專(zhuān)利名稱(chēng)：一種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是油田生產(chǎn)中應(yīng)用于復(fù)合驅(qū)油體系的表面活性劑，具體涉及的是一種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑及其制備方法。背景技術(shù)：
表面活性劑由于可以大幅度地降低油水界面張力，因而在化學(xué)法提高原油采收率領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。三元復(fù)合驅(qū)是一種能有效提高原油采收率的三次采油方法。但是，由于復(fù)合驅(qū)所用各種化學(xué)劑的成本較高，尤其是表面活性劑，使該技術(shù)在油田生產(chǎn)上的推廣受到了很大的限制。因此，要使該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于油田生產(chǎn)，就必須開(kāi)發(fā)出能應(yīng)用于復(fù)合驅(qū)油體系的高效廉價(jià)表面活性劑，以降低復(fù)合驅(qū)的成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。早在20世紀(jì)30年代，Cuenther等人通過(guò)對(duì)α -烯烴的直接磺化得到了表面活性劑，從此α -烯基磺酸鹽(AOS)作為一種毒性小、無(wú)污染的新型活性劑，于20世紀(jì)70年代已開(kāi)始了工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定AOS為安全的活性劑后，世界AOS總消耗量為4萬(wàn)t， 1990年達(dá)到6. 9萬(wàn)t，1995年，僅美國(guó)、日本、西歐就達(dá)到5萬(wàn)t。外針對(duì)洗滌劑和發(fā)泡劑的特點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，國(guó)內(nèi)限于原料性能，AOS的開(kāi)發(fā)未取得滿意結(jié)果。我國(guó)曾利用日本三菱公司的α-烯烴(AO)，采用單管式反應(yīng)器，連續(xù)運(yùn)行了 50 h，測(cè)定質(zhì)量指標(biāo)與典型AOS產(chǎn)品有很大差別，之后未見(jiàn)新的報(bào)道。北京石油勘探開(kāi)發(fā)研究院和大慶石油勘探開(kāi)發(fā)研究院對(duì)AOS研究表明，AOS配制的微乳液，可以與原油形成超低界面張力，并且，該體系具有明顯的耐鹽性能，但未見(jiàn)AOS配成稀體系應(yīng)用的報(bào)道。隨著提高石油采收率技術(shù)的發(fā)展，AOS 作為廉價(jià)耐鹽驅(qū)油劑，得到人們的關(guān)注。AOS具有許多特殊性能，以低毒、低刺激、易生物降解等性能受到重視，將逐步成為表面活性劑的主導(dǎo)產(chǎn)品。已知使用含α -烯基磺酸鹽的表面活性劑組分而強(qiáng)化原油采收的組合物和方法。 美國(guó)專(zhuān)利4，488，976和4，537，253描述了含有這類(lèi)組分的強(qiáng)化采油組合物。也已知使用含內(nèi)烯烴磺酸鹽的表面活性劑組分而強(qiáng)化原油采收的組合物和方法。在美國(guó)專(zhuān)利4，597，879 中描述了這類(lèi)表面活性劑組合物。前述專(zhuān)利中描述的組合物的缺點(diǎn)是在某些油藏條件下鹽水溶解度和二價(jià)離子耐受性不夠。美國(guó)專(zhuān)利4，979，564描述了在利用低張力稠化水驅(qū)而強(qiáng)化原油采收率的方法中使用內(nèi)烯烴磺酸鹽。被描述為有用的市售材料的實(shí)例是EN0RDET IOS 1720，其為確定為C17-20內(nèi)烯烴磺酸鈉鹽的Siell Oil Company的產(chǎn)品，該材料具有低的支化程度。目前，國(guó)內(nèi)用于復(fù)合驅(qū)的活性劑主要是石油磺酸鹽和重烷基苯磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽原料烷基苯受到市場(chǎng)制約，很難擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑，它用于解決現(xiàn)有的表面活性劑成本較高使復(fù)合驅(qū)技術(shù)在油田生產(chǎn)上推廣受到限制的問(wèn)題，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑由烯基磺酸鹽和羥基鏈烷磺酸鹽構(gòu)成，其中烯基磺酸鹽的分子式為
權(quán)利要求
