采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，属于油田化学品使用的表面活性剂技术领域。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]本发明在于克服【背景技术】中存在的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，而提供一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法。该采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，磺酸转化率高，反应结焦少，合成产物界面性能好。
[0005]本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，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)、将磺化促进剂与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65?85°C的起始温度后，通入S03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°C，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到浓度50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。
[0006]所述磺化促进剂为馏程220?300°C富烯柴油或C14?C 22脂肪酸，或馏程220?300°C富烯柴油与馏程300?400°C的重烷基苯混合，或C14?C22脂肪酸与馏程300?400°C
的重烷基苯混合。
[0007]所述馏程220?300°C富烯柴油与馏程300?400°C的重烷基苯混合比例为1:1?1:3 ;所述C14?C 22脂肪酸与馏程300?400°C的重烷基苯混合比例为1:1?1:3。
[0008]本发明与上述【背景技术】相比较可具有如下有益效果:该采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，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。
[0009]【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:
对比实施例1
首先对稠油进行脱水处理，称取30g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65?85°C的起始温度后，按气浓比例2-7%通入S03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。
[0010]实施例1
以馏程220?300°C的富烯柴油为磺化促进剂与脱水稠油按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75°C的起始温度后，按3.5%气浓比例通入S03和氮气混合气体，反应40分钟；反应初期有红烟，冲温不大；起始反应温度上升，稠油磺化深度逐步提高，中期温度回落，自然恒温到90°C，无明显结焦，老化时间2h，增重比在18%，按增重比的1.3比例加入20%碱液中和，中和温度控制在95°C，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，得到浓度50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。该产品水溶性好于稠油直接磺化产品，5%溶液中仍有少量漂浮的未磺化油；界面性能在10 2数量级。
[0011]实施例2
以馏程220?300°C的富烯柴油和馏程300?400°C的重烷基苯按1:1比例混合作为磺化促进剂，上述磺化促进剂与脱水稠油按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75°C的起始温度后，按
3.5%气浓比例通入S03和氮气混合气体，反应40分钟；反应初期有明显冲高-回落现象，自然恒温到95°C左右，无明显结焦，老化时间2h，增重比在20%，按增重比的1.3比例加入20%碱液中和，中和温度控制在95°C，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，得到浓度50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。该产品水溶性好于实施例1，但5%溶液中仍有少量漂浮的未磺化油；界面性能在10 2数量级。
[0012]实施例3
以C14?C22的脂肪酸为磺化促进剂与脱水稠油按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°C的起始温度后，按3.5%气浓比例通入S03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°C，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°C，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，得到浓度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。
[0013]实施例4
以C14?C22的脂肪酸和馏程300?400°C的重烷基苯按1:1比例混合作为磺化促进剂，所述磺化促进剂与脱水稠油按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°C的起始温度后，按3.5%气浓比例通入SO#P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°C，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°C，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，得到浓度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。
[0014]由上述实施例1-4及对比实施例1可见，使用为馏程220?300°C富烯柴油或C14?C22脂肪酸，或馏程220?300°C富烯柴油与馏程300?400°C的重烷基苯混合，或C 14?C 22脂肪酸与馏程300?400°C的重烷基苯混合的四种磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法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。
【主权项】
1.一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，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)、将磺化促进剂与上述脱水稠油按比例混合，待温度达到65?85°C的起始温度后，通入S03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°C，老化后加入碱液中和，中和后加入配制的混合醇，搅拌均匀，得到浓度50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。2.根据权利要求1所述的一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，其特征在于:所述磺化促进剂为馏程220?300°C富烯柴油或C14?C22脂肪酸。3.根据权利要求1所述的一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，其特征在于:所述磺化促进剂为馏程220?300°C富烯柴油与馏程300?400°C的重烷基苯混合；或C14?C 22脂肪酸与馏程300?400°C的重烷基苯混合。4.根据权利要求3所述的一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，其特征在于:所述馏程220?300°C富烯柴油与馏程300?400°C的重烷基苯混合比例为1:1?1:3 ;所述C14?C22脂肪酸与馏程300?400°C的重烷基苯混合比例为1:1?1:3。5.根据权利要求1所述的一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，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 。6.根据权利要求1所述的一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，其特征在于:所述磺化促进剂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SO#P氮气混合气体的气浓比例2-7%。
【专利摘要】本发明涉及一种采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法。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）、稠油脱水处理得到脱水稠油；？2）、将磺化促进剂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，得到浓度50%的驱油用稠油磺酸盐表面活性剂。该采用磺化促进剂合成稠油磺酸盐表面活性剂的工艺方法，磺酸转化率高，反应结焦少，合成产物界面性能好。
【IPC分类】C09K8/584
【公开号】CN105419766
【申请号】CN201510985129
【发明人】邓从刚, 杨希志, 余晖, 于克利, 赵清民
【申请人】中国石油天然气集团公司, 大庆石油管理局
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月25日