环境友好型溶剂替代二醇类溶剂的用途.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280047007.8

申请日:

2012.08.01

公开号:

CN103827253A

公开日:

2014.05.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/68申请日:20120801|||公开

IPC分类号:

C09K8/68; E21B43/27

主分类号:

C09K8/68

申请人:

罗地亚管理公司

发明人:

鲁埃拉·塔利丁·帕巴兰; 多米尼克·拉巴尔; 加里·伍德沃德; 布鲁诺·朗格卢瓦; 阿登达莫拉·阿德德吉

地址:

法国欧贝维利耶

优先权:

2011.08.01 US 61/574,360

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

丁业平;金小芳

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内容摘要

一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括:获得替代溶剂和溶剂共混物;以及用该替代溶剂或溶剂共混物替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全部或一部分,其中所述油田制剂能够用于油田应用中。

权利要求书

1.  一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括:
--获得替代溶剂共混物;以及
--用该替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全部或一部分,
其中,所述油田制剂能够用于油田应用中。

2.
  根据权利要求1所述的方法,其还包括以下步骤:
--在所述油田应用中使用所述替代溶剂共混物。

3.
  根据权利要求1所述的方法,其还包括将所述替代溶剂共混物用于御寒性制剂中的步骤。

4.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述二醇类互溶溶剂选自:二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。

5.
  根据权利要求1所述的方法,其中所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液、携带液、或者活性物质的稀释剂。

6.
  根据权利要求1所述的方法,其中所述替代溶剂共混物包含选自由下列物质组成的组中的至少一种组分:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及可任选的己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥 珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,该烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,该烃类基团具有平均1到36的碳原子数;任选地,R4和R5能够共同形成环,所述环是任选地被取代的;其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均2-12的碳原子数,通常为2至4的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合。

7.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述的烷基二甲基胺为N,N-二甲基十二胺,并且其中所述C1-C4的醇是异丙醇。

8.
  根据权利要求1所述的方法,其中所述替代溶剂共混物包含:
a)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯和乙基琥珀酸二烷基酯;
b)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;和
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均2-12的碳原子数。

9.
  一种用于油田应用的替代溶剂共混物组合物,所述替代溶剂共混物组合物选自由以下物质组成的组:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及可任选的己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均2-12的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合,
其中,所述替代溶剂共混物用于替代作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。

10.
  根据权利要求9所述的组合物,其中,所述烷基二甲基胺为N,N-二甲基十二胺,并且其中所述C1-C4的醇是异丙醇。

11.
  根据权利要求9所述的组合物,其中,所述二醇类互溶溶剂选自:二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。

12.
  根据权利要求9所述的组合物,其中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液。

13.
  一种用于替代油田应用中二醇类互溶溶剂的方法,其包括:
--获得替代溶剂;和
--用该替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全
部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。

14.
  根据权利要求13所述的方法,其中所述替代溶剂选自由以下物质组成的组:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯和己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均2-12的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合。

15.
  根据权利要求13所述的方法,其中,所述的烷基二甲基胺为N,N-二甲基十二胺,并且其中所述C1-C4的醇是异丙醇。

16.
  根据权利要求13所述的方法,其中,所述二醇类互溶溶剂选自:二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。

17.
  根据权利要求13所述的方法,其中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液。

18.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一共混物包含:
(i)具有下式的第一二元酯:

(ii)具有下式的第二二元酯:

(iii)具有下式的第三二元酯:

其中,R1和R2各自包含选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、戊基、异戊基、己基、庚基或辛基的烃基。
甲基戊二酸酯和乙基琥珀酸二烷基酯。

说明书

环境友好型溶剂替代二醇类溶剂的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年8月1日提交的美国临时申请序列号61/574360的优先权,该临时申请通过引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及互溶溶剂的化合物、方法和体系,与用于工业和石油领域应用的二醇类互溶溶剂相比(特别是乙二醇单丁醚,其缩写为EGMBE),所述互溶溶剂是更可生物降解的,并且毒性更低和/或使用更安全。
背景技术
互溶溶剂是油田和油井应用中常用的添加剂,其可溶于油、水和酸类处理液。常用的互溶剂是乙二醇单丁醚,通常被称为EGMBE。EGMBE常用于一系列的应用,如除去重质烃沉淀物,控制处理之前、处理期间和之后接触表面的润湿性,以及预防乳液形成或破坏乳液。
已经采用一些溶剂替代EGMBE,然而,很多这类溶剂具有与EGMBE同样的缺点,例如,对环境不友好或者同样地具有毒性和危险性。这些溶剂包括二醇醚如DowanolTMpnB(丙二醇正丁基醚)、或丁基卡必醇(二乙二醇丁醚)、乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚和二甘醇二甲醚、等等。其中一些溶剂被报道为“优先污染物(priority pollutants)”。
最近的研究结果已经表明,EGMBE和二醇醚类溶剂具有潜在的危险性和/或毒性,并且对人类是强效的致畸剂。需要一种互溶溶剂的替代品,其不存在与目前所使用的溶剂(如EGMBE)相关的缺点和问题。
发明内容
通过下文的详细描述和实施例会使本文所述的发明变得明白易懂,本发明包括一个方面,即一种包含互溶溶剂的替代溶剂共混物。
目前,特别是在油田行业需要作为良好溶剂的化合物,该溶剂具有有利的毒理学和/或生态学属性,并且在低挥发性(volatility)、可生物降解性或易于生物降解性(即可容易地生物降解)、低毒性和/或低危险级别方面具有所需的特性。
一方面,本文描述了一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括:-获得替代溶剂共混物;以及-利用所述替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,其中,所述油田制剂可用于油田应用。
在一个实施方案中,所述方法还包括在油田应用中使用该替代性溶剂共混物的步骤。在另一个实施方案中,所述二醇类互溶溶剂选自二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。在一个实施方案中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液(slickwater fluid)。
在一个实施方案中,替代溶剂共混物包括选自以下一种或多种组分中的至少一种组分:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及可选的己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数。在一些实施方案中,R4和R5共同形成环,其在一些实施方案中是被取代的或含有杂原子。A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均2-12的碳原子数,通常为2至4的碳原子数;
f)烷基二甲基胺(例如,N,N-二甲基十二胺);
g)C1-C4的醇(例如,异丙醇);以及
h)上述物质的任意组合。
在一些实施方案中,烷基二甲基胺是N,N-二甲基十二胺。在其它实施方案中,C1-C4的醇是异丙醇。
在一些特别的实施方案中,所述替代溶剂共混物包含:
a)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯和乙基琥珀酸二烷基酯;
b)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;以及
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,其具有平均2-12的碳原子数。
另一方面,本文描述了用于油田应用的替代溶剂共混物,该替代溶剂共混物组合物选自由以下物质组成的组:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;以及
其中,A为直链或支链的二价烷基,其具有平均2-12的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合,
其中,所述替代溶剂共混物用于替换作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。
另一方面,本文描述了替换用于油田应用的二醇类互溶溶剂的方法,其包括:
-获得替代溶剂
-用该替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。
在一些实施方案中,所述替代溶剂可以选自由以下物质构成的组:
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;
其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,其具平均2-12的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合。
在一个实施方案中,本文所描述的“替代互溶溶剂共混物”具有期望的性质,所述性质包括以下性质中的一种或其组合:基本无毒、不可燃、可生物降解、高闪点、低蒸气压和低气味;其满足由CARB和EPA(特定部门)制订的关于目前用于油田应用中的互溶溶剂(例如EGMBE或其它二醇醚)的消费产品LVP-VOC豁免标准。
详细说明
如本文所用,术语“烷基”是指饱和的直链、支链或环状烃基,其包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基和环己基。
如本文所用,术语“芳基”是指含有一个或多个六元碳环的一价不饱和烃基,其中不饱和度可以由三个共轭双键表示,所述环上的一个或多个碳原子可被羟基、烷基、烯基、卤素、卤代烷基、或氨基取代,所述芳基包括但不限于苯氧基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、氨基苯基和三苯乙烯基苯基。
如本文所用,术语“亚烷基”是指二价饱和的直链或支链烃基,例如,亚甲基、二亚甲基、1,3-亚丙基。
如本文所用,涉及有机基团的术语“(Cr-Cs)”(其中r和s分别为整数)表示该基团的每个基团中可以含有r个碳原子至s个碳原子。
如本文所用,术语“表面活性剂”是指在溶解于含水介质中时,使所述含水介质的表面张力降低的化合物。
如本文所用,术语二醇类互溶溶剂是指二醇醚或其衍生物、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇。二醇类互溶溶剂的例子包括EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁基醚、乙二 醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1'-氧双(2-丙醇),三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚和/或二甘醇二甲醚。
如本文所用,应当理解的是,“油田应用液体”是指在加工、提取和处理石油时所用的任何液体,在一个实施方案中,其包括在产油井中和产油井周边所用的液体。一些油田应用液体包括但不限于:井处理液、增产液、减水阻液、钻井液、酸化液、修井液、完井液、封隔液、地层处理液、泥浆反转液(mud-reversal fluid)、沉积物去除液(例如,沥青质、蜡、油)、井眼清洗液、切削液、携带液,具有互溶能力的携带液、脱脂液、压裂液、隔离液、井眼废弃液(hole abandonment fluid),等等。
修井液通常是在钻井中进行修井工作过程中所用的液体。这种修井作业包括:拆卸管路、更换泵、清除沙子或其它沉积物、测井等。修井也广泛地包括将对现有油井进行二次或三次采油的准备步骤,例如添加聚合物、胶束驱油、注入蒸汽等。压裂液用于采油操作,其中对地层进行处理,从而为待回收的地层流体创建通道。
本文描述了用于替换工业应用(即油田应用)中二醇类互溶溶剂的体系和方法。本文还描述了能够替换二醇类互溶溶剂(如EGMBE)的替代溶剂和溶剂共混物。本文还描述了具有改善的毒性或其它性质、环保特性的油田制剂,其可以在油田应用中使用。
在一个实施方案中,用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法包括:获得替代溶剂共混物,然后用所述替代溶剂共混物以相等的份数替换二醇类互溶溶剂的全部或一部分。通常,二醇类互溶溶剂构成油田制剂的一部分。而油田制剂通常用于油田应用中,例如压裂、酸化、修井等。因此,对于所述制剂和应用而言,一旦将所述替代溶剂共混物引入作为制剂的组成部分,则所述替代溶剂共混物将赋予其改进的环保特性,包括生态毒理学特性。在其它实施方案中,二醇类互溶溶剂构成工业制剂的一部分。工业制剂可以包括(但不限于)御寒性制剂(weatherizing formation),其防止液体冻结,或者保持液体的粘度低于一定水平。
在一个实施方案中,替代溶剂选自下列组分(a至h)之一。在另一个实施方案中,替代溶剂为选自以下组分(a至h)中至少一种 的替代溶剂共混物,典型地为选自其中两个或更多种组分的替代溶剂共混物。
a)甲基戊二酸二烷基酯;
b)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;
c)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;
d)式I的二氧戊环化合物:

