專利名稱：基于膦酸的瀝青分散劑的制作方法
基于膦酸的瀝青分散劑本發(fā)明涉及膦酸作為含浙青的原油、殘渣油和餾出油中的浙青分散劑的用途。浙青是原油的組分。它們含有大量結構，特別是具有雜原子的高分子量稠合芳族 組分。由于它們的化學復雜性，因此浙青被描述為可溶于苯，但不溶于戊烷的油級分。在原油中，浙青通常以膠狀分散體的形式存在。該分散體通過油樹脂而得到穩(wěn)定 化。在原油和由原油派生出的產(chǎn)品，例如重質(zhì)燃油或航海油(Schiffsfil )的生產(chǎn)、 精煉、運輸和儲存期間，浙青可能沉淀出來。該沉淀的普遍原因是溫度下降或組成改變(例 如容易揮發(fā)的成分蒸發(fā))。在流過多孔介質(zhì)時，浙青也可能沉淀出來。在輸送過程期間CO2 的溢流可能造成浙青絮凝或沉淀出來。一些油包含在低溫下沉淀出來的烴蠟。蠟與浙青的沉淀之間的相互作用可能增加 沉淀出來的物質(zhì)的總量或它們的形成速率。在生產(chǎn)和加工原油時，沉淀出的浙青引起問題。浙青在閥、管子和輸送設備中沉 積。在熱的表面，例如熱交換器上，這些沉積物的碳化可能使得它們的去除非常困難。這些 沉積物降低了設備的效率并且在最壞的情況下可能導致完全堵塞并且導致生產(chǎn)停止，這造 成高成本。通常用于驅(qū)動船舶的重油包含顯著量的浙青。浙青的沉淀既可能導致差的燃燒， 也可能導致在動力燃料的處理和儲存方面的困難。有時將浙青、重油和殘渣用溶劑稀釋，以便降低粘度用于運輸。如果在該過程中浙 青沉淀出來，則由此在處理時出現(xiàn)問題?？梢酝ㄟ^少量分散劑防止或減少浙青的沉淀。這些物質(zhì)展現(xiàn)出一種或多種以下效 果a)降低沉積物的量
b)沉積物形成得更緩慢c)沉積物更精細地分散d)降低沉積物沉積在表面上的趨勢。如果已經(jīng)形成浙青沉積物，則可以通過使用溶劑而將它們?nèi)コ?。分散劑的加入?以改進這些溶劑的效用。大量浙青分散劑是已知的。CA-A-2 029 465和CA-A-2 075 749描述了烷基酚甲 醛樹脂與親水性_親脂性乙烯基聚合物的組合。十二烷基苯磺酸的浙青分散性能描述于US-4 414 035, D. L. Chang和 H. S. Fogler (SPE 25185，1993)，M. N. Bouts 等(J. Pet. Technol. 47，782-787，1995)。A. Stiles 等，J. Am. Chem. Soc. 1958，80，714-716 披露了將膦酸二酯自由基加成到
烯烴上。Houben-ffeyl,XI1/1 卷，1963,352-353 頁，E2 卷，1982,310-311 頁和 350-351 頁披 露了烷基化膦酸酯的水解、烷基化膦酸酯的熱裂解和烯烴與亞磷酸的反應。084-2423099披露了一種避免形成浙青交聯(lián)產(chǎn)物的方法，該交聯(lián)產(chǎn)物在卩6(111)離子的存在下在酸性介質(zhì)中產(chǎn)生。DE-A-10 2005 045133披露了烷基膦酸酯作為包含烷基酚-醛樹脂的浙青分散劑 用的助添加劑的用途。EP-1362087披露了腰果酚-醛樹脂作為原油中的浙青分散劑的用途。US-5494607披露了壬基酚_十五烷基酚_甲醛樹脂作為原油中的浙青分散劑的用 途，其中該十五烷基酚由腰果獲得。EP-0995012披露了醚酸作為原油中的浙青分散劑的用途。下面給出的具有短烷基的式⑷的膦酸在DE-A-199 27 787中被披露作為阻燃劑 和化學合成中的前體。沒有描述它們作為浙青分散劑的用途。在DE-103 05 623中披露了由磷鹵化物出發(fā)合成下面給出的式⑷的膦酸。沒有 描述不含鹵素的制備方法。迄今為止已知的分散劑僅僅可以部分解決由浙青沉淀造成的問題。由于油在它們 的組成方面有變化，單個分散劑僅僅可以在有限的范圍內(nèi)有效地工作，使得油組成的微小 變化對浙青的分散性能具有巨大的影響。