采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，屬于油田化學(xué)品使用的表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油田驅(qū)油用表面活性劑主要有重烷基苯磺酸鹽和石油磺酸鹽兩大類，在表面活性劑需求量增多的同時(shí)，原料重烷基苯價(jià)格卻逐年上漲，生產(chǎn)成本也隨之上升。稠油中芳烴含量30%以上，適合于生產(chǎn)稠油磺酸鹽驅(qū)油用表面活性劑。目前，稠油磺酸鹽國內(nèi)外均沒有具體應(yīng)用到驅(qū)油用表面活性劑方面的相關(guān)報(bào)道。
[0003]合成稠油磺酸鹽的方法主要采用發(fā)煙硫酸為磺化劑催化磺化法、三氧化硫?yàn)榛腔瘎┓?。目前稠油直接磺化時(shí)，反應(yīng)體系攪拌困難，結(jié)焦嚴(yán)重，磺酸轉(zhuǎn)化率低，合成產(chǎn)物水溶性差，達(dá)不到油田驅(qū)油用表面活性劑的技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于克服【背景技術(shù)】中存在的合成稠油磺酸鹽表面活性劑工藝中稠油磺化過程結(jié)焦嚴(yán)重、磺酸轉(zhuǎn)化率低及合成產(chǎn)物界面性能差的問題，而提供一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法。該采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，磺酸轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)結(jié)焦少，合成產(chǎn)物界面性能好。
[0005]本發(fā)明解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到:一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，包括以下步驟:
1)、首先對(duì)稠油進(jìn)行脫水處理，得到脫水稠油；
2)、將磺化促進(jìn)劑與上述脫水稠油按比例混合，待溫度達(dá)到65?85°C的起始溫度后，通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)20?60分鐘；起始反應(yīng)溫度上升，中期溫度回落，自然恒溫到90?110°C，老化后加入堿液中和，中和后加入配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。
[0006]所述磺化促進(jìn)劑為餾程220?300°C富烯柴油或C14?C 22脂肪酸，或餾程220?300°C富烯柴油與餾程300?400°C的重烷基苯混合，或C14?C22脂肪酸與餾程300?400°C
的重烷基苯混合。
[0007]所述餾程220?300°C富烯柴油與餾程300?400°C的重烷基苯混合比例為1:1?1:3 ;所述C14?C 22脂肪酸與餾程300?400°C的重烷基苯混合比例為1:1?1:3。
[0008]本發(fā)明與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果:該采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明合成的稠油磺酸鹽產(chǎn)品水溶性和界面性能好，符合油田驅(qū)油用表面活性劑產(chǎn)品的基本要求；
(2)本發(fā)明稠油磺酸鹽磺化工藝采用一次進(jìn)料，稠油無需進(jìn)行前處理，產(chǎn)品無需后處理，減少了工藝步驟，合成方法簡(jiǎn)單； (3)本發(fā)明磺酸轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)結(jié)焦少；
(4)本發(fā)明合成的稠油磺酸鹽表面活性劑在驅(qū)油用表面活性劑領(lǐng)域?yàn)閲鴥?nèi)首創(chuàng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
對(duì)比實(shí)施例1
首先對(duì)稠油進(jìn)行脫水處理，稱取30g加入配有電動(dòng)攪拌器的250mL的四口燒瓶，恒速攪拌，四口燒瓶置入恒溫油??；待瓶?jī)?nèi)達(dá)到65?85°C的起始溫度后，按氣濃比例2-7%通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)20?60分鐘；反應(yīng)急劇升溫，粘度急劇增加，攪拌越來越困難，結(jié)焦嚴(yán)重。
[0010]實(shí)施例1
以餾程220?300°C的富烯柴油為磺化促進(jìn)劑與脫水稠油按1:2比例混合，稱取50g加入配有電動(dòng)攪拌器的250mL的四口燒瓶，恒速攪拌，四口燒瓶置入恒溫油??；待瓶?jī)?nèi)達(dá)到75°C的起始溫度后，按3.5%氣濃比例通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)40分鐘；反應(yīng)初期有紅煙，沖溫不大；起始反應(yīng)溫度上升，稠油磺化深度逐步提高，中期溫度回落，自然恒溫到90°C，無明顯結(jié)焦，老化時(shí)間2h，增重比在18%，按增重比的1.3比例加入20%堿液中和，中和溫度控制在95°C，中和時(shí)間2h ;中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1:1配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。該產(chǎn)品水溶性好于稠油直接磺化產(chǎn)品，5%溶液中仍有少量漂浮的未磺化油；界面性能在10 2數(shù)量級(jí)。
[0011]實(shí)施例2
以餾程220?300°C的富烯柴油和餾程300?400°C的重烷基苯按1:1比例混合作為磺化促進(jìn)劑，上述磺化促進(jìn)劑與脫水稠油按1:2比例混合，稱取50g加入配有電動(dòng)攪拌器的250mL的四口燒瓶，恒速攪拌，四口燒瓶置入恒溫油浴；待瓶?jī)?nèi)達(dá)到75°C的起始溫度后，按
3.5%氣濃比例通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)40分鐘；反應(yīng)初期有明顯沖高-回落現(xiàn)象，自然恒溫到95°C左右，無明顯結(jié)焦，老化時(shí)間2h，增重比在20%，按增重比的1.3比例加入20%堿液中和，中和溫度控制在95°C，中和時(shí)間2h ;中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1:1配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。該產(chǎn)品水溶性好于實(shí)施例1，但5%溶液中仍有少量漂浮的未磺化油；界面性能在10 2數(shù)量級(jí)。
