• 浪潮孙丕恕从信息时代到智能时代 人工智能价值将爆发式释放 2019-12-21
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
    • / 19
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩计划公众号: 一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用.pdf

    关 键 词:
    一种 丙烯酰胺 共聚物 及其 制备 方法 应用
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201510363538.3

    申请日:

    2015.06.26

    公开号:

    CN106317314A

    公开日:

    2017.01.11

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08F 220/56申请日:20150626|||公开
    IPC分类号: C08F220/56; C08F220/58; C08F226/10; C08F220/54; C08F212/32; C09K8/588 主分类号: C08F220/56
    申请人: 中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
    发明人: 伊卓; 林蔚然; 祝纶宇; 杜超; 刘希; 方昭; 张文龙
    地址: 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
    优先权:
    专利代理机构: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 王崇;李婉婉
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510363538.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.04.10|||2017.02.08|||2017.01.11

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用,该丙烯酰胺共聚物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C,其中,结构单元A为具有式(1)所示结构的单元,结构单元B为具有式(2)-式(5)所示结构的单元中的至少一种,结构单元C为具有式(6)所示结构的单元,且结构单元A、结构单元B和结构单元C的重量比为1:0.001-10:0.001-10,所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量为3000万-3800万,本发明的丙烯酰胺共聚物具有水溶性好、残余单体含量低、分子量高的特点,特别是在高温和高盐条件下,溶液的表观粘度较常规聚丙烯酰胺有大幅提升,可以作为高温高盐油藏三次采油驱油剂。

    权利要求书

    1.一种丙烯酰胺共聚物,其特征在于,该丙烯酰胺共聚物含有结构单
    元A、结构单元B和结构单元C,其中,所述结构单元A为具有式(1)所
    示结构的单元,所述结构单元B为具有式(2)-式(5)所示结构的单元中
    的至少一种,所述结构单元C为具有式(6)所示结构的单元,且所述结构
    单元A、所述结构单元B和所述结构单元C的重量比为1:0.001-10:0.001-10,
    所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量为3000万-3800万,

    其中,R1、R2、R6、R7、R10和R11各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3为C1-C14的亚烷基,R4和R5各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8和
    R9各自独立地为C1-C4的烷基,R12、R13、R14、R15和R16各自独立地为C1-C3
    的亚烷基,R17、R18和R19各自独立地为C1-C3的烷基,n为1-15中任意的
    整数,M1和M2各自独立地为H、Na或者K。
    2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺共聚物,其中,所述结构单元B为
    具有式(2)-式(4)所示结构的单元中的至少一种以及式(7)所示结构的
    单元:

    其中,M3为K或Na。
    3.根据权利要求2所述的丙烯酰胺共聚物,其中,式(1)所示结构的
    单元、式(2)-式(4)所示结构的单元中的至少一种、式(6)所示结构的
    单元和式(7)所示结构的单元的重量比为1:0.001-10:0.001-10:0.1-1,
    优选为1:0.01-1.5:0.01-0.2:0.1-1;所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量为
    3200万-3500万。
    4.根据权利要求1-3中任意一项所述的丙烯酰胺共聚物,其中,R2和
    R7各自独立地为氢或甲基,R6为氢,R3为C1-C4的亚烷基,R4和R5各自独
    立地为甲基,R8和R9各自独立地为甲基或乙基,M1为氢;所述结构单元C
    中,R12、R13、R14、R15和R16各自独立地为亚甲基,R17、R18和R19各自独
    立地为甲基,n为1-11中任意的整数。
    5.一种丙烯酰胺共聚物的制备方法,该制备方法包括:在溶液聚合反
    应条件下,在引发剂存在下,使一种单体混合物在水中进行聚合反应,其特
    征在于,所述单体混合物含有单体E、单体F和单体G,所述单体E为具有
    式(8)所示结构的单体,所述单体F为具有式(9)-式(12)所示结构的
    单体中的至少一种,所述单体G为具有式(13)所示结构的单体,且所述单
    体E、所述单体F和所述单体G的重量比为1:0.001-10:0.001-10;所述溶
    液聚合反应条件使得聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为3000万-3800
    万,