其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中n为从1到10的整数;
e)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)
其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数,任选地,R4和R5可以共同形成环,所述环任选地被取代或任选地含有杂原子;并且其中A为直链或支链的二价烷基,其具有平均2-12的碳原子数,通常为2至4的碳原子数;
f)烷基二甲基胺;
g)C1-C4的醇;以及
h)上述物质的任意组合。
在一个实施方案中,C1-C4的醇选自叔丁醇、丁醇、异丙醇、或丙醇。在一个典型的实施方案中,C1-C4的醇是异丙醇。
在一个实施方案中,替代溶剂包含(i)二元酯中的一者或(ii)二元 酯的共混物。在一个实施方案中,所述共混物包含醇与直链二元酸的加成物,所述加成物具有通式R1-OOC-A-COO-R2,其中,R1和/或R2各自包含C1-C12烷基,更典型地C1-C8烷基;并且A包括-(CH2)4-、-(CH2)3-和-(CH2)2-的混合。在另一个实施方案中,R1和/或R2各自包含C4-C12烷基,更典型地C4-C8烷基。在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含源自杂醇油的烃基。在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含具有1至8个碳原子的烃基。在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含具有5至8个碳原子的烃基。在另一个实施方案中,A包含-(CH2)4-、-CH2CH2CH(CH3)-、-CH2CH(C2H5)-、-(CH2)4-、-CH2CH2(CH3)-或-CH2CH(C2H5)-中的至少一者,通常为至少两者。
在一个实施方案中,所述共混物包含醇与支链或直链二元酸的加合物,该加成物具有通式R1-OOC-A-COO-R2,其中,R1和/或R2各自包含C1-C12烷基,更典型地C1-C8烷基;A包括-(CH2)4-、-CH2CH2(CH3)-和-CH2CH(C2H5)-的混合。在另一个实施方案中,R1和/或R2各自包含C4-C12烷基,更典型地C4-C8烷基。应当理解的是,所述酸的部分可以衍生自二元酸,例如己二酸、丁二酸、戊二酸、草酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸,以及它们的混合物。
本发明的二元酯可以通过包括“酯化”阶段的方法获得,所述“酯化”阶段是指式HOOC-A-COOH的二元酸或式MeOOC-A-COOMe的二元酯与支链醇或醇混合物的反应。可以适当地催化该反应。相对于每摩尔二元酸或二元酯,优选地使用至少2摩尔当量的醇。在适当情况下,可以通过提取反应副产物并在随后进行过滤和/或净化阶段(例如,蒸馏)促进所述酯化反应。
特别地,可以由二腈类化合物的混合物得到混合物形式的二元酸,所述二腈类化合物特别地是在通过丁二烯的双氢氰化制备己二腈的工艺中生成并回收得到的。该工艺用于大规模工业中以生产供全世界消耗的大多数己二腈,该工艺在许多专利和著作中均有描述。丁二烯的氢氰化反应主要形成线性二腈,但也形成支链二腈,两种主要的支链二腈为甲基戊二腈和乙基丁二腈。在己二腈的分离和纯化阶段,通过蒸馏(例如,作为蒸馏塔顶部馏分)分离和回收支链二腈类化合物。随后,可将支链二腈转化为二元酸或二元酯(转化为轻质二元酯, 用于后续地与所述醇或醇混合物、或者杂醇油进行酯交换反应,或者直接转化为本发明的二元酯)。
本发明的二元酯可以衍生自在聚酰胺(例如,聚酰胺6.6)的制备过程中产生的一种或多种副产物。在一个实施方案中,清洁组合物包含下述物质的共混物,所述物质为己二酸、戊二酸和丁二酸的直链或支链、环状或非环状、C1-C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基酯。在另一个实施方案中,所述清洁组合物包含下述物质的共混物,所述物质为己二酸、甲基戊二酸和乙基丁二酸的直链或支链、环状或非环状、C1-C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基酯。
通常,聚酰胺是由二胺与二元羧酸进行缩合反应所制备的共聚物。具体而言,聚酰胺6.6是由二胺(通常为六亚甲基二胺)与二元羧酸(通常为己二酸)进行缩合反应所制备的共聚物。
在一个实施方案中,二元酯的共混物可以衍生自在反应、合成和/或生产用于制备聚氨酯的己二酸时所产生的一种或多种副产物,所述清洁组合物包含己二酸的二烷基酯、戊二酸的二烷基酯和丁二酸的二烷基酯的共混物(本文中有时称为“AGS”或“AGS共混物”)。
在一个实施方案中,所述的酯共混物衍生自在反应、合成和/或生产用于制备聚氨酯(特别是聚氨酯6.6)的六亚甲基二胺时所产生的副产物。所述清洁组合物包含己二酸的二烷基酯、甲基戊二酸的二烷基酯和乙基丁二酸的二烷基酯的共混物(本文中有时称为“MGA”,“MGN”,“MGN共混物”或“MGA共混物”)。
在某些实施方案中,所述二元酯共混物包含:
式I的二元酯:

式II的二元酯:

式III的二元酯:

R1和/或R2可以各自包括具有约1至约8个碳原子的烃基,典型地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在这样的实施方案中,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计):(i)约15%至约35%的式I的二元酯;(ii)约55%至约70%的式II的二元酯;以及(iii)约7%至约20%的式III的二元酯;更典型地包含:(i)约20%至约28%的式I的二元酯;(ii)约59%至约67%的式II的二酯;以及(iii)约9%至约17%的式III的二元酯。通常,该共混物的特点是闪点为98℃,在20℃下的蒸气压小于约10帕,以及蒸馏温度范围为约200-300℃。还可以提到的是RPDE(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里),DIB(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)和DEE(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。
在某些其它实施方案中,二元酯共混物包含:
式IV的二元酯:

式V的二元酯:

以及,任选地,
式VI的二元酯:

