[发明专利]一种驱油用阴离子表面活性剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种采用超重力技术制备驱油用阴离子表面活性剂的制备方法，尤其涉及一种石油磺酸盐的制备方法。

背景技术

随着石油开采，资源的逐年枯竭和后备资源不足，提高石油采收率成为国内外研究的重要课题，采用化学驱油的方法是目前公认提高采收率最科学、有效的方法。化学驱油是指通过阴离子表面活性剂，降低油水界面张力，减少粘附力及乳化作用，达到将原油从地层中剥离、驱动、采出的目的。目前，制备驱油用阴离子表面活性剂普遍采用烷基苯、多环芳烃为被磺化物，以浓硫酸为磺化剂的液相釜式磺化工艺或以SO₃为磺化剂的气-液相膜式磺化工艺。相关专利有“一类烷基苯磺酸盐、其制备方法以及烷基苯磺酸盐表面活性剂及其在三次采油中的应用”(申请号200410037801.1)。该专利均存在原料单一、市场供应量不足、原料价格高和产品适用范围窄等问题。胜利油田王建华等人申请的专利“驱油用阴离子表面活性剂及其制备方法”(申请号03112092.X)，所述驱油用阴离子表面活性剂主要由200℃以上原料油馏分、液体SO₃、NH₃H₂O、C₂H₄Cl₂、铝复合盐催化剂制备而成，是一种性能良好，适应性广泛的新产品，其制备工艺简单，是化学驱油剂的专用表面活性剂，但其不足之处在于需在较低温度下反应，反应器内物料难以达到均匀混合，活性物含量低，反应器需要多级串联操作，设备体积大，能耗高。

超重力(又称旋转填充床)技术利用超重力环境可以极大的强化传质过程和微观混合过程，近年来在化学工程领域的应用研究取得重要进展。超重力机具有如下特点：极大地强化传递过程；显著缩小设备尺寸与重量；物料在设备内的停留时间极短(100ms～1s)；可垂直、水平或任意方向安装；快速而均匀的微观混合等等。基于以上特点，超重力技术可应用于以下特殊过程：热敏性物料的处理(利用停留时间短)；昂贵物料或有毒物料的处理(利用机内残留量少)；高质量纳米材料的生产(利用快速而均匀的微观混合特性)。由于传统的化学反应工程条件温和，操作容易控制，而磺化反应过程剧烈，反应速度极快，同时放出大量的热量。因此，在超重力旋转床极大的强化反应物料的微观混合和传质的条件下，物料的磺化反应速度以及移热等都是需要解决的技术难点。

由于磺化反应是一快速瞬间反应，必须使反应在反应器内瞬间达到分子极的均匀混合即微观混合，才能避免反应器中过饱和度的非均匀性，从而使产物避免过磺化。因此，必须采用特殊的进料和混合方式才能达到微观混合效应，并在反应器放大过程中保持一致。而超重力机正好可以满足这些要求，是磺化反应的理想反应器。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，而提供一种适用范围宽、性能优良、原料价格低廉、生产周期短、活性物含量高的制备驱油用阴离子表面活性剂的方法。

本发明以石油中的宽馏分为原料，采用超重力和液相SO₃磺化技术制备驱油用阴离子表面活性剂，具体包括以下步骤：

1)将溶剂和200～550℃馏分段的馏分油加入到循环搅拌釜4中搅拌，将所述磺化剂加入到所述馏分油与溶剂的混合物中，溶剂与馏分油的质量比为1∶2～2∶1，馏分油与磺化剂的质量比为5∶1～2∶1，在超重力反应器3中发生磺化反应，反应温度-10～50℃，时间20～70min，得到中间产物石油磺酸；

2)将中间产物石油磺酸移入中和釜5，再将中和剂氨水碱液从中和剂罐6滴加入上述的石油磺酸中，中和剂和石油磺酸质量比为0.9∶1～1.2∶1，反应温度控制在50～90℃，在50～80℃温度条件下蒸发蒸出溶剂，得到所述的石油磺酸盐产品。

所述馏分油采用200～550℃馏分段较好。所述磺化剂为SO₃或发烟硫酸，所述中和剂的浓度为15％～25％，一般用NH₃H₂O为主要中和碱液，NH₃H₂O可用等浓度的NaOH等碱液替代，但效果略差，因为氨盐对地层有保护作用。所述溶剂主要为C₂H₄Cl₂等。