CN106190077B - 重油组分沉积物解垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：1)将全氟烃基羧酸溶解于水，再向其中加入催化剂，混合均匀，加热至80～90℃，而后加入二乙烯三胺，反应，得到双酰胺；所述催化剂为促进全氟烃基羧酸与二乙烯三胺反应的催化剂；2)将双酰胺与乙醇混合，加热至30～40℃，再加入多乙烯多胺，在70～80℃充分反应，得到所述重油组分沉积物解垢剂。该制备方法得到的重油组分沉积物解垢剂能提高重质组分与原油的相溶性，将强极性组分的固态沉积物转变为液态物质，具有很好的溶解效果。
Description
技术领域
本发明涉及重油组分沉积物解垢剂领域，特别是涉及一种重油组分沉积物解垢剂及其制备方法。
背景技术
稠油中轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，直链烃含量少，从而导致大部分稠油具有高黏度、高密度的特性，开采和运输相当困难。油田开发过程中，胶质沥青质由于温度和压力变化，从原油中析出，导致重质组分在地层、井筒和输油管线发生堵塞，影响油田开发的正常生产。重质组分是以强极性组分物质为核，通过分子间作用力，形成致密的聚集体。重油组分沉积物解垢剂是利用含有强极性基团的烷基铵类物质与重质组分分子间进行交换，提高重质组分与原油的相容性，解除沉积物。目前常规方法是采用油溶性物质浸泡，但是由于强极性组分物质聚集体很难与非极性的有机溶液物质发生溶解，导致该方法无法解决该类问题。因此，亟待开发出一种适合降解稠油重质组分沉积的解垢剂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种重油组分沉积物解垢剂及其制备方法，该产品能够提高了重质组分与原油的相溶性，将强极性组分的固态沉积物转变为液态物质。具有很好的溶解效果。
为此，本发明的技术方案如下：
一种重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将全氟烃基羧酸溶解于水，再向其中加入催化剂，混合均匀，加热至80～90℃，而后加入二乙烯三胺，反应，得到双酰胺；所述催化剂为促进全氟烃基羧酸与二乙烯三胺反应的催化剂；
2)将双酰胺与乙醇混合，加热至30～40℃，再加入多乙烯多胺，在70～80℃充分反应，得到所述重油组分沉积物解垢剂。
进一步，所述全氟烃基羧酸、二乙烯三胺与多乙烯多胺的摩尔比为1.8～2.1：0.8～1.2：1；所述催化剂与全氟烃基羧酸的摩尔比为0.05～0.1：1。
优选，所述全氟烃基羧酸为三氟乙酸、全氟辛酸、全氟庚酸和全氟壬酸中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。
优选，所述催化剂为三氧化二铝、磷酸和硼酸中的任意一种。
优选，所述多乙烯多胺为乙二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。
优选，步骤1中全氟烃基羧酸与二乙烯三胺的反应时间为1.5～2.5h；步骤2中双酰胺与多乙烯多胺反应的时间为2～4h。
以反应物选择三氟乙酸及3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTA)为例，上述制备方法步骤1)和步骤2)的化学反应方程式，分别如下所示：
(1)
(2)
另外，利用上述制备方法得到的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂，也属于本发明的保护范围。
本发明提供的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂，含有强极性基团的烷基铵类物质与重质组分分子间进行交换，提高重质组分与原油的相容性，解除沉积物。所提供的制备方法工艺简便，易于操作。本发明提供的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂，可作为重油组分解垢剂；该解垢剂将重油沉积物粘度由120000mPa.s下降至100mPa.s，将不能流动的接近于固体物质分解为具有较好流动性的液体物质。
附图说明
图1为实施例1制得的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂分解重垢后乳状液粒径图；
图2为实施例3制得的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂乳状液粒径图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例1
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将11.4g(0.1mol)三氟乙酸在15mL水中溶解，然后与1.02g(0.01mol)三氧化二铝一并加入反应器中，混合均匀，加热至80℃，用滴液漏斗向反应液中滴加5.3g(0.0515mol)的二乙烯三胺，搅拌反应1.5h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至30℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至70℃，搅拌反应2h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，90min后粘度由128456mPa.s下降至67.5mPa.s。
图1为本实施例制得的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂分解重垢后乳状液粒径图，由图可见分解后重油组分沉积物被分散为粒径在100-200微米的乳状液。
实施例2
