一种用于原油降粘降凝的螺环化合物、原油降粘降凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于原油处理剂领域，具体涉及一种用于原油降粘降凝的螺环化合物、原油降粘降凝剂及其制备方法。该用于原油降粘降凝的螺环化合物具有如式(1)、式(2)、式(3)所示的结构。本发明专利技术提供的用于原油降粘降凝的螺环化合物，具有末端为长链脂肪烃或羟基脂肪烃修饰的双螺环结构，根据双螺环结构的空间特点，其可以在两个交叉平面上与原油中的蜡质共晶，可以改变蜡晶生长方向，使其结构松散，不易长大，降低原油的凝点和低温粘度；而且该双螺环结构具有比平面结构分子更大的立体结构，使胶质不宜紧密堆积，拉大层间距离，降低因胶质引起的粘度。。。

【技术实现步骤摘要】
一种用于原油降粘降凝的螺环化合物、原油降粘降凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于原油降粘降凝剂领域，具体涉及一种用于原油降粘降凝的螺环化合物、原油降粘降凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]原油流动性改进剂加入原油中能起降凝、降粘减阻等作用，从而改善原油流动性的化学药剂。原油流动性改进剂的类型主要包括降低原油凝固点的原油降凝剂，降低原油在井管或输油管中阻力的原油减阻剂和使原油乳化成低粘性的水包油乳状液的原油乳化降粘剂。
[0003]高粘、高凝原油的输送必须采用更大功率的泵送设备，并且为了达到合理的泵送排量，要求对输送系统进行加热处理或者对原油进行稀释处理。目前主要通过使用降粘降凝剂来降低原油的粘度和凝点。由于使用了这些药剂，使得高凝油、重油或稠油在采输过程中所遇到的流动性差、粘度高、流动阻力大的问题均得以解决。
[0004]目前主要使用的是具有烷基长侧链和梳形聚合物，例如聚丙烯酸高碳醇酯、聚丙烯酸高碳胺酰胺、聚马来酸高碳醇酯、聚马来酸高碳胺酰胺及其单体的共聚物或者与苯乙烯、醋酸乙烯酯等单体的共聚物等。该类聚合物可以用作高凝原油的降凝剂、高粘原油的降粘剂、原油防蜡剂、原油输送减阻剂等油田化学品。
[0005]授权公告号为CN106939157B的中国专利技术专利公开了一种双链油溶性稠油降粘剂，该稠油降粘剂是以苯乙烯、醋酸乙烯酯和链长为C12-C20的马来酸双长链酯为原料，在引发剂和链转移剂存在的条件下进行聚合反应，形成一种高分子类化学品。
[0006]高分子类化学品虽然降粘效果好，但会增加原油中重质组分含量，对原油品质有不良影响，而且高分子类化学品受温度、光照等环境因素影响较大，稳定性欠佳。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种用于原油降粘降凝的螺环化合物，其属于一种小分子型原油流动性改进剂，不会增加重质组分含量，对原油品质无不良影响；而且在化学组成上相对比较稳定，可以保证产品质量的稳定。
[0008]本专利技术的第二个目的在于提供以上含有上述螺环化合物的原油降粘降凝剂。
[0009]本专利技术的第三个目的在于提供上述原油降粘降凝剂的制备方法。
[0010]为实现上述目的，本专利技术的用于原油降粘降凝的螺环化合物的技术方案是：
[0011]一种用于原油降粘降凝的螺环化合物，具有如式(1)、式(2)、式(3)所示的结构：
[0012][0013]式(1)-式(3)中，R1、R2各自独立的选自：碳原子数为7个以上的脂肪烃基或羟基脂肪烃基；所述脂肪烃基选自饱和脂肪烃基或不饱和脂肪烃基；所述羟基脂肪烃基为所述脂肪烃基的碳链上的至少一个碳上连接有羟基基团。
[0014]本专利技术的用于原油降粘降凝的螺环化合物，具有末端为长链脂肪烃或羟基脂肪烃修饰的双螺环结构，根据双螺环结构的空间特点，其可以在两个交叉平面上与原油中的蜡质共晶，可以改变蜡晶生长方向，使其结构松散，不易长大，降低原油的凝点和低温粘度；而且该双螺环结构具有比平面结构分子更大的立体结构，使胶质不宜紧密堆积，拉大层间距离，降低因胶质引起的粘度。
[0015]该螺环化合物属于小分子型原油流动性改进剂，不会增加重质组分含量，对原油品质无不良影响；而且在化学组成上相对比较稳定，可以保证产品质量的稳定。
[0016]饱和脂肪烃基、不饱和脂肪烃基为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸去除羧基后剩余的烃基，可根据实际油品类型，依据与油品的亲和性进行选择，优选的，所述饱和脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n+1
，所述不饱和脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n-1
，其中7≤n≤22。
