一种制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法，包括：在氯化-1-丁基-3-甲基咪唑溶液中加入GG和氢氧化钾溶液，获得初始溶液；将初始溶液在第一温度下加热第一时间；将初始溶液冷却至室温并加入环氧丙烷，并在第二温度下反应第二时间，获得反应产物。本发明专利技术实施例的方法中，在离子液体介质中进行反应，使得各组分都在均相的条件下进行反应，可以通过选用不同的离子液体或者改变PO的量来获得不同MS的羟丙基瓜尔胶衍生物，提高瓜尔胶或者PO的利用率；由于是在离子液体介质中进行反应，加入了KOH溶液作为催化剂，整个体系中水含量较少，极大的减少了水与PO反应的可能性。该方法简单易行，反应容易控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于石油工业领域的压裂液的制造方法，尤其是涉及。
技术介绍
压裂作为改造低渗透油层的一种增产措施在我国各油田应用越来越广泛，压裂液的发展也越来越快，全国各油田都是根据国内现有资源来研究适合于本油田使用的压裂液。如胜利油田研制的田菁胶压裂液、羟丙基田菁胶压裂液、大港油田研制的羟甲基纤维素(CMC)铬冻胶压裂液、长庆油田研制的甲叉基聚丙烯酰胺压裂液等等。为了减少压裂液残渣对地层及裂缝导流能力的伤害，90年代初又相继发展了几种低伤害压 裂液，如四川沪州天然气研究所研制的魔竿胶压裂液(CT9-1)、石油勘探开发研究院廊坊分院研制的香豆胶压裂液、胜利油田研制的SC-I型植物胶压裂液等等。这些压裂液的研制成功，对我国低渗透油田的压裂改造，都起到了极大的促进作用。瓜尔胶是一种天然的非离子亲水聚多糖，其主要成分是半乳甘露聚糖，其主链是甘露糖通过β_1，4糖苷键连接而成，侧链半乳糖则是通过α-1，6糖苷键连接在主链上。但由于瓜尔胶分子结构中只含有羟基，因此其性能单一，应用范围有限，在工业上一般都只能作为增稠剂、稳定剂和乳化剂使用。为了扩展其应用范围，人们开始尝试向瓜尔胶分子中引入羟丙基来赋予其新的性能。改性后的羟丙基瓜尔胶与原胶相比，性能有很大提高，应用领域大大拓宽。现有的一种方法是在碱催化下使用固-液非均相反应制备羟丙基瓜尔胶衍生物。该方法虽然能够得到羟丙基瓜尔胶衍生物，但是该方法由于是在非均相化条件下制备，因而瓜尔胶和环氧丙烷的利用率不高，且产物的稳定性能不好，致使产物的使用范围受到限制。现有的另一种方法是使用相转移催化剂制备羟丙基瓜尔胶的改性方法。这种方法虽然能够得到羟丙基瓜尔胶衍生物，但相转移催化剂的加入可能使瓜尔胶分子链发生降解，黏度降低，影响其使用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种简单易行、反应容易控制的制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法。本专利技术的目的之一是提供一种瓜尔胶和环氧丙烷的利用率高、获得的羟丙基瓜尔胶衍生物的稳定性好的制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法。本专利技术实施例公开的技术方案包括，其特征在于，包括在氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑溶液中加入瓜尔胶和氢氧化钾溶液，获得初始溶液；将所述初始溶液在第一温度下加热第一时间；将在第一温度下加热了第一时间的所述初始溶液冷却至室温并加入环氧丙烷，并在第二温度下反应第二时间，获得反应产物。进一步地，所述方法还包括用第一清洗液洗涤所述反应产物，并用第一转速离心清洗后的所述反应产物第三时间；用第二清洗液洗涤所述反应产物，并用第二转速离心清洗后的所述反应产物第四时间；在第三温度下烘干所述反应产物。进一步地，所述瓜尔胶和氢氧化钾溶液中，氢氧化钾与瓜尔胶的质量比为1% 10%，水与瓜尔胶的质量比为O. I O. 9。进一步地，所述第一温度为80摄氏度，所述第一时间为2小时。进一步地，所述环氧丙烷与所述瓜尔胶的质量比为O. I至100。进一步地，所述第二温度为60摄氏度至80摄氏度；所述第二时间为2小时至12小时。 进一步地，所述第一清洗液为85 %丙酮水溶液，所述第一转速为4000转/分钟，所述第三时间为15分钟。进一步地，所述第二清洗液为丙酮，所述第二转速为4000转/分钟，所述第四时间为15分钟，所述第三温度为50摄氏度。进一步地，所述氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑溶液为氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑离子液体溶液。