因此，在一些情況下已知的分散劑不令人滿意并 且需要另外的類型。此外，在“擠壓處理”后在原油中只能不充足地檢測到已知的分散劑。 擠壓處理是指對溶液或乳液施加一定范圍內(nèi)的壓力，在該范圍內(nèi)溶液/乳液應發(fā)揮出其效 用。在油田中，溶液/乳液的壓力注射在這種情況下大多在低于地層中存在的內(nèi)壓下進行。因此，本發(fā)明的目的在于，提供新型浙青分散劑，其不具有迄今已知的分散劑的所 述缺點。它們應該能夠使原油和殘渣油中所含有的浙青分散至充分的程度。此外，本發(fā)明 的目的在于，提供一種方法，通過該方法可以制備合適的浙青分散劑，特別是長鏈取代的膦 酸。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以使用取代的膦酸，以防止浙青在原油和由其派生的產(chǎn)品中 沉淀和/或沉積。可以采用各種方法通過磷原子分析檢測到膦酸。使用何種方法，取決于 油田中的情形和所希望的檢測敏感度。因此，例如31P NMR光譜(檢測極限約0.5%)、電感 耦合等離子體(ICP，ppm范圍的檢測極限)，或還有GC火焰光度計(ppm范圍的檢測極限) 可用于檢測。
途，
因此，本發(fā)明提供了式(4)的膦酸用于在含浙青的原油或殘渣油中分散浙青的用
權利要求
式(4)的膦酸用于在含瀝青的原油或殘渣油中分散瀝青的用途其中R2是H或C1 C500烷基，并且R3和R4彼此獨立地是H或C1 C500烷基，條件是并非所有的基團R2、R3、R4是氫，并且所述膦酸具有250 10,000單位的分子量，基于所述油以0.5 10,000ppm的量使用。FPA00001058481000011.tif
2.如權利要求1所述的用途，其中R2是氫或Ci-C；烷基。
3.如權利要求1和/或2所述的用途，其中R2是氫并且R3和R4彼此獨立地是Ci-C,焼基?；鵦
4.如權利要求1-3中一項或多項所述的用途，其中R2是氫、R3是氫并且R4是Ci-C,烷
5.通過以下方式制備式(4)的膦酸的方法 使式(1)的膦酸二酯
6.如權利要求5所述的方法，其中1 是(2-(8烷基。
7.如權利要求5或6所述的方法，其中R1是C2-C8烷基。
8.通過以下方式將浙青分散在原油和由其衍生得到的產(chǎn)品中的方法向待處理的原 油或由其衍生得到的產(chǎn)品中以0.5-10，OOOppm的量添加至少一種式(4)的膦酸。
9.如權利要求8所述的方法，其中浙青分散在擠壓處理中進行。
10.如權利要求8和/或9所述的方法，其中除了至少一種式(4)的膦酸之外，另外使 用烷基酚甲醛樹脂、氧化烷基化胺、單或二烷基苯磺酸、石油磺酸、鏈烷磺酸、蠟分散劑或由 它們組成的任意混合物。
11.包含0.5-10，OOOppm式(4)化合物的含浙青的原油或殘渣油，其中 R2是H或具有30-500個碳原子的烷基，R3、R4彼此獨立地是H或具有30-500個碳原子的烷基，條件是并非所有的基團R2、R3、 R4是H，并且所述化合物具有250-10，000g/mol的分子量。
全文摘要
本發(fā)明的目的是式(4)的膦酸用于在含瀝青的原油或殘渣油中分散瀝青的用途，其中R2是H或C1-C500烷基，并且R3和R4彼此獨立地是H或C1-C500烷基，條件是并非所有的基團R2、R3、R4為氫，并且所述膦酸具有250-10,000單位的分子量，基于所述油以0.5-10,000ppm的量使用。
文檔編號C09K8/524GK101952388SQ200880107320
公開日2011年1月19日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權日2007年12月15日
發(fā)明者C·科爾斯, D·雷恩威伯, M·福斯特爾, S·迪爾斯基 申請人:科萊恩金融(Bvi)有限公司