相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年11月27日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/085,314的優(yōu)先權(quán)，其通過引用并入本文。

背景

領(lǐng)域

本發(fā)明描述的實施方案一般性地涉及乳化劑顆粒及其制備和使用方法。更具體地，這樣的實施方案涉及通過使乳化劑固體經(jīng)受機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒。乳化劑固體可以包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，改性妥爾油(talloil)的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或其共混物。

相關(guān)技術(shù)描述

在石油和天然氣工業(yè)中，鉆井液或“鉆井泥漿”通常用于“挖掘”自然資源的地下沉積物。鉆井液可以是水基鉆井液或油基鉆井液，并且可以用于冷卻和/或潤滑鉆頭、建立流體反壓以防止高壓地層流體過早進入井中、防止裸井眼的崩塌、和/或通過將鉆屑輸送到表面進行分離從井眼中移除鉆屑。隨著全球原油儲量持續(xù)減少，鉆井操作的焦點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到之前由于不利的鉆井條件(例如熱和/或化學(xué)不穩(wěn)定性)被認(rèn)為是不適宜的地區(qū)或區(qū)域。油基鉆井液，例如反相乳化鉆井液，可以用于這些地區(qū)和區(qū)域，因為與水基鉆井液相比，它們通常表現(xiàn)出相對更好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性。

反相乳化鉆井液包括具有乳化和/或分散于其中的水滴(分散相)的油相(連續(xù)相)。油相通?？梢园ㄒ后w烴類，例如在c16-c18范圍內(nèi)的烯烴和/或鏈烷烴、柴油，以及水滴通?？梢园ㄋ芤?，例如鹽水。在高剪切條件下和在能夠形成水滴在液體烴類中的穩(wěn)定分散液的乳化劑的存在下，通過共混液體烴類和水溶液可以形成反相乳化鉆井液。通常，乳化劑以噴霧干燥顆粒的形式被提供。雖然噴霧干燥的乳化劑顆粒可以用于制備用于在各種地層類型和井眼條件下鉆井操作的反相乳化鉆井液，但是噴霧干燥乳化劑顆粒的制備通?？赡苁浅杀具^高的。例如，需要相對大量的水來制備噴霧干燥乳化劑顆粒以及需要大量的能源來除去水，這可能是成本過高的。

因此，需要改進的乳化劑顆粒及其制備和使用方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了乳化劑顆粒及其制備和使用方法。在一個或多個實施方案中，所述乳化劑顆?？砂?1)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，(2)改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或(3)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物。乳化劑顆?？删哂屑s0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

在一個或多個實施方案中，乳化劑顆?？砂泻偷聂人岱舛说闹景房s合物、中和的改性妥爾油、或它們的共混物。乳化劑顆?？删哂屑s0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。乳化劑顆?？删哂兄辽?.001cm³/g至約0.005cm³/g的bet孔體積。乳化劑顆?？梢跃哂屑s50埃至約200埃的bet平均孔寬度。

在一個或多個實施方案中，制備乳化劑顆粒的方法可包括通過機械研磨工藝減小乳化劑固體的尺寸以產(chǎn)生乳化劑顆粒。乳化劑固體可包含(1)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，(2)改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或(3)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物。乳化劑顆粒可具有約0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

附圖簡要說明

圖1是通過機械研磨通過從乳化皂溶液中移除水產(chǎn)生的乳化劑固體制備的乳化劑顆粒的掃描電子顯微鏡圖像(實施例1)。

圖2是通過噴霧干燥乳化皂溶液制備的乳化劑顆粒的掃描電子顯微鏡圖像(對比實施例1)。

詳細(xì)描述

可以中和羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的混合物或共混物以制備中和的組合物或乳化劑。中和的乳化劑可以是或包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或它們的共混物?？梢詮闹泻偷慕M合物中移除水以制備乳化劑固體?？梢酝ㄟ^機械工藝或機械研磨工藝減小乳化劑固體的尺寸以制備乳化劑微?；蛉榛瘎╊w粒。

通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒與具有相同組成但是通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，具有顯著不同的物理性質(zhì)。例如，與通過噴霧干燥乳化劑的水性混合物制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢跃哂刑岣叩幕瘜W(xué)反應(yīng)性和/或顯著改進的潤濕性。已經(jīng)令人驚奇地和預(yù)期不到地發(fā)現(xiàn)，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒可用于制備乳液，例如反相乳液，其與使用具有相同組成但是通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒制成的乳液相比，具有顯著改進的性能。例如，與使用具有相同組成但是通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒制成的鉆井液相比，使用通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒制備的反相乳化鉆井液具有顯著更低的高溫高壓(hthp)流體損失值和/或顯著更低的屈服點(yp)值。

乳化劑固體在經(jīng)歷機械研磨工藝以制備乳化劑顆粒之前，可以具有任何期望的的形狀、尺寸和/或形態(tài)。例如，乳化劑固體可以是不同形狀和尺寸的薄片狀或錠狀。可以使用任何期望的機械研磨工藝或機械研磨工藝的組合來減小乳化劑固體的尺寸以制備乳化劑顆粒。示例性的機械研磨工藝可以包括，但不僅限于碾磨、研磨、造粒或其任何組合。機械研磨工藝可以通過碾磨、粉碎和/或切割乳化劑固體將乳化劑固體減小成乳化劑顆粒。機械研磨工藝可以包括但不限于介質(zhì)碾磨或介質(zhì)研磨或無介質(zhì)碾磨或無介質(zhì)研磨。介質(zhì)碾磨或介質(zhì)研磨可以包括在與待研磨的乳化劑固體一起的攪拌混合物中的混合球、卵石、或其它介質(zhì)。介質(zhì)與乳化劑固體的碰撞可以打破或以其它方式減小乳化劑固體的尺寸形成乳化劑顆粒。

介質(zhì)研磨或介質(zhì)碾磨可以包括但不限于球磨、珠磨、磨碎機研磨、砂磨、臥式研磨、立式研磨和振動研磨?？梢詫⑼ǔ？梢源笥诖心サ娜榛瘎┕腆w的介質(zhì)加入到含有乳化劑固體的腔室中?？梢詫⒒旌衔飻嚢?、旋轉(zhuǎn)或以其它方式攪動?？梢灾辽俨糠值鼗诰唧w的介質(zhì)材料、介質(zhì)材料的尺寸、乳化劑固體進行介質(zhì)研磨或介質(zhì)碾磨的持續(xù)時間、和/或施加于該工藝的能量控制或調(diào)節(jié)重均粒度。無介質(zhì)研磨或無介質(zhì)碾磨設(shè)備可包括但不限于顎式破碎機、錘磨機、氣流粉碎機和微流化器?？梢酝ㄟ^乳化劑固體在固體表面上的沖擊、通過顆粒-顆粒碰撞和/或通過導(dǎo)致在乳化劑固體中形成空腔的快速壓力變化來獲得乳化劑固體的研磨。因此，適合的機械研磨工藝可以包括但不限于用介質(zhì)碾磨或研磨，例如球磨和磨碎機研磨；不使用介質(zhì)碾磨或研磨，例如錘磨、低溫錘磨、氣流粉碎、顎式破碎、高壓分散研磨、微流化等；篩選或其任何組合。

機械地減小乳化劑固體的尺寸可以制備具有不同形狀的乳化劑顆粒。例如，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢员憩F(xiàn)出廣泛和/或隨機范圍的具有不規(guī)則的和/或角形的顆粒結(jié)構(gòu)。通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢允欠乔蛐蔚?。

乳化劑顆?？梢酝ㄟ^測量其一個或多個性質(zhì)來定量，并且這些性質(zhì)中的一個或多個可以與具有相同組成的但通過噴霧干燥法制備的對比乳化劑顆粒不同。例如，與通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？删哂懈蟮谋缺砻娣e。與通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒可具有更大的孔體積。與通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？删哂懈〉钠骄讓挾?。與通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？删哂懈〉钠骄鵮rumbein圓度。與通過噴霧干燥法制備的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？删哂懈〉钠骄鵮rumbein球度。

乳化劑顆粒的比表面積、孔體積和平均孔寬度是指如根據(jù)brunauer/emmett/teller或"bet"技術(shù)(描述于s.brunauer,p.h.emmett,和e.teller,j.amer.chem.soc.,60,309(1938)中)測量的乳化劑顆粒的總比表面積、總孔體積和平均孔寬度。bet技術(shù)采用氮氣來測量吸附于材料上的氣體量并且在本領(lǐng)域中通常用于測定材料的可接近表面積、孔體積和平均孔寬度。可以通過單點吸附法使用氮氣作為被吸附分子測量總孔體積。平均孔寬度也可以通過bet技術(shù)(4v/a通過bet)測量?？梢允褂胻ristarii型表面積和孔隙率分析儀(可從micromeriticsinstrumentcorp.，norcross，ga得到)測量總比表面積、總孔體積和平均孔寬度。當(dāng)根據(jù)bet技術(shù)測量時，總比表面積、總孔體積和平均孔寬度值可以分別稱為bet比表面積、bet孔體積和bet平均孔寬度。