R1和/或R2可以各自包括具有约1至约8个碳原子的烃基,典型地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在这样的实施方案中,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计):(i)约5%至约30%的式IV的二元酯;(ii)约70%至约95%的式V的二元酯;以及(iii)约0%至约10%的式VI的二元酯。更典型地,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计): (i)约6%至约12%的式IV的二元酯;(ii)约86%至约92%的式V的二元酯;以及(iii)约0.5%至约4%的式VI的二元酯。
最典型地,所述共混物包含(按所述共混物的重量计):(i)约9%的式IV的二元酯,(ii)约89%的式V的二元酯,及(iii)约1%的式VI的二元酯。通常,该共混物的特点是闪点为98℃,在20℃下的蒸气压小于约10帕,以及蒸馏温度范围为约200-275℃。还可以提到的是由罗地亚公司生产的IRIS和DEE/M(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。
在另一个实施例中,替代溶剂或替代溶剂共混物可以包含其它溶剂,该其它溶剂包括但不限于:脂肪烃或无环烃溶剂、卤代溶剂、芳香烃溶剂、环状萜烯、不饱和烃溶剂、卤化碳溶剂、多元醇、醇(包括短链醇)、酮、及其混合物。
用作本文所述替代溶剂或用于本文所述替代溶剂共混物中的二氧戊环化合物包括具有下式(I)的那些化合物:

其中:R6和R7可以相同或不同,其表示氢或C1-C14的基团。在一个实施方案中,R6和R7各自选自烷基、烯基或苯基。在一些实施方案中,“n”为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的整数。典型地,“n”为约1至4的整数。更典型地,“n”为1或2。还可提及的是系列产品(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。
在一个具体的实施方案中,R6和R7各自选自甲基、乙基、正丙基、异丙基或异丁基。
在一个实施方案中,具有式(I)的二氧戊环化合物为2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇。在另一个实施方案中,式(I)的二氧戊环化合物是2,2-二异丁基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(同义词为1-异丁基-异亚丙基甘油,其也被缩写为IIPG)。
在一个实施方案中,用作替代溶剂或作为替代溶剂共混物中的组分的化合物为具有通式(II)的化合物:
R3OOC-A-CONR4R5    (II)。
根据一个实施方案,术语“化合物”表示任何符合通式(II)的化合物。在其它实施方案中,术语“化合物”还指符合通式(II)的多种分子的混合物。因此,其可以是具有通式(II)的一种分子或者是具有通式(II)的多种分子的混合物,其中,在提及式(II)时,这两种情况都符合术语“化合物”的定义。
在一些实施方案中,基团R3、R4和R5可以是相同的;或者在其它实施方案中,其可以是不同的。在一个实施方案中,其可以为选自C1-C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基、或苯基的基团。在另一个实施方案中,其可以为选自C1-C12烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基、或苯基的基团。特别地,还可以提到PolarClean(由罗地亚公司生产,新泽西州,克兰伯里)。基团R4和R5可任选地被取代。在一个具体的实施方案中,所述基团被羟基取代。
在一个实施方案中,基团R3选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊烷基(isopentyl)、异戊基(isoamyl)、正己基、环己基、2-乙基丁基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、十三烷基。
基团R4和R5可以相同或不同,在一个实施方案中,其可以特别地选自甲基、乙基、丙基(正丙基)、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、戊基、异戊基、己基、环己基或羟乙基。基团R4和R5也可以是这样的基团:它们与氮原子一起形成吗啉基、哌嗪基或哌啶基。根据一些实施方案,R4和R5各自为甲基,或者R4和R5各自为乙基,或者R4和R5各自为羟乙基。
根据一个实施方案,如果A包括式-CH2-CH2-的直链基团和/或式-CH2-CH2-CH2-CH2-的直链基团和/或式-(CH2)8-的直链基团,那么其为A基团的混合。根据一个特定的实施方案,如果A是直链的,那么其为A基团的混合,例如-CH2-CH2-(亚乙基)、-CH2-CH2-CH2-(正亚丙基)、和-CH2-CH2-CH2-CH2-(正亚丁基)等基团(或所述基团的异构体)中两个或三个的混合。
根据本发明第一具体的实施方案,基团A为选自具有以下结构式的基团的二价直链烷基:-CH2-CH2-(亚乙基)、-CH2-CH2-CH2- (正亚丙基)、-CH2-CH2-CH2-CH2-(正亚丁基)以及它们的混合。
根据这样的实施方案,所述化合物为根据下列分子式的混合物:
R3OOC-(CH2)2-CONR4R5
R3OOC-(CH2)3-CONR4R5;和
R3OOC-(CH2)4-CONR4R5
根据本发明另一个具体的实施方案,基团A为选自具有以下结构式的基团的二价支链烷基:-CH(CH3)-CH2-CH2-、-CH(C2H5)-CH2-、以及任选地-CH2-CH2-CH2-CH2-,以及它们的混合。
根据这样的实施方案,所述化合物为根据下列分子式的混合物:
R3OOC-CH(CH3)(CH2)2-CONR4R5
R3OOC-CH(C2H5)CH2-CONR4R5;和,任选地
R3OOC-(CH2)4-CONR4R5
根据该第一实施方案的一个具体的变型,本发明的化合物选自以下化合物:
MeOOC-CH2-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2,作为与MeOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-CONMe2和/或与MeOOC-CH2-CH2-CONMe2的混合物。
根据本发明的另一个实施方案,基团A为具有下式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IIIa)和(IIIb)中一者的二价支链亚烷基;或者为选自具有式(IIa)、式(IIb)和式(IIc)的基团中的至少两种基团的混合;或者为选自具有式(IIIa)和式(IIIb)的基团中的至少两种基团的混合;或者为至少两种这样的基团的混合,其中一种基团选自具有式(IIa)、式(IIb)和式(IIc)的基团,而另一种基团选自具有式(IIIa)和式(IIIb)的基团:
-(CHR9)y-(CHR8)x-(CHR9)z-CH2-CH2-  (IIa)
-CH2-CH2-(CHR9)z-(CHR8)x-(CHR9)y-  (IIb)
-(CHR9)z-CH2-(CHR8)x-CH2-(CHR9)y-  (IIc)
-(CHR9)y-(CHR8)x-(CHR9)z-CH2-      (IIIa)
-CH2-(CHR9)z-(CHR8)x-(CHR9)y-      (IIIb)
其中:
x为大于0的整数;
y为平均大于或等于0的整数;
z为平均大于或等于0的整数;R8可以相同或不同,其为C1-C6的烷基,优选地C1-C4的烷基;R9可以相同或不同,其为氢原子或C1-C6的烷基,优选地C1-C4的烷基;在特定的实施方案中,所述基团A优选地为y和z均为0的基团。
在一个实施方案中,式(IIa)和/或式(IIb)中:x为1;y和z为0,R8为甲基。
在另一个实施方案中,式(Ⅲa)和/或式(IIIb)中:x为1;y和z为0,R8为乙基。
根据另一个实施方案,本发明的化合物选自下列化合物、以及它们的混合物:
MeOOC-AMG-CONMe2
MeOOC-AES-CONMe2
PeOOC-AMG-CONMe2
PeOOC-AES-CONMe2
CycloOOC-AMG-CONMe2
CycloOOC-AES-CONMe2
EhOOC-AMG-CONMe2
EhOOC-AES-CONMe2
PeOOC-AMG-CONEt2
PeOOC-AES-CONEt2
CycloOOC-AMG-CONEt2
CycloOOC-AES-CONEt2
BuOOC-AMG-CONEt2
BuOOC-AES-CONEt2
BuOOC-AMG-CONMe2
BuOOC-AES-CONMe2
EtBuOOC-AMG-CONMe2
EtBuOOC-AES-CONMe2
n-HeOOC-AMG-CONMe2
n-HeOOC-AES-CONMe2
其中:
AMG表示具有式-CH(CH3)-CH2-CH2-的MGa基团、或者是具有式-CH2-CH2-CH(CH3)-的MGb基团,或者是MGa和MGb基团的混合;
AES表示具有式-CH(C2H5)-CH2-的ESa基团、或具有式-CH2-CH(C2H5)-的ESb基团,或者ESa和ESb基团的混合物;
Pe表示戊基,优选地为异戊烷基或异戊基;
Cyclo表示环己基;
Eh表示2-乙基己基;
Bu表示丁基,优选地为正丁基或叔丁基;
EtBu表示乙基丁基;以及
n-He表示正己基。
还要提及的是,根据一个具体的实施方案,本发明化合物为与以下化合物不同的化合物:
MeOOC-CHEt-CH2-CON Me2
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2;以及
MeOOC-CH2-CH2-CONMe2;
前提是后者没有与符合式(II)的其它化合物一起作为混合物使用。
还要提到的是,根据本发明其他具体实施方案的一个或多个更典型的变型,本发明化合物为与下述化合物或混合物不同的新化合物,前提是后者没有单独地与符合式(II)的其它化合物一起作为混合物使用:
MeOOC-CHEt-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CONMe2
PhOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2和PhOOC-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;
EtOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
MeOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
Me-CH(OMe)-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
环己基-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
Ph-CH2OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
p-甲苯基(p-cresyl)-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
EtOOC-CHEt-CH2-CONEt2、EtOOC-CH(CH3)-CH2-CH2-CONEt2和EtOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;以及
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONH(正丁基)。
还要提到的是,根据本发明其他具体实施方案的一个或多个更典型的变型,本发明化合物为与下述化合物或混合物不同的新化合物,前提是后者没有单独地与符合式(II)的其它化合物一起作为混合物使用:
C4H9-OOC-CH2-CH2-CONEt2
C6H13-OOC-(CH2)8-CON(C3H7)2
C8H17-OOC-(CH2)8-CON(C4H9)2
C8H17-OOC-(CH2)8-CON(C8H17)2
在一个实施方案中,可以使用下述化合物与符合式(II)的其它化合物一起作为混合物:
MeOOC-CHEt-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CONMe2
PhOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2和PhOOC-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;
EtOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
MeOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
Me-CH(OMe)-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
环己基-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2;
Ph-CH2OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2;
p-甲苯基-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2;
EtOOC-CHEt-CH2-CONEt2、EtOOC-CH(CH3)-CH2-CH2-CONEt2和EtOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONH(正丁基);
C4H9-OOC-CH2-CH2-CONEt2
C6H13-OOC-(CH2)8-CON(C3H7)2
C8H17-OOC-(CH2)8-CON(C4H9)2;和
C8H17-OCC-(CH2)8-CON(C8H17)2
还要提到的是,根据本发明其他具体实施方案的一个或多个更典型的变型,未使用下述化合物或混合物:
MeOOC-CHEt-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CH2-CONMe2
MeOOC-CH2-CH2-CONMe2
PhOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2和PhOOC-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;
EtOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
MeOOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
Me-CH(OMe)-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
环己基-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2
Ph-CH2OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2;
p-甲苯基-OOC-CH(CH3)-CH2-CONEt2;
EtOOC-CHEt-CH2-CONEt2、EtOOC-CH(CH3)-CH2-CH2-CONEt2和EtOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-CONEt2的混合物;以及
MeOOC-CH2-CH(CH3)-CH2-CONH(正丁基)。
还要提到的是,根据本发明其他具体实施方案的一个或多个更典型的变型,未使用下述化合物或混合物:
C4H9-OOC-CH2-CH2-CONEt2
C6H13-OOC-(CH2)8-CON(C3H7)2
C8H17-OOC-(CH2)8-CON(C4H9)2
C8H17-OOC-(CH2)8-CON(C8H17)2
根据一个实施方案,酯酰胺具有低于或等于20℃的熔点,优选5℃,优选0℃。
在一个具体的实施方案中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类 基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数。R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数。R4和R5可以共同形成环,在一些实施方案中,所述环任选地被取代和/或任选地含有杂原子。在一些实施方案中,A为直链或支链的二价烷基,其具有平均1至20的碳原子数,在一些实施方案中,具有平均2至12的碳原子数;在另一些实施方案中,具有平均2至8的碳原子数;在另外实施方案中,具有平均2至4的碳原子数。
在一个实施方案中,所述替代溶剂包含酰胺、烷基酰胺、或二烷基酰胺。在另一个可供替代的实施方案中,所述替代溶剂共混物中的一种组分包括酰胺、烷基酰胺、和/或二烷基酰胺。在一个具体的实施方案中,所述替代溶剂或替代溶剂共混物为烷基二甲基酰胺(ADMA)。所述烷基为C1-C50烷基,更典型地为C2-C30烷基,甚至更典型地为C2-C20烷基。在一个具体的实施方案中,烷基二甲基酰胺为N,N-二甲基癸酰胺(可混溶性为0.034%)或N,N-二甲基辛酰胺(可混溶性为0.43%),或它们的混合物。特别提及的是罗地亚出售的化合物ADMA810和ADMA10。
在一些实施方案中,除了替代溶剂或替代溶剂共混物之外,所述油田制剂还包含合适的组分。这种(非限制的)额外的组分可以包括至少一种表面活性剂、支撑剂、助溶剂、缓冲剂和/或pH调节剂、香料、遮光剂、防腐剂、增白剂、消泡剂、染料、起泡控制剂、发泡剂、稳定剂、螯合剂、杀菌剂、增稠剂等。
表面活性剂可以是多种类型,如阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂,其它们的衍生物,以及这些表面活性剂的共混物。
在一个实施方案中,非离子表面活性剂通常包括以下表面活性剂中的一种或多种,例如:酰胺类,如链烷醇酰胺、乙氧基化的链烷醇酰胺、亚乙基双酰胺;酯类,如脂肪酸酯、甘油酯、乙氧基化的脂肪酸酯、山梨糖醇酯、乙氧基化的山梨糖醇;乙氧基化物,如烷基酚乙氧基化物、醇乙氧基化物、三苯乙烯基苯酚乙氧基化物、硫醇乙氧 基化物;封端的EO/PO嵌段共聚物,如环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、氯封端的乙氧基化物、四官能化的嵌段共聚物;胺氧化物,如月桂胺氧化物、可可胺氧化物、硬脂胺氧化物、硬脂酰胺丙胺氧化物、棕榈酰胺丙胺氧化物、癸胺氧化物;脂肪醇,如癸醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇、亚油醇和亚麻醇;以及烷氧基化的醇,例如乙氧基化月桂醇、十三烷醇聚醚醇;和脂肪酸,如月桂酸、油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、鲸蜡酸、异硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、反油酸、花生四烯酸、肉豆蔻酸(myristoleic acid)以及它们的混合物。
在另一个实施方案中,所述非离子表面活性剂为二醇,如聚乙二醇(PEG)、烷基聚乙二醇酯(alkyl PEG esters)、聚丙二醇(PPG)以及它们的衍生物。在一个实施方案中,所述表面活性剂为醇乙氧基化物、烷基苯酚乙氧基化物或萜烯烷氧基化物。在一个示例性实施方案中,所述表面活性剂为C6-C13的醇乙氧基化物,更典型地为C8-C12的醇乙氧基化物。
在另一个实施方案中,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。所述阳离子表面活性剂包括但不限于:季铵化合物,如十六烷基三甲基溴化铵(也称为CETAB或西曲溴铵)、十六烷基三甲基氯化铵(也称为西曲氯铵)、肉豆蔻基三甲基溴化铵(也称为肉豆蔻基三甲基溴化铵或季铵-13)、硬脂基二甲基二硬脂基二甲基氯化铵、二鲸蜡基二甲基氯化铵、硬脂基辛基二甲基甲硫酸铵、二氢化棕榈酰基乙基羟乙基甲硫酸铵(dihydrogenated palmoylethyl hydroxyethylmonium methosulfate)、异十八烷基苄基咪唑啉盐酸盐(isostearyl benzylimidonium chloride)、椰油酰基苄基羟乙基咪唑啉盐酸盐(cocoyl benzyl hydroxyethyl imidazolinium chloride)、二鲸蜡基二甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵;异十八烷基氨基丙基二甲基苄基氯化铵(isostearylaminopropalkonium chloride)或油基苄基二甲基氯化铵(olealkonium chloride);山嵛基三甲基氯化铵(behentrimonium chloride);以及它们的混合物。
在另一个实施方案中,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。阴离子表面活性剂包括但不限于:直链烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、 链烷烃磺酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基烷氧基羧酸盐、烷基烷氧基化硫酸盐、单烷基磷酸盐、二烷基磷酸盐、肌氨酸盐、磺基琥珀酸盐、羟乙磺酸盐、和牛磺酸盐,以及它们的混合物。适合作为本发明的组合物中的阴离子表面活性剂组分的常用的阴离子表面活性剂包括:例如,月桂基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵(ammonium laureth sulfate)、月桂基硫酸三乙胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸单甘油酯硫酸钠(lauric monoglyceride sodium sulfate)、月桂基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂基硫酸钾、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钾、单烷基磷酸钠、二烷基磷酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂酰基肌氨酸、椰油酰基肌氨酸、椰油基硫酸铵、月桂基硫酸铵、椰油基硫酸钠、十三烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、十三烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、十三烷基硫酸铵、椰油基羟乙基磺酸钠、月桂基聚氧乙烯醚磺基琥珀酸二钠、甲基油酰基牛磺酸钠、月桂基聚氧乙烯醚羧酸钠、十三烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、月桂基硫酸钠、椰油基硫酸钾、月桂基硫酸钾、椰油基硫酸单乙醇胺、十三烷基苯磺酸钠、和十二烷基苯磺酸钠。带支链的阴离子表面活性剂是特别优选的,如十三烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、十三烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、十三烷基硫酸铵、十三烷基聚氧乙烯醚羧酸钠。
适用的两性表面活性剂包括但不限于脂肪族仲胺和叔胺的衍生物,其中,所述脂肪族基团可以是直链或支链的,其中脂肪族取代基中的一者包含约8至约18个碳原子,并且一种脂肪族取代基包含水溶性的阴离子基团。合适的两性表面活性剂的具体例子包括碱金属、碱土金属、烷基两性羧基甘氨酸盐的铵盐或取代的铵盐和烷基两性羧基丙酸盐的铵盐或取代的铵盐、烷基两性二丙酸盐、烷基两性二乙酸盐、烷基两性甘氨酸盐和烷基两性丙酸盐、以及烷基亚氨基丙酸盐、烷基亚氨基二丙酸盐、和烷基两性丙基磺酸盐,例如,椰油基两性乙酸盐、椰油基两性丙酸盐、椰油基两性二乙酸盐、月桂酰两性乙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、月桂酰两性二丙酸盐、月桂酰两性二乙酸盐、 椰油基两性丙基磺酸盐、己酰基两性二乙酸盐、己酰基两性乙酸盐、己酰基两性二丙酸盐和硬脂酰基两性乙酸盐。
适宜的两性离子表面活性剂包括:烷基甜菜碱,如椰油基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基α-羧基乙基甜菜碱、十六烷基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基双(2-羟乙基)羧甲基甜菜碱、十八烷基双(2-羟丙基)羧甲基甜菜碱、油烯基二甲基γ-羧基丙基甜菜碱和月桂基双(2-羟丙基)α-羧基乙基甜菜碱、酰胺基丙基甜菜碱;以及烷基磺基甜菜碱,如椰油基二甲基磺丙基甜菜碱、十八烷基二甲基磺丙基甜菜碱、月桂基二甲基磺乙基甜菜碱、月桂基双(2-羟乙基)磺丙基甜菜碱和烷基酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱。
实验
本文对数种溶剂进行了说明,与常规的烷烃和二醇醚溶剂(如EGMBE)相比,这些溶剂的毒性更小。参见图1,利用汉森参数映射(Hansen Parameter map),将EGMBE及其它二醇和本文所述的替代溶剂或替代溶剂共混物进行比较。可以将该溶剂或溶剂共混物制成具有与EGMBE或其它目标二醇或二醇醚的溶解能力接近的溶解能力。
表面张力:参见表2,测量用于EGMBE-替换的每个测试溶剂或溶剂共混物的界面张力。在测量前没有对溶剂做进一步的稀释。通过挂环法(Du Nouy法)使用约50毫升样品进行界面张力测量。
混溶性测试:总体上参见表4-6,通常将用于EGMBE-替换的测试溶剂或溶剂共混物与油田工业所用的常规溶剂混合以确定其混溶性。对于每个测试溶剂,使其与常规溶剂以50/50的体积比混合。剧烈振动约1分钟,然后静置约5分钟。如果没有形成分层,则标记为完全互溶。形成浑浊的混合物或多层则标记为不可混溶或分离。
实验1:比较EGMBE的润湿性、表面张力和溶解能力
表1:比较EGMBE与替代溶剂/共混物的润湿性

