一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂及制备方法与流程



1.本发明属于新型的表面活性剂,特别是涉及到一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂及制备方法。


背景技术:



2.国内油田的开发大多数已经进入中后期,部分油井采出液中含水已达90%以上,各大主力油田均在全面开展三次采油技术。化学剂驱油技术作为提高采收率最具有发展潜力的技术之一,通过增加注入体系粘度,改善流度比,扩大注入波及体积;通过降低油水界面张力,提高驱替体系洗油能力等手段,以最终实现提高采收率的目的。目前,化学剂驱油技术在大庆油田、辽河油田、胜利油田、新疆油田等得到大面积应用,已成为油田中后期开发阶段,老油田增添发展后劲的必由之路。
3.以三元复合驱技术asp为代表的化学剂驱油技术,近些年来也得到了广泛的研究和应用,如公开号为cn1344776a、名称为《植物羧酸表面活性剂的三元复合驱油体系及其应用》所述的三元强碱复合驱油体系,以及公告号为cn105505366a、名称为《一种含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂》所述的三元弱碱复合驱油体系等。大庆油田推广的三元复合驱技术asp,虽然在一定程度上稳定并增加了原油产量,但因其开采成本高和后续处理难度大等因素的存在,致使上述措施始终未能全面推广。针对三元复合驱asp(表面活性剂+聚合物+碱)来说,三元体系中的碱是一把双刃剑,虽然有助于大幅度提高采收率,但同时也带来很多工程上的难题。在三元复合驱现场试验过程中发现,三元强碱复合驱油体系中的强碱(氢氧化钠)能引起地层粘土分散,运移,导致地层渗透率下降,碱与油层流体及岩石矿物反应形成碱垢,如碳酸盐垢、硅铝盐垢,对地层造成伤害,并在井筒造成溶蚀垢;三元弱碱复合驱油体系中的弱碱(碳酸钠)对配制污水中二价离子敏感,易造成地面注入系统结垢;以及三元复合驱采出液油水乳化严重,集输脱水处理难度和成本均大幅度提升。碱还能大幅度降低聚合物的黏弹性,不利的流度比还将导致黏性指进现象,大大降低了波及体积。
4.为了摒弃三元复合驱油体系中的碱带来的这些不利因素,开发适应无碱的二元复合驱体系所需的超低界面张力表面活性剂,具有十分重要的现实意义。二元复合驱油体系sp(表面活性剂+聚合物)可以最大限度发挥聚合物的黏弹性;减弱由于碱的存在引起的腐蚀结垢现象,保持了驱替体系超低界面张力和波及体积,驱油效果接近三元复合驱,同时提高了化学驱油技术的环保性能。根据目的储层原油的性质,通过调整表面活性剂的分子结构,开发出不需要添加碱,直接与聚合物组成的二元体系,就能达到与目的储层原油<1
×
10-2
mn/m超低界面张力值的表面活性剂,已逐渐成为三次采油新的研究方向。
5.随着原油开采程度的不断深入,原油中的重组分比重越来越大,其中最为突出的是原油中的环烷酸含量越来越高。其中辽河油田、新疆油田、胜利油田为我国原油中环烷酸含量较高的油藏。环烷酸是存在于石油中的一种有机酸,又称为石油酸。环烷酸作为石油加
工过程中的副产物和精细化工原料,有着广泛的应用。以原油中富含的环烷酸为原料,生产出用于原油开采的二元复合驱油体系所需的超低界面张力表面活性剂,具有较为突出的技术意义和应用前景。


技术实现要素:



6.本发明旨在于克服现有技术的不足,提供了一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂及制备方法。
7.本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂,其结构式如下:
[0008][0009]
上述结构式中:m代表结构式中碳酸酯基基团的聚合度,m为0~15中的任意整数;
[0010]
上述结构式中:n代表结构式中乙氧基基团的聚合度,n为0~15中的任意整数;
[0011]
上述结构式中:m+n之和为5~15中的任意整数;
[0012]
上述结构式中:r代表结构式中环烷基基团。
[0013]
本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,是通过下列步骤实现的:
[0014]
a、酰胺化反应
[0015]
将环烷酸与乙二胺,按摩尔比1:1~1.5,在带水剂石油醚的作用下,脱水制得环烷酸酰胺,所述环烷酸的酸值为80~220mgkoh/g;
[0016]
b、开环聚合反应
[0017]
将a步骤制得的环烷酸酰胺,在催化剂氢氧化钾作用下,与碳酸乙烯酯进行开环聚合反应,按摩尔比1:5~15,制得环烷酸酰胺聚醚酯;
[0018]
c、磺化反应
[0019]
将b步骤制得的环烷酸酰胺聚醚酯,在以石油醚为溶剂的条件下,经与氢氧化钠、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应,制得环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐。
[0020]
作为本发明的进一步改进,所述步骤a酰胺化反应的具体方法如下:将环烷酸、乙二胺及带水剂石油醚混合、搅拌、升温,在温度80~90℃条件下回流脱水,回流脱水时间控制为1~4小时,回流脱出环烷酸等摩尔量的水,即为脱水完毕;再脱出带水剂石油醚,终点温度控制不超过100℃,带水剂石油醚脱除干净后即制得环烷酸酰胺;所述的带水剂石油醚,沸程范围60~90℃;带水剂石油醚的加入量为环烷酸与乙二胺总质量的一倍;环烷酸与乙二胺的摩尔比为1:1.05。
[0021]
作为本发明的进一步改进,所述的环烷酸的酸值为160~180mgkoh/g。
[0022]
作为本发明的进一步改进,所述步骤b开环聚合反应的具体方法如下:在经a步骤制得的环烷酸酰胺中加入催化剂氢氧化钾,用氮气对反应容器内进行充分置换,将反应系统内的空气置换干净;再升温,当温度达到80℃时开始加入碳酸乙烯酯;碳酸乙烯酯进料结束后,将温度升至145~150℃进行开环聚合反应8-10小时;待反应结束后降温至20~30℃,生成物为环烷酸酰胺聚醚酯。
[0023]
作为本发明的进一步改进,所述的环烷酸酰胺与碳酸乙烯酯摩尔比为1:10;催化剂氢氧化钾加入量为环烷酸酰胺和碳酸乙烯酯总质量的5~10


[0024]
作为本发明的进一步改进,所述步骤c磺化反应的具体方法如下:将b步骤制的环烷酸酰胺聚醚酯和溶剂石油醚加入磺化反应釜内,启动搅拌,然后加入氢氧化钠,将磺化反应釜升温至80~90℃,在回流状态下碱化反应1~2小时;碱化结束后,将磺化反应釜温度降至60~70℃,滴加40%的3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠水溶液,滴加时间控制在0.5~1小时,滴加完毕在60~70℃下继续反应4~6小时;反应完毕后,搅拌状态下负压脱出溶剂石油醚;溶剂石油醚脱出后,向反应釜中加入去离子水,配制成水溶液,搅拌0.5~1小时取出产物,即得一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂产品;
[0025]
所述的溶剂石油醚,沸程范围60~90℃,石油醚溶剂加入量为环烷酸酰胺聚醚酯质量的50%;环烷酸酰胺聚醚酯与氢氧化钠按摩尔比1:1~1.5;环烷酸酰胺聚醚酯与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠摩尔比1:1~1.5;去离子水的加入量为环烷酸酰胺聚醚酯和3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠总质量的一倍。
[0026]
作为本发明的进一步改进,所述的环烷酸酰胺聚醚酯与氢氧化钠摩尔比为1:1.05;环烷酸酰胺聚醚酯与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠摩尔比为1:1.05。
[0027]
本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂,与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,可在较宽的浓度范围内(有效浓度0.05%~0.5%范围内,矿化度在1000~8000mg/l,45℃时)保持超低界面张力,且油水配伍性好,界面性能稳定。二元体系抗盐性、抗硬水性、二元体系粘度保留率和长期稳定性能较好,抗吸附能力较强。通过在人造岩心的二元体系驱油实验,可实现水驱后提高采收率20%以上。
具体实施方式
[0028]
实施例1
[0029]
本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,是通过下列步骤实现的:
[0030]
a、酰胺化反应
[0031]
向脱水釜内依次加入环烷酸、乙二胺及带水剂石油醚,启动搅拌、升温,在温度80~90℃条件下回流脱水,回流脱水时间控制为1~4小时,回流脱出环烷酸等摩尔量的水,即为脱水完毕,负压脱出带水剂石油醚,终点温度控制不超过100℃,带水剂石油醚脱除干净后即制得环烷酸酰胺;
[0032]
反应式如下:
[0033][0034]
所述的带水剂石油醚,沸程范围60~90℃;带水剂石油醚的加入量为环烷酸与乙二胺总质量的一倍;环烷酸与乙二胺的摩尔比1:1~1.5;所述环烷酸的酸值为(80~220)mgkoh/g;
[0035]
b、开环聚合反应
[0036]
将a步骤制得的环烷酸酰胺准确计量后,转入聚合釜中,向聚合釜中加入催化剂氢
氧化钾。启动聚合釜搅拌及回流冷凝系统,用氮气对反应釜内进行充分置换,将反应系统内的空气置换干净。启动聚合釜升温系统,当聚合釜温度达到80℃时开始加入碳酸乙烯酯。碳酸乙烯酯进料结束后,将聚合釜温度升至145~150℃进行开环聚合反应8-10小时。待反应结束后降温至20~30℃,生成物为环烷酸酰胺聚醚酯;
[0037]
反应式如下:
[0038][0039]
所述的环烷酸酰胺与碳酸乙烯酯的摩尔比为1:5~15;催化剂氢氧化钾加入量为环烷酸酰胺和碳酸乙烯酯总质量的5~10