由機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？删哂屑s0.15m²/g、約0.2m²/g、約0.25m²/g、約0.3m²/g、約0.35m²/g、約0.4m²/g、約0.45m²/g、約0.5m²/g、約0.55m²/g、約0.6m²/g、約0.65m²/g、或約0.7m²/g至約0.75m²/g、約0.8m²/g、約0.85m²/g、約0.9m²/g、約0.95m²/g、約1.0m²/g、約1.05m²/g、約1.1m²/g、約1.15m²/g、約1.2m²/g、約1.25m²/g、約1.3m²/g、或更大的bet比表面積。在另一個實例中，乳化劑顆粒可具有約0.65m²/g、約0.67m²/g、約0.69m²/g、約0.71m²/g、約0.73m²/g、約0.75m²/g、約0.77m²/g、約0.79m²/g、約0.81m²/g、約0.83m²/g、或約0.85m²/g至約0.89m²/g、約0.91m²/g、約0.93m²/g、約0.95m²/g、約0.97m²/g、約0.99m²/g、約1.01m²/g、約1.03m²/g、約1.05m²/g、約1.07m²/g、約1.09m²/g、或更大的bet比表面積。

由機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.001cm³/g、約0.0015cm³/g、約0.002cm³/g、或約0.0025cm³/g至約0.003cm³/g、約0.004cm³/g、約0.005cm³/g、或約0.006cm³/g的bet孔體積。例如，乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.001cm³/g至約0.005cm³/g、約0.001cm³/g至約0.0025cm³/g、約0.002cm³/g至約0.004cm³/g、或約0.003cm³/g至約0.0045cm³/g至bet孔體積。

由機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒可以具有約50埃約約或約至約約約或約的bet平均孔寬度。例如，乳化劑顆?？梢跃哂屑s至約約至約約至約或約至約的bet平均孔寬度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂屑s約或約至小于小于小于小于小于或小于的bet平均孔寬度。

乳化劑顆粒的形狀可以通過乳化劑顆粒的圓度和/或球度或球形度來量化。乳化劑顆粒的圓度和球度可以通過用于圓度的平均krumbein形狀因子和用于球度的平均krumbein形狀因子來確定。krumbein形狀因子可以通過在krumbein圓度和球度圖上目視比較乳化劑顆粒與標(biāo)準(zhǔn)輪廓曲線來測定(krumbein,w.c.,和sloss,l.l.,stratigraphyandsedimentation,1956,freemanandcompany,sanfranciscoca)?？梢宰裱绹蛯W(xué)會的apirp19c標(biāo)準(zhǔn)化測試(2008年5月)中概述的程序來測定平均krumbein圓度和平均krumbein球度。例如，技術(shù)人員可以在手動光學(xué)顯微鏡上目視觀察至少20個代表性樣品的顆粒，并且可以通過目視比較顆粒與krumbein圖中的圖像來主觀地賦予每個顆粒圓度和球度值?？梢允褂每梢灾付▓A度和球度值的數(shù)字圖像分析儀，作為視覺分析顆粒的代表性樣品的技術(shù)人員的替代或補充。在一個實例中，可以使用從horibaltd.購得的camsizer數(shù)字圖像處理粒度和形狀分析系統(tǒng)來測定krumbein圓度和krumbein球度值。在另一個實例中，可以使用從microtrac購得的partan^3d動態(tài)圖像分析儀來測定krumbein圓度和krumbein球度值。

在一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.1、約0.2、約0.3、或約0.4至約0.6、約0.7、約0.8、或約0.9的平均krumbein圓度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.1至約0.7、約0.3至約0.7、約0.5至約0.7、約0.1至約0.8、約0.3至約0.8、約0.5至約0.8、或約0.6至約0.7的平均krumbein圓度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂行∮?.9、小于0.8、小于0.7、小于0.6、小于0.5、小于0.4、小于0.3、或小于0.2的平均krumbein圓度。在另一個實例中，乳化劑顆粒可以具有大于0.1、大于0.2、或大于0.3至小于0.4、小于0.6、小于0.7、小于0.8、或小于0.9的平均krumbein圓度。

通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢允欠乔蛐蔚摹＠?，乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.1、約0.2、約0.3、或約0.4至約0.6、約0.7、約0.8、或約0.9的平均krumbein球度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.1至約0.7、約0.3至約0.7、約0.5至約0.7、約0.1至約0.9、約0.3至約0.9、約0.5至約0.9、約0.7至約0.9、約0.1至約0.5、或約0.3至約0.5的平均krumbein球度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂写笥?.1、大于0.2、或大于0.3至小于0.4、小于0.6、小于0.7、小于0.8、或小于0.9的平均krumbein球度。

與噴霧干燥的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢跃哂懈蟮亩衙芏?。在噴霧干燥工藝過程中，快速蒸發(fā)或除去液體和/或溶液例如水通常形成具有多孔或海綿狀形態(tài)的噴霧干燥的乳化劑顆粒。通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢跃哂屑s0.2g/cm³、約0.25g/cm³、約0.3g/cm³、約0.35g/cm³、約0.4g/cm³、約0.45g/cm³、約0.5g/cm³、約0.55g/cm³、或約0.6g/cm³至約0.65g/cm³、約0.7g/cm3、約0.75g/cm³、約0.8g/cm³、約0.85g/cm³、約0.9g/cm³、或約0.95g/cm³的堆密度。

可以根據(jù)以下程序測定乳化劑顆粒的堆密度?？梢詫⒏蓛羟腋稍锏?00mlvankelmodel10717刻度量筒放置在具有+/-0.01克精度的天平上，可以將天平歸零?？梢酝ㄟ^將乳化劑顆粒以穩(wěn)定和連續(xù)的速率倒入刻度量筒中，而不是將乳化劑顆粒壓緊到量筒中，用乳化劑顆粒將刻度量筒填充到100ml標(biāo)記處。可以通過將乳化劑顆粒的重量除以100ml來確定乳化劑顆粒的堆密度。

通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆?？梢跃哂屑s1.5μm、約5μm、約8.5μm、約12μm、約15.5μm、約19μm、約22.5μm、約26μm、約29.5μm、約33μm、約36.5μm、或約40μm至約43.5μm、約47μm、約50.5μm、約54μm、約57.5μm、約61μm、約64.5μm、約68μm、約71.5μm、約75μm、約78.5μm、約81μm、或更大的重均粒度。在另一個實例中，乳化劑顆?？梢跃哂屑s5μm、約10μm、或約15μm至小于30μm、小于27μm、小于26μm、小于25μm、小于24μm、小于23μm、小于22μm、小于21μm、或小于20μm重均粒度。

如本領(lǐng)域中所理解的，重均粒度是指50重量％的顆粒超過該顆粒直徑且50重量％的顆粒低于該顆粒直徑的顆粒直徑?？梢岳缡褂霉馍⑸淞６确植挤治鰞x，例如可從horibaltd.購得的la-300激光衍射粒度分布分析儀測量重均粒度。重均粒度也可以使用例如振動篩分器來測量，例如可從w.s.tylerindustrialgroup購得的rx-29振動篩分器。

與通過噴霧干燥乳化劑的水性混合物制備的顆粒相比，由一種或多種機械研磨工藝形成乳化劑顆粒的物理特性或性質(zhì)，例如形狀、粒度和/或表面積可以為乳化劑顆粒提供一種或多種期望的性能。例如，乳化劑顆粒的堆密度可以增加在給定的容器或包裝中可以包裝和運輸?shù)娜榛瘎┑牧?。在另一個實例中，乳化劑顆粒的粒度和/或表面積可以增加乳化劑顆粒在一種或多種液體、溶液、或載體，例如鉆井液中的分散和/或溶解速率。乳化劑顆?？梢跃哂信c乳化劑固體基本上相同或更少的游離水含量。乳化劑顆?？梢允亲杂闪鲃拥?，并且可以在沒有水分的情況下例如在蒸氣阻隔的容器和/或袋中長時間儲存，而沒有乳化劑顆粒的明顯聚集。

可以使用一種或多種堿性化合物中和羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以制備乳化劑。羧酸封端的脂肪胺縮合物可以是或包含一種或多種脂肪酸胺縮合物和一種或多種多元羧酸、一種或多種羧酸酐、或一種或多種多元羧酸和一種或多種羧酸酐的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。可以用多元羧酸、羧酸酐、或其混合物將脂肪酸胺縮合物羧化，以提供羧酸封端的衍生物。適合的脂肪酸胺縮合物可以包括但不限于多胺和脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物。與脂肪酸反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物的多胺可以包括但不限于一種或多種具有化學(xué)式(a)的化合物。

h2n[(ch2)xnh]yh

(a)

在化學(xué)式(a)中，“x”和“y”可以獨立地是1至約10的整數(shù)。示例性的多胺可以包括但不限于多亞烷基多胺。示例性的多亞烷基多胺可以包括但不限于多亞乙基多胺。示例性的多亞乙基多胺可以包括但不限于二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、或其任何混合物。在至少一個實例中，二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、和/或五亞乙基六胺可以單獨地與脂肪酸反應(yīng)。在另一個實例中，二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、和五亞乙基六胺中的至少兩種的混合物可以與脂肪酸反應(yīng)。適合的多胺的其它實例可以包括但不限于甲基雙(3-氨基丙基)-胺、二亞丙基三胺、雙(六亞甲基)三胺、雙-2-羥乙基乙二胺、氨乙基哌嗪、n-(2-氨乙基)哌嗪、n,n-雙(2-氨乙基)-乙二胺、二氨乙基三氨基乙胺、哌嗪乙基三亞乙基四胺、或其任何混合物。多胺中的任何一種或多種可以與脂肪酸反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物。