    其中,R1’、R2’、R6’、R7’、R10’和R11’各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3’为C1-C14的亚烷基,R4’和R5’各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8’和
    R9’各自独立地为C1-C4的烷基,R12’、R13’、R14’、R15’和R16’各自独立地为
    C1-C3的亚烷基,R17’、R18’和R19’各自独立地为C1-C3的烷基,n’为1-15
    中任意的整数,M1’和M2’各自独立地为H、Na或者K。
    6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述单体F为具有式(9)-式
    (11)所示结构的单体中的至少一种,且R2’和R7’各自独立地为氢或甲基,
    R6’为氢,R3’为C1-C4的亚烷基,R4’和R5’各自独立地为甲基,R8’和R9’各
    自独立地为甲基或乙基,M1’为氢;所述单体G中,R12’、R13’、R14’、R15’
    和R16’各自独立地为亚甲基,R17’、R18’和R19’各自独立地为甲基,n’为1-11
    中任意的整数。
    7.根据权利要求5所述的方法,其中,所述溶液聚合反应开始时,所
    述单体混合物的重量与水和单体混合物的总重量的比例为0.15-0.4:1,优选
    为0.2-0.3:1。
    8.根据权利要求5所述的方法,其中,所述引发剂选自偶氮系引发剂
    和氧化还原系引发剂,所述偶氮系引发剂的用量为单体混合物中单体的总重
    量的0.0001-0.1重量%,所述氧化还原系引发剂的用量为单体混合物中单体
    的总重量的0.0002-0.3重量%;所述偶氮系引发剂为水溶性偶氮系引发剂,
    所述氧化还原系引发剂包括氧化剂和还原剂,所述还原剂为无机还原剂和/
    或有机还原剂,且所述氧化剂与所述还原剂的重量比为0.1-1:1;优选地,
    所述水溶性偶氮系引发剂选自2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮
    双(2-咪唑啉丙烷)二盐酸盐和4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)中的至少一种;所述氧
    化剂选自过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、2,5-二甲基-2,5-双(过
    氧化氢)己烷、过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种;所述无机还
    原剂选自硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铜、亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸
    氢铵、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、雕白粉和亚硫酸氢钠中的至
    少一种;所述有机还原剂选自N,N-二甲基乙醇胺、N,N’-二甲基哌嗪、
    N,N,N’,N’-四甲基脲素和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺中的至少一种。
    9.根据权利要求5所述的方法,其中,所述溶液聚合反应在惰性气氛
    下进行,所述溶液聚合反应条件包括:聚合反应的起始温度为-10℃至20℃,
    时间为2-12小时,pH值为4-12。
    10.根据权利要求5-9中任意一项所述的方法,其中,所述单体F为具
    有式(9)-式(11)所示结构的单体中的至少一种时,所述方法还包括对聚
    合反应后所得聚合物进行水解和干燥,所述水解使得聚合反应后所得聚合物
    的水解度为10-30%;优选地,所述水解条件包括:温度为50-110℃,时间
    为0.5-6小时;所述干燥的条件包括:温度为40-120℃,时间为0.2-4小时。
    11.权利要求5-10中任意一项所述的方法制得的丙烯酰胺共聚物。
    12.权利要求1-4和11中任意一项所述的丙烯酰胺共聚物作为驱油剂
    的应用。

    说明书

    一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用

    技术领域

    本发明涉及一种丙烯酰胺共聚物、一种丙烯酰胺共聚物的制备方法、由
    该方法制备的丙烯酰胺共聚物以及所述丙烯酰胺共聚物的应用。

    背景技术

    聚合物驱主要是通过注入一定规模的聚合物溶液,增加驱替液粘度,降
    低油层水相渗透率来降低流度比、调整吸水剖面,以达到提高驱替相体积的
    目的,进而提高采收率。

    作为主要的聚合物驱油剂,部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在常规油藏
    三次采油(EOB)技术中,已经得到大规模推广和应用,为油田稳产和增产
    发挥了重要作用。随着常规油藏储量的减少,高温高盐油藏使得HPAM的应
    用面临着诸多难题,主要体现在开采高温高盐油藏时的高温、高盐和溶液中
    溶解氧产生的复合作用使得HPAM溶液粘度大幅降低,导致HPAM驱油效
    果不显著。研究表明,当温度高于70℃,HPAM的酰氨基水解反应生成羧基
    显著加剧,当水解度达到40%以上,羧基就很容易和溶液中Ca2+、Mg2+离子
    生成沉淀,使溶液粘度损失。此外,在高温下,空气中氧和溶液中存在溶解
    氧时,也会引起聚合物主链断裂使溶液粘度显著下降。

    为了提高聚丙烯酰胺的耐温抗盐性能,国内外进行了大量攻关研究,主
    要围绕聚合物的链尺度、链尺度分布、构筑单元组成、微观序列结构开展大
    量相关研究工作,如耐温抗盐单体聚合物、疏水缔合聚合物、两性聚合物、
    复合型聚合物、梳形聚合物、模板聚合物和表面活性聚合物等。如题为
    “AMPS/AM共聚物的低温合成和性能”(常志英,高分子材料科学与工程,
    1997,13,16)以丙烯酰胺(AM)和耐温耐盐单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺
    酸(AMPS)共聚合成二元共聚物。如CN101260171A公开一种梳型结构活性
    聚合物及其制备工艺与应用,通过聚氨酯类活性大单体与丙烯酰胺等单体共
    聚合成具有增粘性和降低界面张力目标产物。上述两种方法得到的聚合物各
    具其特点,在某些性能如耐温性、抗盐性、抗剪切性和表面活性指标上较传
    统的聚丙烯酰胺的确有所提高,但工艺操作相对繁琐,且得到产物分子量小
    (不超过2000万),导致聚合物的适用受到限制。

