CN109439304A - 采用c14～c22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺 - Google Patents

采用c14～c22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺 Download PDF

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邓从刚
杨希志
王玉伟
于克利
赵清民
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Abstract

本发明涉及一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺。主要解决了合成稠油磺酸盐表面活性剂工艺中稠油磺化过程搅拌困难、结焦严重、磺酸转化率低的问题。该工艺方法包括以下步骤：1）首先对稠油进行脱水处理，得到脱水稠油；2）将C14～C22脂肪酸，与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65～85℃的起始温度后，通入SO3和氮气混合气体，反应20～60分钟；起始反应温度上升，中期温度回落，自然恒温到90‑110℃，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。该采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，磺酸转化率高，反应结焦少，合成产物界面性能好。

Description

采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺
技术领域
本发明涉及一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，属于油田化学品使用的表面活性剂技术领域。
背景技术
目前油田驱油用表面活性剂主要有重烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐两大类，在表面活性剂需求量增多的同时，原料重烷基苯价格却逐年上涨，生产成本也随之上升。稠油中芳烃含量30%以上，适合于生产稠油磺酸盐驱油用表面活性剂。目前，稠油磺酸盐国内外均没有具体应用到驱油用表面活性剂方面的相关报道。
合成稠油磺酸盐的方法主要采用发烟硫酸为磺化剂催化磺化法、三氧化硫为磺化剂法。目前稠油直接磺化时，反应体系搅拌困难，结焦严重，磺酸转化率低，合成产物水溶性差，达不到油田驱油用表面活性剂的技术要求。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有合成稠油磺酸盐表面活性剂工艺中稠油磺化过程结焦严重、磺酸转化率低及合成产物界面性能差的问题，而提供一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺。该采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，磺酸转化率高，反应结焦少，合成产物界面性能好。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：
1）首先对稠油进行脱水处理，得到脱水稠油；
2）将C14～C22脂肪酸，与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65～85℃的起始温度后，通入SO3和氮气混合气体，反应20～60分钟；起始反应温度上升，中期温度回落，自然恒温到90-110℃，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。
将步骤（2）C14～C22脂肪酸与重烷基苯混合后再与脱水稠油按比例混合；
所述C14～C22脂肪酸与馏程300～400℃的重烷基苯混合比例为1：1～1：3。
C14～C22脂肪酸和/或与馏程300～400℃的重烷基苯混合，作为稠油磺化的活性组分。C14～C22脂肪酸与稠油有较好的相容性，能够起到很好的分散活化作用，解决稠油在磺化过程中传热不均和结焦的技术问题。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，具有以下优点：
（1）本发明合成的稠油磺酸盐产品水溶性和界面性能好，符合油田驱油用表面活性剂产品的基本要求；
（2）本发明稠油磺酸盐磺化工艺采用一次进料，稠油无需进行前处理，产品无需后处理，减少了工艺步骤，合成方法简单；
（3）本发明磺酸转化率高，反应结焦少；
（4）本发明合成的稠油磺酸盐表面活性剂在驱油用表面活性剂领域为国内首创，具有广阔的应用前景。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
以C14～C22的脂肪酸与脱水稠油按1：2比例混合，称取50g上述混合物加入配有电动搅拌器的250mL的四口烧瓶，恒速搅拌，四口烧瓶置入恒温油浴；待瓶内达到80℃的起始温度后，按3.5%气浓比例通入SO3和氮气混合气体，反应30分钟；反应初期快速冲温，随后温度回落，自然恒温到96℃，体系粘度增大，但无明显结焦，后期温度回落，停止反应，反应时间缩短。老化时间2h，增重比在22%，按增重比的1.35比例加入20%碱液中和，中和温度控制在95℃，中和时间2h；中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1：1配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。该产品水溶性好，5%溶液均一；界面性能达到在10-3数量级。
实施例2
以C14～C22的脂肪酸和馏程300～400℃的重烷基苯按1：1比例混合作为稠油磺化的活性组分，该活性组分与脱水稠油按1：2比例混合，称取50g加入配有电动搅拌器的250mL的四口烧瓶，恒速搅拌，四口烧瓶置入恒温油浴；待瓶内达到80℃的起始温度后，按3.5%气浓比例通入SO3和氮气混合气体，反应30分钟；反应初期快速冲温，随后温度回落，自然恒温到96℃，体系粘度增大，但无明显结焦，后期温度回落，停止反应，反应时间缩短；老化时间2h，增重比在23%，磺酸转化率提高；按增重比的1.35比例加入20%碱液中和，中和温度控制在95℃，中和时间2h；中和后加入16%的正丁醇和正辛醇按1：1配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。
该产品水溶性好，5%溶液均一；其弱碱三元体系平衡界面张力达到10-3mN/m数量级，符合油田驱油用弱碱表面活性剂的技术要求。
对比实施例1
首先对稠油进行脱水处理，称取30g脱水稠油加入到配有电动搅拌器的250mL的四口烧瓶，恒速搅拌，四口烧瓶置入恒温油浴；待瓶内达到65～85℃的起始温度后，按气浓比例2-7%通入SO3和氮气混合气体，反应20～60分钟；反应急剧升温，粘度急剧增加，搅拌越来越困难，结焦严重。
由上述实施例1-2及对比实施例1可见，使用C14～C22脂肪酸，或C14～C22脂肪酸与馏程300～400℃的重烷基苯混合后合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺与稠油直接磺化工艺对比，本发明合成的稠油磺酸盐的工艺过程反应结焦少，磺酸转化率高，产品水溶性和界面性能好，符合油田驱油用表面活性剂产品的基本要求；采用一次进料，稠油无需进行前处理，产品无需后处理，减少了工艺步骤，合成方法简单高效。

Claims (5)

1.一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）首先对稠油进行脱水处理，得到脱水稠油；
2）将C14～C22脂肪酸，与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65～85℃的起始温度后，通入SO3和氮气混合气体，反应20～60分钟；起始反应温度上升，中期温度回落，自然恒温到90-110℃，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述步骤（2）C14～C22脂肪酸与馏程300～400℃的重烷基苯按一定比例混合后，与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65～85℃的起始温度后，通入SO3和氮气混合气体，反应20～60分钟；起始反应温度上升，中期温度回落，自然恒温到90-110℃，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到固含量50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述C14～C22脂肪酸与馏程300～400℃的重烷基苯混合比例为1：1～1：3。
4.根据权利要求1或2所述的一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述混合醇为10%～20%的正丁醇和正辛醇，正丁醇和正辛醇混合比例为5：1～1：1 。
5.根据权利要求1或2所述的一种采用C14～C22脂肪酸合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述C14～C22脂肪酸或与重烷基苯混合后，与上述脱水稠油混合比例为1：1～1：5，老化时间2h，老化后增重比在15～25%，按增重比的1.1～1.5比例加入20%碱液中和；所述SO3和氮气混合气体的气浓比例2-7%。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4148821A (en) * 1974-10-16 1979-04-10 Stepan Chemical Company Process for sulfonation
CN105419766A (zh) * 2015-12-25 2016-03-23 中国石油天然气集团公司 采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法
CN105523968A (zh) * 2015-04-17 2016-04-27 陇东学院 一种稠油磺酸盐表面活性剂的合成方法

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