[發(fā)明專利]脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310243240.X
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103288687A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 葉志文;程云;趙曉輝
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C07C309/10
• 分類號: C07C309/10;C07C303/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發(fā)明涉及一種表面活性劑的制備方法，具體涉及一種脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法。

背景技術

石油作為一種重要的能源資源，不僅廣泛影響著我們的日常生活，并且對一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和國防也有著深遠的影響。利用三次采油技術，能夠將石油的開采率提高至50%以上。三次采油技術主要分為四大類：分別為熱力驅，混相驅，化學驅和應用生物技術提高采收率，而目前廣泛使用的主要為化學驅，其中表面活性劑是關鍵組成。石油磺酸鹽是目前提高采收率中應用最廣泛的一類陰離子型表面活性劑，但是這類表面活性劑也存在一些問題，如易與二價等高價陽離子形成沉淀，即耐鹽性較差，且易被粘土表面吸附，即吸附損耗大。而普通的非離子型表面活性劑因在水中不能電離，可以改善陰離子型表面活性劑耐鹽性差的缺點，但其因濁點較低，不適用于高溫的采油環(huán)境。由于存在這些弊端，人們一直在尋找一種能夠代替以上表面活性劑用于高溫高鹽的三次采油環(huán)境的另一類新型表面活性劑。

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽作為一種陰非離子型表面活性劑，兼具陰離子和非離子型表面活性劑的優(yōu)點，因此可作為驅油劑廣泛應用于三次采油過程中。目前國內(nèi)利用Streck法制備脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽時，使用亞硫酸鈉或亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉混合物的磺化效果并不理想，如文獻《Journal?of?the?American?Oil?Chemists?Society,1990，67,730~732》Hodgson等人利用亞硫酸鈉進行磺化制備的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽，合成路線如下：

?????????其中R代表C₁₂、C₁₄或C₁₆。

????上述合成發(fā)方法存在以下問題：（1）用氯化亞砜氯代脂肪醇聚氧乙烯醚時，未使用

任何溶劑，此時要使氯代完全所需的反應時間較長；（2）采用亞硫酸鈉作為磺化劑時，

因亞硫酸鈉在水中的溶解度較低，反應物濃度較低，使得收率降低；（3）要使亞硫酸鈉

充分溶解需要大量的水，過多水的加入會使反應體系在反應過程中粘稠度不斷增加。粘

稠度增加一方面會使反應體系受熱不均，局部過熱，發(fā)生副反應，另一方面也給后處理

帶來了一定困難，使得收率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述不足提供一種新型脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，所得產(chǎn)物粘稠度降低，收率增加。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，所述方法包括以下步驟：

第一步：向高壓釜中投入脂肪醇與堿催化劑，并向反應體系間歇性地通入環(huán)氧乙烷，制備脂肪醇聚氧乙烯醚；

第二步：用有機溶劑溶解脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌及氮氣保護條件下加入氯化亞砜，制備氯代脂肪醇聚氧乙烯醚；

第三步：向高壓釜中投入亞硫酸鉀的水溶液，稀釋劑，以及氯代脂肪醇聚氧乙烯醚，高壓下快速攪拌，制備脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽。

????其中，第一步中所述的脂肪醇為十二醇、十四醇或十六醇；堿催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述堿催化劑的質量為脂肪醇質量的1%～3%，所述的脂肪醇與環(huán)氧乙烷摩爾比為1：3。

????第一步中反應溫度為125～135℃，反應壓強為0.2～0.5Mpa，反應時間為2～3h。

????第二步中有機溶劑為吡啶或三乙胺；脂肪醇聚氧乙烯醚與氯化亞砜的摩爾比為1：1.4～1：1.8，反應溫度為70～80℃，反應時間為10~15h。

????第三步中所述的稀釋劑為正己醇，2-己醇或3-己醇；氯代脂肪醇聚氧乙烯醚與亞硫酸鉀的摩爾比為1：1.3～1：1.6，所述的水量與稀釋劑的質量均為氯代脂肪醇聚氧乙烯醚的15%～25%。

????第三步中反應溫度為150～165℃，反應壓力為0.8～1.2Mpa，反應時間為6~10h。

????本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比其顯著優(yōu)點：（1）第二步采用溶劑法，一方面所用的溶劑對此反應具有催化作用，能夠加快反應速率，另一方面所用溶劑能夠作為縛酸劑，吸附反應生成的酸性氣體；（2）第三步采用亞硫酸鉀作為催化劑,因亞硫酸鉀在水中的溶解度較大，使得反應物濃度增加、收率增加，且用亞硫酸鉀作為磺化劑時，所需的水量減??；（3）減少第三步中水量的加入，引入了稀釋劑正己醇，加入的稀釋劑正己醇在高溫下能與水形成共沸物，使得反應過程中體系粘稠度降低，且在低溫下，正己醇與水不溶分層，有助于稀釋劑的重復利用。