进一步地，离子液体中所述离子为咪唑阳离子、三唑阳离子、吡咯烷阳离子、唑烷阳离、吡啶阳离子、哌啶阳离子、吗啉阳离子、季铵阳离子、季鱗阳离子、胍类阳离子、锍盐阳离子、Cl' Br' ZnCl3' SnCl3' OH' BF4' NO3' CH3COO' PF6' HSO42' SO42, Al2Cl7' Al3Cl10'Fe2Cl/ 或 Cu2Cl3'本专利技术实施例的方法中，在离子液体介质中进行反应，使得各组分都在均相的条件下进行反应，可以通过选用不同的离子液体或者改变PO的量来获得不同MS的羟丙基瓜尔胶衍生物，也可以通过选用不同的离子液体来提高瓜尔胶或者PO的利用率；由于是在离子液体介质中进行反应，加入了 KOH溶液作为催化剂，整个体系中水含量较少，与传统水溶液非均相条件相比，极大的减少了水与PO反应的可能性。本专利技术实施例中的方法简单易行，反应容易控制。附图说明图I是本专利技术一个实施例的制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法的流程示意图；图2是本专利技术另一个实施例的制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法的流程示意图。具体实施例方式如图I所示，本专利技术的一个实施例中，包括步骤10、步骤12和步骤14。在步骤10中，在氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑(BmimCl)溶液中加入瓜尔胶(GG)和氢氧化钾溶液，获得初始溶液。本专利技术的实施例中，GG和氢氧化钾溶液中各组分的量可以根据实际情况灵活设置，例如，一个实施例中，氢氧化钾与GG的质量比可以为1% 10%，水(H2O)与GG的质量比可以为O. I O. 9。在步骤12中，将该初始溶液在第一温度下加热第一时间。该第一温度和第一时间的具体的值可以根据实际情况灵活设定。例如，一个实施例中，第一温度可以为60摄氏度至80摄氏度，第一时间可以为2小时至12小时。在步骤14中，将在第一温度下加热了第一时间的初始溶液冷却至室温并加入环氧丙烷，并在第二温度下反应第二时间，获得反应产物。此时，环氧丙烷在氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑溶液和碱(即氢氧化钾)的共同催化作用下开环反应并接到瓜尔胶分子上，生成羟丙基瓜尔胶衍生物(即反应产物)。此时，获得的反应产物是粗产物。该第二温度和第二时间的具体的值可以根据实际情况灵活设定。例如，一个实施例中，第二温度可以为60摄氏度至80摄氏度，第二时间可以为2小时至12小时。本专利技术的实施例中，加入的环氧丙烷的量可以根据实际情况的需要灵活设定。例如，一个实施例中，加入的环氧丙烷与GG的质量比可以为I. 5,2. 5、3、12、24或36。一个实施例中，环氧丙烷与GG的质量比可以是在O. I 100之间。 通过步骤14中的反应，即可生成所需的羟丙基瓜尔胶衍生物。在上述步骤中，化学反应的反应介质(即氯化-I-丁基-3-甲基咪唑溶液)为离子液体，即氯化-I- 丁基-3-甲基咪唑溶液中包含离子。该离子液体中包含的离子可以根据实际情况的需要灵活选择。以上方法中所用的离子液体中包含的离子为下述中的任一种阳离子五元环阳离子(包括咪唑阳离子，三唑阳离子，吡咯烷阳离子，唑烷阳离子等)，六元环阳离子(包括吡啶阳离子，哌啶阳离子，吗啉阳离子等)，四面体阳离子(包括季铵阳离子，季鱗阳离子等)，其他类阳离子(包括胍类阳离子，锍盐阳离子等)，等等。阴离子单核阴离子(包括Cr,Br、ZnCl3' SnCl3' OF, BF厂，NO3' CH3COCT, PF6'HS042_，SO42-等)，多核阴离子(包括A12C17_，Al3ClltT, Fe2Cl/, Cu2Cl3_ 等)，等等。例如，一个实施例中，该离子为咪唑阳离子、三唑阳离子、吡咯烷阳离子、唑烷阳离、吡啶阳离子、哌啶阳离子、吗啉阳离子、季铵阳离子、季鱗阳离子、胍类阳离子、锍盐阳离子、Cl-、Br-、ZnC13-、SnC13_、OH-、BF4-、N03-、CH3C00-、PF6-、HS04本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造羟丙基瓜尔胶衍生物的方法，其特征在于，包括：在氯化？1？丁基？3？甲基咪唑溶液中加入瓜尔胶和氢氧化钾溶液，获得初始溶液；将所述初始溶液在第一温度下加热第一时间；将在第一温度下加热了第一时间的所述初始溶液冷却至室温并加入环氧丙烷，并在第二温度下反应第二时间，获得反应产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何建平，战振生，邓明宇，彭树华，巩沛鑫，王克，周静，何俊，尹恒，孙雪莲，
申请(专利权)人：昆山京昆油田化学科技开发公司，
类型：发明
国别省市：