[0040]
c、磺化反应
[0041]
将b步骤制得的环烷酸酰胺聚醚酯和溶剂石油醚加入磺化反应釜内,启动搅拌。然后加入氢氧化钠,将磺化反应釜升温至80~90℃,在回流状态下碱化反应1~2小时。碱化结束后,将磺化反应釜温度降至60~70℃,滴加40%的3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠水溶液,滴加时间控制在0.5~1小时,滴加完毕在60~70℃下继续反应4~6小时。反应完毕后,搅拌状态下负压脱出溶剂石油醚。溶剂石油醚脱出后,向反应釜中加入去离子水(环烷酸酰胺聚醚酯和3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠总质量的一倍),配制成水溶液,搅拌0.5~1小时取出产物,即制得环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂;
[0042]
反应式如下:
[0043][0044]
石油醚溶剂加入量为环烷酸酰胺聚醚酯质量的50%;环烷酸酰胺聚醚酯与氢氧化钠按摩尔比1:1~1.5,环烷酸酰胺聚醚酯与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠摩尔比1:1~1.5。
[0045]
实施例2
[0046]
本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,是通过下列步骤实现的:
[0047]
a、酰胺化反应:将1mol的环烷酸和1.05mol的乙二胺、及带水剂石油醚依次加入脱水釜中,其中,石油醚的加入量为环烷酸与乙二胺总质量的一倍,启动搅拌、升温。控制温度80~90℃回流脱水,回流脱水时间控制为4小时,回流脱出环烷酸等摩尔量的水(1mol),即为脱水完毕,负压脱出带水剂石油醚,终点温度控制不超过100℃,带水剂石油醚脱除干净后即制得环烷酸酰胺;环烷酸的酸值为160~180mgkoh/g;
[0048]
b、开环聚合反应:取上述酰胺化反应制得的环烷酸酰胺1mol,转入聚合釜中,向聚
合釜中加入催化剂氢氧化钾,封闭聚合釜,启动聚合釜搅拌及回流冷凝系统,用氮气对反应釜内进行充分置换,将反应系统内的空气置换干净,启动聚合釜升温系统,当聚合釜温度达到80℃时开始加入碳酸乙烯酯10mol,碳酸乙烯酯进料结束后,将聚合釜温度升至145~150℃进行开环聚合反应10小时;待反应结束后降温至20~30℃,生成物为环烷酸酰胺聚醚酯。其中,催化剂氢氧化钾加入量为环烷酸酰胺和碳酸乙烯酯总质量的5


