一種表面活性劑、油溶性稠油降粘劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種表面活性劑、油溶性稠油降粘劑及制備方法，所述表面活性劑為脂肪酸酯乙基磺基甜菜堿；所述油溶性稠油降粘劑，由以下質(zhì)量百分比的組分制成，（1）混合芳烴溶劑40%～70%；（2）互溶劑20%～55%；（3）表面活性劑2%～10%。本發(fā)明還提供了上述表面活性劑的制備方法。本發(fā)明首次在油溶性降粘劑中采用丙磺酸內(nèi)酯和長鏈脂肪酸-2-(二甲氨基)乙酯反應(yīng)所得脂肪酸酯乙基磺基甜菜堿型表面活性劑，降粘效果顯著，用量不超過5%，降粘率在90%以上。
【專利說明】—種表面活性劑、油溶性稠油降粘劑及制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于粘稠原油的降粘劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種表面活性劑、油溶性稠油降粘劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]世界上稠油資源豐富，其地質(zhì)儲量超過常規(guī)原油。隨著社會的高速發(fā)展，能源的需求量日益增大，稠油資源的開采對于緩解能源危機具有重要意義。然而，由于稠油粘度大，流變性能差，常規(guī)原油的開采方法不適合稠油開采。稠油開采的關(guān)鍵在于降低稠油的粘度，提高稠油的流變性能。常用的稠油降粘方法主要有:加熱降粘法，摻稀油降粘法，化學(xué)降粘法，微生物降粘法和超聲波降粘法等。加熱降粘法能耗高，資源能源利用率低，經(jīng)濟損耗大；摻稀油降粘法需要大量的稀油，前后脫水能耗高，加工工藝要求高；微生物降粘法菌種篩選培育困難，適用性和普遍性不強；微波降粘法受到技術(shù)條件和經(jīng)濟成本的限制難以廣泛應(yīng)用；化學(xué)降粘法，由于工藝簡單，操作方便，成本低等優(yōu)點備受關(guān)注。
[0004]化學(xué)降粘法是通過向稠油中添加化學(xué)藥品來達到降粘目的的一種方法，化學(xué)降粘包括油溶性降粘和乳化降粘。乳化降粘要求稠油含水量理論上不低于25%，其主要適用于含水量較高的稠油，且乳化液穩(wěn)定性不易控制，后期的破乳脫水困難。油溶性降粘也可用于含水量低甚至不含水的稠油，而且不存在后期脫水的缺點。
[0005]油溶性降粘劑主要可分3種類型:①縮合物型，②聚合物型，③高分子表面活性劑型?？s合物型主要是在降凝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要用于潤滑油的降粘。聚合物型主要是不飽和單體的均聚物或共聚物，典型的有丙烯酸高級碳酯、馬來酸酐、苯乙烯、醋酸乙烯酯等不飽和單體的聚合物。聚合物型的降粘劑一般反應(yīng)步驟較多，反應(yīng)不易控制，產(chǎn)率不高，降粘能力有限，有人以丙烯酸酯、馬來酸酐、苯乙烯合成的三元聚合物的降粘率僅為60%~70%。高分子表面活性劑型主要是由烯烴、不飽和酸酯與乙烯醇聚醚、烯基磺酸鹽等具有表面活性基團的單體聚合而成。通常，高分子表面活性劑一般原料成本較高、合成工藝較為復(fù)雜、降粘效果有限、普遍性較差，其中非離子表面活性劑耐溫性能差，有些(如烷基酚聚氧乙烯醚)對環(huán)境危害大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種表面活性劑、油溶性稠油降粘劑及制備方法，很大程度上彌補了一般降粘劑降粘效果差、適用范圍小、耐溫性能差和環(huán)境傷害大的缺陷，目的在于開發(fā)一種降粘效果好，成本低，原料來源廣，工藝簡單，操作方便的油溶性稠油降粘劑。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種表面活性劑，所述表面活性劑為脂肪酸酯乙基磺基甜菜堿，具有以下結(jié)構(gòu)通式:
【權(quán)利要求】
1.一種表面活性劑，其特征在于:所述表面活性劑為脂肪酸酯乙基磺基甜菜堿，具有以下結(jié)構(gòu)通式:
2.一種油溶性稠油降粘劑，其特征在于:由以下質(zhì)量百分比的組分制成， (1)混合芳烴溶劑40%~70%；(2)互溶劑20%~55% ；(3)表面活性劑2%~10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述油溶性稠油降粘劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的組分制成，(I)混合芳烴溶劑60%~70% ；(2)互溶劑25%~35% ；(3)表面活性劑5%~7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述油溶性稠油降粘劑，其特征在于:所述混合芳烴溶劑為石油煉制中150°C~210°C餾程的混合芳烴。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述油溶性稠油降粘劑，其特征在于:所述互溶劑為乙二醇縮水甘油醚、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一種或多種。
6.一種權(quán)利要求1所述表面活性劑的制備方法，其特征在于采用以下步驟: (O首先制備脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯:將物質(zhì)的量比為1:1.1的脂肪酸與二甲氨基乙醇混合，加入反應(yīng)物質(zhì)量分數(shù)0.1-1%。的濃H2SO4作為催化劑，甲苯作為帶水劑，150-180°C回流至沒有水分出，反應(yīng)大約需要4-6小時，減壓下除去甲苯和過量的二甲氨基乙醇即得脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯； (2)取物質(zhì)的量比為1.05: I~1.1: I的丙磺酸內(nèi)酯和脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯，將溶于丙酮中丙磺酸內(nèi)酯加入反應(yīng)釜中，然后在控溫10°C水浴冷卻、攪拌下，將溶于丙酮中的脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯緩慢滴入反應(yīng)釜中，滴完后把溫度升至35V~40°C攪拌保溫24小時，出現(xiàn)大量白色固體，抽濾除去反應(yīng)混和液中的丙酮，所得白色固體即為脂肪酸酯乙基磺基甜菜堿。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面活性劑的制備方法，其特征在于所述丙磺酸內(nèi)酯和脂肪酸-2-( 二甲氨基)乙酯的丙酮溶液濃度皆為質(zhì)量分數(shù)30%-45%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面活性劑的制備方法，其特征在于所述脂肪酸-2-(二甲氨基)乙酯具有以下結(jié)構(gòu)通式:
【文檔編號】C07C303/32GK103468228SQ201310413261
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】張曉云, 于世虎, 安長華, 吳偉 申請人:中國石油大學(xué)(華東)