[發明專利]木質素羧基甜菜堿表面活性劑的制備方法

在審

• 申請號: 202010824312.X
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111905643A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳淑艷;李學良
• 申請（專利權）人: 重慶化工職業學院
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;B01F17/50;C09K8/584;C08H7/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 石歡歡

本發明屬于用作乳化劑、增濕劑、分散劑、起泡劑或驅油劑的木質素衍生物技術領域，具體涉及一種木質素羧基甜菜堿表面活性劑的制備方法，先以堿木素為原料制備胺化木質素；再以氯乙酸鈉為羧基化試劑對胺化木質素進行羧基化。該方法工藝簡單、條件溫和，制得的表面活性劑水溶性優異，且在地層礦化水濃度超過6000mg/L時，在無堿條件下可使油水界面張力達到超低。

技術領域

本發明屬于用作乳化劑、增濕劑、分散劑、起泡劑或驅油劑的木質素衍生物技術領域，具體涉及一種木質素羧基甜菜堿表面活性劑的制備方法。

背景技術

隨著世界能源需要的增加，對石油的開采量及其開采效率的要求越來越高，常規的采油方法(一次采油和二次采油)一般僅能采出原油地質儲量的1/3，大約2/3的原油仍留在油層中，提高原油采收率已成為石油開采研究的重大課題(“石油開采中表面活性劑驅的應用與展望”，劉方等，精細與專用化學品，2000年第22期，第9頁左欄第1段第1-4行，公開日2000年12月31日；“三次采油用表面活性劑的研究現狀與趨勢”，趙田紅等，化學工程師，2005年第122卷第11期，第32頁左欄第1段第2-3行，公開日2005年11月30日)。

目前，三次采油是提高原油采收率的一個重要方法(“三次采油用表面活性劑的研究現狀與趨勢”，趙田紅等，化學工程師，2005年第122卷第11期，第32頁左欄第1段第3-4行，公開日2005年11月30日)。三次采油主要是向地層注入流體或能量引起的物理化學變化的驅油方式(“表面活性劑在三次采油中的應用”，王偉龍等，石化技術，2016年第23卷第11期，第58頁左欄第1段第11-13行，公開日2016年12月31日)。

驅油用表面活性劑應具備以下條件：油水界面上的表面活性高，在巖石表面上的被吸附量小，在地層介質中有較大的擴散速度，在水中濃度較低時具有較強的驅油能力，能夠阻止其他化學劑副反應發生，抗地層高溫、抗高鹽濃度，成本低(“三次采油用表面活性劑的研究現狀與趨勢”，趙田紅等，化學工程師，2005年第122卷第11期，第32頁右欄第1段第1-8行，公開日2005年11月30日)。

木質素是植物的主要成分。然而，由于木質素的結構復雜、物理化學性質不均一，分離提取困難，使得其至今沒有被很好的利用。木質素一般作為木材水解工業和造紙工業的副產物，由于得不到充分利用，成為環境污染物。因此，開發木質素及其衍生物制備驅油用表面活性劑對于提高油田采收率、降低成本、減少污染具有重要的現實意義(“木質素及衍生物在三次采油中的應用研究進展”，王磊等，上海造紙，2008年第39卷第3期，第63頁左欄第1段第1-7行及第63頁右欄第2段第1-4行，公開日2008年9月1日)。

然而，發明人在研究過程中發現，以木質素為原料制備驅油用表面活性劑時，得到的表面活性劑的水溶性較差，并且在地層礦化水濃度超過6000mg/L時，效果不佳，無法使油水間的界面張力降低至超低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種水溶性優異且在地層礦化水濃度超過6000mg/L時，效果好的驅油用表面活性劑的制備方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

表面活性劑的制備方法，先以堿木素為原料制備胺化木質素；再以氯乙酸鈉為羧基化試劑對胺化木質素進行羧基化。

進一步，以堿木素為原料經環氧-胺化兩步反應制備胺化木質素。

進一步，以堿木素為原料經環氧-胺化兩步反應制備胺化木質素具體為：將堿木素與水混合，加入堿使其完全溶解，然后加入環氧氯丙烷，在30-90℃下反應3-10小時，得到環氧木質素；隨后將環氧木質素與有機胺混合，在30-90℃下反應2-8小時。

進一步，所述有機胺包括甲胺、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、正丁胺、N,N-二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙胺和三乙醇胺中的一種或多種。