[0049]
c、磺化反应:取上述开环聚合反应制得的环烷酸酰胺聚醚酯1mol和溶剂石油醚(沸程60~90℃)加入磺化反应釜内,启动搅拌,然后加入氢氧化钠1.05mol。将磺化反应釜升温至80~90℃,在回流状态下碱化反应2小时。碱化结束后,将磺化反应釜温度降至60~70℃,滴加40%、1.05mol的3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠水溶液,滴加时间控制在1小时,滴加完毕后在60~70℃条件下继续反应6小时。反应完毕,搅拌状态下负压脱出溶剂石油醚。溶剂石油醚脱出后,向反应釜中加入去离子水(环烷酸酰胺聚醚酯和3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠总质量的一倍),配制成的水溶液,搅拌1小时取出产物,即得环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂。
[0050]
下面对实施例2制得的环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的性能作进一步说明:
[0051]
1、不同浓度表面活性剂二元体系界面张力评价
[0052]
按照q/sy1583-2013中6.3的测定方法,以大庆油田采油二厂第九作业区南7-1联合站脱水原油,以及大庆炼化公司的2500万分子量驱油用聚丙烯酰胺,采用模拟盐水将环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂分别配制浓度为0.05%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,聚丙烯酰胺浓度为1000ppm的二元体系溶液。采用tx-500c旋转滴界面张力仪,在45℃下,转速为5000转/分钟,测定不同浓度表面活性剂溶液与原油之间的界面张力。结果见下表:
[0053][0054]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,可在有效浓度0.05%~0.5%较宽的范围内,保持<1
×
10-2
mn/m的超低界面张力要求。
[0055]
2、二元体系粘度和界面张力稳定性评价
[0056]
按照q/sy1583-2013中6.9的测定方法,聚丙烯酰胺浓度1000ppm条件下,配制浓度为0.2%环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的二元体系溶液,在45℃无氧条件下放入烘箱中,分别放置0天,1天,3天,7天,15天,30天,60天,测定二元体系溶液的粘度,同时测定二元体系溶液与原油之间的界面张力。结果见下表:
[0057][0058]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,在60天内界面张力仍保持<1
×
10-2
mn/m超低界面张力范围,粘度保留率仍处于较高的水平。完全满足q/sy1583-2013标准规定的30天内粘度保留率≥90%,界面张力<1
×
10-2
mn/m的超低界面张力要求。
[0059]
3、二元体系抗盐性能评价
[0060]
用蒸馏水配制不同矿化度的氯化钠溶液,在聚丙烯酰胺浓度1000ppm条件下,使用不同矿化度水配制浓度为0.2%环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的二元体系溶液。在45℃下,转速为5000转/分钟,测定其与原油之间的界面张力。结果见下表:
[0061][0062]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,在矿化度在1000~8000mg/l范围内,界面张力仍保持<1
×
10-2
mn/m的超低范围,抗盐性能良好。
[0063]
4、二元体系抗硬水实验
[0064]
用蒸馏水配制不同浓度的含ca
2+
+mg
2+
模拟硬水溶液,聚合物1000ppm条件下,使用不同浓度的含ca
2+
+mg
2+
溶液配制浓度为0.2%环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的二元体系溶液。在45℃下,转速为5000转/分钟,测定其与原油之间的界面张力。结果见下表:
[0065][0066]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,在ca
2+
+mg
2+
浓度10~50mg/l的范围内,界面张力仍保持<1
×
10-2
mn/m的超低范围,抗硬水性能良好。
[0067]
5、二元体系多次吸附实验
[0068]
按照q/sy1583-2013中6.4的测定方法,配制浓度为0.2%环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂溶液,按油砂与表面活性剂溶液固液比1:9,在45℃下,振荡频
率90次/min条件下振荡12小时,测定其油砂吸附后的界面张力。并依此实验条件,取吸附后的表面活性剂溶液重复步骤,直至吸附后的表面活性剂溶液界面张力大于1
×
10-2
mn/m,停止实验,并记录不同吸附次数下的界面张力。结果见下表:
[0069][0070]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,通过三次吸附实验后,界面张力仍保持<1
×
10-2
mn/m的超低范围,完全满足q/sy1583-2013标准规定要求,抗吸附能力良好。
[0071]
6、二元体系驱油实验
[0072]
按《复合驱油体系性能测试方法》标准sy/t 6424-2014中第9章的测定方法,测试二元体系(s表面活性剂+p聚合物)在人造岩芯上的驱油效果。
[0073]
6.1、实验条件
[0074]
(1)岩心:采用均质人造物理岩心,岩心尺寸为4.0cm
×
4.0cm
×
30cm,岩心气测渗透率和孔隙率见下表:
[0075][0076][0077]
(2)实验用水:水驱、二元体系用水均为大庆油田标准模拟盐水,模拟盐水配方见下表:
[0078]
成份加量(m/m),%nacl0.1249nahco30.2929na2co30.0191na2so40.0006cacl20.0033mgcl2·
6h2o0.0059
[0079]
(3)实验所用化学剂:聚合物采用大庆炼化公司的2500万分子量驱油用聚丙烯酰胺,表面活性剂采用本发明环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂。
[0080]
(4)实验用油:大庆油田采油二厂第九作业区南7-1联合站脱水原油。
[0081]
(5)实验温度:均在45℃条件进行。
[0082]
(6)注入速度:20ml/h。
[0083]
6.2、实验程序
[0084]
(1)将岩心抽空4小时后,饱和模拟盐水,测量孔隙度;
[0085]
(2)将饱和好模拟盐水的岩心放置在恒温箱内恒温4小时以上(45℃);
[0086]
(3)饱和模拟原油,并将岩心放置在恒温箱内恒温12小时以上(45℃),要求岩心的原油饱和度尽可能接近储层原始含油饱和度;
[0087]
(4)按按sy/t 6424-2014《复合驱油体系性能测试方法》标准规定流程进行模拟驱油,并计算采收率。
[0088]
6.3、实验方案
[0089]
方案1:
[0090]