[0017]羟基脂肪烃基为羟基脂肪酸去除羧基后剩余的基团，羟基脂肪酸如蓖麻油酸等，其直接通过商品途径购买或参考CN110093213A、CN104099381A等现有技术进行制备。其选
择也可参考相应的原油品种进行确定，优选的，所述羟基脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n-1
O，其中其中7≤n≤22。
[0018]本专利技术的原油降粘降凝剂的技术方案是：
[0019]一种原油降粘降凝剂，包括上述螺环化合物和分散剂。
[0020]本专利技术的原油降粘降凝剂，以上述螺环化合物为主料，配合分散剂制成原油降粘降凝剂，在应用时，可进一步通过苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、煤焦油等有机溶剂溶解以方便混匀分散，按照在原油中浓度为100-1000mg/L加入原油中，搅拌均匀即可达到良好的降粘降凝效果。
[0021]助剂的选用可参考现有长链脂肪酸酯类原油降粘降凝剂的选用，优选的，所述分散剂包括聚氧乙烯醚和聚乙二醇，聚氧乙烯醚和聚乙二醇的质量比为(10-30):(5-10)；聚氧乙烯醚选自脂肪醇聚氧乙烯醚和/或烷基酚聚氧乙烯醚。
[0022]本专利技术的原油降粘降凝剂的制备方法的技术方案是：
[0023]一种上述原油降粘降凝剂的制备方法，包括以下步骤：环己二酮、二羟基化合物在溶剂中于催化剂存在的条件下进行缩合反应，生成螺环化合物，所述二羟基化合物选自单脂肪酸甘油酯和/或单羟基脂肪酸甘油酯；然后与分散剂混匀即可。
[0024]本专利技术提供的原油降粘降凝剂的制备方法，利用环己二酮与两个二羟基化合物缩合反应形成双螺环结构，制成一种双螺环原油处理剂，原料成本低，工艺简单，非常适用于大规模推广应用。
[0025]催化剂的选择能够促进反应原料缩合反应即可，从成本及应用效果方面考虑，优选的，所述催化剂选自硫酸氢钠、硫酸氢钾、氯化铝、氯化铁、氯化锌中的一种或两种以上，催化剂的用量为环己二酮质量的5-10％。
[0026]为简化反应流程，提高缩合反应效率，优选的，所述缩合反应为加热回流反应2～8h。
[0027]为提高反应收率，提高工业经济性，优选的，二羟基化合物、环己二酮的摩尔比为100:(50-60)。
[0028]为促进螺环化合物在原油中快速分散，优选的，分散剂包括聚氧乙烯醚和聚乙二醇，聚氧乙烯醚选自脂肪醇聚氧乙烯醚和/或烷基酚聚氧乙烯醚；所述聚氧乙烯醚的用量为二羟基化合物质量的10-30％，所述聚乙二醇的用量为二羟基化合物质量的5-10％。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术的实施方式作进一步说明。
[0030]一、本专利技术的用于原油降粘降凝的螺环化合物的具体实施例
[0031]实施例1
[0032]本实施例的用于原油降粘降凝的螺环化合物，结构式如下：
[0033][0034]实施例2
[0035]本实施例的用于原油降粘降凝的螺环化合物，结构式如下：
[0036][0037]实施例3
[0038]本实施例的用于原油降粘降凝的螺环化合物，结构式如下：
[0039][0040]实施例4
[0041]本实施例的用于原油降粘降凝的螺环化合物，结构式如下：
[0042][0043]实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于原油降粘降凝的螺环化合物，其特征在于，具有如式(1)、式(2)、式(3)所示的结构：式(1)-式(3)中，R1、R2各自独立的选自：碳原子数为7个以上的脂肪烃基或羟基脂肪烃基；所述脂肪烃基选自饱和脂肪烃基或不饱和脂肪烃基；所述羟基脂肪烃基为所述脂肪烃基的碳链上的至少一个碳上连接有羟基基团。2.如权利要求1所述的用于原油降粘降凝的螺环化合物，其特征在于，所述饱和脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n+1
，所述不饱和脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n-1
，其中7≤n≤22。3.如权利要求1或2所述的用于原油降粘降凝的螺环化合物，其特征在于，所述羟基脂肪烃基的结构通式为C
n
H
2n-1
O，其中7≤n≤22。4.一种原油降粘降凝剂，其特征在于，包括如权利要求1-3中任一项所述的螺环化合物和分散剂。5.如权利要求4所述的原油降粘降凝剂，其特征在于，所述分散剂包括聚氧乙烯醚和聚乙二醇，聚氧乙烯醚和聚乙二醇的质量比为(10-30)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐小斌，彭森，赵长喜，冯玉博，刘显华，
申请(专利权)人：中国石化集团河南石油勘探局有限公司资产经营中心，
类型：发明
国别省市：