[发明专利]一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法

说明书

本发明公开了一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法，主要涉及泥浆技术领域。其合成方法包括基于氯代烃对脂肪胺聚氧乙烯醚进行季铵化，再将其产物通过氢氧化钠进行碱化反应，最后与氯乙酸钠或3‑氯‑2‑羟基丙磺酸钠进行取代反应获得。本发明的有益效果在于：在水中阴离子部分和阳离子部分都能发挥表面活性的作用，对于降粘率、自然沉降脱水率、界面张力等都有较好的效果，工艺上通过分步加料、控温及真空度、质子溶剂来提高反应转化率。

技术领域

本发明涉及泥浆技术领域，具体是一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法。

背景技术

从20世纪50年代开始，表面活性剂就开始随着石油化工业的飞速发展而成为重要的工业助剂之一，被誉为“工业味精”。在许多行业中表面活性剂起着点石成金的重要作用，少量的加入即可明显改善物质表面的物理化学性质，从而达到降低消耗、改进生产工艺、提高产品质量的效果。

脂肪胺聚氧乙烯醚两性表活剂是在传统脂肪胺聚氧乙烯醚分子链上引入亲水的离子或非离子性基团，使其成为具有两性结构的表面活性剂，常规的设计与合成主要针对阴离子和非离子型。而阳离子表面活性剂在我国的研发和使用起步较晚，使用量相对较少。1981年工业用阳离子表面活性剂品种为18个，占工业用表面活性剂总品种数的13.5%。到1990年便上升为45个，占15.5%，包括民用品种在内，总计有105个品种。由于阳离子表面活性剂应用范围窄、使用量较小，因此产量极少，直至2002年年产量仍然仅有几千吨，不足表面活性剂总产量的1%。

在阴阳两性表面活性剂接氯乙酸钠、3-氯-2-羟基丙磺酸钠等物质过程中一般采用苯带水的方式除水促使反应正向进行，该方式存在以下问题：1、苯带水效果不明显，冷凝回流的苯中还含有几百ppm的水分，水带出量有限，反应正向进行程度不高。2、在碱用量1.5~3倍的情况下转化率一般在30~60%，原料用量大，但转化率低，产品性能差。3、苯作为有毒物质，对安全生产要求高，设备密封等参数要求严格。综上原因，对含阳阴离子的表活剂报道较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法，它在水中阴离子部分和阳离子部分都能发挥表面活性的作用，对于降粘率、自然沉降脱水率、界面张力等都有较好的效果。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

作为本发明的一个方面，一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂，其特征在于，具有以下结构式：

所述R1为C8～C20的烷基，R2为C1～C7的烷基；

所述m和n取值于4～20之间的自然数；

所述R取自H、CH₂COONa、CH₂CH(OH)CH₂SO₃Na中的任一项。

进一步的，其合成方法包括：基于氯代烃对脂肪胺聚氧乙烯醚进行季铵化，再将其产物通过氢氧化钠进行碱化反应，最后与氯乙酸钠或3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行取代反应获得。

进一步的，其合成方法包括以下步骤：

步骤1，在反应釜内加入烷基胺聚氧乙烯醚，再加入以烷基胺聚氧乙烯醚质量计30%～70%的极性非质子溶剂，以及以烷基胺聚氧乙烯醚质量计0.3%～0.5%的碱性催化剂；

步骤2，向反应釜内加入烷基胺聚氧乙烯醚摩尔数1.1～1.3倍的氯代烃，在氮气保护及密封环境下，保持温度80～100℃反应6～9h，当转化率达到96～99%时，停止反应，抽尽未反应的氯代烃，得到烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐；