一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，包括如下步骤：S1、制备季戊四糖，S2、制备反应底物A，S3、制备阴离子超支化含油钻屑清洗剂；本发明专利技术所提供的阴离子超支化含油钻屑清洗剂，由于带有多个阴离子亲水基团，具有良好的润湿性，常温即可溶于水中，乳化性良好，同时由于其含有多个亲水亲油基团，具有较高的表面活性，较低的临界胶束浓度，故本阴离子超支化含油钻屑清洗剂具有较强的表面活性和良好的清洗效果。活性和良好的清洗效果。活性和良好的清洗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环保处理剂
，具体而言，涉及一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在环境问题层不出穷和能源消耗日益增长的当今社会中，清洁能源因其使用方便且无污染的特点成为了新的发展方向。页岩气作为一种具有巨大应用前景的清洁能源愈发受到重视，其探勘开发是我国石油天然气工业关注的热点问题。
[0003]页岩气的勘探开发过程中需要使用钻井液，在油基钻井液广泛使用的同时产生了大量含油钻屑。含油钻屑中往往携带了钻井液中添加的大量化学药剂，具备毒害性，如不经处理直接排放会对环境安全和人体健康造成严重威胁。随着相关环境法律法规陆续颁布，对含油钻屑进行无害化处理，降低其环境风险成为了急需解决的难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，所制得的清洗剂能够有效对含油钻屑进行清洗。
[0005]本专利技术一方面提供了一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1、制备季戊四糖
[0007]在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入37wt％甲醛溶液和40wt％乙醛溶液，磁力搅拌，使用恒温水浴维持温度恒定，同时通入氮气，用恒压漏斗滴加第一催化剂，滴加完毕后升温至30
‑
40℃，反应1
‑
3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，将产物分离提纯后得到白色固体季戊四糖；
[0008]S2、制备反应底物A
[0009]在接有分水器装置与冷凝管的三口烧瓶中加入季戊四糖、柠檬酸钠、第二催化剂和环己烷，在氮气保护下，磁力搅拌，控制反应温度在100
‑
120℃，回流至无分水流出为止，反应完毕后，得到粗产物，将粗产物的有机层依次用饱和氯化钠溶液和水洗至中性，用无水氯化钙干燥后得到反应底物A；
[0010]S3、制备阴离子超支化含油钻屑清洗剂
[0011]在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入饱和脂肪酸和第三催化剂，升温至100℃，氮气保护下，磁力搅拌至饱和脂肪酸完全溶解，将反应底物A加入至溶解后的饱和脂肪酸中，升温至100
‑
140℃，反应1
‑
3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，得到阴离子超支化含油钻屑清洗剂。
[0012]本专利技术另一方面提供了一种由上述制备方法制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂。
[0013]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0014]本专利技术所提供的阴离子超支化含油钻屑清洗剂，由于带有多个阴离子亲水基团，具有良好的润湿性，常温即可溶于水中，乳化性良好，同时由于其含有多个亲水亲油基团，具有较高的表面活性，较低的临界胶束浓度，故本阴离子超支化含油钻屑清洗剂具有较强的表面活性和良好的清洗效果。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例1制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂A1的3D展示图；
[0017]图2为本专利技术实施例1制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂A1的制备方法的反应路径图；
[0018]图3为本专利技术实施例1制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂A1的红外图；
[0019]图4、图5为未清洗的含有钻屑的SEM图；
[0020]图6、图7为经本专利技术实施例1制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂A1清洗后的钻屑的SEM图；
[0021]图8为本专利技术实施例1制得的阴离子超支化含油钻屑清洗剂A1的表面张力γ和临界胶束浓度cmc实验数据图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0023]本具体实施方式提供了一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
[0024]S1、制备季戊四糖
[0025]在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入37wt％甲醛溶液和40wt％乙醛溶液，磁力搅拌，使用恒温水浴维持温度恒定，同时通入氮气，用恒压漏斗滴加第一催化剂，滴加完毕后升温至30
‑
40℃，反应1
‑
3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，将产物分离提纯后得到白色固体季戊四糖；
[0026]其中，第一催化剂为N,N
‑
二甲基乙基胺；
[0027]其中，按摩尔比计，甲醛：乙醛：第一催化剂＝5:1:0.1；
[0028]其中，减压蒸馏的温度为65℃；
[0029]S2、制备反应底物A
[0030]在接有分水器装置与冷凝管的三口烧瓶中加入季戊四糖、柠檬酸钠、第二催化剂和环己烷，在氮气保护下，磁力搅拌，控制反应温度在100
‑
120℃，回流至无分水流出为止，反应完毕后，得到粗产物，将粗产物的有机层依次用饱和氯化钠溶液和水洗至中性，用无水
氯化钙干燥后得到反应底物A；
[0031]其中，第二催化剂为对甲苯磺酸；
[0032]其中，按摩尔比计，季戊四糖：柠檬酸钠：第二催化剂：环己烷＝1:1.5:0.06:0.6；
[0033]S3、制备阴离子超支化含油钻屑清洗剂
[0034]在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入饱和脂肪酸和第三催化剂，升温至100℃，氮气保护下，磁力搅拌至饱和脂肪酸完全溶解，将反应底物A加入至溶解后的饱和脂肪酸中，升温至100
‑
140℃，反应1
‑
3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，得到阴离子超支化含油钻屑清洗剂；
[0035]其中，饱和脂肪酸为长链烷烃饱和脂肪酸，其中长链烷烃的烷基为C12
‑
18的一种或几种，具体的，饱和脂肪酸为硬脂酸；
[0036]其中，第三催化剂为对甲苯磺酸；
[0037]其中，按摩尔比计，反应底物A：饱和脂肪酸：第三催化剂＝1:3:0.055。
[0038]实施例1
[0039]本实施例提供了一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
[0040]S1、制备季戊四糖
[0041]在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入37wt％甲醛溶液和40wt％乙醛溶液，磁力搅拌，使用恒温水浴维持温度恒定，同时通入氮气，用恒压漏斗滴加N,N
‑
二甲基乙基胺，滴加完毕后升温至35℃，反应2h，按摩尔比计，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备季戊四糖在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入37wt％甲醛溶液和40wt％乙醛溶液，磁力搅拌，使用恒温水浴维持温度恒定，同时通入氮气，用恒压漏斗滴加第一催化剂，滴加完毕后升温至30
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40℃，反应1
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3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，将产物分离提纯后得到白色固体季戊四糖；S2、制备反应底物A在接有分水器装置与冷凝管的三口烧瓶中加入季戊四糖、柠檬酸钠、第二催化剂和环己烷，在氮气保护下，磁力搅拌，控制反应温度在100
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120℃，回流至无分水流出为止，反应完毕后，得到粗产物，将粗产物的有机层依次用饱和氯化钠溶液和水洗至中性，用无水氯化钙干燥后得到反应底物A；S3、制备阴离子超支化含油钻屑清洗剂在接有氮气保护装置与冷凝管的三口烧瓶中加入饱和脂肪酸和第三催化剂，升温至100℃，氮气保护下，磁力搅拌至饱和脂肪酸完全溶解，将反应底物A加入至溶解后的饱和脂肪酸中，升温至100
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140℃，反应1
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3h，通过真空旋蒸仪对反应产物进行减压蒸馏，得到阴离子超支化含油钻屑清洗剂。2.根据权利要求1所述的阴离子超支化含油钻屑清洗剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇程，闫璇，陈明燕，王子鸣，杨俊，涂雯雯，白毅鸿，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：