模拟盐水驱至含水98%,计算水驱采收率;
[0091]

注入二元体系0.3pv:浓度为1500mg/l分子量为2500万的聚丙烯酰胺、表面活性剂浓度为0.3%;
[0092]

然后注入模拟盐水驱至含水98%,计算总采收率。
[0093]
方案2:
[0094]

模拟盐水驱至含水98%,计算水驱采收率;
[0095]

注入二元体系0.3pv:浓度为1500mg/l分子量为2500万的聚丙烯酰胺、表面活性剂浓度为0.2%;
[0096]

然后注入模拟盐水驱至含水98%,计算总采收率。
[0097]
方案3:
[0098]

模拟盐水驱至含水98%,计算水驱采收率;
[0099]

注入二元体系0.3pv:浓度为1000mg/l分子量为2500万的聚丙烯酰胺、表面活性剂浓度为0.3%;
[0100]

然后注入模拟盐水驱至含水98%,计算总采收率。
[0101]
方案4:
[0102]

模拟盐水驱至含水98%,计算水驱采收率;
[0103]

注入二元体系0.3pv:浓度为1000mg/l分子量为2500万的聚丙烯酰胺、表面活性剂浓度为0.2%;
[0104]

然后注入模拟盐水驱至含水98%,计算总采收率。
[0105]
6.4、驱油实验结果数据
[0106][0107]
由上表数据可见,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂在人造岩心的二元体系驱油实验,可实现水驱后提高采收率20%以上。
[0108]
综合上述实验数据可以看出,环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂
与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,可在较宽的浓度范围内(有效浓度0.05%~0.5%范围内,矿化度在1000~8000mg/l,45℃时)保持超低界面张力,且油水配伍性好,界面性能稳定。二元体系抗盐性、抗硬水性、二元体系粘度保留率和长期稳定性能较好,抗吸附能力较强。

技术特征:


