专利名称：一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚胺酰胺技术领域，具体涉及一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法及应用。
背景技术：
具有烷基长侧链和梳形聚合物是一类重要的聚合物，例如聚丙烯酸高碳醇酯、聚丙烯酸高碳胺酰胺、聚马来酸高碳醇酯、聚马来酸高碳胺酰胺及其单体的共聚物或者与苯乙烯、醋酸乙烯酯等单体的共聚物等。该类聚合物可以用作高凝原油的降凝剂、高粘原油的降粘剂、原油防蜡剂、原油输送减阻剂等油田化学品。目前，所应用的该类聚合物的主链为烷基长链，其作用为连接单体侧链，形成聚合物。但在实际应用中存在较多的问题，例如烷基主链热稳定性强，加入原油后，在炼油阶段难以分解为短链化合物，容易成胶或积碳；聚合物中长链烷基侧具有与原油中蜡质相近似的结构，容易与之共晶或吸附，聚合物中的极性部分起到扭曲晶核的作用，使蜡晶分散或者抑制蜡晶的进一步生长，但是烷基主链极性较小，作用偏弱，依靠侧链上酯基或酰胺基的扭曲晶核作用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法及应用，降低原油中梳形聚合物添加剂的热稳定性和极性基团扭曲晶核的作用。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为 一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由天然油脂或者长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5-50倍质量的有机溶剂中，天然油脂为植物油脂、动物油脂或者任意比例和任意种类油脂的混合物，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺或多乙烯多胺及其混合物，有机溶剂为化学纯以上的石油醚、环己烷、正己烷、四氢呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、苯、甲苯或二甲苯及其混合物，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为多乙烯多胺物质的量的0. 5-0.6 倍，交联剂为工业级及其以上纯度的甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛、六亚甲基四胺、乙醛、乙二醛、丙醛、丙二醛、正丁醛、正戊醛、戊二醛、正庚醛、苯甲醛、对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、 邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、糠醛及其组合物，
第三步，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热1-6小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺溶液；或者将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。应用时，将聚氨酰胺溶于第一步所述的有机溶剂中配制或者稀释成质量浓度为100-10000ppm的溶液加入原油中，测定其使凝点降低5_25°C，使粘度降低30_80%，配制成质量浓度为100-10000ppm的水溶液测定其缓蚀作用，对在不同浓度盐酸中钢片的的缓蚀率为40-90%，测试方法均采用以下方法SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。由于本发明采用了长链脂肪酰多胺作为单体、醛类化合物作为交联剂，在保证合成的梳形聚合物具有长链烷基侧链的同时，使主链含有氮原子，增大了主链的极性，有利于在原油中与蜡晶核共晶时抑制晶体的长大，起到防蜡、降凝、降粘的作用；主链上氮原子之间的斥力作用强于碳原子，与传统全碳原子主链梳形聚合物相比其聚合物的刚性增强，有利于提高其在原油输送中的减阻作用；主链上氮原子可以通过配位的形式吸附于金属表面，长链烷基侧链则形成油膜对金属表面起到保护作用，因而在酸性介质中具有缓蚀的作用；氮原子的引入使主链上的化学键得以活化，降低其热稳定性，有利于其在炼油过程中分解，降低对原油品质和催化剂活性的影响。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。实施例1
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，天然油脂为大豆油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的二乙烯三胺，有机溶剂为化学纯以上的甲苯，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为二乙烯三胺物质的量的0. 5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的三聚甲醛，
第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。应用时，将聚氨酰胺溶于甲苯中配制成质量浓度为IOOOppm的溶液加入原油中， 测定其使凝点降低15°C，粘度降低45%，配置成IOOppm的水溶液可以使A30钢片在15%的盐酸中50°C的缓蚀率达到67%，测试方法均采用以下方法SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例2
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，天然油脂为菜籽油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的三乙烯四胺，有机溶剂为化学纯以上的二甲苯，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为三乙烯四胺物质的量的0.5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的六亚甲基四胺，
第三步，将容器中的反应物在120°C下搅拌加热4小时，冷却到室温，
第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。应用时，将聚氨酰胺溶于二甲苯中配制成质量浓度为500ppm的溶液加入原油中， 测定其凝点降低19°C，粘度降低57%，配置成IOOppm的水溶液可以使A30钢片在15%的盐酸中50°C的缓蚀率达到81%，测试方法均采用以下方法SY/T 0M1-2009原油凝点测定法、 SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例3
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于20倍质量的有机溶剂中，天然油脂为大豆油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的四乙烯五胺，有机溶剂为化学纯以上的环己烷，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为四乙烯五胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的正丁醛，
第三步，将容器中的反应物在60°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。应用时，将聚氨酰胺溶于环己烷中配制成质量浓度为SOOppm的溶液加入原油中， 测定其凝点降低14°C，粘度降低55%，配置成500ppm的水溶液可以使N85钢片在15%的盐酸中50°C的缓蚀率达到65%，测试方法均采用以下方法SY/T 0541-2009原油凝点测定法、 SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例4
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤 第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为油酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的三乙烯四胺，有机溶剂为化学纯以上的四氢呋喃，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为三乙烯四胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的丙二醛，
第三步，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。应用时，将聚氨酰胺溶于四氢呋喃中配制成质量浓度为2000ppm的溶液加入原油中，测定其凝点降低15°C，粘度降低23%，配置成IOOppm的水溶液可以使A30钢片在15%的盐酸中50°C的缓蚀率达到88%，测试方法均采用以下方法SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例5
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的
7有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N-二甲基甲酰胺，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的正庚醛，
第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液。应用时，将聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液用N，N- 二甲基甲酰胺稀释成质量浓度为300ppm的溶液加入原油中，测定其凝点降低20°C，粘度降低40%，稀释成IOOOppm的水溶液可以使A30钢片在15%的盐酸中50°C的缓蚀率达到77%，测试方法均采用以下方法 SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例6
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为蓖麻油酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的二甲基亚砜，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的苯甲醛，