    发明内容

    本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷,提供一种丙烯酰胺共聚
    物、一种丙烯酰胺共聚物的制备方法、由该方法制备的丙烯酰胺共聚物以及
    所述丙烯酰胺共聚物的应用。

    本发明提供一种丙烯酰胺共聚物,其中,该丙烯酰胺共聚物含有结构单
    元A、结构单元B和结构单元C,其中,所述结构单元A为具有式(1)所
    示结构的单元,所述结构单元B为具有式(2)-式(5)所示结构的单元中
    的至少一种,所述结构单元C为具有式(6)所示结构的单元,且所述结构
    单元A、所述结构单元B和所述结构单元C的重量比为1:0.001-10:0.001-10,
    所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量为3000万-3800万,



    其中,R1、R2、R6、R7、R10和R11各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3为C1-C14的亚烷基,R4和R5各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8和
    R9各自独立地为C1-C4的烷基,R12、R13、R14、R15和R16各自独立地为C1-C3
    的亚烷基,R17、R18和R19各自独立地为C1-C3的烷基,n为1-15中任意的
    整数,M1和M2各自独立地为H、Na或者K。

    本发明的发明人发现,本发明的丙烯酰胺共聚物分子链的主链主要由丙
    烯酰胺的结构单元与耐温抗盐单体的结构单元构成,在保证聚合物水溶性同
    时,可以提高聚合物分子的耐温抗盐性能。此外,共聚物支链由表面活性功
    能单体的结构单元构成,具有产生分子间缔合作用,增加分子运动的松弛时
    间,提高溶液粘弹性和降低油水界面张力的作用。

    本发明还提供一种丙烯酰胺共聚物的制备方法,该制备方法包括:在溶
    液聚合反应条件下,在引发剂存在下,使一种单体混合物在水中进行聚合反
    应,其中,所述单体混合物含有单体E、单体F和单体G,所述单体E为具
    有式(8)所示结构的单体,所述单体F为具有式(9)-式(12)所示结构
    的单体中的至少一种,所述单体G为具有式(13)所示结构的单体,且所述
    单体E、所述单体F和所述单体G的重量比为1:0.001-10:0.001-10;所述
    溶液聚合反应条件使得聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为3000万-3800
    万,


    其中,R1’、R2’、R6’、R7’、R10’和R11’各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3’为C1-C14的亚烷基,R4’和R5’各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8’和
    R9’各自独立地为C1-C4的烷基,R12’、R13’、R14’、R15’和R16’各自独立地为
    C1-C3的亚烷基,R17’、R18’和R19’各自独立地为C1-C3的烷基,n’为1-15
    中任意的整数,M1’和M2’各自独立地为H、Na或者K。

    本发明还提供了由上述方法制备的丙烯酰胺共聚物。

    此外,本发明还提供了上述丙烯酰胺共聚物作为驱油剂的应用。

    本发明提供的丙烯酰胺共聚物具有水溶性好、残余单体含量低、分子量
    高的特点,特别是在高温和高盐的条件下,溶液的表观粘度较常规聚丙烯酰
    胺有大幅提升。具体地,本发明的丙烯酰胺共聚物分子量最高可达3450万,
    特别是在高矿化度32000mg/L和高温95℃的条件下,溶液的表观粘度最高
    可达26.0mPa·s,而市售高分子量聚丙烯酰胺的分子量仅在2600万左右,溶
    液的表观粘度仅为8.9mPa·s,与市售产品相比,本发明的丙烯酰胺共聚物具
    有大幅增稠优势,可以作为高温高盐油藏三次采油驱油剂。

    本发明提供的丙烯酰胺共聚物的制备方法步骤简单,制得丙烯酰胺共聚
    物具有水溶性好、残余单体含量低、分子量高的特点,特别是在高温和高盐
    的条件下,含有本发明的丙烯酰胺共聚物的溶液的表观粘度较常规聚丙烯酰
    胺有大幅提升,可以作为高温高盐油藏三次采油驱油剂。

    本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

    具体实施方式

    以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描
    述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

    本发明提供一种丙烯酰胺共聚物,其中,该丙烯酰胺共聚物含有结构单
    元A、结构单元B和结构单元C,其中,所述结构单元A为具有式(1)所
    示结构的单元,所述结构单元B为具有式(2)-式(5)所示结构的单元中
    的至少一种,所述结构单元C为具有式(6)所示结构的单元,且所述结构
    单元A、所述结构单元B和所述结构单元C的重量比为1:0.001-10:0.001-10,
    优选为1:0.01-1.5:0.01-0.2,进一步优选为1:0.01-1:0.01-0.1;所述丙烯
    酰胺共聚物的粘均分子量为3000万-3800万,优选为3200万-3500万;