與多胺反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物的脂肪酸可以包括但不限于鏈烷脂肪酸和/或鏈烯脂肪酸。例如，脂肪酸可以包括具有約8個碳原子至約24個碳原子的鏈烷脂肪酸和/或鏈烯脂肪酸。示例性的鏈烷脂肪酸和/或鏈烯脂肪酸可以包括但不限于，月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、油酸、亞油酸、芥酸、或其任何混合物。在至少一個實例中，脂肪酸混合物或包含脂肪酸混合物的源可以與多胺反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物。例如，脂肪酸混合物可以從妥爾油的加工例如精煉中得到。如本領(lǐng)域中已知的，妥爾油是指在松木的硫酸鹽漿或硫酸鹽加工中作為酸化副產(chǎn)物得到的樹脂狀黃黑色油狀液體。在精煉之前，妥爾油包括松香酸、脂肪酸、甾醇類、高分子量醇類、和其它烷基鏈材料的混合物?？梢允褂谜麴s粗妥爾油來回收在c16-c24范圍內(nèi)的脂肪酸混合物。例如，可購得的妥爾油產(chǎn)品例如100、300、和304(全部可以購自georgia-pacificchemicalsllc,atlanta,ga)全部包含在c16-c24范圍內(nèi)飽和的和不飽和的脂肪酸，以及少量的松香酸。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，妥爾油可以源自不同的天然原料；因此，妥爾油的組成可以在不同的天然原料之中變化。其它脂肪酸和包含氧化的和/或二聚的妥爾油、植物油，例如大豆油，牛油脂肪酸等、或其任何組合的脂肪酸的混合物也可以與多胺反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物。

可以通過將多亞烷基多胺和脂肪酸的混合物加熱至約110℃、約125℃、約140℃、約150℃、或約155℃至約160℃、約170℃、約175℃、約180℃、約190℃、約200℃、或約250℃的溫度來制備脂肪酸胺縮合物。反應(yīng)時間可以至少部分地取決于加熱多亞烷基多胺和脂肪酸的混合物的溫度。例如，較低的反應(yīng)溫度通?？梢栽黾臃磻?yīng)時間。在一個實例中，多亞烷基多胺和脂肪酸之間的縮合反應(yīng)可以通常在約0.5小時至約4小時或約1小時至約3小時內(nèi)進行到基本完成。多亞烷基多胺和脂肪酸之間的縮合反應(yīng)可以制備脂肪酸酰胺基胺。多亞烷基多胺與脂肪酸之間的縮合反應(yīng)可以產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物。從縮合反應(yīng)產(chǎn)生的水可以從反應(yīng)混合物中蒸餾出來?？梢允褂闷渌m合的方法和/或反應(yīng)條件，例如更高或更低的反應(yīng)溫度來制備脂肪酸胺縮合物，例如在美國專利號3,758,493中討論和描述的那些。脂肪酸胺縮合物可以包括脂肪酸酰胺基胺、脂肪酸咪唑啉，例如1-氨基烷基-2-烷基-2-咪唑啉、或它們的混合物。

脂肪酸胺縮合物可以具有未反應(yīng)的伯胺基。例如，來自脂肪酸的羧酸基團與來自多亞烷基多胺的伯胺基的摩爾比可以至少部分地通過可以保留在所得到的脂肪酸胺縮合物中的末端未反應(yīng)的伯胺基的程度來確定。在至少一個實例中，羧酸基團與伯胺基的摩爾比可以是約0.2:1、約0.3:1、約0.4:1或約0.5:1至約0.6:1、約0.7:1、約0.8:1、或約0.9:1。在一個實例中，羧酸基團與伯胺基的摩爾比可以是約0.5:1，并且每一個得到的脂肪酸胺縮合物，例如脂肪酸酰胺基胺和/或脂肪酸咪唑啉，可以具有約1個未反應(yīng)的伯胺基。應(yīng)當(dāng)理解來自脂肪酸的羧酸基可以與來自多亞烷基多胺的仲胺基反應(yīng)；然而，羧酸基與伯胺基的反應(yīng)通?？梢允歉欣摹？梢钥刂品磻?yīng)條件以提高羧酸基和伯胺基之間的反應(yīng)性和/或降低羧酸基和仲胺基之間的反應(yīng)性。

多元羧酸和/或羧酸酐可以與脂肪酸胺縮合物的末端胺基反應(yīng)以制備羧酸封端的脂肪胺縮合物。例如，多元羧酸和/或羧酸酐可以與脂肪酸胺縮合物所有的或基本上所有的末端胺基反應(yīng)以制備羧酸封端的脂肪胺縮合物。與脂肪酸胺縮合物的末端胺基反應(yīng)的多元羧酸可以是或包含一種或多種二元羧酸或二酸。示例性的二元羧酸可以包括但不限于，戊二酸；己二酸；壬二酸；丙二酸；辛二酸；癸二酸；琥珀酸；草酸；庚二酸；2-甲基琥珀酸；十一烷二酸；十二烷二酸；2-甲基戊二酸；3,3-二甲基戊二酸；三羧基戊烷的酸如4-羧基庚二酸；脂環(huán)族飽和酸如1,2-環(huán)己烷二羧酸、1,3-環(huán)己烷二羧酸、1,4-環(huán)己烷二羧酸和1,3-環(huán)戊烷二羧酸；不飽和脂肪酸如馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、烏頭酸和己烷-3-二酸；不飽和脂環(huán)酸如1,4-環(huán)己烯二羧酸；芳香酸如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,3-萘二甲酸和苯-1,4-二乙酰乙酸；和雜脂肪族酸如二甘醇酸、硫代二甘醇酸、二硫代二甘醇酸、亞氨基二乙酸和甲基亞氨基二乙酸；其衍生物；或其任何混合物。示例性的羧酸酐可包括但不限于琥珀酸酐、馬來酸酐或其混合物。例如，羧酸酐可以是可以與脂肪酸胺縮合物的末端胺基反應(yīng)或可以將脂肪酸胺縮合物的末端胺基轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生末端羧基的馬來酸酐。由馬來酸酐和脂肪酸胺縮合物制備得到的羧酸封端的脂肪胺縮合物可以是馬來化的反應(yīng)產(chǎn)物，如馬來化的脂肪酸酰胺基胺或“馬來化酰胺基胺”。

羧酸封端的脂肪胺縮合物可以通過將多元羧酸和/或羧酸酐與脂肪酸胺縮合物縮合制備。脂肪酸胺縮合物和多元羧酸和/或羧酸酐的縮合反應(yīng)可以在約20℃、約25℃、約30℃、約40℃、約50℃、或約60℃至約70℃、約80℃、約90℃、約95℃、或約100℃的溫度下進行。脂肪酸胺縮合物與多元羧酸和/或羧酸酐之間的反應(yīng)時間可以至少部分取決于一個或多個反應(yīng)條件。例如，反應(yīng)時間可以至少部分取決于制備羧酸封端的脂肪胺縮合物的反應(yīng)溫度。通常，提高溫度可以減少反應(yīng)時間。反應(yīng)時間還可以至少部分取決于多元羧酸、羧酸酐、和/或脂肪酸胺縮合物的反應(yīng)性。例如，使用通常可以更具反應(yīng)性的羧酸酐代替多元羧酸可以增加反應(yīng)時間和/或降低必要的反應(yīng)溫度。在一個實例中，反應(yīng)時間可以是約0.5小時至約4小時或約1小時至約3小時。

在至少一個實例中，形成羧酸封端的脂肪胺縮合物的反應(yīng)可以在與多元羧酸和/或羧酸酐的反應(yīng)之前進行。例如，在與多元羧酸和/或羧酸酐反應(yīng)之前用最少量或少量液體稀釋最初形成的脂肪酸胺縮合物可以形成羧酸封端的脂肪胺縮合物。在另一個實例中，可以通過首先通過脂肪酸的混合物(例如來自妥爾油的)和多亞烷基多胺之間的縮合反應(yīng)形成脂肪酸胺縮合物，隨后使脂肪酸胺縮合物與多元羧酸和/或羧酸酐反應(yīng)或縮合來制備羧酸封端的脂肪胺縮合物。

用于制備羧酸封端的脂肪胺縮合物的脂肪酸和/或脂肪酸的混合物的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于脂肪酸和/或脂肪酸的混合物、多亞烷基多胺、和多元羧酸和/或羧酸酐的總重量，脂肪酸和/或脂肪酸的混合物的量可以是約30重量％、約35重量％、約40重量％、約45重量％、約50重量％、約55重量％、約60重量％、或約65重量％至約70重量％、約75重量％、約80重量％、約85重量％、約90重量％、或約95重量％。

用于制備羧酸封端的脂肪胺縮合物的多亞烷基多胺的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于脂肪酸和/或脂肪酸的混合物、多亞烷基多胺、和多元羧酸和/或羧酸酐的總重量，多亞烷基多胺的量可以是約1重量％、約2重量％、約3重量％、約4重量％、約5重量％、約6重量％、或約10重量％至約12重量％、約14重量％、約16重量％、約18重量％、約20重量％、約22重量％、或約24重量％。

用于制備羧酸封端的脂肪胺縮合物的多元羧酸、羧酸酐、或多元羧酸和羧酸酐的混合物的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于脂肪酸和/或脂肪酸的混合物、多亞烷基多胺、和多元羧酸和/或羧酸酐的總重量，多元羧酸、羧酸酐、或其混合物的量可以是約1重量％、約2重量％、約3重量％、約4重量％、約5重量％、約6重量％、或約10重量％至約12重量％、約14重量％、約16重量％、約18重量％、約20重量％、約22重量％、或約24重量％。

