一种烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂，其结构如式(I)所示：在式(I)中，R1和R2独立地选自H、C1‑

【技术实现步骤摘要】
一种烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于表面活性剂领域，尤其涉及烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂。

技术介绍

[0002]经过几十年的开采，我国许多油田都进入了高含水阶段，产量面临着下降，发展三次采油是提高石油采收的重要途径。三次采油，是对比一次采油、二次采油而言的。通俗地讲，在石油开采初期，只是利用地层的天然能量开采石油，称为一次采油，其采收率仅为10％左右。通过向地层补充能量来开采石油的方法，如注水、注气等，称为二次采油。目前世界上已有大量油田采用二次采油方法，但采收率一般也只能达到25％到40％左右。三次采油是利用物理、化学和生物等手段，继续开采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。在石油开采中应用表面活性剂采油的研究起始于二十世纪三十年代初，发展至今，已经在油田是提高采收率的一个重要手段，在理论和实践上都有了很大的进展。目前，基本形成了以下几种注入体系：活性水驱，泡沫驱油，低界面张力体系驱油等。
[0003]使用表面活性剂能提高原油采收率的主要机理是：在油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中，作用于油珠上的两个主要力是粘滞力和毛细管力，如果选用合适的表面活性剂体系，降低油水间的界面张力，使储油层油水间的界面张力从20～30mN/m降至较低或超低值(10-3
～10-4
mN/m)，便能减少使剩余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而大幅提高驱油效率。
[0004]目前，国内外三次采油表面活性剂应用的最多的还是石油磺酸盐，重烷基苯磺酸盐等炼油副产物改性的表面活性剂(CN1203935A、CN1566258A、CN1426833A)，这类表面活性剂的特点是取材广泛、价格低廉。但是，这类表面活性剂也存在耐盐特别耐二价阳离子性能较差等一系列问题，不能适用于高温、高矿化度的油田区块。因此开发新型的表面活性剂对于我国三次采油产业具有极为重要的意义。目前，在普通油藏(一、二类油藏)中已经有表面活性剂被成功应用(CN1458219A)，但是对于高温、高矿化度的油藏来说，对一、二类油藏来说效果较好的表面活性剂则不能有效降低界面张力，并表现为化学结构易变，严重的色谱分离等等，不能胜任。本专利技术涉及烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂是一种新型的阴非离子磺酸盐型表面活性剂，界面活性高，可以很好的解决上述问题，有良好的应用前景。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种新型烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂。烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂具有高界面活性，在无碱、高矿化度条件下可以达到10-3
mN/m的超低界面张力的优点，从而可以提高原油采收率。
[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂，其结构如式(I)所示：
[0007][0008]在式(I)中，R1和R2独立地选自H、C
1-C
40
的烃基或-N((PO)
x1
(EO)
y1
R3)2、且不同时为H，R3选自H、C
1-C
10
的烃基、烷基磺酸盐、烷基醇磺酸盐、醋酸盐或-SO3(M)
n
，x1+x2＝0～50，y1+y2＝1～50，M选自碱金属、碱土金属中任意一种，当M为碱金属时n为1，当M为碱土金属时n为0.5。
[0009]在一种优选的实施方式中，在式(I)中，R1为C
6-C
30
的烃基，R2为H、C
1-C
30
的烃基或-N((PO)
x1
(EO)
y1
R3)2，R3为H、-CH3、-CH2CH3、-CH2SO3(M)
n
，-CH2(CHOH)SO3(M)
n
，-CH2COO(M)
n
或-SO3(M)
n
，x1+x2＝0～30，y1+y2＝1～30，M选自碱金属、碱土金属中任意一种，当M为碱金属时n为1，当M为碱土金属时n为0.5。
[0010]在进一步优选的实施方式中，在式(I)中，R1为C
6-C
20
的烃基，R2为H或C
1-C
30
的烃基，R3选自H、-CH3或-CH2CH3，x1+x2＝0～20，y1+y2＝1～20，M选自钠离子、钾离子、钙离子或镁离子中的任意一种。
[0011]本专利技术所述表面活性剂的结构中聚醚链通过N原子与苯环相连，同时，疏水长链(R1和R2)也是直接与苯环相连，具有特殊结构，经实验发现该特殊结构可以带来非常优异的效果。