    其中,R1、R2、R6、R7、R10和R11各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3为C1-C14的亚烷基,R4和R5各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8和
    R9各自独立地为C1-C4的烷基,R12、R13、R14、R15和R16各自独立地为C1-C3
    的亚烷基,R17、R18和R19各自独立地为C1-C3的烷基,n为1-15中任意的
    整数,M1和M2各自独立为H、Na或者K。

    在本发明中,所述C1-C4的烷基可以是直链的,也可以是支链的。所述
    C1-C4的烷基的实例可以包括:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲
    丁基、异丁基和叔丁基。

    本发明中,所述C1-C14的亚烷基可以是直链或支链的,所述C1-C14
    的亚烷基的实例可以包括但不限于:亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、
    亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基和亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚叔戊
    基、亚新戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、亚正壬基、亚正癸基、
    亚正十一基、亚正十二基、亚正十三基和亚正十四基。所述亚烷基是指烷
    烃失去两个氢原子后的残基,所述两个氢原子可以为同一个碳原子上的两个
    氢原子,也可以不同碳原子上的两个氢原子,可以是直链的,也可以是支链
    的,例如,所述亚乙基可以是-CH2CH2-或-CH(CH3)-。

    在本发明中,所述C1-C15的烷基可以是直链的,也可以是支链的。所
    述C1-C15的烷基的实例可以包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、
    正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正
    己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正
    十三烷基、正十四烷基、正十五烷基。

    本发明中,尽管只要含有结构单元A、结构单元B和结构单元C并且
    符合上述比例关系即可实现本发明的目的,但优选情况下,以所述丙烯酰胺
    共聚物的总量为基准,所述结构单元A的含量为30-99重量%。

    根据本发明,为了使丙烯酰胺共聚物具有良好的粘弹性,优选情况下,
    所述结构单元B为具有式(2)-式(4)所示结构的单元中的至少一种以及
    式(7)所示结构的单元:


    其中,M2为K或Na,优选为Na;R1如上文所定义。

    本发明对式(7)所示结构的单元的含量没有特别要求,例如,优选地,
    式(1)所示结构的单元、式(2)-式(4)所示结构的单元中的至少一种、
    式(6)所示结构的单元和式(7)所示结构的单元的重量比为1:0.001-10:
    0.001-10:0.1-1,更优选为1:0.01-1.5:0.01-0.2:0.1-1,进一步优选为1:
    0.01-1:0.01-0.1:0.1-1。

    优选地,所述式(7)所示的丙烯酸盐结构单元可以由丙烯酸盐单体原
    料进行聚合得到或者由部分丙烯酰胺结构单元即式(1)所示的结构单元通
    过水解得到,进一步优选地,式(7)所示的结构单元由部分丙烯酰胺结构
    单元即式(1)所示的结构单元通过水解得到。本领域的技术人员可以知晓
    的是,水解的过程包括将水解剂与丙烯酰胺共聚物反应,优选地,所述水解
    剂的用量使得丙烯酰胺共聚物的水解度为10-30%。

    在本发明中,所述水解的条件没有特别地限定,优选情况下,所述水解
    的条件包括:温度为50-110℃,优选为70-90℃;时间为0.5-6小时,优选为
    1-4小时。

    在本发明中,所述水解度是指丙烯酸盐结构单元的摩尔数占本发明的丙
    烯酰胺共聚物的结构单元的总摩尔数的百分比。所述水解度由本发明所述水
    解剂的投料量确定。

    在本发明中,水解剂为本领域常用的各种能够实现上述目的的无机碱性
    化合物,可以选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种。所述水解
    剂的用量可以根据丙烯酰胺共聚物的水解度进行适当的选择,以使丙烯酰胺
    共聚物的水解度满足使用要求为准。

    本领域的技术人员可以知晓的是,通过调节无机碱性化合物的用量,可
    以得到不同水解度的丙烯酰胺共聚物。在本发明中,所述无机碱性化合物的
    摩尔数等于式(7)所示结构的丙烯酸盐结构单元的摩尔数。

    本发明的发明人在研究中发现,由特定的结构单元A、结构单元B、结
    构单元C组成的聚合物用于驱油剂时能取得较好的驱油效果好。例如,优选
    地,R2和R7各自独立地为氢或甲基;R6为氢;R3为C1-C4的亚烷基,R4
    和R5各自独立地为甲基;R8和R9各自独立地为甲基或乙基,M1为氢;所
    述结构单元C中,R12、R13、R14、R15和R16各自独立地为亚甲基,R17、R18
    和R19各自独立地为甲基,n为1-11中任意的整数,进一步优选地,所述具
    有结构单元C为具有式(14)所示的单元,


