Диацетаты диоксаалкандиолов в качестве компонента растворителей смолисто-асфальтеновых отложений

Диацетаты диоксаалкандиолов в качестве компонента растворителей смолисто-асфальтеновых отложений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>883008

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)М. Кл.з (22) Заявлено 271279 (21) 2857631/23 04

С 07 С 67/00

С 07 С 69/16

С 08 К 5/10 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР ао деяам изобретений и открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 231т81. Бюллетень l4o 43 (53) УДК 547.442. .4 (088. 8) Дата опубликования описания 231181 (72) Авторы изобретения

Д.Л. Рахманкулов, Е.A. Кантор, И.Л.Рах и Н.Е.Максимова

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) ДИАЦЕТАТЫ ДИОКСААЛКАНДИОЛОВ В КАЧЕСТВЕ

КОМПОНЕНТА РАСТВОРИТЕЛЕЙ СМОЛИСТОАСФАЛЬТЕНОВЬ)Х ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к.новым химическим соединениям, конкретно к новым сложным эфирам органических кислот, содержащим в спиртовой 5 части атоьы кислорода, - диацетатам диоксаалкандиолав общей формулы

О CHy(CH@) СН ОСО ОН он

ОСН,1(СН,1)„CH гце n=1 или 2.

Указанные соединения могут быть использованы как компоненты растворителей смолисто-асфальтеновых отлаже- 15 ний в процессах добычи., транспорта, хранения нефти и для обработки пркзабойных зон нефтяных скважин.

Известны диацетаты формулы а

CHgCQOCOCQ . 20 г (сн 11с 1 (т)

CHgCHgOCOCHq где R - низкий алкил (1j .

Однако, в литературе нет данных 25 о каком-либо практическом применении указанных диацетатов.

Известен состав, содержащий диацетат этиленгликоля, ацетат-3,5диоксагептанетта-1, диацетат-3,5- 30 диоксагептандиола-1,7, диэтилформаль, 1,3-диоксолан, этнлацетат, который используется для растворения смолисто-асфальтеновых отложений (2).

Однако данный состав не обладает достаточно высокой растворяющей способностью (так, например, степень растворения за 2 ч всего 7980В) .

Целью изобретения является расширение арсенала средств, которые могут быть использованы в качестве компонента растворителей смолистоасфальтеновых отложений, с улучшенной растворяющей способностью.

Поставленная цель достигается новыми диацетатами диоксаалкандиолов общей формулы

ocgIcH )„cH

О бн (Сн )„бЧ ОСОСН где и 1 или 2, применяемыми в качестве компонента растворителей смолисто-асфальтеновых отложений.

Соединения I получают известным способом путем взаимодействия 1,3883008 диоксациклана(и ) и этилацетата (lv/ при о

70-100 С в присутствии катионита КУ2 в количестве 15-20% от загрузки.

Щ» 0

Н сн соС1й5

В качестве 1,3-диоксациклана используют 1,3-диоксан и 1,3-диоксепан.

В случае 1,3-диоксана первичным продуктом реакции является ацетат диоксаалканола-1 (+сн,соосу, — снннсн,ссн,GH,cí,ïñî<í, 0 0 который, реагируя со второй молекулой эфира, образует диэфир и ацеталь

C H ОСН10С CH

13

-ъ CH OCOCHyCHgCHgOCOCHg CHg (OC1+1y

Без участия эфира ацетат диоксаалканола сцмметризуется в симметричный диацетат 4,б-диоксанонан-1,9диола 1, где и =1 и линейный ацеталь

1C EPOCH OCH@CHOCHgQCOCHo — сн1(Осн сная всоси ) +сн1(ос н ) .

Таким образом, в результате реакции образуются четыре соединения. Выход выделенного из реакционной массы диацетата 4,6-диоксанонан-1,9-диола при этом составляет 28>.

В случае 1,3-диоксепана образуется диацетат 5,7-диоксаундекан-1,11-диола СН 1 (OCH1CH1CH1CH 20СОСН )1 с выходом 24%.

При введении в реакцию промежуточного ацетата диоксаалканола формулы .

СН>ОСОСН5 (СН1)» сн10си оц где R-низший алкил; п=1 или 2 реакция идет с количественным вйходом только по схеме (1) симметризации без участия этилацетата.

Пример 1. В металлическую ампулу загружают 2 моля (17,6 г)

1,3-диоксана, 2 моля (17,6 г) этилацетата и катионит IG -2 в количестве

20Ъ от загрузки (7,04 г). Ампулу помещают в термостат и с помощью механического устройства встряхивают при 100 С в течение 4 ч, затем реакционную смесь фильтруют от катионита

КУ-2 и разгоняют.в вакууме. Выделенный продукт подвергают очистке с помощью препаративной хроматографии.

Выход очищенного диацетата 4,6-диоаксанонан-1,.9-диола 28% (6,94 г) .

Т.,кип. 135 С при 6 мм рт.ст.; в 1,4390, 3/ 1, 1280.

Полученные диацетаты диоксаалкандиолов испытаны в качестве компонента растворителей смолисто-асфальтеновых отложений в процессах добычи, транспорта, хранения нефти и для обработки призабойных зон нефтяных скважин.

Пример 5. Получают смеси, химический состав которых приведен в табл.1.

Найдено Мй 58,61, вычислено

59,44.

Элементный анализ. Найдено,Ъ: С

53,2; Н 8,1 ; О 38,7 ° Формула С„Н О

Вычислено: С 53,1, Н 8,0; О 38,9.