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将11.4g(0.1mol)三氟乙酸在15mL水中溶解，然后与1.02g(0.01mol)三氧化二铝一并加入反应器中，混合均匀，加热至90℃，用滴液漏斗向反应液中滴加5.3g(0.0515mol)的二乙烯三胺，搅拌反应2.5h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至40℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至80℃，搅拌反应4h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，60min后粘度由119857mPa.s下降至55.8mPa.s。
实施例3
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将11.4g(0.1mol)三氟乙酸在15mL水中溶解，然后与1.02g(0.01mol)三氧化二铝一并加入反应器中，混合均匀，加热至85℃，用滴液漏斗向反应液中滴加5.3g(0.0515mol)的二乙烯三胺，搅拌反应2h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至35℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至75℃，搅拌反应3h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，60min后粘度由131537mPa.s下降至48.6mPa.s。图2为本实施例制得的全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂乳状液粒径图，由图可见分解后重油组分沉积物被分散为粒径在100-200微米的乳状液。
实施例4
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将11.4g(0.1mol)三氟乙酸在15mL水中溶解，然后与1.02g(0.01mol)三氧化二铝一并加入反应器中，混合均匀，加热至80℃，用滴液漏斗向反应液中滴加5.3g(0.0515mol)的二乙烯三胺，搅拌反应2.5h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至30℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至80℃，搅拌反应4h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，60min后粘度由127568mPa.s下降至72.1mPa.s。
实施例5
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将41.4g(0.1mol)全氟辛酸在15mL水中溶解，然后与1.02g(0.01mol)三氧化二铝一并加入反应器中，混合均匀，加热至80℃，用滴液漏斗向反应液中滴加7.5g(0.0515mol)的三乙烯四胺，搅拌反应2.5h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至30℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至80℃，搅拌反应4h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，60min后粘度由136829mPa.s下降至69.3mPa.s。
实施例6
一种全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将38.1g(0.1mol)全氟庚酸在15mL水中溶解，然后与0.98g(0.01mol)磷酸一并加入反应器中，混合均匀，加热至90℃，用滴液漏斗向反应液中滴加9.7g(0.0515mol)的四乙烯五胺，搅拌反应2.5h，在反应时利用分水器将水不断分出，反应完成后，蒸发除水，得到双酰胺；
2)将43.6g(0.05mol)双酰胺与12ml乙醇加入到反应器中，加热至40℃，用滴液漏斗向反应体系中滴加23g(0.05mol)3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至80℃，搅拌反应4h；得到全氟季铵盐型重油组分沉积物解垢剂。
该解垢剂将重油沉积物在55℃条件下，60min后粘度由153578mPa.s下降至62.6mPa.s。
Claims (6)
1.一种重油组分沉积物解垢剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将全氟烃基羧酸溶解于水，再向其中加入催化剂，混合均匀，加热至80～90℃，而后加入二乙烯三胺，反应，得到双酰胺；所述催化剂为促进全氟烃基羧酸与二乙烯三胺反应的催化剂；
2)将双酰胺与乙醇混合，加热至30～40℃，再加入多乙烯多胺，在70～80℃充分反应，得到所述重油组分沉积物解垢剂；
所述多乙烯多胺为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述全氟烃基羧酸、二乙烯三胺与多乙烯多胺的摩尔比为1.8～2.1：0.8～1.2：1；所述催化剂与全氟烃基羧酸的摩尔比为0.05～0.1：1。
3.如权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述全氟烃基羧酸为三氟乙酸、全氟辛酸、全氟庚酸和全氟壬酸中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。
4.如权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述催化剂为三氧化二铝、磷酸和硼酸中的任意一种。
5.如权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：步骤1中全氟烃基羧酸与二乙烯三胺的反应时间为1.5～2.5h；步骤2中双酰胺与多乙烯多胺反应的时间为2～4h。
6.一种利用如权利要求1所述制备方法制得的重油组分沉积物解垢剂。
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