第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的二甲基亚砜溶液。应用时，将聚氨酰胺的二甲基亚砜溶液用二甲基亚砜稀释成质量浓度为500ppm 的溶液加入原油中，测定其凝点降低15°C，粘度降低60%，稀释成IOOOppm的水溶液可以使N85钢片在10%的盐酸中50°C的缓蚀率达到67%，测试方法均采用以下方法SY/ T 0M1-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。实施例7
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N- 二甲基甲酰胺，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的对硝基苯甲醛，
第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液。应用时，将聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液用N，N- 二甲基甲酰胺稀释成质量浓度为300ppm的溶液加入原油中，测定其凝点降低19°C，粘度降低30%，稀释成IOOOppm的水溶液可以使A30钢片在10%的盐酸中50°C的缓蚀率达到80%，测试方法均采用以下方法 SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。
实施例8
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N- 二甲基甲酰胺，
第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的糠醛，
第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液。应用时，将聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液用N，N- 二甲基甲酰胺稀释成质量浓度为500ppm的溶液加入原油中，测定其凝点降低23°C，粘度降低50%，稀释成IOOOppm的水溶液可以使A30钢片在10%的盐酸中50°C的缓蚀率达到70%，测试方法均采用以下方法 SY/T 0541-2009原油凝点测定法、SY/T 0520-1993原油粘度测定旋转粘度计平衡法、SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法。
权利要求
1.一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由天然油脂或者长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5-50倍质量的有机溶剂中，天然油脂为植物油脂、动物油脂或者任意比例和任意种类油脂的混合物，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺或多乙烯多胺及其混合物，有机溶剂为化学纯以上的石油醚、环己烷、正己烷、四氢呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、苯、甲苯或二甲苯及其混合物，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为多乙烯多胺物质的量的0. 5-0. 6 倍，交联剂为工业级及其以上纯度的甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛、六亚甲基四胺、乙醛、乙二醛、丙醛、丙二醛、正丁醛、正戊醛、戊二醛、正庚醛、苯甲醛、对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、 邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、糠醛及其组合物，第三步，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热1-6小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺溶液；或者将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。
2.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，天然油脂为大豆油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的二乙烯三胺，有机溶剂为化学纯以上的甲苯，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为二乙烯三胺物质的量的0. 5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的三聚甲醛，第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，天然油脂为菜籽油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的三乙烯四胺，有机溶剂为化学纯以上的二甲苯，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为三乙烯四胺物质的量的0.5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的六亚甲基四胺，第三步，将容器中的反应物在120°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由天然油脂和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于20倍质量的有机溶剂中，天然油脂为大豆油，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的四乙烯五胺，有机溶剂为化学纯以上的环己烷，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为四乙烯五胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的正丁醛，第三步，将容器中的反应物在60°C下搅拌加热4小时，冷却到室温，第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于10倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为油酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的三乙烯四胺，有机溶剂为化学纯以上的四氢呋喃，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为三乙烯四胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的丙二醛，第三步，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热4小时，冷却到室温， 第四步，将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N-二甲基甲酰胺，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的正庚醛，第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N- 二甲基甲酰胺溶液。
7.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为蓖麻油酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的二甲基亚砜，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 5倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的苯甲醛，第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的二甲基亚砜溶液。
8.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N- 二甲基甲酰胺，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 5倍，交联剂为工业级及其以上纯度的对硝基苯甲醛，第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液。
9.根据权利要求1所述的一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在容器中将由长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于5倍质量的有机溶剂中，长链脂肪酸为棕榈酸，多乙烯多胺为工业级及其以上纯度的五乙烯六胺，有机溶剂为化学纯以上的N，N-二甲基甲酰胺，第二步，搅拌下向容器中加入交联剂，交联剂加入量为五乙烯六胺物质的量的0. 6倍， 交联剂为工业级及其以上纯度的糠醛，第三步，将容器中的反应物在100°C下搅拌加热3小时，冷却到室温， 第四步，容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液。
全文摘要
一种油田用多功能聚胺酰胺的制备方法，先在容器中将由天然油脂或者长链脂肪酸和多乙烯多胺制备长链脂肪酰多胺溶于有机溶剂中，然后搅拌下向容器中加入交联剂，再将容器中的反应物搅拌加热，冷却到室温，最后在容器中得到的浅黄色溶液，即为聚氨酰胺溶液；或者将容器中得到的浅黄色溶液中的有机溶剂蒸去，得到浅黄色蜡状固体，即为聚氨酰胺，应用时，将聚氨酰胺溶于有机溶剂中配制溶液加入原油中，测定其使凝点降低5-25℃，使粘度降低30-80%，配制成质量浓度为100-10000ppm的水溶液测定其缓蚀作用，对在不同浓度盐酸中钢片的缓蚀率为40-90%。
文档编号C08G73/02GK102443124SQ20111028135
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者张洁, 汤颖, 陈刚 申请人:西安石油大学