[發明專利]芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201210167153.6
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102807478A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張群;周朝輝;劉春德;張帆;蔡紅巖
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C43/178
• 分類號: C07C43/178;C07C41/03;C08G65/28;C09K8/584;C09K8/588
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明涉及一種芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物及其制備方法與應用，具體是指一種支鏈含有芳香基團的脂肪醇聚氧乙烯醚類化合物及其制備方法與應用，特別是其作為非離子表面活性劑在油田中的應用，更特別適用于驅油和稠油降粘。

背景技術

油田開采技術中，化學復合驅是指在水中加入聚合物、表面活性劑和堿，發揮各組分之間的協同作用，利用聚合物的流度控制能力和粘彈性作用以及表面活性劑大幅度降低油水界面張力的特性，既提高波及系數又提高驅油效率，進而提高采收率的一種三次采油技術。隨著復合驅現場試驗的大規模開展，復合驅驅油機理也得到了深入認識，驅油體系中表面活性劑除了可以降低油水界面張力達到有效啟動殘余油的目的，也可以通過乳化原油達到提高微觀波及系數的效果，從而進一步提高原油采收率。康萬利等人通過微觀驅油實驗發現，當驅替速度降低或者孔隙結構非均質性增強時，乳狀液的液滴會堵塞喉道，驅替液此時就會進入水驅不可進入的孔隙，提高了波及系數。但是驅油劑的乳化性也不宜過強，否則會大幅度增加產出液的處理難度。

目前油田常用的水溶性乳化劑為烷基醇聚氧乙烯醚或其衍生物，乳化能力與穩定性均很好，但是油水界面活性卻比較低，通常為10⁰mN/m左右。如C₁₂H₂₅(C₂H₄O)₈與C₁₆H₃₃(C₂H₄O)₈降低十六烷與水的界面張力僅為2.57mN/m和2.14mN/m。一般來說，油水體系的界面張力越低，體系越容易乳化，因此研制一種更容易降低油水界面張力的非離子乳化劑是十分有必要。

發明內容

本發明的一個目的在于針對上述現有技術中油田常用水溶性乳化劑的缺點，研制提供出一種新的表面活性劑，其具體是一種芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物。

本發明的另一目的在于提供所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種包括所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的表面活性劑組合物。

本發明的另一目的在于提供所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物以及包括該芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的表面活性劑組合物的應用，特別是其在油田開采技術中的應用。

一方面，本發明提供了一種芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物，該化合物結構如式I所示：

其中，R為苯基、甲苯基或二甲苯基；x、y分別為選自0～15的整數且x+y＝15；n為選自3～25的整數。

本發明提供的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物，側鏈含有芳香基團，其具有較高耐鹽、耐高礦化度水性能，且將其應用于復合驅油體系時，可以在較低的濃度下就具有良好的界面活性與乳化性能，并且具有制備工藝簡單、成本低等特點。

根據本發明的優選具體實施方案，本發明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物中，所述R為3，5-間二甲苯基。

根據本發明的優選具體實施方案，本發明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物中，所述n為選自5～20的整數。

根據本發明的具體實施方案，本發明所提供的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物具體可以為以下化合物，但不限于此：

另一方面，本發明還提供了一種芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的制備方法，該方法包括以下步驟：

乙氧基化反應：使芳基脂肪醇首先在一級催化劑的條件下活化，然后在二級催化劑條件下與環氧乙烷發生反應，生產窄分布的芳基烷基醇聚氧乙烯醚。

根據本發明的具體實施方案，本發明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的制備方法還包括步驟：

在所述乙氧基化反應步驟前，進行加氫還原反應：使芳基烷基羧酸酯發生催化加氫脫酯化反應，生成芳基脂肪醇；或者，使芳基烷基酸進行酯化，再使芳基烷基羧酸酯發生催化加氫脫酯化反應，生成芳基脂肪醇。

根據本發明的具體實施方案，本發明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物的制備方法還包括步驟：

在所述加氫還原反應步驟前，進行付氏烷基化反應：使油酸甲酯與烷基苯在質子酸的催化下發生付氏烷基化反應，得到芳基烷基羧酸或芳基烷基羧酸酯。