化学品说明平均值(°)109.2EGMBE45.0丙烯卡必醇72.0丁基卡必醇50.8Polarclean48.9异丙醇(IPA)-Rhodiasolv IRIS47.2Augeo SL19150.5Dowanol29.890%IRIS:10%Augeo42.575%IRIS:25%Augeo40.045%IPA:28%Iris:27%Augeo42.845%IPA:28%Iris:27%PC40.935%Iris:35%Augeo:30%PC44.290%IRIS:10%Polarclean46.775%IRIS:25%Polarclean45.450%IRIS:50%IPA41.345%IPA:55%Augeo41.852%IPA:48%PC41.350%IRIS:50%PC53.645%IPA:28%Iris:27%Augeo42.445%IPA:28%Iris:27%PC47.235%Iris:35%Augeo:30%PC53.1

表2:比较EGMBE与替代溶剂/共混物的表面张力
 ST(mN/m)EGMBE26.3757Rhodiasolv IRIS33.2946Augeo31.9988Polarclean33.87190%IRIS:10%IPA30.0275%IRIS:25%IPA26.41

50%IRIS:50%IPA23.7155%Augeo:45%IPA24.7848%PC:52%IPA24.6890%IRIS:10%Polarclean33.1775%IRIS:25%Polarclean33.7750%IRIS:50%Polarclean34.9745%IPA:28%Iris:27%PC24.8945%IPA:28%Iris:27%Augeo24.6735%Iris:35%Augeo:30%PC33.51

表3:比较EGMBE与替代溶剂/共混物的溶解性。下表中,S=分离的,M=混溶的。

表4:比较EGMBE与替代溶剂共混物的溶解性。

表5:比较EGMBE与替代溶剂共混物的溶解性。


表6:与水混溶和与泥浆溶剂(50/50wt-室温)混溶的共混物

如表6所示,两种溶剂共混物(共混物1和共混物2)显示出与丁氧基乙醇相似的溶剂性质,并且具有友好的ESH(环境、健康和安全)属性。
因此,本发明非常适合于实现提到的目的和获得提到的效果和优点,以及其它固有的特性。虽然已对本发明进行说明和描述,并参考本发明特定优选的实施方案进行说明,但是这种参考并不意味着是对本发明的限制,而且不能推断出对范围的这种限制。

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资源描述

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1、10申请公布号CN103827253A43申请公布日20140528CN103827253A21申请号201280047007822申请日2012080161/574,36020110801USC09K8/68200601E21B43/2720060171申请人罗地亚管理公司地址法国欧贝维利耶72发明人鲁埃拉塔利丁帕巴兰多米尼克拉巴尔加里伍德沃德布鲁诺朗格卢瓦阿登达莫拉阿德德吉74专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人丁业平金小芳54发明名称环境友好型溶剂替代二醇类溶剂的用途57摘要一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括获得替代溶剂和溶剂共混物;以及用该替代。

2、溶剂或溶剂共混物替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全部或一部分,其中所述油田制剂能够用于油田应用中。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014032686PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0491712012080187PCT国际申请的公布数据WO2013/019866EN2013020751INTCL权利要求书4页说明书20页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书20页附图1页10申请公布号CN103827253ACN103827253A1/4页21一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括获得替代溶剂共混物;以及用该替。

3、代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全部或一部分,其中,所述油田制剂能够用于油田应用中。2根据权利要求1所述的方法,其还包括以下步骤在所述油田应用中使用所述替代溶剂共混物。3根据权利要求1所述的方法,其还包括将所述替代溶剂共混物用于御寒性制剂中的步骤。4根据权利要求1所述的方法,其中,所述二醇类互溶溶剂选自二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。5根据权利要求1所述的方法,其中所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和。

4、减水阻液、携带液、或者活性物质的稀释剂。6根据权利要求1所述的方法,其中所述替代溶剂共混物包含选自由下列物质组成的组中的至少一种组分A)甲基戊二酸二烷基酯;B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及可任选的己二酸二烷基酯;C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;D)式I的二氧戊环化合物其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物R3OOCACONR4R5(II)其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的。

5、烃类基团,该烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,该烃类基团具有平均1到36的碳原子数;任选地,R4和R5能够共同形成环,所述环是任选地被取代的;其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均212的碳原子数,通常为2至4的碳原子数;F)烷基二甲基胺;G)C1C4的醇;以及H)上述物质的任意组合。权利要求书CN103827253A2/4页37根据权利要求1所述的方法,其中,所述的烷基二甲基胺为N,N二甲基十二胺,并且其中所述C1C4的醇是异丙醇。8根据权。

6、利要求1所述的方法,其中所述替代溶剂共混物包含A)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯和乙基琥珀酸二烷基酯;B)式I的二氧戊环化合物其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;和E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物R3OOCACONR4R5(II)其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团。

7、具有平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均212的碳原子数。9一种用于油田应用的替代溶剂共混物组合物,所述替代溶剂共混物组合物选自由以下物质组成的组A)甲基戊二酸二烷基酯;B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及可任选的己二酸二烷基酯;C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;D)式I的二氧戊环化合物其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物R3OOCACONR4R5(II)其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和。

8、的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有权利要求书CN103827253A3/4页4平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均212的碳原子数;F)烷基二甲基胺;G)C1C4的醇;以及H)上述物质的任意组合,其中,所述替代溶剂共混物用于替代作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。10根据权利要求9所述的组合物,其中,。