羧酸封端的脂肪胺縮合物的固體含量可以在寬范圍內(nèi)變化。羧酸封端的脂肪胺縮合物的固體含量可以在稀釋之前或之后測定或測量。例如，羧酸封端的脂肪胺縮合物的固體含量可以由合成的羧酸封端的脂肪胺縮合物確定。合成的羧酸封端的脂肪胺縮合物可以是由脂肪酸胺縮合物與多元羧酸和/或羧酸酐之間的縮合反應(yīng)得到的反應(yīng)產(chǎn)物。在另一個實例中，可以在將合成的羧酸封端的脂肪胺縮合物稀釋、懸浮和/或分散在適合的液體或溶液中之后，測定羧酸封端的脂肪胺縮合物的固體含量。

羧酸封端的脂肪胺縮合物可以具有或可以調(diào)整為具有約5重量％、約10重量％、約20重量％、約30重量％、約40重量％、或約50重量％至約60重量％、約70重量％、約80重量％、約90重量％、或約100重量％的固體含量。例如，羧酸封端的脂肪胺縮合物可以具有或可以調(diào)整為具有約60重量％至約95重量％、約67重量％至約95重量％、約75重量％至約95重量％、約85重量％至約95重量％、約90重量％至約95重量％、或約90重量％至約93重量％的固體含量。

羧酸封端的脂肪胺縮合物可以是不含液體的或基本上不含液體的。如本文所用的，術(shù)語“基本上不含液體”可以指羧酸封端的脂肪胺縮合物具有小于10重量％的液體(大于90重量％固體含量)、小于9重量％的液體(大于91重量％固體含量)、小于8重量％液體(大于92重量％固體含量)、小于7重量％液體(大于93重量％固體含量)、小于6重量％液體(大于94重量％固體含量)、小于5重量％液體(大于95重量％固體含量)、小于4重量％液體(大于96重量％固體含量)、小于3.5重量％液體(大于96.5重量％固體含量)、小于3重量％的液體(大于97重量％固體含量)、小于2重量％的液體(大于98重量％固體含量)、小于1重量％的液體(大于99重量％固體含量)、小于0.5重量％的液體(大于99.5重量％固體含量)、小于0.25重量％的液體(大于99.75重量％固體含量)、或小于0.1重量％的液體(大于99.9重量％固體含量)。

改性妥爾油可以是或包含一種或多種妥爾油餾出物或組分和一種或多種不飽和的多元羧酸和/或一種或多種羧酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。示例性的妥爾油餾出物或組分可以包括但不限于脂肪酸、松香酸、或其任何混合物。妥爾油的精煉或分餾可以提供飽和的和不飽和的在c16-c24范圍內(nèi)的脂肪酸，以及脂肪酸/松香酸混合物。妥爾油餾出物或組分可以包括較輕的例如較低沸點的、或較重的例如高沸點的餾出物或組分、或具有較寬或較窄沸點范圍的那些組分，并且可以用于與不飽和的多元羧酸和/或不飽和的羧酸酐反應(yīng)以制備改性妥爾油的反應(yīng)中。妥爾油餾出物或組分也可以包含妥爾油餾出物餾分的混合物。脂肪酸/松香酸混合物可以是具有預(yù)定的或期望的比例，并且可以通過調(diào)節(jié)或控制妥爾油的分餾條件以單一餾出物餾分得到。示例性的妥爾油餾出物或組分可以包括但不限于，可購得的妥爾油產(chǎn)品例如100、101、300、304、520、530、540、542、656、690、692、mto、100、105、105k、110、和307、或其任何混合物，并且可得自georgia-pacificchemicalsllc,atlanta,ga。

在一個實例中，妥爾油餾出物餾分的混合物可以包括以任何比例或比率共混或者組合的主要包含脂肪酸的第一妥爾油餾出物餾分(例如100)和主要包含松香酸的第二妥爾油餾出物餾分(例如100)。在妥爾油餾出物餾分中(回收的或者在兩種或更多種妥爾油餾出物餾分的混合物中)脂肪酸的量可以是從約45重量％、約50重量％、約55重量％、約60重量％、或約65重量％至約70重量％、約75重量％、約80重量％、約85重量％、約90重量％。在妥爾油餾出物餾分中松香酸的量可以是從約10重量％、約15重量％、約20重量％、約25重量％、或約30重量％至約35重量％、約40重量％、約45重量％、約50重量％、約55重量％。兩種妥爾油餾出物餾分的混合物也可以包括相對彼此任何重量比的第一妥爾油餾出物餾分和第二妥爾油餾出物餾分。例如，第一妥爾油餾出物餾分與第二妥爾油餾出物餾分的重量比可以是從約1.3:1、約1.5:1、約1.7:1、約2:1、約2.3:1、或約2.5:1至約2.7:1、約3:1、約3.3:1、約3.5:1、約3.7:1、或約4:1。

妥爾油餾出物餾分可以與不飽和的多元羧酸和/或羧酸酐(例如馬來酸酐)反應(yīng)以制備或形成改性妥爾油。與妥爾油餾出物餾分混合物反應(yīng)的不飽和多元羧酸和/或羧酸酐的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于妥爾油餾出物餾分和不飽和多元羧酸和/或羧酸酐的總重量，不飽和多元羧酸和/或羧酸酐的量可以是從約3重量％、約6重量％、約9重量％、約12重量％、約15重量％、或約18重量％至約21重量％、約24重量％、約27重量％、約30重量％、約33重量％、或約36重量％。

應(yīng)當(dāng)理解，單一妥爾油餾出物餾分可以具有與本文討論和描述的妥爾油餾出物餾分混合物相似或基本上相似的組成。例如，可以選擇和/或改變粗妥爾油的組成和/或分餾條件，使得單一妥爾油餾出物餾分可以具有與本文討論的妥爾油餾出物餾分的混合物相似或基本相似的組成。

用于制備改性妥爾油的不飽和多元羧酸可以包括但不限于具有約4個碳原子至約10個碳原子的不飽和二元羧酸。示例性的不飽和二元羧酸可以包括但不限于馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、反式-2-己烯二酸、反式-3-己烯二酸、順式-3-辛烯二酸、順式-4-辛烯二酸、反式-3-辛烯二酸、琥珀酸、或其任何混合物。羧酸酐可以包括但不限于，馬來酸酐、琥珀酸酐、或其混合物。

可以通過使妥爾油餾出物和/或妥爾油餾出物餾分混合物，和不飽和多元羧酸和/或羧酸酐在約110℃、約125℃、約140℃、約150℃、或約155℃至約160℃、約170℃、約175℃、約180℃、約190℃、約200℃、或約250℃的溫度下的反應(yīng)制備改性妥爾油。反應(yīng)時間可以至少部分地取決于反應(yīng)溫度。例如，較低的反應(yīng)溫度通?？梢栽黾臃磻?yīng)時間。在一個實例中，妥爾油餾出物和/或妥爾油餾出物餾分的混合物，和不飽和多元羧酸和/或羧酸酐之間的縮合反應(yīng)通常在約10至約40小時、約12至約36小時、約15至約32小時、或約20至約30小時內(nèi)可基本完全相互反應(yīng)。

不希望受理論的束縛，據(jù)信不飽和多元羧酸和/或羧酸酐可與妥爾油餾出物和/或妥爾油餾出物餾分的混合物在一個或多個不飽和位點(即碳-碳雙鍵)反應(yīng)。例如，馬來酸酐和不飽和妥爾油脂肪酸之間的反應(yīng)可導(dǎo)致通過“烯(ene)”反應(yīng)向酸的烯烴位點處加成酸酐環(huán)。在另一個實例中，馬來酸酐和由妥爾油衍生的松香酸可以通過diels-alder反應(yīng)彼此反應(yīng)，以形成具有含一個不飽和位點的6元環(huán)的反應(yīng)產(chǎn)物。馬來酸酐可以通過diels-alder反應(yīng)在松香酸的二烯位點處反應(yīng)。源自馬來酸酐和具有一種或多種妥爾油餾出物餾分的妥爾油餾出物之間的反應(yīng)的改性妥爾油可以稱為“馬來化妥爾油”。馬來化妥爾油可以包括馬來化脂肪酸和/或馬來化松香酸。

改性妥爾油可以包括氧化的妥爾油、氧化和馬來化的妥爾油、或其混合物。氧化的妥爾油通?？砂ǘ鄣耐谞栍椭舅岷途哂邢鄬Ω叻肿恿康姆磻?yīng)產(chǎn)物。氧化的妥爾油可以是氣吹或空氣氧化的妥爾油、或用氧、富氧空氣等氧化的妥爾油。改性妥爾油也可以通過妥爾油脂肪酸的催化二聚或聚合反應(yīng)制備。改性妥爾油可以包括妥爾油餾出物組分和不飽和多元羧酸和/或羧酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物和例如通過催化和/或氧化得到的聚合或二聚的妥爾油的混合物。

如上所討論的，乳化劑固體可以是或包含羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物或混合物，其中羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或其共混物或混合物可以被中和。用于制備共混物各組分的多元羧酸和羧酸酐可以相同或不同。例如，可以使用富馬酸制備共混物的組分。在另一個實例中，可以使用馬來酸酐制備共混物的組分。羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油可以以不同的重量比組合。例如，羧酸封端的脂肪胺縮合物與改性妥爾油的重量比可以為從約1.3:1、約1.5:1、約1.7:1、約2:1、約2.3:1、或約2.5:1至約2.7:1、約3:1、約3.3:1、約3.5:1、約3.7:1、或約4:1。