1.一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂,其特征在于结构式如下:上述结构式中:m代表结构式中碳酸酯基基团的聚合度,m为0~15中的任意整数;上述结构式中:n代表结构式中乙氧基基团的聚合度,n为0~15中的任意整数;上述结构式中:m+n之和为5~15中的任意整数;上述结构式中:r代表结构式中环烷基基团。2.一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,是通过下列步骤实现的:a、酰胺化反应将环烷酸与乙二胺,按摩尔比1:1~1.5,在带水剂石油醚的作用下,脱水制得环烷酸酰胺,所述环烷酸的酸值为80~220mgkoh/g;b、开环聚合反应将a步骤制得的环烷酸酰胺,在催化剂氢氧化钾作用下,与碳酸乙烯酯进行开环聚合反应,按摩尔比1:5~15,制得环烷酸酰胺聚醚酯;c、磺化反应将b步骤制得的环烷酸酰胺聚醚酯,在以石油醚为溶剂的条件下,经与氢氧化钠、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应,制得环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐。3.如权利要求2所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于步骤a酰胺化反应的具体方法如下:将环烷酸、乙二胺及带水剂石油醚混合、搅拌、升温,在温度80~90℃条件下回流脱水,回流脱水时间控制为1~4小时,回流脱出环烷酸等摩尔量的水,即为脱水完毕;再脱出带水剂石油醚,终点温度控制不超过100℃,带水剂石油醚脱除干净后即制得环烷酸酰胺;反应式如下:所述的带水剂石油醚,沸程范围60~90℃;带水剂石油醚的加入量为环烷酸与乙二胺总质量的一倍;环烷酸与乙二胺的摩尔比为1:1.05。4.如权利要求3所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于环烷酸的酸值为160~180mgkoh/g。5.如权利要求2所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于步骤b开环聚合反应的具体方法如下:在经a步骤制得的环烷酸酰胺中加入催化剂氢氧化钾,用氮气对反应容器内进行充分置换,将反应系统内的氧气置换干净;再升温,当温度达到80℃时开始加入碳酸乙烯酯;碳酸乙烯酯进料结束后,将温度升至145~150℃进行开环聚合反应8-10小时;待反应结束后降温至20~30℃,生成物为环烷酸酰胺聚醚酯;反应式如下:
6.如权利要求5所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于环烷酸酰胺与碳酸乙烯酯摩尔比为1:10;催化剂氢氧化钾加入量为环烷酸酰胺和碳酸乙烯酯总质量的5~10

。7.如权利要求2所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于步骤c磺化反应的具体方法如下:将b步骤制的环烷酸酰胺聚醚酯和溶剂石油醚加入磺化反应釜内,启动搅拌,然后加入氢氧化钠,将磺化反应釜升温至80~90℃,在回流状态下碱化反应1~2小时;碱化结束后,将磺化反应釜温度降至60~70℃,滴加40%的3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠水溶液,滴加时间控制在0.5~1小时,滴加完毕在60~70℃下继续反应4~6小时;反应完毕后,搅拌状态下负压脱出溶剂石油醚;溶剂石油醚脱出后,向反应釜中加入去离子水,配制成水溶液,搅拌0.5~1小时取出产物,即得一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂产品;反应式如下:所述的溶剂石油醚,沸程范围60~90℃,石油醚溶剂加入量为环烷酸酰胺聚醚酯质量的50%;环烷酸酰胺聚醚酯与氢氧化钠按摩尔比1:1~1.5;环烷酸酰胺聚醚酯与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠摩尔比1:1~1.5;去离子水的加入量为环烷酸酰胺聚醚酯和3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠总质量的一倍。8.如权利要求7所述的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂的制备方法,其特征在于环烷酸酰胺聚醚酯与氢氧化钠摩尔比为1:1.05;环烷酸酰胺聚醚酯与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠摩尔比为1:1.05。

技术总结


本发明的一种环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂及制备方法,是以环烷酸和乙二胺为原料,在一定温度下,经带水剂脱水生成环烷酸酰胺;环烷酸酰胺在催化剂作用下与碳酸乙烯酯开环聚合生成环烷酸酰胺聚醚酯;环烷酸酰胺聚醚酯再经3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠磺化制得环烷酸酰胺聚醚酯磺酸盐超低界面张力表面活性剂。上述合成方法具有原料资源丰富、合成过程简单可控,产品性能优越,适应性广等特点。该表面活性剂与聚丙烯酰胺组成的二元驱油体系,可在较宽的浓度范围内保持超低界面张力,且油水配伍性好,界面性能稳定。二元体系抗盐性、抗硬水性、二元体系粘度保留率和长期稳定性能较好,抗吸附能力较强,可实现水驱后提高采收率20%以上。高采收率20%以上。


技术研发人员:

孙玉波 祝显江 王玲 王俊 王林星 田雷 闫颢元 李珊珊 董阔 董翠婷 马瑞 侯银龙

受保护的技术使用者:

大庆市富杰化工有限公司

技术研发日:

2022.11.28

技术公布日:

2023/3/28

本文发布于:2024-09-20 17:41:07,感谢您对本站的认可!

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