[發(fā)明專利]一種驅(qū)油用低聚表面活性劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410449918.4
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104263342A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 相明輝;肖賢明;陳啟文
• 申請（專利權(quán)）人: 納百科創(chuàng)(北京)技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C07C217/08;C07C213/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面活性劑及其制備方法，具體的說，涉及一種驅(qū)油用低聚表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)

由于我國經(jīng)濟社會發(fā)展對石油需求量的持續(xù)快速增長，石油的對外依賴度已超50％，迫使我們必須重視對剩余油的開采，依靠成熟油田提高采收率來保持原有產(chǎn)量的穩(wěn)定。聚合物驅(qū)和表面活性劑驅(qū)是廣泛采用的三次采油方法，尤其是由表面活性劑和聚合物等組成的復(fù)合驅(qū)是提高采收率幅度最為顯著的方法。表面活性劑是復(fù)合驅(qū)中的一個關(guān)鍵組分，能夠起到大幅度降低油水界面張力，提高驅(qū)油效率的作用。油水界面張力越低，表面活性劑的驅(qū)油效率越高。目前驅(qū)油用表面活性劑都是小分子(相對分子質(zhì)量較低，一般不超過500)，比如重烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽、甜菜堿類表面活性劑，這類表面活性劑只是降低油水界面張力，對驅(qū)油體系的粘彈性沒有貢獻。低聚表面活性劑則具有聚合物和表面活性劑的雙重優(yōu)點，其由聯(lián)接基通過化學(xué)鍵將兩個或兩個以上的雙親基團連接在一起，形成更大分子結(jié)構(gòu)的表面活性劑，其具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，如優(yōu)良的表面活性、較低的臨界膠束濃度和Krafft點、良好的粘彈性能、鈣皂分散性能以及抗溫耐鹽性等特點，被譽為新一代表面活性劑，已成為國際交叉學(xué)科及相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點，已被證實其在新物質(zhì)合成、乳液聚合、緩蝕殺菌和三次采油等方面具有良好的應(yīng)用前景。CN102698648A公布了一種樹枝狀磺酸鹽型四聚表面活性劑及其制備方法，該表面活性劑表面性能和乳化性能較差。CN1843605，CN102389746A，CN102513023B公布了的低聚表面活性劑制備方法較為繁瑣，成本較高，并且原料中含有氯、溴等元素，不符合油田使用要求。CN101601984B，CN101564662B，CN101601983B，CN101391192B公布了一系列低聚非離子表面活性劑，但非離子型表面活性劑高溫下性能不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種應(yīng)用于三次采油的驅(qū)油用低聚表面活性劑及其制備方法。

本發(fā)明所說的低聚表面活性劑具有式(1)所示結(jié)構(gòu)：

在式(1)中：R₁為C₁₂-C₁₈烷基，R₂為SO₃^-或COO^-。

本發(fā)明所說的低聚表面活性劑是以丙三醇、羥丙基甜菜堿為原料合成的，其合成路線如下所示：

其中，R₁和R₂的含義與前文中記載的相同。即丙三醇[化合物(2)]與羥丙基甜菜堿[化合物(3)]在酸存在下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，生成目標化合物[化合物(1)]。

合成步驟為：將化合物(3)和溶劑以及催化用酸置于反應(yīng)器中，在135-145℃及攪拌條件下加入化合物(2)反應(yīng)1-2小時，即得到粘稠狀的粗品目標物；制得的粗品目標物溶于去離子水中，體系中有沉淀物析出，過濾，沉淀物經(jīng)水洗滌至中性并經(jīng)干燥后獲得酸型低聚表面活性劑；在60-80℃下，將酸型低聚表面活性劑與等摩爾的氫氧化鈉去離子水溶液中和，得到粘稠透明狀液體；減壓蒸餾除去多余水分，獲得膏狀目標產(chǎn)物。

本發(fā)明合成反應(yīng)用的催化用酸為濃硫酸或濃磷酸或固體酸。

本發(fā)明合成反應(yīng)用的溶劑為甲苯或二甲苯。

本發(fā)明所涉及到的其他試劑和原料均為市售產(chǎn)品，易于購得。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：結(jié)構(gòu)式為(1)所示，R₁為C₁₂烷基，R₂為SO₃^-的低聚表面活性劑制備：

稱取0.3mol羥丙基甜菜堿，溶劑甲苯100mL，濃硫酸5mL加入到500mL的圓底三口燒瓶中。在140℃下，邊攪拌邊滴加丙三醇0.12mol，滴加半小時，反應(yīng)2小時，制得粘稠狀透明液體。加入100mL去離子水，體系中有沉淀物析出，過濾，沉淀物經(jīng)洗滌至中性并經(jīng)干燥后獲得酸型低聚表面活性劑；將酸型低聚表面活性劑用等摩爾的氫氧化鈉水溶液中和，調(diào)整pH＝13～14，在70℃下加熱攪拌1小時，體系呈透明狀液體。減壓蒸餾除去多余水分，獲得低聚表面活性劑產(chǎn)品。

實施例2：