[發明專利]一種生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110353678.4
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102513022A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 丁偉;于濤;欒和鑫;劉康;閆磊;曲廣淼
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01F17/00
• 分類號: B01F17/00;B01F17/02;C09K8/584
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、?????技術領域：

本發明涉及的是油田生產中應用于復合驅油體系的表面活性劑，具體涉及的是一種生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑及其制備方法。

二、背景技術：??

表面活性劑由于可以大幅度地降低油水界面張力，因而在化學法提高原油采收率領域得到廣泛應用。三元復合驅是一種能有效提高原油采收率的三次采油方法。但是，由于復合驅所用各種化學劑的成本較高，尤其是表面活性劑，使該技術在油田生產上的推廣受到了很大的限制。因此，要使該技術廣泛地應用于油田生產，就必須開發出能應用于復合驅油體系的高效廉價表面活性劑，以降低復合驅的成本和提高經濟效益。

早在20世紀30?年代，Cuenther?等人通過對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、無污染的新型活性劑，于20世紀70年代已開始了工業化生產。經實驗確定AOS為安全的活性劑后，世界AOS總消耗量為4萬t，1990年達到6.9萬t，1995年，僅美國、日本、西歐就達到5萬t。外針對洗滌劑和發泡劑的特點進行開發研究，國內限于原料性能，AOS?的開發未取得滿意結果。我國曾利用日本三菱公司的α-烯烴(AO)，采用單管式反應器，連續運行了50?h，測定質量指標與典型AOS產品有很大差別，之后未見新的報道。北京石油勘探開發研究院和大慶石油勘探開發研究院對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AOS?配成稀體系應用的報道。隨著提高石油采收率技術的發展，AOS作為廉價耐鹽驅油劑，得到人們的關注。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產品。

已知使用含α-烯基磺酸鹽的表面活性劑組分而強化原油采收的組合物和方法。美國專利4,488,976和4,537,253描述了含有這類組分的強化采油組合物。也已知使用含內烯烴磺酸鹽的表面活性劑組分而強化原油采收的組合物和方法。在美國專利4,597,879中描述了這類表面活性劑組合物。前述專利中描述的組合物的缺點是在某些油藏條件下鹽水溶解度和二價離子耐受性不夠。美國專利4,979,564描述了在利用低張力稠化水驅而強化原油采收率的方法中使用內烯烴磺酸鹽。被描述為有用的市售材料的實例是ENORDET?IOS?1720，其為確定為C17-20內烯烴磺酸鈉鹽的Shell?Oil?Company的產品，該材料具有低的支化程度。

目前，國內用于復合驅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制約，很難擴大規模生產。

三、發明內容：

本發明的一個目的是提供一種生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑，它用于解決現有的表面活性劑成本較高使復合驅技術在油田生產上推廣受到限制的問題，本發明的另一個目的是提供這種生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種生物基內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成，其中烯基磺酸鹽的分子式為

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羥基鏈烷磺酸鹽的分子式為

上述分子式中，R+R′=C₁₀H₂₁，M=Na、K、NH₄，以重量計，上述烯基磺酸鹽含量為85-90%，羥基鏈烷磺酸鹽含量為10-15%。

這種生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑的制備方法為：

（一）、油酸與低分子醇酯化生成油酸酯；

（二）、油酸酯經催化易位重排反應生成9-十八碳烯；

（三）、9-十八碳烯經三氧化硫磺化生成烯基磺酸和烯基磺內酯；

（四）、烯基磺酸和烯基磺內酯經水解中和生成生物基內烯烴磺酸鹽表面活性劑。

上述方案中油酸酯是油酸甲酯或油酸乙酯。

上述方案中油酸甲酯或油酸乙酯的制備：油酸與無水甲醇或無水乙醇，在濃硫酸催化下，反應溫度100℃~110℃，反應時間2小時，酯化反應完成后，反應產物經水洗、干燥、減壓蒸餾，得到油酸甲酯或油酸乙酯。

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