烃烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水胺盐及其用途以及该盐的水性稀释剂的使用方法技术

本发明专利技术涉及烃聚烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水胺盐，其中所述盐选自取代的胺，优选链烷醇胺。所得的产物在室温下具有低粘性并且为可泵送的。由于没有水，盐甚至在高温下都具有高度水解稳定性。本发明专利技术进一步涉及在水中稀释的根据本发明专利技术的组合物以实现改进的油回收为目的的用于矿物油矿床的用途，或用于从沥青砂或具有烃的其他表面或材料中回收烃的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烃烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水胺盐及其用途以及该盐的水性稀释剂的使用方法
本专利技术涉及烃聚烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水胺盐，其中所述盐选自取代的胺，优选链烷醇胺。所得的产物在室温下为低粘性的并且为可泵送的。所述盐即使在高温下也非常耐水解。本专利技术还涉及烃聚烷氧基硫酸盐在水性稀释剂中特别是溶液用于以实现增加油产量为目的原油油藏的用途，例如用于地下油藏的表面活性剂驱，或用于所谓的“湿润性反转”(湿润行为的变化)，或用于从沥青砂或具有烃的其他表面或材料中回收烃的用途。为了理解本专利技术，术语“回收”也包括单独地或共同地从烃中净化表面或材料。
技术介绍
烷基聚烷氧基硫酸盐的盐在许多不同的应用中使用，例如在金属加工工业中作为纺织品和皮革辅料，在化妆品中作为润滑剂或清洁剂，如作为油气田的化学品，如作为洗涤剂和清洁剂。例如根据GB2168095A，烷基聚烷氧基硫酸盐作为油气田化学品的用途是已知的。公开了含有丙氧基基团的烷基聚烷氧基硫酸盐的其他实例包括WO2009/124922和WO2011/110502A1，其中除了碱和碱土金属盐之外还提及了烷基聚烷氧基硫酸盐的铵盐(NH4+)。根据现有技术，通过天然和合成的醇的环氧乙烷(EO)和/或环氧丙烷(PO)和/或更高的烯基氧化物(AO)的加成，通过与等摩尔量的例如氯磺酸或气态三氧化硫或其他合适的硫化试剂的反应来制备烷基聚烷氧基硫酸盐。在这个背景下，获得的聚烷氧基化的硫酸半酯，其随后通过碱中和。用于中和的碱以这样的浓度添加至水中使得所得的烷基聚烷氧基硫酸盐为水溶液或糊状物。通常，用碱金属氢氧化物或氨中和的烷基聚烷氧基硫酸盐以液体形式作为浓度小于30重量％的水性稀释剂存在。大于30重量％，产物形成高度粘性的胶相。除了此运送形式的高含水量之外，产物承受微生物污染的风险，这使得有必要添加抗微生物剂或防腐剂。碱盐的高度浓缩的运送形式具有约70重量％的活性含量，在某些情况下超过80重量％的活性含量，其粘性相对于可泵送性处于可控的范围内。这种高度浓缩的产物渐增地承受水解的风险，水解自动催化地发生在酸性pH范围内。在水解中，从分子中释放SO3，其与水反应以形成硫酸。由于所得硫酸导致pH值甚至变得更低，并进一步加速了水解。根据现有技术，pH值可以通过添加合适的缓冲物质对于有限的时间保持在中性pH的范围内，从而延缓水解。升高的温度加速了烷基聚烷氧基硫酸盐的分解(水解)。因此，如果可以的话，建议在低于30℃的温度运输以及储藏产物。再加热暴露至低温的产物被证明非常缓慢，因为必须避免局部的过度加热。由于在约0℃的温度范围内的高粘性，产物不能被泵送或被搅拌。必须避免例如用蒸汽加热或用电加热的局部过度加热，因为这造成所谓的“酸巢(saurenNestern)”。因此局部过度加热可以引起整个储藏容器分解(水解)。EP0167337A2描述了基于C4至C10的烷基烷氧基硫酸盐的盐，其还可以以高度浓缩的形式作为水性可流动制剂存在。与上述盐相反，公开的具有更高的烷基链长度的那些盐具有高粘性。根据EP0656416A1，用于含有烷基聚乙氧基硫酸盐的链烷醇胺盐的经浓缩的液体制剂的作为碱性表面活性剂的表面活性剂浓缩物是已知的。该液体制剂用作洗涤剂和清洁剂，并在70℃可流动。因此需要上述类型的高度浓缩的表面活性剂组合物，其在广泛的温度范围内可流动，并在较高温度下在运输和储藏的过程中不经受或较小程度地经受水解。同时，可获得特别是在高盐度的注入水的情况下适用于原油开采的表面活性剂组合物。
技术实现思路
本专利技术的主题是一种如独立权利要求中所述的组合物。优选的实施方案为从属权利要求的主题或为下文描述的。令人惊讶地发现了烷基聚烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水表面活性剂组合物，其在25℃下可流动，优选地甚至在15℃下可流动，而无需添加溶剂。低水解风险使得在高温下能够储藏或运输，且不再需要使用缓冲体系以稳定pH值。根据本专利技术的烷基聚烷氧基硫酸盐的高度浓缩的无水胺盐可以容易地用水稀释。在稀释过程中，不会遇到如在通过碱金属氢氧化物或氨中和的烷基聚烷氧基硫酸盐的水溶液中出现的现有技术已知的高度粘性的胶相。令人惊讶地发现上述盐的水性组合物(如通过稀释上述高度浓缩的无水组合物或另通过水性制剂而得到的那些)具有比相对应的用碱金属氢氧化物或氨盐中和的烷基聚烷氧基的盐更好的热稳定性。