用于制備乳化劑固體的組分，包括羧酸封端的脂肪胺縮合物；改性妥爾油，和/或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物，可以是酸性的。例如，用于制備乳化劑的組分在中和之前可以是酸性的?？梢酝ㄟ^將脂肪酸胺縮合物中的端胺轉(zhuǎn)化為端羧酸來提供羧酸封端的脂肪胺縮合物的酸性?？梢酝ㄟ^“烯”反應(yīng)(例如妥爾油脂肪酸)或通過diels-alder反應(yīng)(例如妥爾油松香酸)的不飽和多元羧酸和/或羧酸酐的加成提供改性妥爾油的酸性。

如上文所述，可以用一種或多種堿性化合物將羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物中和以制備乳化劑?？梢灾泻汪人岱舛说闹景房s合物和/或改性妥爾油的示例性的堿性化合物可以包括但不限于，一種或多種堿金屬氫氧化物、一種或多種堿金屬氧化物、一種或多種堿土金屬氫氧化物、一種或多種堿土金屬氧化物、或其任何混合物。例如，適合的堿可以包括但不限于鋰、鈉、鉀、鈹、鎂，鈣、鍶、鋇或其任何混合物的氫氧化物和/或氧化物。通過添加堿性化合物中和乳化劑的組分可將各組分轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的堿金屬鹽和/或堿土金屬鹽，例如羧酸鹽。例如，羧酸封端的脂肪胺縮合物的端羧酸可以與堿反應(yīng)以形成端金屬羧酸鹽基團，例如，羧酸鈉基團或羧酸鉀基團。

可以以任何形式或狀態(tài)提供堿性化合物。例如，可以以固體和/或液體例如水溶液提供堿性化合物。堿性化合物在水溶液中的濃度或量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，存在于水溶液中的堿性化合物的量可以是約20重量％、約25重量％、約30重量％、約35重量％、約40重量％、或約45重量％至約55重量％、約60重量％、約65重量％、約70重量％、約75重量％、或約80重量％。在至少一個實例中，堿性化合物可以是包含約25重量％至約75重量％的氫氧化鈉的水溶液。在另一個實例中，堿可以是包含約25重量％至約75重量％的氫氧化鈣的水溶液。在中和反應(yīng)中可以使用兩種或更多種堿性化合物的混合物。例如，可以將堿性化合物的混合物同時加入到乳化劑固體的組分中以同時進行中和反應(yīng)。在另一個實例中，可以連續(xù)地加入兩種或更多種堿以進行順序的中和反應(yīng)。在至少一個實例中，可以使用氫氧化鈉和氫氧化鈣的水溶液或混合物中和所有的或基本上所有的羧酸封端的脂肪胺縮合物和/或改性妥爾油的酸值。用于中和反應(yīng)的堿的量可以通過化學(xué)計量測定和/或通過在中和反應(yīng)之前和/或期間直接分析/監(jiān)測溶液的酸值來確定?？梢愿鶕?jù)astmd1980-87(1998)測量酸值(mgkoh/g)。

中和反應(yīng)可以在不同的反應(yīng)溫度下進行。例如，中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度可以是約50℃、約55℃、約60℃、約65℃、約70℃、或約75℃至約80℃、約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、或約105℃?？梢栽陬A(yù)先設(shè)定的時間段內(nèi)逐漸加入堿，以避免由于中和反應(yīng)產(chǎn)生的熱量引起溫度的顯著波動或偏離。逐漸添加堿也可以解決在中和或皂化之前羧酸封端的脂肪胺縮合物和/或改性妥爾油相對低的初始溶解度。例如，堿可以在約0.2小時、約0.5小時、約1小時至約1.5小時、約2.0小時、或約2.5小時的時間段內(nèi)加入。加入的堿的量可以是至少基本上完全中和所需的化學(xué)計量的量。中和反應(yīng)可以提供具有中性ph或堿性ph的中和的組合物或乳化劑。例如，中和的組合物可以具有約7，約8，約9或約10至約11，約12或約13的ph。

來自中和反應(yīng)的中和的組合物可以是或包含水性組合物或溶液。例如，中和的組合物可以是可以包含羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或其共混物和混合物的鹽的水性分散液或水溶液。中和組合物中所含的水的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，中和的組合物的水分散液或水溶液的游離水的量可以是從約5重量％、約10重量％、約15重量％、約20重量％、約25重量％、約30重量％、或約35重量％至約40重量％、約45重量％、約50重量％、約55重量％、約60重量％、約70重量％、約75重量％、約80重量％、或約85重量％。在另一個實例中，中和的組合物的水分散液或水溶液中的游離水的量可以是約40重量％至約60重量％、約45重量％至約55重量％、約48重量％至約52重量％、或約50重量％至約51.5重量％。

中和的組合物可以在不加入任何加入的水或其它液體，例如任何溶劑的情況下來制備。因此，中和的組合物可以具有小于90重量％、小于85重量％、小于80重量％、小于75重量％、小于70重量％、小于65重量％、小于60重量％、小于55重量％、小于50重量％、小于45重量％、小于40重量％、小于35重量％、小于30重量％、小于25重量％、小于20重量％、小于15重量％、小于10重量％、小于5重量％、小于3重量％、或小于1重量％的水和/或其它液體的含量。在至少一個實例中，中和的組合物可以具有約30重量％或更大、約35重量％或更大、約40重量％或更大、約45重量％或更大、約50重量％或更大、約55重量％或更大、約60重量％或更大、約65重量％或更大、約70重量％或更大、約75重量％或更大、約80重量％或更大、約85重量％或更大、約90重量％或更大、約95重量％或更大、約98重量％或更大、或約100重量％的固體含量。

中和的組合物或乳化劑可以是包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的混合物或共混物。如果乳化劑包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物，則兩種組分的量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，當(dāng)乳化劑包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物時，基于羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的總固體重量，乳化劑可以包含約1重量％、約5重量％、約10重量％、約20重量％、約30重量％、約40重量％、約50重量％、約60重量％、約70重量％、約80重量％、約90重量％、約95重量％、或約99重量％的羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。

如果中和的組合物或乳化劑包含一種或多種液體，例如水和/或溶劑，則可以處理中和的組合物以從其中除去液體。例如，可以蒸餾和/或加熱中和的組合物以從其中除去水。蒸餾中和的組合物可以產(chǎn)生或形成熔融物質(zhì)或熔融乳化劑，其可以冷卻以形成乳化劑固體。例如，熔融乳化劑可以與溫度低于熔融乳化劑的熔點的基材的表面接觸，以由此使表面上的熔融乳化劑凝固，并產(chǎn)生乳化劑固體。在一個實例中，基材可以是鼓，例如鼓式結(jié)片機的旋轉(zhuǎn)鼓。旋轉(zhuǎn)鼓可以旋轉(zhuǎn)穿過位于鼓下方的浸盤中的熔融乳化劑，或者可以用涂布器將熔融乳化劑布置例如鋪展于旋轉(zhuǎn)鼓上。其它將熔融乳化劑施加到旋轉(zhuǎn)鼓的手段也是可行的，并且是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。例如，可以將熔融的乳化劑滴在旋轉(zhuǎn)鼓上。在另一個實例中，基材可以是帶，例如旋轉(zhuǎn)帶狀結(jié)片機。熔融乳化劑可以在旋轉(zhuǎn)鼓或旋轉(zhuǎn)帶上冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，隨后可以通過重力和/或通過刮削裝置將乳化劑固體從其中移出。

乳化劑固體可以包含小于20重量％的液體、小于17重量％的液體、小于15重量％的液體、小于12重量％的液體、小于10重量％的液體、小于7重量％的液體、小于5重量％的液體、小于3重量％的液體、小于2重量％的液體、小于1重量％的液體、小于0.7重量％的液體、小于0.5重量％的液體、小于0.3重量％的液體、或小于0.1重量％的液體。在至少一個實例中，乳化劑固體可以包含小于20重量％的水、小于17重量％的水、小于15重量％的水、小于12重量％的水、小于10重量％的水、小于7重量％的水、小于5重量％的水、小于3重量％的水、小于2重量％的水、小于1重量％的水、小于0.7重量％的水、小于0.5重量％的水、小于0.3重量％的水、或小于0.1重量％的水。在至少一個實例中，乳化劑顆?？梢圆缓蚧旧喜缓魏我后w，例如水。

乳化劑顆粒可以用于制備乳液，例如反相乳液。例如，乳化劑顆?？梢杂糜谥苽溷@井液例如反相乳化鉆井液?？梢酝ㄟ^將乳化劑顆粒、油相或組分、和水相或組分結(jié)合和/或乳化制備乳液。在將油組分和/或水性組分彼此結(jié)合之前，可以將乳化劑顆粒結(jié)合或溶解在油組分和/或水性組分中。例如，可以將乳化劑顆粒溶解于水性組分中，然后可以將包含乳化劑顆粒的水性組分與油組分結(jié)合。在另一個實例中，可以將乳化劑顆粒溶解于油組分中，然后可以將包含乳化劑顆粒的油組分與水性組分結(jié)合。

