[发明专利]一种胺基改性酚醛树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备破乳剂起始剂的胺基改性酚醛树脂及其制备方法，属于石油加工技术领域。

背景技术

在原油生产中，原油通常是油包水或水包油乳液的形式存在的，水以及溶解于其中的电解质的存在对原油的生产、运输、炼制等过程具有极其不利的影响，因此必须通过破乳或脱水过程将原油中含水降至可接受的范围之内。目前，破乳或脱水方法包括重力(或离心力)沉降法、热处理法、电场处理法以及化学破乳法，而通过向原油乳液中添加化学破乳剂来达到原油破乳或脱水的化学破乳法则是最常用和最有效的方法。人们对化学破乳法的研究很早，开发了大量的破乳剂。当前，应用最广泛的破乳剂主要是以聚环氧乙烯聚环氧丙烯共聚物为主的聚醚。此类破乳剂是以含有活泼氢的化合物作为“起始剂”，在开环催化剂的作用与分别与环氧乙烷、环氧丙烷进行开环聚合而得到的嵌段共聚物。一般而言，具有不同起始的聚醚的破乳剂性能是不同的。其中相对而言，以酚醛树脂为起始剂的聚醚破乳剂对含有较少沥青的轻质原油乳液的脱水速率较快，而以胺基改性酚类化合物为起始剂的聚醚破乳剂则对含有较多沥青的原油乳液脱水速率较快。这两类破乳剂均在工业上获得了的应用。但这两类破乳剂均存在适应性窄的缺点，这给这两种类型产品的推广应用带来了一定的限制，特别是在一些单井产液差异较大的油田。而以酚胺树脂为起始剂的聚醚型破乳剂则集合了这两种类型的产品优点，它们的分子结构中即有多枝结构，又有芳香结构，因此这种类型的破乳剂不但具有脱水速率快、加药量少的特点，还具有宽的适用范围，对含沥青较多和含石蜡较多的原油产液均有良好的处理效果。中国专利CN201310683689、CN201310347875、CN201210581160、CN201210115016、CN201110108168、CN200710010069、CN200610057168、CN200610057168、CN200310105425和CN200310105425所报道的均是这种以酚胺树脂为起始剂的聚醚破乳剂。但这些专利中所报道的以酚胺树脂为起始剂的聚醚破乳剂的缺点在于它们的分子结构中一般只含有一个芳香基团，也就是说，这种破乳剂分子的芳香度是很低的。而根据现代破乳理论和应用经验，当破乳剂的亲油基与乳化剂具有类似的结构且分子量相近时，破乳的效果往往较好。原油中含量最多、乳化能力最强的乳化剂是沥青质，沥青质是一种芳香性的多环化合物，其分子量约在几百到数千之间。因此就相似性而言，常规的酚胺树脂显然与沥青质分子在结构上存在明显差异，这也就限制了以常规酚胺树脂为起始剂的聚醚破乳剂的更加广泛的应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型的胺基改性酚醛树脂及其制备方法，该胺基改性酚醛树脂的分子结构中同时具有两个或两个以上的芳香结构和多个活泼氢原子，在结构上与沥青质更为类似，可作为油田原油脱水和炼厂原油脱水脱盐用的芳香性多支化破乳剂的起始剂。

本发明所提供的胺基改性酚醛树脂，具有式I结构的新型胺基改性酚醛树脂。

其中n是0～6的正整数；p、q是1-5的正整数，R₁、R₂和R₃是碳原子数为1～9的烷基，也可以是-CH₂NH(CH₂CH₂NH)_kH，其中k是1-5的正整数，k、p和q可以相同也可以不同，R₁、R₂和R₃可以相同也可以不同；R₄是氢原子或甲基。

本发明的胺基改性酚醛树脂，是先由酚类化合物与一部分的醛类化合物在酸性催化剂的作用下生成酚醛产物，然后再依次加入乙烯胺类化合物和剩余的醛类化合物进行改性反应；酚类化合物、醛类化合物和乙烯胺类化合物的摩尔比为1.00：(1.00-2.80)：(0.15-2.50)。

本发明的胺基改性酚醛树脂中，用于合成的醛类化合物优选为甲醛或乙醛。

本发明的胺基改性酚醛树脂中，用于合成的酚类化合物优选为苯酚、对甲基苯酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对壬基苯酚中的一种或几种。

本发明的胺基改性酚醛树脂中，用于合成的乙烯胺类化合物优选为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺中的一种或几种。

本发明的胺基改性酚醛树脂中，用于合成的酸性催化剂优选为硫酸、草酸、磷酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸中的一种或几种。