在水溶液中这种温度稳定性的增加还发现在这样的胺中和的烷基聚烷氧基硫酸盐中，不以无水形式的胺中和烷基聚烷氧基硫酸盐在室温下可流动并且可泵送。在水溶液中具有例如10重量％的活性含量的浓度的用碱金属氢氧化物或氨中和的烷基聚烷氧基硫酸盐的盐在大于30℃的温度下仅稳定数天，并完全水解。用胺中和的烷基聚烷氧基硫酸盐的盐在大于30℃或甚至更高的温度如在70℃下稳定数周，在某些情况下稳定数月，并且具有较低的水解速率。令人惊讶地发现烷基聚烷氧基硫酸盐的胺盐具有与相对应的钠盐相同的“最佳温度”或“最佳盐度”。任选地包含其他添加剂的水-油-表面活性剂体系达到“最佳的”WinsorIII状态，其温度/盐度分别被称为最佳温度和最佳盐度。具体实施方式可流动的烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐R4-[EO,PO,AO]n-O-SO3-HNR1R2R3+，下文中也被简化称为烷基聚烷氧基硫酸盐，其含有一个或多个伯、仲或叔烷基和/或链烷醇胺化合物。出于本专利技术的目的，烷氧基基团的特定的数值通常代表平均值(数目平均值)。适合的质子化的烷基、链烯基和/或链烷醇胺为：其中，取代基R1、R2和R3中的一个、两个或三个各自独立地选自如下基团：-具有1至14，特别是4至8个碳原子的烷基，-具有3至18，特别是4至8个碳原子的链烯基，-具有3或4，特别是3个碳原子的羟烷基，-取代基R1、R2和R3中的两个或三个为具有2个碳原子的羟烷基，其中取代基R1、R2和R3中的至多一个为H，-和它们的混合物，其中羟烷基任选地为烷氧基化的，且其中剩余的取代基为氢。还包括具有不同烷基、链烯基和羟烷基取代基的烷基聚烷氧基硫酸盐的混合物。特别适合的胺化合物为例如一或二乙胺、一或二丁胺、一或二油酰胺、一或二-2-乙基己胺或其他混合物。链烷醇胺的实例包括二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、一异丙醇胺(MIPA)、二异丙醇胺(DIPA)或三异丙醇(TIPA)。R4代表一个或多个(任选地为不同的)C10至C36烃取代基，特别地，C12至C24烃取代基。基物醇可以为例如癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十八烷醇、二十二醇，以及相同C链对应的支化形式和任选地不饱和类型，例如，油醇、2-己基癸醇、2-己基十二烷醇、2-癸基四十二烷醇或异十三烷醇和它们的混合物。所述醇可以为石化源、油脂化学源或合成源的。合成源的实例包括Fischer-Tropsch醇、Guerbet醇或Ziegler醇，或由烯烃的醛化可得的醇。例如通过置换或低聚可得到用于反应的烯烃。烷基聚烷氧基化物可以从醇中制备，其中醇与环氧丙烷和任选地环氧乙烷和/或更高的环氧烷以任意顺序进行反应。反应可以通过单一环氧烷来进行，或为了产生嵌段通过多种环氧烷而连续进行。在根据反应动力学得到烷基聚烷氧基化物时，还可能的是将不同组合物的环氧烷的混合物进行反应，或将具有拟无规分布的序列产生的嵌段进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐的高度浓缩的组合物，所述组合物在25℃下可流动，其包含：(A)大于80重量％，优选大于90重量％，最优选大于95重量％的具有下式的烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐：R4‑O‑[EO,PO,AO]n‑SO3‑HNR1R2R3+其中取代基R1、R2和R3中的一个、两个或三个各自独立地选自如下基团：‑具有1至14个碳原子的烷基，‑具有3至18个碳原子的链烯基，‑具有3或4个碳原子的羟烷基，‑两个或三个取代基为具有2个碳原子的羟烷基，‑和它们的混合物，其中羟烷基任选地为烷氧基化的，且其中剩余的一个或多个取代基分别为氢；以及‑R4为一个或多个不同的C10至C36烃，任选地在混合物中具有小于20重量％，特别是小于10重量％的上述烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐，其中所述烷氧基基团仅为EO；(B)至少0.1至多达小于5重量％，特别是0.2至3重量％的非硫酸化的聚烷氧基化烃R4‑O‑[EO,PO,BO]n‑H或其混合物；(C)多达小于5重量％的所述未硫酸化的羟基烃R4‑OH或其混合物；其中(B)和(C)共占组合物的0.1至10重量％，特别是0.5至5重量％；其中所述组合物包含小于2重量％的水，以及所述烷氧基基团EO、PO、AO总数n为1至16，‑并且烷氧基基团选自：‑1至16个丙氧基基团(PO)，‑和任选地选自如下基团中的一个或多个：‑0至15个乙氧基基团(EO)，和‑0至10个C4至C12烯氧基基团(AO)，并且烷氧基基团无规分布或存在于嵌段中，或两者皆有。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.25 DE 102013100789.91.