В масс-,спектрах со 100%-ной интенсивностью присутствует ион с

rn/e=43, что соответствует иону (CH CO) характерному для эфиров уксусной кйслоты, фрагменты (СН СН2СН10СОСН ) с

m/e=101 и (ОСН ОСН СН СН ОСОСН ) с щ/е=147, о чем свидетельствуют пики средней и слабой интенсивности.

В ЯРМ С спектрах квартет при

21,1-21,3 м.д.(3 =128 2-129к1 ГцУ указывает на наличие СН -групп. Синг15 лет при 169,1-169,4 м.д. представляет собой сигнал углерода С -0 в группы. В области 67,9-69,6 м.д.(3 =138,9-140 Гц) наблюдаются сигналы ацетальной метиленовой группы -ОСН О-.

2О Пример 2. Аналогично примеру

1, из 1,3-диоксепана и этилацетата получают выход 24% диацетат 5,7-диоксаундекан-1,11-диола.

T кип.147оС при 8 мм рт.ст., 25 .n 1, 4640, Й g 1, 1012. Найдено МРр 69, 15; вычислено 69,74.

Элементарный анализ. Найдено, %:

С.56,5; Н 8,8 О 34,7. Формула

С Р1 06. Вычислено, Ъ: С 56,5;

H 8,7, О 34,6.

В масс-спектрах присутствуют ионы (СН1СН СН 1СН10СОСН )с m/e=115, (OCH1OCH1CH1CH CH1OCOCH ) с л /е=161.

Остальные спектральные характеристики идентичны описанным в примере 1.

Пример 3. В металлическую ампулу загружают 2 моля (35,2 r)ацетата 4,б-диоксаоктанола-1 и 15% от загрузки (5,3 r) катионита КУ-2.

Ампулу помещают в термостат и с помощью механического устройства встряхивают при 80 С в течение 3 ч. Затем о реакционную смесь отфильтровывают и раз гоняют в вакууме . Выход выделенного диацетата 4,6-диоксанонан-1,945 диола 9 7Ъ (23, 95 г) . Физико-химические и спектральные характеристики соответствуют описанным в примере 1.

Пример 4. Аналогично примеру 3, из ацетата 5,7-диоксанонанола-1 в.присутствии катионита Ку-2 получают диацетат 5,7-диоксаундекан1,11-диола, выход 95%. Физико-химические константы и спектральные характеристики аналогичны описанным

55 в примере 2.

883008

Таблица 1

Состав, вес.Ъ

Смесь 1

30,0

31,3

27,2

27,3

21,3

23,2

22,9

18,3

18,4

17,8

25,0

2,8

22,3

3,2

2,4

2,6

3,1

2,0

Смесь 2

30,0

31,3

27,2

23,2

21,3

27,2

18,3

18,4

17,8

22,9

1,11-лиола

25,0

22,3

2,8

3,2

3,1

2,4

2,6

2,0

Таблица 2

Состав, вес.Ж и/п

27,2

31,3

30,0

21,3

27,2

23,2

18,3

18,4

25,0

17,8

2,8

3,2

2,6

3,1

Наименование компонентов

1. Диацетат этиленгликоля

2. Ацетат 3,5-диоксагептанола-1

3. Диацетат-4,6-диоксанонан1,9-диола

4. Диэтилформаль

5.1,3-диоксолан

6.Этилацетат

1.Диацетат этиленгликоля

2.Ацетат 3,5-диоксагептанола-1

З.Диацетат-5,7-диоксаундекан4. Диэтилформаль

5.1,3-диоксолан

6.Этилацетат

Полученные смеси испытывают в качестве составов для растворения смолисто-асфальтеновых отлоНаименование компонентов

Диацетат этиленгликоля

Ацетат 3,5-диоксагептанола-1

Диацетат 3,5-диоксагептан-1,7-диола

Диэтилформаль

1, 3-диоксолан

Этилацетат

Методика исследования заключается в следующем: образец смолисто-асфальтеновых веществ помещают на металлическую сетку, которую подвешивают на одно из жений и сравнивают с известной смесью, состав которой приведен в табл. 2.

22,9

22,3

2,4

2,0 плеч коромысло лабораторных весов. Затем сетку с образцом погружают в нследуемый растворитель того или иного состава, оце65 нивают по изменению веса образца в

883008

Таблица 3

Исследуемые составы и/п смесей в течение

2 ч в течение

1 ч

Смесь 1

Состав а

Состав б

Состав в

98

2..69

3.

Смесь 2

Состав а

Состав б

99

72

100

3 °

Состав в

99

Известная смесь (по табл.2) Состав а

Состав б

Состав в

79

50

Формула изобретения

Составитель Н.Хворостухина

Техред И. Гайду Кор ре к тор Н . Стец

Редактор В.Данко

Заказ 10110/29 Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 растворителе, которое фиксируют через определенное время. температура опыI )3

Данные о растворяющей способности смолисто-асфальтеновых отложений на основе известного и нового состава с применением диацетатов 4,6-диоксанонан-1,9-диола и 5,7-диоксаундекан-1,11-диола свидетельствуют о 4О высокой растворяющей способности предлагаемого состава при содержании диацетатов диоксаалкан-диолов в количестве 18,3-22,9%.

Диацетаты диоксаалкандиолов общей формулы 50 тов 25 С. Результаты испытаний представлены в табл.3.

Степень растворения смолистоасфальтеновых веществ, вес. Ъ

0CHg(CHg ) СН ОСОСН3 сн, 0СНРн1>„снбо СОСН9 где и 1 или 2, в качестве компонента растворителей смолисто-асфальтеновых отложений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аносов В.И..и др. Получение т, у-диметилаллилового и изопропилэтилового спиртов из продукта конденсации изобутилена с формальдегидом.—

ЖОХ, 1961, 31, с.1154.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2511751, кл. С 08 К 5/10, 1977.