乳液的油組分可以包含一種或多種烴。適合的烴可以包含約10至約40個碳原子、約10至約30個碳原子、約12至約24個碳原子、或約14至約20個碳原子。示例性的烴可以包括但不限于，柴油、煤油、或任何其它的烴例如鏈烷烴、異鏈烷烴、烯烴、異烯烴、芳香烴、萘，和/或其它包含各種原油精煉的產(chǎn)品的烴混合物。反相乳液的水性組分可以包括但不限于，水或鹽的水溶液例如包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、或其任何混合物的的鹽水溶液。如果存在的話，基于水相的重量，在水性組分中鹽的量可以是約1重量％、約5重量％、約10重量％、約15重量％或約20重量％至約25重量％、約30重量％、約35重量％、或約40重量％。鹽的水溶液可以是飽和的鹽溶液。如果存在的話，在水性組分中的鹽可以增加反相乳化鉆井液的密度、降低水性物質(zhì)對地層粘土的溶脹作用、和/或減少由水溶性地層組分溶解引起孔或洞的擴大。

在乳液例如反相乳液中乳化劑顆粒的濃度或量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于油組分、水性組分和乳化劑的總重量，在乳液中乳化劑的量可以是約0.5重量％、約1重量％、約1.5重量％、約2重量％、約2.5重量％、約3重量％、約3.5重量％、或約4重量％至約5重量％、約6重量％、約7重量％、約8重量％、約9重量％、約10重量％、約12重量％、或約15重量％。

在乳液例如反相乳液中使用的水性組分的濃度或量也可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于油組分、水性組分和乳化劑的總重量，存在于乳液中的水性組分的量可以是1重量％、約3重量％、約5重量％、約7重量％、約10重量％、約15重量％、約20重量％、或約25重量％至約30重量％、約35重量％、約40重量％、約45重量％、約50重量％、約55重量％、或約60重量％。

在乳液例如反相乳液中包含的油組分的濃度或量也可以在寬范圍內(nèi)變化。例如，基于油組分、水性組分和乳化劑的總重量，存在于乳液中的油組分的量可以是5重量％、約10重量％、約15重量％、約20重量％、約25重量％、約30重量％、約40重量％、或約45重量％至約50重量％、約55重量％、約60重量％、約65重量％、約70重量％、約75重量％、約80重量％、約85重量％、約90重量％、或約95重量％。

可以通過使乳化劑顆粒、油組分、和/或水性組分經(jīng)受剪切條件，形成或制備乳液。例如，可以使乳化劑顆粒、油組分、和/或水性組分經(jīng)受高速或低速混合器或攪拌器、均化器、膠體磨、或其任何組合以促進接觸和/或混合并且形成反相乳液。剪切條件可以與高溫結(jié)合以提高分散。例如，可以在約25℃、約30℃、約40℃、或約50℃至約60℃、約70℃、約80℃、或約90℃的溫度下制備或形成乳液。

乳液可以包含一種或多種添加劑。可以將一種或多種添加劑與乳化劑顆粒、水性組分和/或油組分結(jié)合。也可以將添加劑與反相乳液結(jié)合。示例性的添加劑可以包括但不限于，緩蝕劑、減摩劑、懸浮固體例如粘土和有機粘土、增重材料或試劑、或其任何組合。增重試劑可以包括但不限于，任何常規(guī)用于鉆井應(yīng)用中的高密度材料。例如，增重試劑可以包括重晶石、白堊、煅燒粘土、或其任何混合物。反相乳液中包含的添加劑也可以包括一種或多種降失水劑，其可以增加粘度并防止流體逸出到井眼穿過的可滲透地層中。示例性的降失水劑可以包括但不限于，能水合的粘土或粘土類材料、瀝青、炭黑或任何其它用于鉆井液的常規(guī)添加劑。例如，降失水劑可以包括高質(zhì)量粘土例如膨潤土、蒙脫土、和高嶺土。降失水劑也可以包括烴類樹脂，例如在以下文獻(xiàn)中討論的那些：thechemistryofalkenes(jacobzabicky編輯,interscience出版社)(1964)；rolfmildenberg,mechthildzander,&gerdcollin,hydrocarbonresins(wiley-vch)(1997)；和kirk-othmer,encyclopediaofchemicaltechnology(wiley-interscience第5版)(2007)。反相乳液中包含的添加劑還包括但不限于，降濾失劑、增粘劑、潤濕劑、穩(wěn)定劑、凝膠強度和流變控制劑等、或其任何混合物。

可以將本文討論和描述的添加劑中的一種或多種與乳化劑固體和/或乳化劑顆粒結(jié)合。例如，可以在機械研磨工藝(例如碾磨)之前和/或期間將添加劑與乳化劑固體結(jié)合。在另一個實例中，可以在機械研磨工藝期間和/或之后將添加劑與乳化劑固體和/或乳化劑顆粒結(jié)合。在機械研磨工藝之前、期間和/或之后將乳化劑固體和/或乳化劑顆粒與添加劑結(jié)合可以提供具有添加劑的均勻分散的乳化劑顆粒。與常規(guī)的生產(chǎn)方法如噴霧干燥法相比，在機械研磨工藝之前、期間和/或之后將乳化劑固體和/或乳化劑顆粒與添加劑結(jié)合還可以降低乳化劑顆粒的生產(chǎn)或交貨時間。

實施例

為了提供對上述討論的更好的理解，提供以下非限制性實施例。盡管這些實施例可以涉及具體的實施方案，但是在任何具體的方面都不視它們?yōu)橄拗票景l(fā)明。

根據(jù)以下程序制備乳化皂的母料。將妥爾油脂肪酸(tofa)與二亞乙基三胺(deta)反應(yīng)以制備脂肪酸胺縮合物。將脂肪酸胺縮合物與馬來酸酐反應(yīng)以制備羧酸封端的脂肪胺縮合物。使用水和氫氧化鈉將羧酸封端的脂肪胺縮合物溶解于堿性溶液中以制備乳化皂。乳化皂具有約49重量％的固體含量和約11的ph。處理母料的第一個樣品以制備乳化劑固體，處理母料的第二個樣品以制備噴霧干燥的乳化劑顆粒。

在制備乳化劑固體時，將約1.5kg乳化皂溶液引入裝備有攪拌器、加熱套和冷凝器的2l玻璃樹脂釜中進行蒸餾。緩慢加熱，緩慢蒸餾出水，繼續(xù)蒸餾直至達(dá)到約170℃的溫度。此時，緩慢施加真空，直到獲得約27英寸汞柱的真空，保持真空約30分鐘。釋放真空，移除釜的頂部，移出粘性的乳化劑，使其冷卻至室溫，以產(chǎn)生乳化劑固體。該乳化劑固體具有約2重量％的水含量。為了制備乳化劑顆粒，將乳化劑固體引入裝備有人字形圖案卸料篩的bantammicromill中。收集從bantammicromill回收的粉末，用于制備下面討論的實施例1和實施例2的鉆井液。將剩余的乳化皂溶液在市售產(chǎn)品的噴霧干燥器中噴霧干燥。收集噴霧干燥的乳化劑顆粒，用于制備下面討論的對比實施例1和對比實施例2的鉆井液。

圖1是通過機械碾磨乳化劑固體制備的乳化劑顆粒(實施例1和實施例2)的掃描電子顯微鏡圖像。圖2是通過噴霧干燥乳化皂溶液制備的乳化劑顆粒(對比實施例1和對比實施例2)的掃描電子顯微鏡圖像。通過機械碾磨制備的乳化劑顆粒(實施例1和實施例2)和通過噴霧干燥乳化皂溶液制備的乳化劑顆粒(對比實施例1和對比實施例2)的物理性質(zhì)示于表1中。

在沒有用ocma級膨潤土污染的鉆井液中(實施例1和對比實施例1)和在用約20ppb的ocma級膨潤土作為污染物污染的鉆井液中(實施例2和對比實施例2)評價本發(fā)明的和對比的乳化劑顆粒的性能。對比的鉆井液(對比實施例1和對比實施例2)和本發(fā)明的鉆井液(實施例1和實施例2)包含以下組分：約178g的#2柴油，約5g的親有機物質(zhì)的黏土(膨潤土)，約4g的氫氧化鈣，約5g的適當(dāng)?shù)娜榛瘎?，即通過bantammicromill制備的乳化劑顆粒(實施例1和實施例2)或噴霧干燥的乳化劑顆粒(對比實施例1和對比實施例2)，約71.5g的25重量％鹽水溶液，約272g的硫酸鋇(比重4.2)，和用于實施例2和對比實施例2的約20g的ocma級膨潤土。向?qū)嵤├?和對比實施例2的鉆井液中加入ocma級膨潤土以模擬包含巖石和沉積物屑的鉆井泥漿。

根據(jù)以下程序制備鉆井液。將#2柴油和親有機物質(zhì)的粘土加入到hamiltonbeach混合器中，混合約10分鐘。加入氫氧化鈣，將混合物混合約5分鐘。加入乳化劑，將混合物混合約5分鐘。加入鹽水，將混合物混合約10分鐘。加入硫酸鋇，將混合物混合約5分鐘。然后將混合物在silverson高剪切混合器上以約6,000rpm剪切約5分鐘以制備反相乳液或鉆井液。

測量所有樣品的熱軋前(bhr)流變學(xué)性能、塑性粘度(pv)、屈服點(yp)、電穩(wěn)定性(es)、十秒凝膠強度(10”)和十分鐘凝膠強度(10')。然后將鉆井液在150°f下熱軋16小時。還在40°f和150°f的溫度下測量熱軋后(ahr)流變學(xué)性能、塑性粘度、屈服點、電穩(wěn)定性、十秒凝膠強度和十分鐘凝膠強度。根據(jù)api推薦實踐標(biāo)準(zhǔn)13b-2，第三版，1998年2月，對鉆井液進行了全部測試。表2示出了實施例1和對比實施例1的流變學(xué)測試結(jié)果。表3示出了實施例2和對比實施例2的流變學(xué)測試結(jié)果。