[0012]本专利技术目的之二在于提供本专利技术目的之一所述烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1、以烷基苯胺为起始剂，与环氧化合物反应，反应结束后任选地进行封端处理，得到烷基苯胺聚醚；
[0014]步骤2、对所述烷基苯胺聚醚进行磺化处理，得到所述烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂。
[0015]在步骤1中，所述烷基苯胺可以直接购买，也可以自行制备，例如：在步骤1之前任选地进行步骤1
’
和步骤1”：
[0016]步骤1
’
、以烷基苯为原料，进行硝化处理，得到烷基硝基苯；
[0017]步骤1”、对所述烷基硝基苯进行加氢处理，得到烷基苯胺。
[0018]在一种优选的实施方式中，在步骤1
’
中，采用硝化试剂和任选的活化剂对烷基苯进行硝化处理，所述硝化试剂选自硝酸、五氧化二氮中的至少一种，所述活化剂选自浓硫酸、冰醋酸、乙酸酐、五氧化二磷中的至少一种。
[0019]在进一步优选的实施方式中，所述硝化试剂与烷基苯的摩尔比为(1～5):1，优选为(1～3):1。
[0020]在更进一步优选的实施方式中，步骤1
’
所述硝化处理如下进行：于0～80℃进行1～10小时，优选地，于20～65℃进行2～8小时。
[0021]在一种优选的实施方式中，在步骤1”中，在加氢催化剂存在下进行加氢处理，所述加氢催化剂选自钯碳、雷尼镍中的至少一种。
[0022]在进一步优选的实施方式中，所述烷基硝基苯与所述加氢催化剂的用量比为0.1wt％～10wt％，优选为1.0wt％～5.0wt％。
[0023]在一种优选的实施方式中，步骤1”所述加氢处理如下进行：于20～150℃、0～5MPa下进行，优选地，于60～110℃、0.5～4MPa下进行。
[0024]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，所述环氧化合物选自C2～C6的环氧化合物，优选自环氧丙烷和/或环氧乙烷。
[0025]优选地，在步骤1中，依次与环氧丙烷、环氧乙烷反应。
[0026]在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述环氧化合物与所述烷基苯胺的摩尔比为(1～60):1，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂，其结构如式(I)所示：在式(I)中，R1和R2独立地选自H、C
1-C
40
的烃基或-N((PO)
x1
(EO)
y1
R3)2、且不同时为H，R3选自H、C
1-C
10
的烃基、烷基磺酸盐、烷基醇磺酸盐、醋酸盐或-SO3(M)
n
，x1+x2＝0～50，y1+y2＝1～50，M选自碱金属、碱土金属中任意一种，当M为碱金属时n为1，当M为碱土金属时n为0.5。2.根据权利要求1所述的烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂，其特征在于，在式(I)中，R1为C
6-C
30
的烃基，R2为H、C
1-C
30
的烃基或-N((PO)
x1
(EO)
y1
R3)2，R3为H、-CH3、-CH2CH3、-CH2SO3(M)
n
、-CH2(CHOH)SO3(M)
n
、-CH2COO(M)
n
或-SO3(M)
n
，x1+x2＝0～30，y1+y2＝1～30。3.根据权利要求1或2所述的烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂，在式(I)中，R1为C
6-C
20
的烃基，R2为H或C
1-C
30
的烃基，R3选自H、-CH3或-CH2CH3，x1+x2＝0～20，y1+y2＝1～20，M选自钠离子、钾离子、钙离子或镁离子中的任意一种。4.一种权利要求1～3之一所述烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1、以烷基苯胺为起始剂，与环氧化合物反应，反应结束后任选地进行封端处理，得到烷基苯胺聚醚；步骤2、对所述烷基苯胺聚醚进行磺化处理，得到所述烷基苯胺聚醚苯磺酸盐驱油表面活性剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤1之前任选地进行步骤1
’
和步骤1”：步骤1
’
、以烷基苯为原料，进行硝化处理，得到烷基硝基苯；步骤1”、对所述烷基硝基苯进行加氢处理，得到烷基苯胺。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤1
’
中，采用硝化试剂和任选的活化剂对烷基苯进行硝化处理，所述硝化试剂选自硝酸、五氧化二氮中的至少一种，所述活化剂选自浓硫酸、冰醋酸、乙酸酐、五氧化二磷中的至少一种。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述硝化试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍新宁，李应成，张卫东，沙鸥，吴欣悦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：