一种烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐的高度浓缩的组合物，所述组合物在25℃下可流动，其包含：(A)大于80重量％的具有下式的烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐：R4-O-[EO,PO,AO]n-SO3-HNR1R2R3+其中取代基R1、R2和R3中的一个、两个或三个各自独立地选自如下基团：-具有1至14个碳原子的烷基，-具有3至18个碳原子的链烯基，-具有3或4个碳原子的羟烷基，-两个或三个取代基为具有2个碳原子的羟烷基，-和它们的混合物，其中羟烷基任选地为烷氧基化的，且其中剩余的一个或多个取代基分别为氢；以及-R4为一个或多个不同的C10至C36烃，任选地在混合物中具有小于20重量％的上述烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐，其中所述烷氧基基团仅为EO；(B)至少0.1至多达小于5重量％的未硫酸化的聚烷氧基化烃R4-O-[EO,PO,-AO]n-H或其混合物；(C)多达小于5重量％的未硫酸化的羟基烃R4-OH或其混合物；其中(B)和(C)共占组合物的0.1至10重量％；其中所述组合物包含小于2重量％的水，以及所述烷氧基基团EO、PO、AO总数n为1至16，-并且烷氧基基团选自：-1至16个丙氧基基团(PO)，-和任选地选自如下基团中的一个或多个：-0至15个乙氧基基团(EO)，和-0至10个C4至C12烯氧基基团(AO)，并且烷氧基基团无规分布或存在于嵌段中，或两者皆有。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包含大于90重量％的烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐，任选地在混合物中具有小于10重量％的上述烃聚烷氧基硫酸盐的胺盐，并且其中(B)和(C)共占组合物的0.5至5重量％。3.根据权利要求1所述的组合物，其中R4为一个或多个不同的C12至C36碳原子。4.根据权利要求1或2中至少一项所述的组合物，其中取代基R1、R2和R3中的两个或三个为各自具有2和/或3个碳原子的羟烷基，剩余的取代基各自为氢，其中C2或C3羟烷基任选地为烷氧基化的。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述取代基R1、R2和R3中的一个、两个或三个各自为异丙醇，而剩余的取代基各自为氢，其中异丙醇任选地为烷氧基化的。6.根据权利要求1所述的组合物，其中烷氧基基团EO、PO和AO总数n为3至16。7.根据权利要求1所述的组合物，其中EO、PO、AO烷氧基基团各自相互独立地选自如下基团：-4至13个丙氧基基团(PO)，-1至8或1至3个乙氧基基团(EO)，和-0至5或1至3个C4至C12烯氧基基团(AO)，并且烷氧基基团无规分布或存在于嵌段中，或两者皆有。8.根据权利要求1所述的组合物，其中组合物主要由成分(A)至(C)和任选的水构成。9.根据权利要求1所述的组合物，其包含小于0.5重量％的水。10.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含：(D)高达5重量％的未硫酸化的胺或胺混合物NR1R2R3。11.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含：(E)0.1至5重量％的胺的硫酸盐或胺混合物(HNR1R2R3)2SO4。12.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含：(F)0.1至5重量％的HNR1R2R3+-O3SO-[EO,PO,AO]-SO3-HNR1R2R3+。13.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含0.5至10重量％的硫酸化的未烷氧基化的羟基烃R4-O-SO3-HNR1R2R3+或其混合物。14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在15℃及以上温度下可流动。15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有小于+5℃的倾点。16.根据权利要求1所述的组合物，其包含除了根据权利要求1中的(B)R4-O-[EO,PO,AO]n-H及其混合物之外的总体小于10重量％的其它非离子表面活性剂。17.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含总体小于5重量％的溶剂或稀释剂。18.具有式R4[EO,PO,AO]-O-SO3-HNR1R2R3+的烃聚烷氧基硫酸盐的盐用于原油油藏的处理或用于从沥青砂或具有烃的其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·雅各布斯绍特，U·卡尔特瓦塞尔，H·纳皮尔拉拉，H·科赫，M·恩内金，
申请(专利权)人：沙索德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE