[發明專利]一種耐鹽型高活性苯烷基磺酸鹽及其制備方法

無效

• 申請號: 201210002690.5
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102557992A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉德新;汪龍梅;王增寶;趙修太;王彥玲;郭劍飛;譚梟麒
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C07C309/24
• 分類號: C07C309/24;C07C303/32;C09K8/584
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 楊大興

技術領域：

本發明涉及一種磺酸鹽表面活性劑及其制備方法，尤其是耐鹽型高活性苯烷基磺酸鹽及其制備方法。

背景技術：

目前，我國油田多數已進入高含水期開發階段，發展三次采油技術是當務之急。三次采油技術包括聚合物驅、表面活性劑驅、堿驅、復合驅等化學驅油技術。其中，表面活性劑驅可大幅度降低油水界面張力，增加毛管數，提高洗油效率，降低油藏殘余油飽和度。在表面活性劑驅油技術方面，制約該技術的關鍵是表面活性劑的耐鹽性能。由于油田注入水或地層水都具有較高的礦化度和鈣鎂離子含量，因此，要求表面活性劑具有優良的耐鹽能力，尤其是耐高價陽離子的能力。

在我國，驅油用的表面活性劑主要是磺酸鹽型表面活性劑，包括木質素磺酸鹽、石油磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽等。木質素磺酸鹽由于沒有長鏈親油基，界面活性差，在早期化學驅中曾用作犧牲劑。石油磺酸鹽具有生產工藝簡單、成本低等優點，但是石油磺酸鹽耐鹽性差、吸附損失較大，且由于原料組成復雜，不同批次產品性能穩定性差。重烷基苯磺酸鹽的界面活性優于十二烷基苯磺酸鹽，但耐二價離子性能不理想。α-烯烴磺酸鹽是工業化較晚的表面活性劑(1968年)，分子中含有雙鍵，耐鹽能力較強，主要作為起泡劑，在泡沫驅、稠油注蒸汽開采過程(控制蒸汽竄進和超覆)中有廣泛應用。

為了滿足高鹽油藏化學驅條件，或使表面活性劑在高鹽條件下仍具有高的活性，需要開發新型耐鹽高活性的表面活性劑。研究發現，α-烯烴磺酸鹽的親油基越長，高溫穩泡能力越好，界面活性也越高(曹緒龍，何秀娟，趙國慶，等.表面活性劑疏水鏈長對高溫下泡沫穩定性的影響[J].高等學校化學學報，2007，28(11)：2106-2111)，但目前國內α-烯烴磺酸鹽親油基主要為C12～C16，未出現高于C16的工業化產品。

發明內容：

本發明的目的是要提供一種耐鹽型高活性苯烷基磺酸鹽，這是一種能適用于高礦化度油藏條件下的表面活性劑，利用苯系化合物與α-烯烴磺酸鹽(AOS)在催化劑的作用下進行反應生成一種新型的苯烷基磺酸鹽。該化學劑具有比AOS更強的耐鹽性能，能克服現有磺酸鹽表面活性劑的不足。

本發明的另一目的在于提供苯烷基磺酸鹽表面活性劑的制備方法，使用該方法，操作簡單，反應條件溫和，易于控制，對生產設備無特殊要求。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。

耐鹽型高活性苯烷基磺酸鹽表面活性劑的結構式如下：

其中，R＝C_xH_2x+1或R＝OH，x＝0～8；n＝0～12，m＝12-n；該化合物的分子量是376～489。

該表面活性劑為淺黃色固體，屬于磺酸鹽型表面活性劑，在水中溶解性好。

制備上述苯烷基磺酸鹽表面活性劑的原料：α-烯烴磺酸鹽，苯系化合物，催化劑，蒸餾水和石油醚等。

反應方程式：

制備上述苯烷基磺酸鹽表面活性劑的方法包括以下步驟：

(1)稱取α-烯烴磺酸鹽(AOS)置于配備有攪拌器和冷凝管的三口燒瓶中；

(2)向瓶內加入苯系化合物，該苯系化合物包括苯、烷基苯和苯酚；

(3)向瓶內加入AlCl₃或甲基磺酸或對甲苯磺酸作為催化劑；

(4)在60～200℃的恒溫下，反應2～8小時；

(5)反應結束后向瓶內倒入蒸餾水，當生成物完全溶解后將其倒入分液漏斗中，加入石油醚，充分混合，萃取未反應的苯，靜置分層后除去上層石油醚相，再加入石油醚，如此反復萃取3次，分離出含水產品，得純樣品水溶液；

(6)真空干燥，得到苯系烷基磺酸鹽表面活性劑成品。

上述原料的摩爾比為AOS∶苯系化合物∶催化劑＝1∶(1～5)∶(0.005～0.05)。

本發明的有益效果是：該表面活性劑是在α-烯烴磺酸鹽中引入苯系化合物，增加α-烯烴磺酸鹽親油基的長度或增加環狀支鏈，可提高表面活性劑的耐鹽、耐溫性能；改善了表面活性劑的親水與親油性能，表現出更高的表面活性和良好的耐鹽性能，可以廣泛應用于高礦化度環境中。

具體實施方式：

下面通過實施例進一步說明本發明。