專利名稱：一種在低碳溶劑中合成檸檬酸鋁交聯(lián)劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在低碳溶劑中合成檸檬酸鋁的方法。
背景技術(shù)：
隨著一次、二次采油時(shí)代的結(jié)束，油田地層的封堵性能不斷下降而造成產(chǎn)油率越來越低，單純的水驅(qū)和聚合物驅(qū)已經(jīng)很難達(dá)到較高的采收率。因此，三次采油中，加入一種助劑使之與聚合物交聯(lián)以增大殘余阻力系數(shù)。應(yīng)用最廣泛的聚合物是部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，而助劑主要為檸檬酸鋁，它較之最早的醋酸鉻、檸檬酸鉻，具有環(huán)境友好性。在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)上查得2002年7月24日公告了 “高鋁含量檸檬酸鋁交聯(lián)劑的制備方法”的專利，專利號(hào)CN1359967A。該交聯(lián)劑是由檸檬酸與鋁鹽在水溶液中反應(yīng)，使用無機(jī)堿調(diào)整pH值后而得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供在低碳溶劑中合成檸檬酸鋁交聯(lián)劑的方法，本交聯(lián)劑用于三次采油中凝膠體系，可與部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物溶液交聯(lián)，形成凝膠，使得該交聯(lián)體系在三次采油中具有深部調(diào)剖和驅(qū)油特性。采用本方法合成的檸檬酸鋁交聯(lián)劑成膠性能穩(wěn)定；成膠時(shí)間可控；不含硫酸根、硝酸根離子；合成工藝平緩易于操作，無工業(yè)廢料產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。本發(fā)明所述的一種低碳溶劑中合成檸檬酸鋁交聯(lián)劑的方法，以低碳醇為介質(zhì)溶齊U，鋁離子由六水合氯化鋁提供，其制備步驟如下方法①、兩種低碳醇按比例混合后，加入檸檬酸溶解；②、在攪拌下加入六水合氯化鋁，然后升溫至40-80°C反應(yīng)4小時(shí)；③、在攪拌下加入氫氧化鈉，使pH值=5. 5 8. 5，得到檸檬酸鋁交聯(lián)劑產(chǎn)品。檸檬酸鋁與六水合氯化鋁的摩爾比為2 : I I : I。選擇低碳醇能溶解檸檬酸鋁，同時(shí)能與水互溶。所加入的氫氧化鈉采用質(zhì)量濃度為20 25%的氫氧化鈉溶液。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為在兩種低碳醇的混合溶液里檸檬酸與六水合氯化鋁進(jìn)行反應(yīng)，使用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值的方法合成檸檬酸鋁交聯(lián)劑。其特殊之處在于反應(yīng)條件溫和易于工業(yè)化生產(chǎn)，低碳醇溶劑無需回收，節(jié)能環(huán)保。生成的檸檬酸鋁交聯(lián)劑成膠性能穩(wěn)定，成膠時(shí)間可控。(I)化學(xué)原料重量配比為(以下單位為質(zhì)量)甲醇100 140份 乙醇 40 60份
豐寧檬酸40 100份
六水合氯化鋁30 60份
氫氧化鈉2 10份 水 20 30份(2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為
在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至50°C，反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在5. 5 8. 5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑。綜上所述，本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)為I)溶劑選用甲醇和乙醇，能溶解檸檬酸，且與水能互溶；2)堿液的加入要緩慢均勻加入。3)反應(yīng)溶劑無需回收。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果采用本方法合成的檸檬酸鋁交聯(lián)劑成膠性能穩(wěn)定；成膠時(shí)間可控；不含硫酸根、硝酸根離子；合成工藝平緩易于操作，無工業(yè)廢料產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。利用該交聯(lián)劑與一定濃度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物溶液混勻后形成的凝膠，具有成膠強(qiáng)度可控，成膠時(shí)間在6-50小時(shí)可調(diào)，相比有機(jī)鉻交聯(lián)劑，具有環(huán)境友好性。在三次采油中實(shí)現(xiàn)了深部調(diào)剖和驅(qū)油的效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)化學(xué)原料按重量份配比為
甲醇120份
乙醇50份
豐寧檬酸60份
六水合氯化鋁50份
氫氧化鈉5份
水25份(2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至50°C反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在7. 5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑。實(shí)施例2(I)化學(xué)原料按重量份配比為
甲醇100份
乙醇40份
檸檬酸40份
六水合氯化鋁30份
氫氧化鈉2份
水20份(2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至40°C反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在5. 5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑。實(shí)施例3(I)化學(xué)原料按重量份配比為
甲醇140份
乙醇60份
檸檬酸100份
六水合氯化鋁60份
氫氧化鈉10份
水30份(2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至80°C反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在8. 5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑。
權(quán)利要求
1.一種在低碳溶劑中合成朽1檬酸招交聯(lián)劑的方法，其特征在于 (1)化學(xué)原料按重量份配比為 甲醇100 140份 乙醇40 60份 豐寧檬酸40 100份 六水合氯化鋁 30 60份 氫氧化鈉 2 10份 水20 30份 (2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為 在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至40-80°C反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在5. 5 8. 5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在低碳溶劑中合成檸檬酸鋁的方法；(1)化學(xué)原料按重量份配比為甲醇100～140份、乙醇40～60份、檸檬酸40～100份、六水合氯化鋁30～60份、氫氧化鈉2～10份、水20～30份(2)化學(xué)反應(yīng)工藝步驟為在常壓下，首先將甲醇和乙醇按比例混合，加入檸檬酸使其溶解完全，攪拌下加入六水合氯化鋁，升溫至40-80℃反應(yīng)4小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在5.5～8.5，最后加入剩余組分水，攪拌均勻，即得檸檬酸鋁交聯(lián)劑；采用本方法合成的檸檬酸鋁交聯(lián)劑成膠性能穩(wěn)定；成膠時(shí)間可控；不含硫酸根、硝酸根離子；合成工藝平緩易于操作，無工業(yè)廢料產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
文檔編號(hào)C07C59/265GK102898299SQ201110215308
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者徐春梅, 李憲文, 郭方元, 王興宏, 張 榮, 陳榮環(huán), 劉保徹, 吳天江, 杜彪, 潘謙宏, 楊海燕, 楊繼剛, 陳洪濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司