烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土及其制備方法，主要解決目前生產(chǎn)技術(shù)中有機(jī)土在白油中成膠率較低的問題。本發(fā)明通過采用一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，包括以下組份(1)鈉基膨潤土；(2)烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿；其中，(2)組分的分子通式為：或式中，M為堿金屬或堿土金屬中任意一種，R為C1～C20的烴基，n為1～30中的任意整數(shù)及其制備方法的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于制備以白油為基礎(chǔ)油的油基鉆井液體系中。
【專利說明】烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)土通常是高度分散的親水粘土與陽離子表面活性劑(季銨鹽)發(fā)生了離子交換吸附所制得的。由于表面活性劑的長碳?xì)滏湼采w在粘土晶片表面，使之形成疏水表面，同時(shí)由于進(jìn)入晶片層間表面活性劑離子的體積效應(yīng)，增大了晶片層間距。正是由于這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使有機(jī)土具有良好的觸變性、增稠性、懸浮性和溶膠穩(wěn)定性，因而被廣泛用作油漆、油墨/涂料的防沉劑、流變劑、石油鉆井泥漿增稠劑、日用化工產(chǎn)品的穩(wěn)定劑等。
[0003]典型的有機(jī)土反應(yīng)如下:
Na-土 + [ (R1R2R3R4N) X] —土-NR1R2R3R4 + Na+X-
有機(jī)土的質(zhì)量主要取決于粘土的種類，陽離子表面活性劑的類型、碳鏈長短和在粘土表面上的覆蓋程度及制備條件，如溫度、PH值等。目前，對(duì)于粘土的改性普遍使用陽離子表面活性劑，如十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨等。采用其他改性劑制備有機(jī)土的報(bào)道較少。CN1138593A采用H3PO4與己內(nèi)酰胺反應(yīng)，生成磷酸己內(nèi)酰胺有機(jī)化劑，然后將此有機(jī)化劑加入到粘土水溶液中進(jìn)行離子交換，使己內(nèi)酰胺陽離子插入層間，形成有機(jī)土，但此方法生成的有機(jī)土為流動(dòng)性較差的膠體，親水性較強(qiáng)，體系中大量的水只能通過蒸餾除去，因此能耗很高；CN101624515A報(bào)道了一種可用于白油的有機(jī)土及其制備方法，采用季銨鹽陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑共同作為改性劑，對(duì)粘土進(jìn)行改性，得到的有機(jī)土在白油中成膠率高，但由于使用兩種表面活性劑，實(shí)驗(yàn)步驟較為繁瑣。
[0004]油基鉆井液由于受到成本、環(huán)保要求的限制一直發(fā)展比較緩慢，應(yīng)用的區(qū)塊也較少，隨著現(xiàn)有油田儲(chǔ)量日益下降，并且新探區(qū)的開采會(huì)遇到各種復(fù)雜地層及環(huán)境，急需性能優(yōu)良的制備油基鉆井液用的有機(jī)土，以解決現(xiàn)有有機(jī)土在以白油為基礎(chǔ)油的油基鉆井液體系中成膠率低的問題。由于烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿表面活性劑結(jié)構(gòu)中，親油碳鏈較長，具有一定立體結(jié)構(gòu)的有機(jī)離子進(jìn)入無機(jī)礦物層間使層間結(jié)構(gòu)發(fā)生，改性后層間距明顯增大，插入效果顯著，使得改性后的有機(jī)土在白油中的成膠率較高。發(fā)明所述的正是通過烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿表面活性劑對(duì)親水粘土進(jìn)行改性，制備的有機(jī)土出在白油中成膠率高的有機(jī)土的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是目前生產(chǎn)技術(shù)中有機(jī)土在白油中成膠率較低的問題，提供一種新的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土。該有機(jī)土具有在白油中成膠率較高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對(duì)應(yīng)的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土的制備方法。[0006]為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組份:
(1)鈉基膨潤土0.5~30份；
(2)烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿0.05~20份；
其中，組分(2)的分子通式為:
【權(quán)利要求】
1.一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組份: (1)鈉基膨潤土0.5~30份； (2)烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿0.05~20份； 其中，組分(2)的分子通式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，其特征在于鈉基膨潤土為市售膨潤土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，其特征在于堿金屬選自鈉或鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，其特征在于R為C4~C16的烷基或烯基中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土，其特征在于聚氧乙烯醚的聚合度η的取值范圍為2~20。
6.權(quán)利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土的制備方法，包括以下步驟: .1)將所需量的鈉基膨潤土分散到水中，高速攪拌后用懸浮法去除雜質(zhì)，使之形成穩(wěn)定的懸浮體系a ； .2)將所需量的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿與水混合，形成均一體系b; .3)在高速攪拌下將體系b滴加到體系a中，在反應(yīng)溫度為25~100°C，常壓下反應(yīng).0.5~24小時(shí)得到產(chǎn)物c ;其中，烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿與鈉基膨潤土的質(zhì)量比為1:1~20 ; 4)將步驟3)得到的產(chǎn)物c洗滌，然后將產(chǎn)物c在80~120°C溫度下烘干，得到粒度.78 μ m以下的微粒，即為烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿改性的有機(jī)土。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿的有機(jī)土的制備方法，其特征在于烷基酚聚氧乙烯醚羧酸(磺酸)鹽甜菜堿與鈉基膨潤土的質(zhì)量比為.1:3~12 ;反應(yīng)溫度為25~95°C ;反應(yīng)時(shí)間為I~20小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C01B33/44GK103896295SQ201210576268
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】沈之芹, 陳安猛, 李應(yīng)成, 李斌 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院