9、所述烷基二甲基胺为N,N二甲基十二胺,并且其中所述C1C4的醇是异丙醇。11根据权利要求9所述的组合物,其中,所述二醇类互溶溶剂选自二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。12根据权利要求9所述的组合物,其中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液。13一种用于替代油田应用中二醇类互溶溶剂的方法,其包括获得替代溶剂;和用该替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。14根。

10、据权利要求13所述的方法,其中所述替代溶剂选自由以下物质组成的组A)甲基戊二酸二烷基酯;B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯和己二酸二烷基酯;C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;D)式I的二氧戊环化合物其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物R3OOCACONR4R5(II)其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同。

11、,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;权利要求书CN103827253A4/4页5其中,A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均212的碳原子数;F)烷基二甲基胺;G)C1C4的醇;以及H)上述物质的任意组合。15根据权利要求13所述的方法,其中,所述的烷基二甲基胺为N,N二甲基十二胺,并且其中所述C1C4的醇是异丙醇。16根据权利要求13所述的方法,其中,所述二醇类互溶溶剂选自二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚,乙。

12、二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲醚。17根据权利要求13所述的方法,其中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液。18根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一共混物包含I具有下式的第一二元酯II具有下式的第二二元酯和III具有下式的第三二元酯其中,R1和R2各自包含选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、戊基、异戊基、己基、庚基或辛基的烃基。甲基戊二酸酯和乙基琥珀酸二烷基酯。权利要求书CN103827253A1/20页6环境友好型溶剂替代二醇类溶剂的用途0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2011年8。

13、月1日提交的美国临时申请序列号61/574360的优先权,该临时申请通过引用的方式并入本文。技术领域0003本发明涉及互溶溶剂的化合物、方法和体系,与用于工业和石油领域应用的二醇类互溶溶剂相比(特别是乙二醇单丁醚,其缩写为EGMBE),所述互溶溶剂是更可生物降解的,并且毒性更低和/或使用更安全。背景技术0004互溶溶剂是油田和油井应用中常用的添加剂,其可溶于油、水和酸类处理液。常用的互溶剂是乙二醇单丁醚,通常被称为EGMBE。EGMBE常用于一系列的应用,如除去重质烃沉淀物,控制处理之前、处理期间和之后接触表面的润湿性,以及预防乳液形成或破坏乳液。0005已经采用一些溶剂替代EGMBE,然而,。

14、很多这类溶剂具有与EGMBE同样的缺点,例如,对环境不友好或者同样地具有毒性和危险性。这些溶剂包括二醇醚如DOWANOLTMPNB(丙二醇正丁基醚)、或丁基卡必醇(二乙二醇丁醚)、乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇)、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚和二甘醇二甲醚、等等。其中一些溶剂被报道为“优先污染物(PRIORITYPOLLUTANTS)”。0006最近的研究结果已经表明,EGMBE和二醇醚类溶剂具有潜在的危险性和/或毒性,并且对人类是强效的致畸剂。需要一种互溶溶剂的替代品,其不存在与目前所使用的溶剂(如EGMBE)相关的缺点和问题。发明内容0007通过下文的详细描述。

15、和实施例会使本文所述的发明变得明白易懂,本发明包括一个方面,即一种包含互溶溶剂的替代溶剂共混物。0008目前,特别是在油田行业需要作为良好溶剂的化合物,该溶剂具有有利的毒理学和/或生态学属性,并且在低挥发性(VOLATILITY)、可生物降解性或易于生物降解性(即可容易地生物降解)、低毒性和/或低危险级别方面具有所需的特性。0009一方面,本文描述了一种用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法,其包括获得替代溶剂共混物;以及利用所述替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,其中,所述油田制剂可用于油田应用。0010在一个实施方案中,所述方法还包括在油田应用中使用该替代性溶剂共。

16、混物的步骤。在另一个实施方案中,所述二醇类互溶溶剂选自二醇醚、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇、EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇、三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚或二甘醇二甲说明书CN103827253A2/20页7醚。在一个实施方案中,所述油田应用为油井处理液、压裂液、增产液、修井液和减水阻液(SLICKWATERFLUID)。0011在一个实施方案中,替代溶剂共混物包括选自以下一种或多种组分中的至少一种组分0012A)甲基戊二酸二烷基酯;0013B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以。

17、及可选的己二酸二烷基酯;0014C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;0015D)式I的二氧戊环化合物00160017其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;0018E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物0019R3OOCACONR4R5(II)0020其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族。

18、的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数。在一些实施方案中,R4和R5共同形成环,其在一些实施方案中是被取代的或含有杂原子。A为直链或支链的二价烷基,该烷基具有平均212的碳原子数,通常为2至4的碳原子数;0021F)烷基二甲基胺(例如,N,N二甲基十二胺);0022G)C1C4的醇(例如,异丙醇);以及0023H)上述物质的任意组合。0024在一些实施方案中,烷基二甲基胺是N,N二甲基十二胺。在其它实施方案中,C1C4的醇是异丙醇。0025在一些特别的实施方案中,所述替代溶剂共混物包含0026A)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯和乙基琥珀酸二烷基酯;0027B)。

19、式I的二氧戊环化合物0028说明书CN103827253A3/20页80029其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;以及0030E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物0031R3OOCACONR4R5(II)0032其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;。

20、其中,A为直链或支链的二价烷基,其具有平均212的碳原子数。0033另一方面,本文描述了用于油田应用的替代溶剂共混物,该替代溶剂共混物组合物选自由以下物质组成的组0034A)甲基戊二酸二烷基酯;0035B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;0036C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;0037D)式I的二氧戊环化合物00380039其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;0040E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物0041R3OOCACONR4R5(II)0042。

21、其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;0043其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;以及0044其中,A为直链或支链的二价烷基,其具有平均212的碳原子数;0045F)烷基二甲基胺;说明书CN103827253A4/20页90046G)C1C4的醇;以及0047H)上述物质的任意组合,0048其中,所述替代溶剂共混物用于替换作为油田制剂组分的二醇。

22、类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。0049另一方面,本文描述了替换用于油田应用的二醇类互溶溶剂的方法,其包括0050获得替代溶剂0051用该替代溶剂替换作为油田制剂组分的二醇类互溶溶剂的全部或一部分,所述油田制剂用于油田应用中。0052在一些实施方案中,所述替代溶剂可以选自由以下物质构成的组0053A)甲基戊二酸二烷基酯;0054B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;0055C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;0056D)式I的二氧戊环化合物00570058其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为。

23、氢、烷基、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;0059E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物0060R3OOCACONR4R5(II)0061其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;0062其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,A为直链或支链的二价烷基,其具平均212的碳原子数;0063F)烷基二甲基胺;0064G)C1C4的醇;以及。

24、0065H)上述物质的任意组合。0066在一个实施方案中,本文所描述的“替代互溶溶剂共混物”具有期望的性质,所述性质包括以下性质中的一种或其组合基本无毒、不可燃、可生物降解、高闪点、低蒸气压和低气味;其满足由CARB和EPA(特定部门)制订的关于目前用于油田应用中的互溶溶剂(例如EGMBE或其它二醇醚)的消费产品LVPVOC豁免标准。0067详细说明0068如本文所用,术语“烷基”是指饱和的直链、支链或环状烃基,其包括但不限于甲说明书CN103827253A5/20页10基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基和环己基。0069如本文所用,术语“芳基”是指含有一个或多个六。

25、元碳环的一价不饱和烃基,其中不饱和度可以由三个共轭双键表示,所述环上的一个或多个碳原子可被羟基、烷基、烯基、卤素、卤代烷基、或氨基取代,所述芳基包括但不限于苯氧基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、氨基苯基和三苯乙烯基苯基。0070如本文所用,术语“亚烷基”是指二价饱和的直链或支链烃基,例如,亚甲基、二亚甲基、1,3亚丙基。0071如本文所用,涉及有机基团的术语“CRCS”(其中R和S分别为整数)表示该基团的每个基团中可以含有R个碳原子至S个碳原子。0072如本文所用,术语“表面活性剂”是指在溶解于含水介质中时,使所述含水介质的表面张力降低的化合物。0073如本文所。

26、用,术语二醇类互溶溶剂是指二醇醚或其衍生物、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、乙二醇。二醇类互溶溶剂的例子包括EGMBE(乙二醇单丁醚)、丙二醇正丁醚、二乙二醇丁基醚、乙二醇单乙酸酯、丁基卡必醇、三乙二醇单乙醚、1,1氧双2丙醇,三乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚和/或二甘醇二甲醚。0074如本文所用,应当理解的是,“油田应用液体”是指在加工、提取和处理石油时所用的任何液体,在一个实施方案中,其包括在产油井中和产油井周边所用的液体。一些油田应用液体包括但不限于井处理液、增产液、减水阻液、钻井液、酸化液、修井液、完井液、封隔液、地层处理液、泥浆反转液(MUDREVERSALFLUID)、沉积物去除液(例如,。

