[發(fā)明專利]一種驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210386661.3
• 申請日: 2012-10-14
• 公開（公告）號: CN102851016A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 吳文祥;丁偉;欒和鑫;王克亮;李杰;曲廣淼
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C07C227/08;C07C229/12
• 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(fā)明涉及的是油田三次采油中使用的表面活性劑，具體涉及的是一種驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑及其制備方法。

二、背景技術：

甜菜堿型表面活性劑的內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)使其具有較好的耐溫及抗鹽性，另外其在較寬pH范圍內(nèi)都具有良好的界面特性，這也是甜菜堿在無堿和弱堿復合驅(qū)體系中應用的前提。目前關于甜菜堿在油田上的應用的文獻較少。降低界面張力性能表面活性劑提高采收率的作用機理是降低油水界面張力，降低殘余油的啟動阻力，提高微觀驅(qū)油效率。所以對表面活性劑的界面特性的研究一直是篩選化學復合驅(qū)用表面活性劑的重點。

目前油田三次采油用表面活性劑，如石油羧酸鹽，由于分子的鍵能相對小，在高溫下不穩(wěn)定，對高溫敏感導致表面活性劑失活；另外，在高礦化度特別是高鈣鎂離子條件易形成沉淀，對鹽敏感導致表面活性劑的損失，這些在技術上和經(jīng)濟上都給表面活性劑提出了更高的要求。所以研究表面活性劑的抗鹽性能對其適用的范圍有很重要的作用。

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的一個目的是提供一種驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑，它用于解決現(xiàn)有的如石油羧酸鹽等表面活性耐抗鹽性能不好的問題；本發(fā)明的另一個目的是這種種驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)式為：

其中：R取自?C₆H₅苯基、C₇H₇甲苯基、C₈H₉鄰二甲苯基、間二甲苯基、對二甲苯基、乙苯基、混合二甲苯基、C₉H₁₁異丙苯基中任意一個。

上述驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑的制備方法：

第一步，由油酸甲酯與芳烴烷基化制備芳基油酸甲酯；

第二步，由芳基油酸甲酯加氫還原制備芳基油醇；

第三步，由芳基油醇與環(huán)氧氯丙烷經(jīng)醚化反應制備芳基油醇縮水甘油醚；

第四步，將芳基油醇縮水甘油醚與胺化試劑進行胺化反應得到叔胺；

第五步，將叔胺與季胺化試劑氯乙酸鈉或溴乙酸鈉進行季胺化反應得到所述的驅(qū)油用羧基甜菜堿兩性表面活性劑。

上述方案中胺化試劑為二甲胺或二乙胺或二乙醇胺或正丁胺或N,N-二甲基-1，3-丙二胺。

上述方案中油酸甲酯與芳烴烷基化制備芳基油酸甲酯的過程為：以甲磺酸為催化劑，將油酸甲酯與芳烴以及甲磺酸，投入反應釜，通入N_2?30min，80℃下反應10h，減壓蒸餾出去未反應的芳烴，用無水乙醇重結(jié)晶三次即可得到芳基油酸甲酯，其中芳烴選自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯中的任意一個。

上述方案中芳基油酸甲酯加氫還原制備芳基油醇的過程為，將500g芳基油酸甲酯、2.5g催化劑投入反應釜，先用N₂置換，再用H₂置換后攪拌升溫，壓力0.1MPa，攪拌轉(zhuǎn)速500r/min；溫度到達230℃后將系統(tǒng)壓力升至1.1MPa，開始計時，每隔一定時間取樣測定碘價，直至碘價不再下降為止，降溫減壓出料。

上述方案中芳基油醇與環(huán)氧氯丙烷經(jīng)醚化反應制備芳基油醇縮水甘油醚的過程為，按1：1的摩爾比例稱取芳基油醇及環(huán)氧氯丙烷，將稱取后的芳基油醇及環(huán)氧氯丙烷、質(zhì)量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液、四丁基溴化銨置于裝有電動攪拌機、冷凝裝置的四口瓶中，滴加環(huán)氧氯丙烷，溫度控制在40-70℃，滴加時間為5-10h；升溫到80-100℃，反應5-8h；冷卻抽濾，用70-80℃蒸餾水洗滌至中性，分液后收集上層深色液體；用無水硫酸鈉干燥，減壓旋蒸除去過量的環(huán)氧氯丙烷、少量的水和溶劑甲苯。

上述方案中將芳基油醇縮水甘油醚與胺化試劑進行胺化反應的過程為，按照摩爾比1：1稱取芳基油醇縮水甘油醚與胺化試劑，將胺化試劑和乙醇溶液放入裝有冷凝裝置，攪拌裝置和溫度計的四口瓶內(nèi)，維持溫度在40-80℃，開始緩慢滴加芳基縮水甘油醚，滴加完畢，將溫度升高到50-80℃，維持該溫度反應4-10小時，結(jié)束反應，旋蒸除去未反應的乙醇和胺化試劑，干燥后得產(chǎn)物叔胺。