在查看在150°f下的ahr結(jié)果時，實施例1和對比實施例1的鉆井液具有相似的流變學(xué)曲線。然而，實施例1的鉆井液具有更低的高溫高壓(hthp)流體損失，這意味著較少的鉆井液會泄漏到地層中。實施例1的鉆井液的凝膠時間(10"凝膠和10'凝膠)略小于對比實施例1的鉆井液的凝膠時間，但是該減小對鉆井泥漿的性能沒有顯著的負(fù)面影響。實施例1的鉆井液的屈服點(yp)值低于對比實施例1的鉆井液的屈服點值。更低的屈服點意味著，在無論出于何種原因停止后開始轉(zhuǎn)動鉆柱將需要更小的力。因為恢復(fù)鉆井操作所需的力矩更小，因此降低鉆井液的屈服點降低了鉆柱斷裂的可能性。

在查看在150°f下的ahr結(jié)果時，實施例2和對比實施例2的鉆井液具有類似的流變學(xué)曲線。實施例2的鉆井液具有略低的10"凝膠時間和相等的10"凝膠時間，但是略低的10"凝膠時間對鉆井泥漿性能沒有顯著的影響。實施例2和對比實施例2的鉆井液之間顯著的差別在于，高溫高壓(hthp)流體損失顯著小于對比實施例2的鉆井液。更具體地，實施例2的鉆井液的hthp流體損失值僅僅為9.4ml，而對比實施例1的鉆井液的hthp流體損失值為16.4ml。令人驚奇和預(yù)期不到地發(fā)現(xiàn)，與通過噴霧干燥法制備的組成上相同的乳化劑顆粒相比，通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒會對hthp流體損失值具有如此顯著的影響。

另外，當(dāng)制備鉆井液時，觀察到通過機械研磨工藝制備的乳化劑顆粒更快地潤濕了鉆井液中的固體，并且制備出了外觀更好的鉆井液。在應(yīng)用中，干的乳化劑顆粒可以在泥坑處加入，并且可以通過使鉆井液向井下方循環(huán)并返回到表面的泵的作用來混合。因此，可以更快地潤濕顆粒的乳化劑顆粒應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)化為在具有小于最佳混合能力的現(xiàn)場中更好的工作性能。

本公開內(nèi)容的實施方案還涉及以下段落中的任何一個或多個：

1.制備用于制備油包水鉆井液乳液的乳化劑顆粒的方法，所述方法包括通過機械工藝減小乳化劑固體的尺寸以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體通過中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的組合物，然后從中和的組合物中除去液體制備。

2.制備用于生產(chǎn)油包水鉆井液乳液的乳化劑顆粒的方法，包括：中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的水性組合物；從中和的水性組合物中除去水以產(chǎn)生具有小于5重量％的水含量的乳化劑固體；以及機械地減小乳化劑固體以產(chǎn)生乳化劑顆粒。

3.制備反相乳化鉆井液的方法，包括乳化包含油相、水相、和乳化劑顆粒的混合物，其中：所述乳化劑顆粒通過由機械工藝減小乳化劑固體的尺寸制備，和所述乳化劑固體通過中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的組合物，以及從中和的組合物中除去水制備。

4.制備用于制備油包水鉆井液乳液的乳化劑顆粒的方法，包括碾磨乳化劑固體以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體通過中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的組合物，以及從中和的組合物中除去液體制備。

5.制備用于制備油包水鉆井液乳液的乳化劑顆粒的方法，包括研磨乳化劑固體以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體通過中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的組合物，以及從中和的組合物中除去液體制備。

6.制備用于制備油包水鉆井液乳液的乳化劑顆粒的方法，包括通過機械工藝減小乳化劑固體的尺寸以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體包含中和的羧酸封端的脂肪胺縮合物，中和的改性妥爾油，或其共混物。

7.乳化劑顆粒，其包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽、改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽、或羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物，其中乳化劑顆粒具有小于0.7的krumbein球度，小于0.5的krumbein圓度，約0.4g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度，以及大于0.15m²/g的bet比表面積。

8.根據(jù)段落1-7中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約5μm至約81μm的平均粒度。

9.根據(jù)段落1-7中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約5μm至約40μm的平均粒度。

10.根據(jù)段落1-7中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于54μm的平均粒度。

11.根據(jù)段落1-7中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于33μm的平均粒度。

12.根據(jù)段落1-7中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于26μm的平均粒度。

13.根據(jù)段落1-5或8-12任一段所述的方法，其中從中和的組合物中除去液體或水以產(chǎn)生乳化劑固體包括蒸餾中和的組合物以產(chǎn)生熔融乳化劑。

14.根據(jù)段落13所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，和其中所述乳化劑固體包含小于3重量％的液體，以及其中所述液體包括水。

15.根據(jù)段落13所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，和其中所述乳化劑固體包含小于10重量％的液體，以及其中所述液體包括水。

16.根據(jù)段落13所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，和其中所述乳化劑固體包含小于5重量％的液體，以及其中所述液體包括水。

17.根據(jù)段落13所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，和其中所述乳化劑固體包含小于3重量％的液體，以及其中所述液體包括水。

18.根據(jù)段落13所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體，和其中所述乳化劑固體包含小于0.5重量％的液體，以及其中所述液體包括水。

19.根據(jù)段落14-18中任一段所述的方法，其中將熔融乳化劑冷卻以產(chǎn)生乳化劑固體包括使熔融乳化劑與溫度低于所述熔融乳化劑熔點的基材接觸。

20.根據(jù)段落1-19中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.15m²/g的bet比表面積。

21.根據(jù)段落1-20中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.45m²/g的bet比表面積。

22.根據(jù)段落1-21中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.65m²/g的bet比表面積。

23.根據(jù)段落1-22中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.8m²/g的bet比表面積。

24.根據(jù)段落1-23中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述機械工藝包括碾磨、研磨、或碾磨和研磨的組合。

25.根據(jù)段落1-24中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約0.4g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

26.根據(jù)段落1-25中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.45g/cm³的堆密度。

27.根據(jù)段落1-26中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.65g/cm³的堆密度。

28.根據(jù)段落1-27中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.75g/cm³的堆密度。

29.根據(jù)段落1-28中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有大于0.85g/cm³的堆密度。

30.根據(jù)段落1-29中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.5的krumbein圓度。

31.根據(jù)段落1-30中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.3的krumbein圓度。

32.根據(jù)段落1-31中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.1的krumbein圓度。

33.根據(jù)段落1-32中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.7的krumbein球度。

34.根據(jù)段落1-33中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.5的krumbein球度。

35.根據(jù)段落1-34中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有小于0.3的krumbein球度。

36.根據(jù)段落1-35中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑具有約5μm至約81μm的平均粒度，大于0.15m²/g的bet比表面積，約0.4g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度，小于0.5的krumbein圓度，以及小于0.7的krumbein球度。

37.根據(jù)段落1-34中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑具有小于54μm的平均粒度，大于0.45m²/g的bet比表面積，大于0.45g/cm³的堆密度，小于0.3的krumbein圓度，以及小于0.5的krumbein球度。

38.根據(jù)段落1-37中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑具有小于33μm的平均粒度，大于0.65m²/g的bet比表面積，大于0.75g/cm³的堆密度，小于0.3的krumbein圓度，以及小于0.5的krumbein球度。

39.根據(jù)段落1-38中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑具有小于26μm的平均粒度，大于0.8m²/g的bet比表面積，大于0.85g/cm³的堆密度，小于0.3的krumbein圓度，以及小于0.5的krumbein球度。

40.根據(jù)段落1-39中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，所述改性妥爾油通過將妥爾油餾出物組分與不飽和多元羧酸或羧酸酐反應(yīng)制備。

41.根據(jù)段落1-40中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，所述改性妥爾油通過將妥爾油餾出物組分與馬來酸酐反應(yīng)制備。

42.根據(jù)段落1-41中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中在約50℃至約100℃的溫度下中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物。

43.根據(jù)段落1-42中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述中和的組合物具有至少40重量％的固體含量。

44.根據(jù)段落1-43中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中中和羧酸封端的脂肪胺縮合物，改性妥爾油，或羧酸封端的脂肪胺縮合物和改性妥爾油的共混物以產(chǎn)生中和的組合物包括加入堿，所述堿包括堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、或其任何混合物。

45.根據(jù)段落44所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述堿包括氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇、或其任何混合物。

46.根據(jù)段落44或45所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述堿包括氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物。

47.根據(jù)段落1-46中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約5μm至約81μm的平均粒度和大于0.40m²/g的bet比表面積。

48.根據(jù)段落1-47中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約5μm至約40μm的平均粒度，大于0.45m²/g的brunauer/emmett/teller(bet)比表面積，以及大于0.75g/cm³的堆密度。

49.根據(jù)段落1-48中任一段所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述中和的改性妥爾油通過向改性妥爾油中加入堿制備，所述堿包括堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、或其任何混合物。

50.根據(jù)段落49所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油通過將妥爾油餾出物組分與不飽和多元羧酸、不飽和羧酸酐、或不飽和多元羧酸和羧酸酐的混合物反應(yīng)制備。