27、沥青质、蜡、油)、井眼清洗液、切削液、携带液,具有互溶能力的携带液、脱脂液、压裂液、隔离液、井眼废弃液(HOLEABANDONMENTFLUID),等等。0075修井液通常是在钻井中进行修井工作过程中所用的液体。这种修井作业包括拆卸管路、更换泵、清除沙子或其它沉积物、测井等。修井也广泛地包括将对现有油井进行二次或三次采油的准备步骤,例如添加聚合物、胶束驱油、注入蒸汽等。压裂液用于采油操作,其中对地层进行处理,从而为待回收的地层流体创建通道。0076本文描述了用于替换工业应用(即油田应用)中二醇类互溶溶剂的体系和方法。本文还描述了能够替换二醇类互溶溶剂(如EGMBE)的替代溶剂和溶剂共混物。本文。

28、还描述了具有改善的毒性或其它性质、环保特性的油田制剂,其可以在油田应用中使用。0077在一个实施方案中,用于替换油田应用中的二醇类互溶溶剂的方法包括获得替代溶剂共混物,然后用所述替代溶剂共混物以相等的份数替换二醇类互溶溶剂的全部或一部分。通常,二醇类互溶溶剂构成油田制剂的一部分。而油田制剂通常用于油田应用中,例如压裂、酸化、修井等。因此,对于所述制剂和应用而言,一旦将所述替代溶剂共混物引入作为制剂的组成部分,则所述替代溶剂共混物将赋予其改进的环保特性,包括生态毒理学特性。在其它实施方案中,二醇类互溶溶剂构成工业制剂的一部分。工业制剂可以包括(但不限于)御寒性制剂(WEATHERIZINGFOR。

29、MATION),其防止液体冻结,或者保持液体的粘度低于一定水平。0078在一个实施方案中,替代溶剂选自下列组分(A至H)之一。在另一个实施方案中,替代溶剂为选自以下组分(A至H)中至少一种的替代溶剂共混物,典型地为选自其中两个或更多种组分的替代溶剂共混物。说明书CN103827253A106/20页110079A)甲基戊二酸二烷基酯;0080B)第一共混物,其包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、以及己二酸二烷基酯;0081C)第二共混物,其包含己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯和琥珀酸二烷基酯;0082D)式I的二氧戊环化合物00830084其中,R6和R7可以相同或不同,其各自为氢、烷基。

30、、烯基、苯基,其中N为从1到10的整数;0085E)式(II)化合物中的一种化合物或其混合物0086R3OOCACONR4R5(II)0087其中,R3为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数;其中,R4和R5可以相同或不同,其为这样的基团,该基团选自饱和或不饱和的、直链或支链的、任选地为环状的、任选地为芳族的、任选地被取代的烃类基团,所述烃类基团具有平均1到36的碳原子数,任选地,R4和R5可以共同形成环,所述环任选地被取代或任选地含有杂原子;并且其中A为直链或支链的二价烷基,其具有平均212的碳原子。

31、数,通常为2至4的碳原子数;0088F)烷基二甲基胺;0089G)C1C4的醇;以及0090H)上述物质的任意组合。0091在一个实施方案中,C1C4的醇选自叔丁醇、丁醇、异丙醇、或丙醇。在一个典型的实施方案中,C1C4的醇是异丙醇。0092在一个实施方案中,替代溶剂包含I二元酯中的一者或II二元酯的共混物。在一个实施方案中,所述共混物包含醇与直链二元酸的加成物,所述加成物具有通式R1OOCACOOR2,其中,R1和/或R2各自包含C1C12烷基,更典型地C1C8烷基;并且A包括CH24、CH23和CH22的混合。在另一个实施方案中,R1和/或R2各自包含C4C12烷基,更典型地C4C8烷基。。

32、在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含源自杂醇油的烃基。在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含具有1至8个碳原子的烃基。在一个实施方案中,R1和R2可以各自包含具有5至8个碳原子的烃基。在另一个实施方案中,A包含CH24、CH2CH2CHCH3、CH2CHC2H5、CH24、CH2CH2CH3或CH2CHC2H5中的至少一者,通常为至少两者。0093在一个实施方案中,所述共混物包含醇与支链或直链二元酸的加合物,该加成物具有通式R1OOCACOOR2,其中,R1和/或R2各自包含C1C12烷基,更典型地C1C8烷基;A包括CH24、CH2CH2CH3和CH2CHC2H5的混合。在另一个实施方。

33、案中,R1和/或R2各自包含C4C12烷基,更典型地C4C8烷基。应当理解的是,所述酸的部分可以衍生自二元说明书CN103827253A117/20页12酸,例如己二酸、丁二酸、戊二酸、草酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸,以及它们的混合物。0094本发明的二元酯可以通过包括“酯化”阶段的方法获得,所述“酯化”阶段是指式HOOCACOOH的二元酸或式MEOOCACOOME的二元酯与支链醇或醇混合物的反应。可以适当地催化该反应。相对于每摩尔二元酸或二元酯,优选地使用至少2摩尔当量的醇。在适当情况下,可以通过提取反应副产物并在随后进行过滤和/或净化阶段(例如,蒸馏)促进所述酯化反应。0095特别地。

34、,可以由二腈类化合物的混合物得到混合物形式的二元酸,所述二腈类化合物特别地是在通过丁二烯的双氢氰化制备己二腈的工艺中生成并回收得到的。该工艺用于大规模工业中以生产供全世界消耗的大多数己二腈,该工艺在许多专利和著作中均有描述。丁二烯的氢氰化反应主要形成线性二腈,但也形成支链二腈,两种主要的支链二腈为甲基戊二腈和乙基丁二腈。在己二腈的分离和纯化阶段,通过蒸馏(例如,作为蒸馏塔顶部馏分)分离和回收支链二腈类化合物。随后,可将支链二腈转化为二元酸或二元酯(转化为轻质二元酯,用于后续地与所述醇或醇混合物、或者杂醇油进行酯交换反应,或者直接转化为本发明的二元酯)。0096本发明的二元酯可以衍生自在聚酰胺(。

35、例如,聚酰胺66)的制备过程中产生的一种或多种副产物。在一个实施方案中,清洁组合物包含下述物质的共混物,所述物质为己二酸、戊二酸和丁二酸的直链或支链、环状或非环状、C1C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基酯。在另一个实施方案中,所述清洁组合物包含下述物质的共混物,所述物质为己二酸、甲基戊二酸和乙基丁二酸的直链或支链、环状或非环状、C1C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基酯。0097通常,聚酰胺是由二胺与二元羧酸进行缩合反应所制备的共聚物。具体而言,聚酰胺66是由二胺(通常为六亚甲基二胺)与二元羧酸(通常为己二酸)进行缩合反应所制备的共聚物。0098在一个实施方案中,二元酯的共混物可以衍生自在反。

36、应、合成和/或生产用于制备聚氨酯的己二酸时所产生的一种或多种副产物,所述清洁组合物包含己二酸的二烷基酯、戊二酸的二烷基酯和丁二酸的二烷基酯的共混物(本文中有时称为“AGS”或“AGS共混物”)。0099在一个实施方案中,所述的酯共混物衍生自在反应、合成和/或生产用于制备聚氨酯(特别是聚氨酯66)的六亚甲基二胺时所产生的副产物。所述清洁组合物包含己二酸的二烷基酯、甲基戊二酸的二烷基酯和乙基丁二酸的二烷基酯的共混物(本文中有时称为“MGA”,“MGN”,“MGN共混物”或“MGA共混物”)。0100在某些实施方案中,所述二元酯共混物包含0101式I的二元酯01020103式II的二元酯说明书CN1。

37、03827253A128/20页1301040105式III的二元酯01060107R1和/或R2可以各自包括具有约1至约8个碳原子的烃基,典型地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在这样的实施方案中,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计)I约15至约35的式I的二元酯;II约55至约70的式II的二元酯;以及III约7至约20的式III的二元酯;更典型地包含I约20至约28的式I的二元酯;II约59至约67的式II的二酯;以及III约9至约17的式III的二元酯。通常,该共混物的特点是闪点为98,在20下的蒸气压小于约10帕,以及蒸馏温度范围为约2。

38、00300。还可以提到的是RPDE(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里),DIB(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)和DEE(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。0108在某些其它实施方案中,二元酯共混物包含0109式IV的二元酯01100111式V的二元酯01120113以及,任选地,0114式VI的二元酯01150116R1和/或R2可以各自包括具有约1至约8个碳原子的烃基,典型地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、正丁基、异戊基、己基、庚基或辛基。在这样的实施方案中,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计)I约5至约30的式IV的二元酯;II约说明书CN103827253A139/20页。

