz，DMS〇-d6) δ 168.8。
[0029] 实施例2-8与实施例1基本相同，不同之处在于表1。
[0030] 表1:
[0031]
[0032] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1. 一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐，它具有如下结构：2. -种如权利要求1所述的油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，包括W 下步骤： 1) 在O~30°C下，将S聚氯氯溶于苯类溶剂中，制成O . 1~50mol/L溶液，在揽拌下滴加 亚憐酸S烷基醋，升溫至50~120°C，揽拌反应3~12h，反应结束后冷却至室溫，然后减压浓 缩除去溶剂，产物用酸类溶剂进行重结晶，干燥，即得中间体麟酸醋； 2) 在0~30°C下，将步骤1)中的麟酸醋加入盐酸中，升溫至50~Iior揽拌反应，3~12h 后反应完全，减压除去溶剂，残留固体用水和醇类溶剂进行重结晶，即得a-氨基-a-亚氨基 麟酸内盐。3. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:步骤1)中的苯类溶剂为苯、甲苯、乙苯中的一种或几种。4. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:所述亚憐酸=烷基醋与=聚氯氯的质量比为2-5:1。5. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:所述亚憐酸=烷基醋为亚憐酸=甲醋、亚憐酸=乙醋、亚憐酸=异丙醋中的一种或 几种。6. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:所述酸类溶剂为乙酸、四氨巧喃、甲基叔下酸中的一种或几种。7. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:所述盐酸浓度为3~12mol/L，所述麟酸醋在盐酸中的摩尔浓度为0.1~l.Omol/L。8. 根据权利要求2所述的一种油田除垢剂a-氨基-a-亚氨基麟酸内盐的合成方法，其特 征在于:所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
【专利摘要】本发明涉及一种油田除垢剂α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐，它具有如下结构：本发明的合成方法是以三聚氰氯为原料，先与亚磷酸三烷基酯反应得到1,3,5-三嗪-2,4,6-三(膦酸烷基酯)化合物中间体；然后在50～110℃、酸性条件下水解3～12h，然后减压蒸馏，得到α-氨基-α-亚氨基膦酸内盐。本发明具有合成步骤简单，成本低廉，易于工业化等优点。
【IPC分类】C02F5/14, C07F9/38
【公开号】CN105646575
【申请号】
【发明人】杨廷海, 罗世鹏, 刘维桥, 周全法
【申请人】江苏理工学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月20日