[0012]實(shí)施例3
以C14?C22的脂肪酸為磺化促進(jìn)劑與脫水稠油按1:2比例混合，稱取50g加入配有電動(dòng)攪拌器的250mL的四口燒瓶，恒速攪拌，四口燒瓶置入恒溫油??；待瓶?jī)?nèi)達(dá)到80°C的起始溫度后，按3.5%氣濃比例通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)30分鐘；反應(yīng)初期快速?zèng)_溫，隨后溫度回落，自然恒溫到96°C，體系粘度增大，但無明顯結(jié)焦，后期溫度回落，停止反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間縮短。老化時(shí)間2h，增重比在22%，按增重比的1.35比例加入20%堿液中和，中和溫度控制在95°C，中和時(shí)間2h ;中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1:1配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。該產(chǎn)品水溶性好，5%溶液均一；界面性能達(dá)到在10 3數(shù)量級(jí)。
[0013]實(shí)施例4
以C14?C22的脂肪酸和餾程300?400°C的重烷基苯按1:1比例混合作為磺化促進(jìn)劑，所述磺化促進(jìn)劑與脫水稠油按1 '2比例混合，稱取50g加入配有電動(dòng)攪拌器的250mL的四口燒瓶，恒速攪拌，四口燒瓶置入恒溫油?。淮?jī)?nèi)達(dá)到80°C的起始溫度后，按3.5%氣濃比例通入SO#P氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)30分鐘；反應(yīng)初期快速?zèng)_溫，隨后溫度回落，自然恒溫到96°C，體系粘度增大，但無明顯結(jié)焦，后期溫度回落，停止反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間縮短。老化時(shí)間2h，增重比在23%，磺酸轉(zhuǎn)化率提高；按增重比的1.35比例加入20%堿液中和，中和溫度控制在95°C，中和時(shí)間2h。中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1:1配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。該產(chǎn)品水溶性好，5%溶液均一；其弱堿三元體系平衡界面張力達(dá)到10 3mN/m數(shù)量級(jí)，符合油田驅(qū)油用弱堿表面活性劑的技術(shù)要求。
[0014]由上述實(shí)施例1-4及對(duì)比實(shí)施例1可見，使用為餾程220?300°C富烯柴油或C14?C22脂肪酸，或餾程220?300°C富烯柴油與餾程300?400°C的重烷基苯混合，或C 14?C 22脂肪酸與餾程300?400°C的重烷基苯混合的四種磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法與稠油直接磺化工藝對(duì)比，本發(fā)明合成的稠油磺酸鹽的工藝過程反應(yīng)結(jié)焦少，磺酸轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品水溶性和界面性能好，符合油田驅(qū)油用表面活性劑產(chǎn)品的基本要求；采用一次進(jìn)料，稠油無需進(jìn)行前處理，產(chǎn)品無需后處理，減少了工藝步驟，合成方法簡(jiǎn)單高效。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)、首先對(duì)稠油進(jìn)行脫水處理，得到脫水稠油； 2)、將磺化促進(jìn)劑與上述脫水稠油按比例混合，待溫度達(dá)到65?85°C的起始溫度后，通入S03和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)20?60分鐘；起始反應(yīng)溫度上升，中期溫度回落，自然恒溫到90-110°C，老化后加入堿液中和，中和后加入配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:所述磺化促進(jìn)劑為餾程220?300°C富烯柴油或C14?C22脂肪酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:所述磺化促進(jìn)劑為餾程220?300°C富烯柴油與餾程300?400°C的重烷基苯混合；或C14?C 22脂肪酸與餾程300?400°C的重烷基苯混合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:所述餾程220?300°C富烯柴油與餾程300?400°C的重烷基苯混合比例為1:1?1:3 ;所述C14?C22脂肪酸與餾程300?400°C的重烷基苯混合比例為1:1?1:3。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:所述混合醇為10%?20%的正丁醇和正辛醇，正丁醇和正辛醇混合比例為5:1 ?1:1 。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，其特征在于:所述磺化促進(jìn)劑與上述脫水稠油混合比例為1:1?1:5，老化時(shí)間2h，老化后增重比在15?25%，按增重比的1.1?1.5比例加入20%堿液中和；所述SO#P氮?dú)饣旌蠚怏w的氣濃比例2-7%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法。主要解決了合成稠油磺酸鹽表面活性劑工藝中稠油磺化過程攪拌困難、結(jié)焦嚴(yán)重、磺酸轉(zhuǎn)化率低的問題。該工藝方法包括以下步驟：1）、稠油脫水處理得到脫水稠油；？2）、將磺化促進(jìn)劑與上述脫水稠油按比例混合，待溫度達(dá)到65～85℃的起始溫度后，通入SO3和氮?dú)饣旌蠚怏w，反應(yīng)20～60分鐘；起始反應(yīng)溫度上升，中期溫度回落，自然恒溫到90-110℃，老化后加入堿液中和，中和后加入配制的混合醇，攪拌均勻，得到濃度50%的驅(qū)油用稠油磺酸鹽表面活性劑。該采用磺化促進(jìn)劑合成稠油磺酸鹽表面活性劑的工藝方法，磺酸轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)結(jié)焦少，合成產(chǎn)物界面性能好。
【IPC分類】C09K8/584
【公開號(hào)】CN105419766
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510985129
【發(fā)明人】鄧從剛, 楊希志, 余暉, 于克利, 趙清民
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日