    本发明还提供一种丙烯酰胺共聚物的制备方法,该制备方法包括:在溶
    液聚合反应条件下,在引发剂存在下,使一种单体混合物在水中进行聚合反
    应,其中,所述单体混合物含有单体E、单体F和单体G,所述单体E为具
    有式(8)所示结构的单体,所述单体F为具有式(9)-式(12)所示结构
    的单体中的至少一种,所述单体G为具有式(13)所示结构的单体,且所述
    单体E、所述单体F和所述单体G的重量比为1:0.001-10:0.001-10,更优
    选为1:0.01-1.5:0.01-0.2,最优选为1:0.01-1:0.01-0.1;所述溶液聚合反
    应条件使得聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为3000万-3800万,优选为
    3200万-3500万,



    其中,R1’、R2’、R6’、R7’、R10’和R11’各自独立地为氢或C1-C4的烷基,
    R3’为C1-C14的亚烷基,R4’和R5’各自独立地为氢或C1-C15的烷基,R8’和
    R9’各自独立地为C1-C4的烷基,R12’、R13’、R14’、R15’和R16’各自独立地为
    C1-C3的亚烷基,R17’、R18’和R19’各自独立地为C1-C3的烷基,n’为1-15
    中任意的整数,M1’和M2’各自独立地为H、Na或者K。

    在本发明中,单体E优选为单体混合物总质量的30-99重量%。

    在本发明中,所述单体F为耐温抗盐单体,所述单体F的例子可以为但
    不限于:丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-
    二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡硌烷酮,2-丙烯酰胺基-十二烷磺酸、2-丙烯酰
    胺基-十四烷磺酸、2-丙烯酰胺基-十六烷磺酸中的一种或几种。

    本发明的发明人在研究中发现,当选择特定的单体E、单体F与单体G
    进行反应时,能够进一步提高所得的聚合物的驱油效果。例如,优选地,所
    述单体F为式(9)-式(11)所示结构的单体中的至少一种,且R2’和R7’
    各自独立地为氢或甲基,R6’为氢,R3’为C1-C4的亚烷基,R4’和R5’各自独
    立地为甲基,R8’和R9’各自独立地为甲基或乙基,M1’为氢;所述单体G中,
    R12’、R13’、R14’、R15’和R16’各自独立地为亚甲基,R17’、R18’和R19’各自独
    立地为甲基,n’为1-11中任意的整数。进一步优选地,所述单体G为具有
    式(15)所示结构的单体,


    在本发明中,所述单体G可以根据本领域的常规方法进行制备,例如根
    据文献Percec,V.;Cho,W.D.;Mosier,P.E.;Ungar,G.;Yeardley,D.J.P.J.Am.
    Chem.Soc.1998,120,11061-11070中的方法通过Williamson反应合成。

    根据本发明,所述溶液聚合反应在水中进行,所述溶液聚合反应开始时,
    所述单体混合物的重量与水和单体混合物的总重量的比例没有特别的限定,
    可以在较宽的范围内变动,优选情况下,所述单体混合物的重量与水和单体
    混合物的总重量的比例为0.15-0.4:1,进一步优选为0.2-0.3:1。

    在本发明中,所述引发剂可以为本领域各种引发剂。例如,所述引发剂
    可以选自偶氮系引发剂和/或氧化还原体系引发剂,优选为偶氮系引发剂和氧
    化还原体系引发剂。所述偶氮系引发剂的用量为单体混合物中单体的总重量
    的0.0001-0.1重量%,优选为0.001-0.05重量%;所述氧化还原系引发剂的
    用量为单体混合物中单体的总重量的0.0002-0.3重量%,优选为0.002-0.15
    重量%。所述偶氮系引发剂优选为水溶性偶氮系引发剂,所述氧化还原系引
    发剂包括氧化剂和还原剂,所述还原剂为无机还原剂和/或有机还原剂,且所
    述氧化剂与所述还原剂的重量比为0.1-1:1。

    在本发明中,所述水溶性偶氮系引发剂优选为2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)
    二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-咪唑啉丙烷)二盐酸盐和4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)中
    的至少一种,进一步优选为2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐。

    在本发明中,所述氧化剂可以选自过氧化酰、氢过氧化物和过硫酸盐中
    的至少一种,优选为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、2,5-二甲
    基-2,5-双(过氧化氢)己烷、过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种,
    进一步优选为过硫酸铵和/或过硫酸钾。

    在本发明中,所述还原剂可以为无机还原剂和/或有机还原剂,优选为
    无机还原剂和有机还原剂。所述无机还原剂可以选自硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、
    氯化亚铜、亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠、
    硫代硫酸钾、雕白粉和亚硫酸氢钠中的至少一种,优选为亚硫酸氢钠;所述
    有机还原剂优选为胺类还原剂,所述胺类还原剂优选为N,N-二甲基乙醇胺、
    N,N’-二甲基哌嗪、N,N,N’,N’-四甲基脲素和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺中的至
    少一种,进一步优选为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。

    在本发明的一种优选实施方式中,所述引发剂为2,2’-偶氮双(2-脒基丙
    烷)二盐酸盐、过硫酸铵、亚硫酸氢钠和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。

    根据本发明,所述溶液聚合反应的条件可以为本领域常规的条件。例如,
    所述聚合反应在惰性气体存在下进行,所述聚合反应条件可以包括:聚合反
    应的起始温度为-10℃至20℃,优选5℃至15℃;时间为2-12小时,优选4-8
    小时;pH值为4-12,优选为5-10。

    所述惰性气体为不与原料和产物发生反应的气体,例如可以为本领域常
    规的氮气或元素周期表中第零族元素气体中的至少一种,优选为氮气。

    所述pH值可以通过向聚合体系中加入pH调节剂获得,所述pH调节剂
    可以为本领域常规的各种酸性pH调节剂和/或碱性pH调节剂,所述碱性pH
    调节剂可以为无机碱性化合物,例如氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少
    一种,优选为氢氧化钠;所述酸性pH调节剂可以为盐酸、硫酸和硝酸中的
    一种或多种。

    根据本发明,优选地,所述单体F为具有式(9)-式(11)所示结构的
    单体中的至少一种时,所述方法还包括将聚合反应后所得聚合物进行水解和
    干燥,所述水解使得聚合反应后所得聚合物的水解度可以为10-30%。本领
    域的技术人员可以知晓的是,水解的过程包括将水解剂与聚合物反应。通过
    水解,部分丙烯酰胺结构单元即式(1)所示的结构单元转变成丙烯酸盐结
    构单元,即,本发明式(7)所示结构的单元。

    在本发明中,所述水解的条件没有特别地限定,优选情况下,所述水解
    的条件包括:温度为50-110℃,优选为70-90℃;时间为0.5-6小时,优选为
    1-4小时。

    在本发明中,所述水解度是指丙烯酸盐结构单元的摩尔数占本发明的丙
    烯酰胺共聚物的结构单元的总摩尔数的百分比。所述水解度由本发明所述水
    解剂的投料量确定。

    在本发明中,水解剂为本领域常用的各种能够实现上述目的的无机碱性
    化合物,可以选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种。所述水解
    剂的用量可以根据丙烯酰胺共聚物的水解度进行适当的选择,以使丙烯酰胺
    共聚物的水解度满足使用要求为准,优选无机碱性化合物的用量使得丙烯酰
    胺共聚物的水解度为10-30%。

    本领域的技术人员可以知晓的是,通过调节无机碱性化合物的用量,可
    以得到不同水解度的丙烯酰胺共聚物。

    在本发明中,所述无机碱性化合物的摩尔数等于丙烯酸盐结构单元的摩
    尔数。

    根据本发明,本发明对干燥条件无特殊要求,所述干燥方法可以采用热
    风干燥法,所述热风干燥温度可以为40-120℃,优选为70-90℃;时间为0.2-4
    小时,优选为0.5-2小时。

    此外,本发明的制备方法还包括将干燥得到的产物进行粉碎和筛分,所
    述粉碎和筛分的条件可以根据现有技术进行合理地选择,在此不再赘述。

    在本发明的一种优选的实施方式中,所述丙烯酰胺共聚物的制备方法包
    括如下步骤:

    (1)将丙烯酰胺单体、耐温抗盐单体、表面活性功能单体和水混合形
    成共聚单体水溶液,用无机碱性化合物调节pH至4-12,控制溶液聚合的起
    始温度为-10℃至20℃;

    (2)向共聚单体水溶液中通氮气进行除氧,除氧30分钟以上;

    (3)在通氮气条件下,向单体水溶液加入复合引发体系,进行绝热聚
    合,得到共聚物凝胶;

    (4)将共聚物凝胶进行一次造粒、水解、二次造粒、干燥、粉碎和筛
    分得到耐温抗盐的丙烯酰胺共聚物产品。

    根据本发明,步骤(1)中,所述耐温抗盐单体为本发明所述单体F,
    所述表面活性功能单体即为本发明所述单体G,所述无机碱性化合物用于调
    节含有丙烯酰胺、耐温抗盐单体和表面活性单体的水溶液的pH值。所述无
    机碱性化合物可以为氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种,优选为氢
    氧化钠。

    本发明还提供了根据上述方法制得的丙烯酰胺共聚物。

    此外,本发明还提供了所述丙烯酰胺共聚物在驱油剂中的应用。本发明
    提供的丙烯酰胺共聚物尤其适用作为高温高盐油藏三次采油驱油剂。应用的
    方法可以参照现有技术,在此不再赘述。