39、1470至约95的式V的二元酯;以及III约0至约10的式VI的二元酯。更典型地,所述共混物通常包含(按所述共混物的重量计)I约6至约12的式IV的二元酯;II约86至约92的式V的二元酯;以及III约05至约4的式VI的二元酯。0117最典型地,所述共混物包含(按所述共混物的重量计)I约9的式IV的二元酯,II约89的式V的二元酯,及III约1的式VI的二元酯。通常,该共混物的特点是闪点为98,在20下的蒸气压小于约10帕,以及蒸馏温度范围为约200275。还可以提到的是由罗地亚公司生产的IRIS和DEE/M(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。0118在另一个实施例中,替代溶剂或替代溶剂共混。

40、物可以包含其它溶剂,该其它溶剂包括但不限于脂肪烃或无环烃溶剂、卤代溶剂、芳香烃溶剂、环状萜烯、不饱和烃溶剂、卤化碳溶剂、多元醇、醇(包括短链醇)、酮、及其混合物。0119用作本文所述替代溶剂或用于本文所述替代溶剂共混物中的二氧戊环化合物包括具有下式(I)的那些化合物01200121其中R6和R7可以相同或不同,其表示氢或C1C14的基团。在一个实施方案中,R6和R7各自选自烷基、烯基或苯基。在一些实施方案中,“N”为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的整数。典型地,“N”为约1至4的整数。更典型地,“N”为1或2。还可提及的是系列产品(罗地亚公司,新泽西州,克兰伯里)。012。

41、2在一个具体的实施方案中,R6和R7各自选自甲基、乙基、正丙基、异丙基或异丁基。0123在一个实施方案中,具有式(I)的二氧戊环化合物为2,2二甲基1,3二氧戊环4甲醇。在另一个实施方案中,式(I)的二氧戊环化合物是2,2二异丁基1,3二氧戊环4甲醇(同义词为1异丁基异亚丙基甘油,其也被缩写为IIPG)。0124在一个实施方案中,用作替代溶剂或作为替代溶剂共混物中的组分的化合物为具有通式(II)的化合物0125R3OOCACONR4R5(II)。0126根据一个实施方案,术语“化合物”表示任何符合通式(II)的化合物。在其它实施方案中,术语“化合物”还指符合通式(II)的多种分子的混合物。因此。

42、,其可以是具有通式(II)的一种分子或者是具有通式(II)的多种分子的混合物,其中,在提及式(II)时,这两种情况都符合术语“化合物”的定义。0127在一些实施方案中,基团R3、R4和R5可以是相同的;或者在其它实施方案中,其可以是不同的。在一个实施方案中,其可以为选自C1C20烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基、或苯基的基团。在另一个实施方案中,其可以为选自C1C12烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基、或苯基的基团。特别地,还可以提到POLARCLEAN(由罗地亚公司生产,新泽说明书CN103827253A1410/20页15西州,克兰伯里)。基团R4和R5可任选地被取代。在一个具体的实施方案中,所。

43、述基团被羟基取代。0128在一个实施方案中,基团R3选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊烷基(ISOPENTYL)、异戊基(ISOAMYL)、正己基、环己基、2乙基丁基、正辛基、异辛基、2乙基己基、十三烷基。0129基团R4和R5可以相同或不同,在一个实施方案中,其可以特别地选自甲基、乙基、丙基(正丙基)、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、戊基、异戊基、己基、环己基或羟乙基。基团R4和R5也可以是这样的基团它们与氮原子一起形成吗啉基、哌嗪基或哌啶基。根据一些实施方案,R4和R5各自为甲基,或者R4和R5各自为乙基,或者R4和R5各自为羟乙基。0130根据一个实施方案,如果A。

44、包括式CH2CH2的直链基团和/或式CH2CH2CH2CH2的直链基团和/或式CH28的直链基团,那么其为A基团的混合。根据一个特定的实施方案,如果A是直链的,那么其为A基团的混合,例如CH2CH2(亚乙基)、CH2CH2CH2(正亚丙基)、和CH2CH2CH2CH2(正亚丁基)等基团(或所述基团的异构体)中两个或三个的混合。0131根据本发明第一具体的实施方案,基团A为选自具有以下结构式的基团的二价直链烷基CH2CH2(亚乙基)、CH2CH2CH2(正亚丙基)、CH2CH2CH2CH2(正亚丁基)以及它们的混合。0132根据这样的实施方案,所述化合物为根据下列分子式的混合物0133R3OOC。

45、CH22CONR4R5;0134R3OOCCH23CONR4R5;和0135R3OOCCH24CONR4R5。0136根据本发明另一个具体的实施方案,基团A为选自具有以下结构式的基团的二价支链烷基CHCH3CH2CH2、CHC2H5CH2、以及任选地CH2CH2CH2CH2,以及它们的混合。0137根据这样的实施方案,所述化合物为根据下列分子式的混合物0138R3OOCCHCH3CH22CONR4R5;0139R3OOCCHC2H5CH2CONR4R5;和,任选地0140R3OOCCH24CONR4R5。0141根据该第一实施方案的一个具体的变型,本发明的化合物选自以下化合物0142MEOOC。

46、CH2CH2CONME2;0143MEOOCCH2CH2CH2CONME2;0144MEOOCCH2CH2CH2CONME2,作为与MEOOCCH2CH2CH2CH2CONME2和/或与MEOOCCH2CH2CONME2的混合物。0145根据本发明的另一个实施方案,基团A为具有下式(IIA)、(IIB)、IIC、IIIA和IIIB中一者的二价支链亚烷基;或者为选自具有式IIA、式IIB和式IIC的基团中的至少两种基团的混合;或者为选自具有式IIIA和式IIIB的基团中的至少两种基团的混合;或者为至少两种这样的基团的混合,其中一种基团选自具有式IIA、式IIB和式IIC的基团,而另一种基团选自具。

47、有式IIIA和式IIIB的基团0146CHR9YCHR8XCHR9ZCH2CH2(IIA)说明书CN103827253A1511/20页160147CH2CH2CHR9ZCHR8XCHR9Y(IIB)0148CHR9ZCH2CHR8XCH2CHR9Y(IIC)0149CHR9YCHR8XCHR9ZCH2(IIIA)0150CH2CHR9ZCHR8XCHR9Y(IIIB)0151其中0152X为大于0的整数;0153Y为平均大于或等于0的整数;0154Z为平均大于或等于0的整数;R8可以相同或不同,其为C1C6的烷基,优选地C1C4的烷基;R9可以相同或不同,其为氢原子或C1C6的烷基,优选地C。

48、1C4的烷基;在特定的实施方案中,所述基团A优选地为Y和Z均为0的基团。0155在一个实施方案中,式IIA和/或式IIB中X为1;Y和Z为0,R8为甲基。0156在另一个实施方案中,式A和/或式IIIB中X为1;Y和Z为0,R8为乙基。0157根据另一个实施方案,本发明的化合物选自下列化合物、以及它们的混合物0158MEOOCAMGCONME2;0159MEOOCAESCONME2;0160PEOOCAMGCONME2;0161PEOOCAESCONME2;0162CYCLOOOCAMGCONME2;0163CYCLOOOCAESCONME2;0164EHOOCAMGCONME2;0165EH。

49、OOCAESCONME2;0166PEOOCAMGCONET2;0167PEOOCAESCONET2;0168CYCLOOOCAMGCONET2;0169CYCLOOOCAESCONET2;0170BUOOCAMGCONET2;0171BUOOCAESCONET2;0172BUOOCAMGCONME2;0173BUOOCAESCONME2;0174ETBUOOCAMGCONME2;0175ETBUOOCAESCONME2;0176NHEOOCAMGCONME2;0177NHEOOCAESCONME2;0178其中0179AMG表示具有式CHCH3CH2CH2的MGA基团、或者是具有式CH2CH2CHCH3的MGB基团,或者是MGA和MGB基团的混合;0180AES表示具有式CHC2H5CH2的ESA基团、或具有式CH2CHC2H5的ESB基团,或者ESA和ESB基团的混合物;说明书CN103827253A1612/20页170181PE表示戊基,优选地为异戊烷基或异戊基;0182CYCLO表示环己基;0183EH表示2乙基己基;0184BU表示丁基,优选地为正丁基或叔丁基;0185ETBU表示乙基丁基;以及0186NHE表示正己基。0187还要提及的是,根据一个具体的实施方案,本发明化合物为与以下化合物。

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