[发明专利]芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物及其制备方法与应用，具体是指一种支链含有芳香基团的脂肪醇聚氧乙烯醚类化合物及其制备方法与应用，特别是其作为非离子表面活性剂在油田中的应用，更特别适用于驱油和稠油降粘。

背景技术

油田开采技术中，化学复合驱是指在水中加入聚合物、表面活性剂和碱，发挥各组分之间的协同作用，利用聚合物的流度控制能力和粘弹性作用以及表面活性剂大幅度降低油水界面张力的特性，既提高波及系数又提高驱油效率，进而提高采收率的一种三次采油技术。随着复合驱现场试验的大规模开展，复合驱驱油机理也得到了深入认识，驱油体系中表面活性剂除了可以降低油水界面张力达到有效启动残余油的目的，也可以通过乳化原油达到提高微观波及系数的效果，从而进一步提高原油采收率。康万利等人通过微观驱油实验发现，当驱替速度降低或者孔隙结构非均质性增强时，乳状液的液滴会堵塞喉道，驱替液此时就会进入水驱不可进入的孔隙，提高了波及系数。但是驱油剂的乳化性也不宜过强，否则会大幅度增加产出液的处理难度。

目前油田常用的水溶性乳化剂为烷基醇聚氧乙烯醚或其衍生物，乳化能力与稳定性均很好，但是油水界面活性却比较低，通常为10⁰mN/m左右。如C₁₂H₂₅(C₂H₄O)₈与C₁₆H₃₃(C₂H₄O)₈降低十六烷与水的界面张力仅为2.57mN/m和2.14mN/m。一般来说，油水体系的界面张力越低，体系越容易乳化，因此研制一种更容易降低油水界面张力的非离子乳化剂是十分有必要。

发明内容

本发明的一个目的在于针对上述现有技术中油田常用水溶性乳化剂的缺点，研制提供出一种新的表面活性剂，其具体是一种芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物。

本发明的另一目的在于提供所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种包括所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的表面活性剂组合物。

本发明的另一目的在于提供所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物以及包括该芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的表面活性剂组合物的应用，特别是其在油田开采技术中的应用。

一方面，本发明提供了一种芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物，该化合物结构如式I所示：

其中，R为苯基、甲苯基或二甲苯基；x、y分别为选自0～15的整数且x+y＝15；n为选自3～25的整数。

本发明提供的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物，侧链含有芳香基团，其具有较高耐盐、耐高矿化度水性能，且将其应用于复合驱油体系时，可以在较低的浓度下就具有良好的界面活性与乳化性能，并且具有制备工艺简单、成本低等特点。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物中，所述R为3，5-间二甲苯基。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物中，所述n为选自5～20的整数。

根据本发明的具体实施方案，本发明所提供的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物具体可以为以下化合物，但不限于此：

另一方面，本发明还提供了一种芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

乙氧基化反应：使芳基脂肪醇首先在一级催化剂的条件下活化，然后在二级催化剂条件下与环氧乙烷发生反应，生产窄分布的芳基烷基醇聚氧乙烯醚。

根据本发明的具体实施方案，本发明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的制备方法还包括步骤：

在所述乙氧基化反应步骤前，进行加氢还原反应：使芳基烷基羧酸酯发生催化加氢脱酯化反应，生成芳基脂肪醇；或者，使芳基烷基酸进行酯化，再使芳基烷基羧酸酯发生催化加氢脱酯化反应，生成芳基脂肪醇。

根据本发明的具体实施方案，本发明的芳基烷基醇聚氧乙烯醚类化合物的制备方法还包括步骤：

在所述加氢还原反应步骤前，进行付氏烷基化反应：使油酸甲酯与烷基苯在质子酸的催化下发生付氏烷基化反应，得到芳基烷基羧酸或芳基烷基羧酸酯。