    以下实施例中,产品的性能测试采用以下方法进行:

    1、根据GB12005.2-89中规定的方法来测定固含量;

    2、根据GB12005.8-89中规定的方法测定溶解时间;

    3、根据GB12005.1-89中规定的方法来测定特性粘数;

    4、根据GB12005.10-92中规定的方法采用公式M=([η]/K)1/α来计算聚合
    物的粘均分子量,其中,K=4.75×10-3,α=0.80,[η]为特性粘数;

    5、聚合物溶液的表观粘度是用矿化度32000mg/L的盐水将聚合物配成
    1500mg/L的溶液,用Brookfield粘度计在95℃,7.34s-1条件下测定。

    6、根据中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH10201572-2006测
    定聚合物的水溶液的滤过比、不溶物含量和AM残余单体含量。

    以下实施例中,在商购自北京胜凯达粉粒体设备有限公司的型号为
    SLG(J)-120的造?;辖性炝?,在商购自北京胜凯达粉粒体设备有限公司
    的型号为DGF的粉碎机上进行粉碎。

    以下实施例中,丙烯酰胺商购自宝莫生物化工股份有限公司,2-丙烯酰
    胺基-2-甲基丙磺酸商购自厦门长天企业有限公司,N-乙烯基吡咯烷酮、2,2’-
    偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐商购自Aldrich公司。所述式(15)所示的单体参
    照文献Percec,V.;Cho,W.D.;Mosier,P.E.;Ungar,G.;Yeardley,D.J.P.J.Am.
    Chem.Soc.1998,120,11061-11070的方法通过Williamson反应制备。

    实施例1

    本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺共聚物的制备方法

    在烧杯中加入1000克丙烯酰胺(AM)、10克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺
    酸和10克如式(15)所示结构的表面活性功能单体,4080克去离子水,搅
    拌状态下,用冷冻盐水控制溶液温度5℃,加入氢氧化钠调节pH至7。将单
    体溶液转移至聚合瓶中,加入10.2毫克水溶性偶氮引发剂2,2’-偶氮双(2-脒
    基丙烷)二盐酸盐和10.2毫克胺类N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,通高纯氮气除
    氧0.5小时,加入10.2毫克亚硫酸氢钠和10.2毫克过硫酸铵,继续通氮气直
    至聚合瓶中热电偶开始升温,反应时间8小时。将胶体取出,通过造?;?br />粒成4-6毫米的共聚物胶粒。将得到的共聚物胶粒与113克的氢氧化钠粒碱
    捏合接触,在温度90℃下水解0.5小时,经二次造粒后,进行干燥,通过粉
    碎筛分得到20-80目的产品。得到的丙烯酰胺共聚物的性能列于表1中。

    实施例2

    本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺共聚物的制备方法

    在烧杯中加入1000克丙烯酰胺(AM)、1000克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙
    磺酸和100克如式(15)所示结构的表面活性功能单体,4900克去离子水,
    搅拌状态下,用冷冻盐水控制溶液温度15℃,加入氢氧化钠调节pH至7。
    将单体溶液转移至聚合瓶中,加入1.05克水溶性偶氮引发剂2,2’-偶氮双(2-
    脒基丙烷)二盐酸盐和1.05克胺类N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,通高纯氮气除
    氧0.5小时,加入1.05克亚硫酸氢钠和1.05克过硫酸铵,继续通氮气直至聚
    合瓶中热电偶开始升温,反应时间4小时。将胶体取出,通过造?;炝3?br />4-6毫米的共聚物胶粒。将得到的共聚物胶粒与151.9克的氢氧化钠粒碱捏
    合接触,在温度70℃下水解4小时,经二次造粒后,进行干燥,通过粉碎筛
    分得到20-80目的产品。得到的丙烯酰胺共聚物的性能列于表1中。

    实施例3

    本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺共聚物的制备方法

    在烧杯中加入1000克丙烯酰胺(AM)、100克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙
    磺酸和50克如式(15)所示结构的表面活性功能单体,3450克去离子水,
    搅拌状态下,用冷冻盐水控制溶液温度10℃,加入氢氧化钠调节pH至7。
    将单体溶液转移至聚合瓶中,加入115毫克水溶性偶氮引发剂2,2’-偶氮双(2-
    脒基丙烷)二盐酸盐和115毫克胺类N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,通高纯氮气除
    氧0.5小时,加入115毫克亚硫酸氢钠和115毫克过硫酸铵,继续通氮气直
    至聚合瓶中热电偶开始升温,反应时间6小时。将胶体取出,通过造?;?br />粒成4-6毫米的共聚物胶粒。将得到的共聚物胶粒与116.8克的氢氧化钠粒
    碱捏合接触,在温度80℃下水解2小时,经二次造粒后,进行干燥,通过粉
    碎筛分得到20-80目的产品。得到的丙烯酰胺共聚物的性能列于表1中。