1.一種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑，其特征在于這種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑由烯基磺酸鹽和羥基鏈烷磺酸鹽構(gòu)成，其中烯基磺酸鹽的分子式為
2.—種權(quán)利要求1所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于這種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法為(一)、烷基胺鹽酸鹽與無(wú)水三氯化鋁合成氯鋁酸鹽離子液體；(二)、壬烯二聚合成十八碳烯烴；(三)、十八碳烯烴經(jīng)三氧化硫磺化生成烯基磺酸和烯基磺內(nèi)酯；(四)、烯基磺酸和烯基磺內(nèi)酯經(jīng)水解中和生成生物基內(nèi)烯烴磺酸鹽表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的氯鋁酸鹽離子液體的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將0. 5^0. 8 mol烷基胺鹽酸鹽和1. (Tl. 5mol 無(wú)水三氯化鋁依次加入到三頸瓶中，并在室溫下攪拌0.5 2 h后升溫至75、0°C，繼續(xù)攪拌 2、h，冷卻后得到溶有無(wú)水三氯化鋁的氯鋁酸鹽離子液體催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的烷基胺鹽酸鹽為甲基胺鹽酸鹽或乙基胺鹽酸鹽或二甲基胺鹽酸鹽或二乙基胺鹽酸鹽或三甲基胺鹽酸鹽或三乙基胺鹽酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的十八碳烯烴的制備在配有恒壓滴液漏斗、帶有干燥器的回流冷凝管以及溫度計(jì)的三口燒瓶中，加入1. (Tl. 2 mol的壬烯，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將0.廣0.11 mol氯鋁酸鹽離子液體催化劑置于恒壓滴液漏斗中，而后在電磁攪拌下緩慢滴加氯鋁酸鹽離子液體催化劑，加熱至 75 9(TC反應(yīng)2、h，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行過(guò)濾分離出催化劑得到粗產(chǎn)物，將粗產(chǎn)物進(jìn)行水洗至中性、干燥后減壓蒸餾，蒸出未反應(yīng)壬烯，得到十八碳烯烴餾分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的壬烯由丙烯三聚得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的烯基磺酸和烯基磺內(nèi)酯的制備過(guò)程為，在降膜式磺化器中用三氧化硫?qū)κ颂枷N進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到烯基磺酸和烯基磺內(nèi)酯，三氧化硫與十八碳烯烴的摩爾比為 1.05 Γ1. 10 1，保護(hù)風(fēng)量總量控制為2000 L /h，一次風(fēng)/ 二次風(fēng)比值控制為500 /1500L ΑΓ600 /1400L /h，三氧化硫在空氣中的濃度控制為4. 0% 5. 0%，磺化反應(yīng)溫度控制在 30 0C "40 0C ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的烯基磺酸和烯基磺內(nèi)酯水解中和的過(guò)程為，將上述磺化產(chǎn)物和質(zhì)量百分比濃度為20% 的NaOH溶液，放入高壓反應(yīng)釜里，在溫度為150°C 170°C，壓力為0. 12ΜΡεΓθ. 15MPa下水解 1 h0
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑及其制備方法，屬于油田生產(chǎn)中應(yīng)用于復(fù)合驅(qū)油體系的表面活性劑，這種十八碳烯烴磺酸鹽表面活性劑由烯基磺酸鹽和羥基鏈烷磺酸鹽構(gòu)成，以重量計(jì)，其中烯基磺酸鹽含量為85-90%，羥基鏈烷磺酸鹽含量為10-15%。本發(fā)明應(yīng)用于復(fù)合驅(qū)油體系，生產(chǎn)成本低，高效廉價(jià)，可降低復(fù)合驅(qū)的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；本發(fā)明形成的驅(qū)油配方體系下可與大慶原油形成10-2mN/m~10-4mN/m的超低界面張力。
文檔編號(hào)C09K8/584GK102504791SQ20111035370
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者丁偉, 于濤, 劉康, 曲廣淼, 欒和鑫, 閆磊 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)