一種油田防垢劑α-氨基-α-亞氨基甲基膦酸內(nèi)鹽及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型油田防垢劑及其合成方法，具體涉及一種油田防垢劑α-氨 基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油田垢的防治一直油田注水生產(chǎn)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。【1、榮新明，葛際江，張貴 才，劉曉玲.新型氨基亞甲基膦酸鹽的合成及防垢性能評(píng)價(jià)[J].石油與天然氣化工.2011， 74-77.2、包晨龍，戟磊，劉平江，楊周陽(yáng)，程智.油田防垢研究進(jìn)展[J].廣州化工，2012，40 (10) :21-23.3、左景欒，任韶然.油田防垢技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]，石油工程建設(shè)，2008
[2] :7-14.】而現(xiàn)代石油生產(chǎn)過(guò)程中，使用化學(xué)防垢劑是采用越來(lái)越廣泛的一種做法，有機(jī) 磷酸鹽化合物具有化學(xué)穩(wěn)定性高，不水解，而且C-P鍵極度穩(wěn)定，加上其具有良好的抗氧化 性及阻垢性，并能夠與其它殺菌劑、緩蝕劑等水處理劑很好地組合使用。此外，有機(jī)磷酸鹽 還具有成本低廉和環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸為成為國(guó)內(nèi)外石油工業(yè)研究的重點(diǎn)防垢試 劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種新型油田防垢劑α_氨基-α_亞氨基膦酸內(nèi)鹽及其合成方 法，具有合成步驟簡(jiǎn)單，成本低廉，易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種油田除垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽，它具有如下結(jié)構(gòu)：
[0006]
[0007] -種上述的油田除垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽的合成方法，包括以下步驟：
[0008] 1)在0~30 °C下，將三聚氰氯溶于苯類溶劑中，制成0.1~50mo VL溶液，在攪拌下 滴加亞磷酸三烷基酯，升溫至50~120°C，攪拌反應(yīng)3~12h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，然后減 壓濃縮除去溶劑，產(chǎn)物用醚類溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，干燥，即得中間體膦酸酯；
[0009] 2)在0~30°C下，將步驟1)中的膦酸酯加入鹽酸中，升溫至50~110°C攪拌反應(yīng)，3 ~12h后反應(yīng)完全，減壓除去溶劑，殘留固體用水和醇類溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，即得α_氨基-α_亞 氨基膦酸內(nèi)鹽。
[0010] 上述過(guò)程的反應(yīng)方程式如下
[0011]
[0012] 具體的，步驟1)中的苯類溶劑為苯、甲苯、乙苯中的一種或幾種。
[0013] 具體的，所述亞磷酸三烷基酯與三聚氰氯的質(zhì)量比為2-5:1。
[0014]具體的，所述亞磷酸三烷基酯為亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三異丙酯中 的一種或幾種。
[0015] 具體的，所述醚類溶劑為乙醚、四氫呋喃、甲基叔丁醚中的一種或幾種。
[0016] 具體的，所述鹽酸濃度為3~12mol/L，所述膦酸酯在鹽酸中的摩爾濃度為0.1~ 1·0mol/L〇
[0017] 具體的，所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或幾種。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種新型油田防垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi) 鹽及其合成方法，具有合成步驟簡(jiǎn)單，成本低廉，易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，并且具有優(yōu)異的防垢 效果。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 一種油田除垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽，它具有如下結(jié)構(gòu)：
[0022]
- υ
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 一種油田除垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽的合成方法，包括以下步驟：
[0025] 1)在一個(gè)裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、恒壓滴加漏斗和溫度計(jì)的1L三口瓶中加 入92.3g(0.5mol)三聚氰氯和480mL甲苯，攪拌lOmin，形成渾濁液；室溫下3~4h內(nèi)滴加 265.9g( 1.6mol)亞磷酸三乙酯;滴加完畢后，反應(yīng)體系溫度緩慢升至70°C，形成淡黃色透明 溶液，并在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)6h;反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾出大部分甲苯，可先滴加500mL石油 醚，慢慢析出白色晶體，再過(guò)濾后用乙醚重結(jié)晶，也可直接過(guò)濾后用乙醚重結(jié)晶；真空干燥 后得234.9g白色晶體，即中間體1，3.5-三嗪-2，4，6-三(膦酸二乙酯），產(chǎn)率95.9%
[0026] 2)在室溫下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的四口燒瓶中加入48.9g (0 · lmo 1) 1，3 · 5-三嗪-2，4，6-三(膦酸二乙酯）和1 OOmL 6mo 1 /L的鹽酸，混合物在100 °C回流 反應(yīng)5~6小時(shí)，然后減壓蒸餾，殘留固體再用水和乙醇(4:1)混合溶劑重結(jié)晶，干燥，得白色 晶體l〇.8g，產(chǎn)率89.1%。
[0027] 紅外光譜（KBr，cm-3 :3373(w)，2405(w)，2309(m)，2022(w)，1679(s)，1564(m)， 1402(s)，1241(s)，1175(m)，1086(s)，919(s)，798(m)，704(m)，678(m)，614(w)，562(m)，400 (m)
[0028] 4 NMR(400MHz，DMS0-d6)S9.34(s，2H，C = NH2+)，S6.81(s，2H，CNH2)，S4.81(s，lH， OH); 13C NMR(100MHz，DMS〇-d6) δ 168.8。
[0029] 實(shí)施例2-8與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于表1。
[0030] 表1:
[0031]
[0032] 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽，它具有如下結(jié)構(gòu)：2. -種如權(quán)利要求1所述的油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，包括W 下步驟： 1) 在O~30°C下，將S聚氯氯溶于苯類溶劑中，制成O . 1~50mol/L溶液，在攬拌下滴加 亞憐酸S烷基醋，升溫至50~120°C，攬拌反應(yīng)3~12h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，然后減壓濃 縮除去溶劑，產(chǎn)物用酸類溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，干燥，即得中間體麟酸醋； 2) 在0~30°C下，將步驟1)中的麟酸醋加入鹽酸中，升溫至50~Iior攬拌反應(yīng)，3~12h 后反應(yīng)完全，減壓除去溶劑，殘留固體用水和醇類溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，即得a-氨基-a-亞氨基 麟酸內(nèi)鹽。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:步驟1)中的苯類溶劑為苯、甲苯、乙苯中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:所述亞憐酸=烷基醋與=聚氯氯的質(zhì)量比為2-5:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:所述亞憐酸=烷基醋為亞憐酸=甲醋、亞憐酸=乙醋、亞憐酸=異丙醋中的一種或 幾種。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:所述酸類溶劑為乙酸、四氨巧喃、甲基叔下酸中的一種或幾種。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:所述鹽酸濃度為3~12mol/L，所述麟酸醋在鹽酸中的摩爾濃度為0.1~l.Omol/L。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田除垢劑a-氨基-a-亞氨基麟酸內(nèi)鹽的合成方法，其特 征在于:所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油田除垢劑α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽，它具有如下結(jié)構(gòu)：本發(fā)明的合成方法是以三聚氰氯為原料，先與亞磷酸三烷基酯反應(yīng)得到1,3,5-三嗪-2,4,6-三(膦酸烷基酯)化合物中間體；然后在50～110℃、酸性條件下水解3～12h，然后減壓蒸餾，得到α-氨基-α-亞氨基膦酸內(nèi)鹽。本發(fā)明具有合成步驟簡(jiǎn)單，成本低廉，易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C02F5/14, C07F9/38
【公開號(hào)】CN105646575
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】楊廷海, 羅世鵬, 劉維橋, 周全法
【申請(qǐng)人】江蘇理工學(xué)院
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月20日