    实施例4

    在烧杯中加入1000克丙烯酰胺(AM)、50克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺
    酸、50克N,N-二甲基丙烯酰胺(0.504mol)和50克如式(15)所示结构的
    表面活性功能单体,3450克去离子水,搅拌状态下,用冷冻盐水控制溶液温
    度10℃,加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液转移至聚合瓶中,加入115
    毫克水溶性偶氮引发剂2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐和115毫克胺类
    N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,通高纯氮气除氧0.5小时,加入115毫克亚硫酸
    氢钠和115毫克过硫酸铵,继续通氮气直至聚合瓶中热电偶开始升温,反应
    时间6小时。将胶体取出,通过造?;炝3?-6毫米的共聚物胶粒。将得
    到的共聚物胶粒与118.9克的氢氧化钠粒碱捏合接触,在温度80℃下水解2
    小时,经二次造粒后,进行干燥,通过粉碎筛分得到20-80目的产品。得到
    的丙烯酰胺共聚物的性能列于表1中。

    实施例5

    在烧杯中加入1000克丙烯酰胺(AM)、50克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺
    酸、50克N-乙烯基吡硌烷酮和50克如式(15)所示结构的表面活性功能单
    体,3450克去离子水,搅拌状态下,用冷冻盐水控制溶液温度10℃,加入
    氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液转移至聚合瓶中,加入115毫克水溶性
    偶氮引发剂2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐和115毫克胺类N,N,N’,N’-四
    甲基乙二胺,通高纯氮气除氧0.5小时,加入115毫克亚硫酸氢钠和115毫
    克过硫酸铵,继续通氮气直至聚合瓶中热电偶开始升温,反应时间6小时。
    将胶体取出,通过造?;炝3?-6毫米的共聚物胶粒。将得到的共聚物胶
    粒与118.4克的氢氧化钠粒碱捏合接触,在温度80℃下水解2小时,经二次
    造粒后,进行干燥,通过粉碎筛分得到20-80目的产品。得到的丙烯酰胺共
    聚物的性能列于表1中。

    实施例6

    采用与实施例2相同的方法制备丙烯酰胺共聚物,不同的是,不经过水
    解,即没有进行实施例2中的将得到的共聚物胶粒与氢氧化钠粒碱捏合接触,
    在70℃下水解4小时的步骤。得到的丙烯酰胺共聚物的性能列于表1中。

    对比例1

    采用与实施例1相同的方法制备丙烯酰胺共聚物,不同的是,不加入如
    式(15)所示结构的表面活性功能单体,得到的丙烯酰胺共聚物的性能列于
    表1中。

    表1


    结合表1的数据可知,实施例1得到的丙烯酰胺共聚物分子量可以达到
    3450万,而对比例1得到丙烯酰胺共聚物产品分子量仅为2800万,实施例
    1较对比例1得到的共聚物分子量提高近650万,相应95℃表观粘度提高
    12mPa·s。说明本发明中表面活性功能单体的引入更有利于提高共聚物的分
    子量和高温条件下共聚物溶液的表观粘度。

    将实施例2与实施例6相比,实施例6中得到丙烯酰胺共聚物的分子量
    为3050万,95℃相应表观粘度为17.0mPa·s,均低于实施例2的指标结果。
    说明在共聚物结构中适当引入丙烯酸钠结构单元更有利于提高共聚物的分
    子量和高温条件下的共聚物溶液的表观粘度。

    以实施例1为例,本发明得到的耐温抗盐丙烯酰胺共聚物在高矿化度
    32000mg/L,高温95℃条件下,溶液观粘度可达26.0mPa·s,而市售高分子
    量聚丙烯酰胺溶液表观粘度仅为8.9mPa·s,与市售产品相比,本发明的丙烯
    酰胺共聚物具有大幅增稠优势。据此,可知本发明提供的丙烯酰胺共聚物具
    有良好的耐温抗盐性能。

    以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实
    施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方
    案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的?;し段?。另外需要说
    明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情
    况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明
    对各种可能的组合方式不再另行说明。

    此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其
    不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

       内容来自专利网重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn转载请标明出处

    关于本文
    本文标题:一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6107525.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 浪潮孙丕恕从信息时代到智能时代 人工智能价值将爆发式释放 2019-12-21
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 重庆时时彩助赢软件 体彩大乐透开奖直播造假 湖北30选5 悠洋棋牌安卓 成都麻将打5元算法图片 龙江麻将微乐 淘宝快3走势图 五分彩骗局步骤 免费彩票软件网站 6603千炮捕鱼 河北20选5预测专家 重庆幸运农场骗局 天津时时彩走势 昆山游戏大厅百搭麻将 湖南快乐10分中奖助手下载 青海十一选五昨天开奖结果查询