[发明专利]一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂及应用，方法包括：1)在三口烧瓶中加入1,12‑二氨基十二烷和环丁‑3‑烯二甲酸酐，通氮气，进行亲核加成‑消除反应生成酰亚胺；2)将上述产物稀释，加入高锰酸钾，升温进行氧化反应生成羧基，反应结束后加入亚硫酸钠除去过量的高锰酸钾，采用硅藻土过滤及乙酸乙酯萃出杂质，收集水相，经过滤干燥至恒重得到最终产物。具有自破乳能力的Bola型表面活性剂应用于稠油乳化中可降低稠油黏度，在进入炼油前提高乳化稠油pH，该表面活性剂由于水解失活，可以实现乳化稠油破乳。

技术领域

本发明属于功能性表面活性剂领域，特别涉及一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

稠油较高的黏度在一定程度上制约了其在输送过程中的可流动性，给开采过程带来了很大的困难。为了降低稠油在井筒及集输管线中的黏度，同时解决稠油油层及井筒稠油堵塞问题，在开发生产中常采用表面活性剂乳化稠油降低其黏度的技术，增加原油的流动性，以提高稠油开采效率，保证稠油开采的顺利进行。但在原油炼化前需要对乳化稠油进行破乳脱除其中的水分。目前，多采用添加各种破乳剂的方式实现乳化稠油的油水分离，但效果不明显，仍需寻找灵活高效的方法实现稠油乳化和破乳的协同进行。

Bola型表面活性剂是一种新型、功能性表面活性剂。它是由两个亲水的极性基团与一条或两条疏水链连接键合起来的化合物，具有优异的润湿、乳化及独特的表面性能、聚集和自组装行为，在材料、化工等领域具有重要作用。

发明内容

为了同时提高稠油乳化和破乳的效率，本发明设计和制备了一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂及其制备方法和应用，本发明将该表面活性剂应用于稠油乳化及破乳方面。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂，结构式为：

一种具有自破乳能力的Bola型表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

1,12-二氨基十二烷和环丁-3-烯二甲酸酐混合，通氮气，在150～200℃进行亲核加成-消除反应生成酰亚胺；

将酰亚胺产物加入高锰酸钾，升温90～100℃进行氧化反应生成羧基；反应结束后进行后处理，得到最终产物。

作为本发明进一步改进，在亲核加成-消除反应中，1,12-二氨基十二烷和环丁-3-烯二甲酸酐的摩尔比为1:4。

作为本发明进一步改进，在氧化反应中，过量的高锰酸钾采用亚硫酸钠除去。

作为本发明进一步改进，在氧化反应中，高锰酸钾的物质的量是1,12-二氨基十二烷的物质的量的2～4倍。

作为本发明进一步改进，所述后处理包括：

采用硅藻土过滤及乙酸乙酯萃出杂质，收集水相，将pH调至为2～4将产品析出，经过滤干燥至恒重得到最终产物。

具有自破乳能力的Bola型表面活性剂在稠油乳化体系中作为乳化剂的应用。

作为本发明进一步改进，使用时乳化剂浓度为20mg/L～2000mg/L。

作为本发明进一步改进，具有自破乳能力的表面活性剂在外界环境为碱性条件下可水解为1,12-二氨基十二烷和1,2,3,4-丁四酸。

本发明具有以下优点：

本发明制备方法，采用1,12-二氨基十二烷和环丁-3-烯二甲酸酐进行亲核加成-消除反应生成酰亚胺；将酰亚胺产物加入高锰酸钾，氧化反应生成羧基；得到最终产物。该方法操作简单，原料易得，成本较低，制得的表面活性剂具有原料来源广泛、乳化效果优良且具有后期通过调节酸碱性实现自破乳的特点。