51.根據(jù)段落49所述的方法或乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油通過將妥爾油餾出物組分與馬來酸酐反應(yīng)制備。

52.乳化劑顆粒，其包含：(1)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，(2)改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或(3)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物，其中所述乳化劑顆粒具有約0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

53.根據(jù)段落52所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.001cm³/g至約0.005cm³/g的bet孔體積。

54.根據(jù)段落52或53所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.5m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

55.根據(jù)段落52-54中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約0.3g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

56.根據(jù)段落52-55中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有0.1至小于0.8的krumbein圓度和0.1至小于0.8的krumbein球度。

57.根據(jù)段落52-56中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約5μm至小于80μm的重均粒度。

58.根據(jù)段落52-57中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.0012cm³/g至約0.002cm³/g的bet孔體積。

59.根據(jù)段落52-58中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約50埃至約150埃的bet平均孔寬度。

60.根據(jù)段落52-59中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有約0.5m²/g至約1m²/g的bet比表面積，至少0.0012cm³/g至約0.002cm³/g的bet孔體積，以及約50埃至約150埃的bet平均孔寬度。

61.根據(jù)段落52-60中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.5m²/g至約1m²/g的bet比表面積，至少0.0012cm³/g至約0.002cm³/g的bet孔體積，約50埃至小于100埃的bet平均孔寬度，約5μm至小于27μm的重均粒度，0.1至0.7的平均krumbein圓度，以及約0.3g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

62.根據(jù)段落52-61中任一段所述的乳化劑顆粒，其中：乳化劑顆粒包含改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。

63.根據(jù)段落62所述的乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽通過將堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、或其任何混合物加入到改性妥爾油中制備。

64.根據(jù)段落63所述的乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油包含妥爾油餾出物組分與不飽和多元羧酸、羧酸酐、或不飽和多元羧酸和羧酸酐的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

65.根據(jù)段落64所述的乳化劑顆粒，其中所述妥爾油餾出物組分包含妥爾油脂肪酸、妥爾油松香酸、或其混合物。

66.根據(jù)段落64或65所述的乳化劑顆粒，其中所述不飽和多元羧酸包括馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、反式-2-己烯二酸、反式-3-己烯二酸、順式-3-辛烯二酸、順式-4-辛烯二酸、反式-3-辛烯二酸、琥珀酸、或其任何混合物。

67.根據(jù)段落64-66中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述羧酸酐包括馬來酸酐、琥珀酸酐、或其混合物。

68.根據(jù)段落52-67中任一段所述的乳化劑顆粒，其中：所述乳化劑顆粒包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。

69.根據(jù)段落68所述的乳化劑顆粒，其中所述羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽通過將堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物或其任何混合物加入到羧酸封端的脂肪胺縮合物中制備。

70.根據(jù)段落69所述的乳化劑顆粒，其中所述羧酸封端的脂肪胺縮合物包含脂肪酸胺縮合物與多元羧酸、羧酸酐、或多元羧酸和羧酸酐的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

71.根據(jù)段落52-70中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒具有以下中的至少一個：至少0.6m²/g的bet比表面積，至少0.0013cm³/g的bet孔體積，小于100埃的bet平均孔寬度，小于27μm的重均粒度，小于0.8的平均krumbein圓度，以及約0.4g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

72.乳化劑顆粒，包含中和的羧酸封端的脂肪胺縮合物、中和的改性妥爾油、或其共混物，其中所述乳化劑顆粒具有約0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積，至少0.001cm³/g至約0.005cm³/g的bet孔體積，以及約50埃至約200埃的bet平均孔寬度。

73.根據(jù)段落72所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒包含中和的羧酸封端的脂肪胺縮合物。

74.根據(jù)段落73所述的乳化劑顆粒，其中所述中和的羧酸封端的脂肪胺縮合物包含羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。

75.根據(jù)段落72-74中任一段所述的乳化劑顆粒，其中所述乳化劑顆粒包含中和的改性妥爾油。

76.根據(jù)段落75所述的乳化劑顆粒，其中所述中和的改性妥爾油包含改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽。

77.根據(jù)段落76所述的乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽通過將堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物或其任何混合物加入到改性妥爾油中制備。

78.根據(jù)段落77所述的乳化劑顆粒，其中所述改性妥爾油包含妥爾油餾出物組分與不飽和多元羧酸、羧酸酐、或不飽和多元羧酸和羧酸酐的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

79.制備乳化劑顆粒的方法，包括通過機械研磨工藝減小乳化劑固體的尺寸以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體包含：(1)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，(2)改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或(3)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物，以及其中所述乳化劑顆粒具有約0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

80.根據(jù)段落79所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.5m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

81.根據(jù)段落79或80所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.0012cm³/g至約0.003cm³/g的bet孔體積。

82.根據(jù)段落79-81中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有約50埃至約150埃的bet平均孔寬度。

83.根據(jù)段落79-82中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有0.1至小于0.8的krumbein圓度。

84.根據(jù)段落79-83中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有0.1至小于0.8的krumbein球度。

85.根據(jù)段落79-84中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有約0.3g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

86.根據(jù)段落79-85中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有至少0.0012cm³/g至約0.002cm³/g的bet孔體積。

87.根據(jù)段落79-86中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有約50埃至小于100埃的bet平均孔寬度。

88.根據(jù)段落79-87中任一段所述方法，還包括中和羧酸封端的脂肪胺縮合物、改性妥爾油、或其共混物以產(chǎn)生中和的水性組合物；以及從所述中和的水性組合物中除去水以產(chǎn)生乳化劑固體，其中所述乳化劑固體具有小于5重量％的水含量。

89.根據(jù)段落79-88中任一段所述方法，其中所述機械研磨工藝包括將乳化劑固體碾磨以產(chǎn)生乳化劑顆粒。

90.根據(jù)段落79-89中任一段所述方法，其中所述機械研磨工藝包括將乳化劑固體研磨以產(chǎn)生乳化劑顆粒。

91.根據(jù)段落79-88中任一段所述方法，其中所述機械研磨工藝包括將乳化劑固體碾磨以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體使用介質(zhì)碾磨。

92.根據(jù)段落79-88中任一段所述方法，其中所述機械研磨工藝包括將乳化劑固體碾磨以產(chǎn)生乳化劑顆粒，其中所述乳化劑固體不使用介質(zhì)碾磨。

93.根據(jù)段落79-89中任一段所述方法，其中所述機械研磨工藝包括將乳化劑固體研磨以產(chǎn)生乳化劑顆粒，以及其中研磨包括錘磨、低溫錘磨、氣流粉碎、顎式破碎、高壓分散研磨或其任何組合。

94.制備乳液的方法，包括：混合油組分、水性組分和乳化劑顆粒以產(chǎn)生乳液，其中所述乳化劑顆粒包含：(1)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，(2)改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，或(3)羧酸封端的脂肪胺縮合物的堿金屬鹽或堿土金屬鹽和改性妥爾油的堿金屬鹽或堿土金屬鹽的共混物，其中所述乳化劑顆粒具有約0.3m²/g至約1m²/g的bet比表面積。

95.根據(jù)段落94所述的方法，其中所述乳液包含約50重量％至約95重量％的油組分，約5重量％至約60重量％的水性組分，和約1重量％至約15重量％的乳化劑，基于油組分、水性組分和乳化劑的總重量。

96.根據(jù)段落94或95所述的方法，其中所述油組分包含一種或多種具有約10個碳原子至約40個碳原子的烴。

97.根據(jù)段落94-96中任一段所述方法，其中所述水性組分是包含選自氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、或其任何混合物的鹽的鹽水溶液。

98.根據(jù)段落94-97中任一段所述方法，其中所述乳液包含連續(xù)相和分散相。

99.根據(jù)段落98所述的方法，其中所述連續(xù)相包含所述油組分和所述分散相包含所述水性組分。

100.根據(jù)段落94-99中任一段所述方法，其中所述乳化劑顆粒具有以下中的至少一個：至少0.5m²/g的bet比表面積，至少0.0013cm³/g至約0.005cm³/g的bet孔體積，約50埃至小于100埃的bet平均孔寬度，約5μm至小于80μm的重均粒度，小于0.8的平均krumbein圓度，小于8的平均krumbein球度，以及約0.4g/cm³至約0.6g/cm³的堆密度。

已經(jīng)使用一組數(shù)值上限和一組數(shù)值下限描述了某些實施方案和特征。應(yīng)當(dāng)理解，除非另外說明，涵蓋了包括任何兩個值的組合，例如任何下限值與任何上限值的組合、任何兩個下限值的組合和/或任何兩個上限值的組合的范圍。某些下限、上限和范圍出現(xiàn)在以下一個或多個權(quán)利要求中。所有數(shù)值都是“約”或“大約”所指示的值，并且考慮了本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將預(yù)期的實驗誤差和偏差。

以上已經(jīng)定義了各種術(shù)語。對于權(quán)利要求中使用的術(shù)語在上文沒有定義的，應(yīng)賦予相關(guān)領(lǐng)域的人員已經(jīng)賦予該術(shù)語的如在至少一個印刷出版物或已公布專利中所反映的最廣泛的定義。此外，對于這樣的并入被允許的所有轄區(qū)，本申請中引用的所有專利、測試程序和其它文件通過引用完全并入，只要這樣的公開內(nèi)容與本申請不矛盾。

雖然前述內(nèi)容涉及實施方案，但是在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以設(shè)計本發(fā)明的其它和另外的實施方案，本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求書來確定。