[发明专利]一种能提高收率的烯类单体合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成工艺，具体是指一种能提高收率的烯类单体合成工艺。

背景技术

石油开采过程中伴随有地层水的产生，而Ba²⁺、Sr²⁺、SO₄^2-等阴阳离子存在于不同地层水与注入水中，当含有Ba²⁺、Sr²⁺、SO₄^2-的两种水相混合后极易产生硫酸钡、硫酸锶垢，它堵塞地面管线及岩石孔隙，严重影响原油生产。由于钡、锶垢不易被一般的酸溶解，一旦生成很难除去，油田现场通常采用投加防垢剂来防止钡、锶垢的生成。

防垢剂的早期应用可追溯到上世纪30年代，当时所用的防垢剂多为天然产物(如木质素和丹宁等)，在组成和性能上并不稳定，加酸(硫酸或盐酸)控垢也是这一年代所用方法之一。到了上世纪40年代，人们已经能够利用Langelier指数或Ryznar指数预测水的结垢倾向，但在技术上仍采用加酸调PH值的控垢手段。自上世纪50年代国外首次采用聚磷酸盐作防垢剂以来，防垢剂在国外发展迅速，目前已有数千种防垢剂投放市场，如美国的Nalco-8365、Nalco-3350；日本的T-225，NW-25等。

我国的防垢剂的研究起步较晚，但发展速度很快，目前差不多国外有的产品我国也能生产。国内油气田常用防垢剂主要有有机膦酸盐类、高分子聚合物类、有机膦酸盐与聚羧酸盐复合类。一般说来，有机膦酸盐(酯)主要用于防碳酸盐垢，聚羧酸及其衍生物主要用于防硫酸盐垢，复合防垢剂主要用于防混合垢。

自80年代末以来，国内外对有机膦羧酸、含磷聚合物类防垢剂的开发给予了极大关注，相继开发了多种产品。该类防垢剂分子结构中既还有膦酸基团(-PO3H2)，又含有羧酸基团(-COOH)，因此，它同时具有防垢和缓蚀两种性能，不仅对碳酸盐垢防垢效果好，而且对CaSO4、BaSO4等硫酸盐垢也非常有效。

在各类垢中，硫酸盐垢是最难处理的，特别是BaSO4，因此各国都在竟相研究其对付办法。M.C.Van等人进行了旨在确定聚羧酸分子结构与其抑制BaSO4晶体生长能力间关系的研究，他们采用了聚羧酸和聚马来酸为主干的接有不同亲、憎水基团(如羟基、羧酸、磺基、酰基)的聚电解质及聚丙烯酸和两种马来酸进行实验。实验结果表明，憎水基团的引入往往使防垢效果降低，如果引入的基团能够取代或增强象羧基这类基团的浓度和BaSO4、CaSO4晶体上的钡、钙的络合稳定性，那么就能增强防垢能力。上述研究结果已为实验所证实，丙烯酸、马来酸与许多带有羟基、磺基、酰基的烯类单体或次膦酸所合成的共聚物(齐聚物)均表现出较好的防垢的BaSO4、CaSO4能力。如成都科技大学与长庆油田共同研制的BS-2E，天研院开发的CT4-52，美国Nalco公司生产的V-953等防垢剂。BS-2E防垢剂(马来酸/醋酸乙烯酯的二元共聚物与有机膦酸盐复配)对于抑制BaSO4、SrSO4结垢有很好的效果，其性能基本达到了美国Nalco公司生产的V-953水平。CT4-52防垢剂(膦基聚马来酸酐)不仅能有效地抑制碳酸盐结垢，而且对BaSO4、SrSO4等硫酸盐垢也有很好的阻垢效果。

在各类钡、锶垢防垢剂的研制过程中，聚合物防垢剂的研发是一大热点。目前，国内已经开发出了一些性能优异的防垢剂，国内多用其它单体与马来酸酐、丙烯酸共聚以期提高防垢效率，如丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物、磺化苯乙烯/马来酸酐共聚物、马来酸酐/醋酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物等。但由于没有从根本上改变聚合物的结构，达不到预期的效果。国外在这方面的研究也非常活跃，能生物降解的聚天冬氨酸盐的防垢剂在研究之中，莫比尔石油公司开发出一种新防垢剂，能够抑制多价金属离子结垢，

据报道Ambar强化增产集团公司将具有螯合性能的产物用于防碳酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的生成，加拿大也正在研制一种能防硫酸钡垢的防垢剂。

随着近年来环保意识的提高，人们开始着手研发绿色防垢剂，来降低甚至是消除防垢剂所带来对环境污染的副面效果。

现有防垢剂主要有氨基多羧酸盐类、有机多元膦酸类以及有机聚合物三大类。氨基多羧酸盐类螯合稳定常数大，能用于较高温度，但用量大，成本高；有机多元膦酸对硫酸钡、硫酸锶无防垢效果；而大多使用的是有机聚合物防垢剂，多使用单体与马来酸酐、丙烯酸共聚以期待提高防垢率，但由于没有从根本上改变聚合物结构，达不到预期的防垢效果。