[发明专利]阴-非双亲水基表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提出一种阴‑非双亲水基表面活性剂及其制备方法和应用，属于表面活性剂技术领域，采用羟乙基磺酸钠法，能够解决现有制备方法生成无机盐、形成季铵盐副产物、产率较低等技术问题。该技术方案包括以下步骤：向反应容器中依次加入脂肪胺聚氧乙烯醚、催化剂和羟乙基磺酸钠，开启搅拌，氮气置换后升温，同时抽真空通过冷凝器除去反应产生的水分，温度达到190℃时开始计时，继续升温至反应温度190‑200℃，计时反应60‑120min后降温，降温至70‑80℃，停止抽真空，得到阴‑非双亲水基表面活性剂。本发明能够应用于温度高于80℃、地层水矿化度高达30×10⁴mg/l的高温高盐油藏开发中。

技术领域

本发明涉及表面活性剂技术领域，尤其涉及一种阴-非双亲水基表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

针对高温高盐高硬度油藏的三次采油技术，研发具有耐温抗盐抗钙镁离子性能的化学驱油剂是提高原油采收率的关键。专利申请CN104232049公开了一种使用阴-非离子表面活性剂作为组分的油田用微乳液驱油组合物，该表面活性剂分子结构中当Y为N原子时，所表达的物质为脂肪胺聚氧乙烯醚单磺酸盐。但关于阴-非离子表面活性剂和脂肪胺聚氧乙烯醚单磺酸盐的合成方法该专利中并未涉及。

专利申请CN103421174A公开了一种具有双亲水基的表面活性剂，其由脂肪胺聚氧乙烯醚与氯乙酸钠反应获得，但该反应的缺陷在于氯乙酸钠与胺反应会形成大量的季铵盐副产物。专利申请CN104190314A公开了一种利用脂肪胺和氯乙基磺酸钠反应获得脂肪胺聚氧乙烯醚二乙基双磺酸盐的方法。该方法中使用的有机溶剂量超过了反应物总量，溶解提纯需要大量无水乙醇；氯乙基磺酸钠大幅过量，反应过程中生成无机盐；产率较低，反应生成大量季铵盐副产物。专利申请CN104803889A公开了一种利用烯烃加成法合成脂肪胺聚氧乙烯醚磺酸盐的方法。该方法中利用脂肪胺和氯丙烯反应得到烯丙基产物，再通过亚硫酸氢钠磺化得到产物。但氯丙烯会与胺发生副反应，最终生成大量季铵盐副产物，而且产率较低。

基于上述原因，开发一种方法更为简单、产物收率更好、同时又可有效克服上述技术缺陷的阴-非离子表面活性剂的制备方法，将有利于实现阴-非离子表面活性剂的工业化，为其规模化应用于高温高盐油藏开发领域奠定基础。

发明内容

本发明提出一种阴-非双亲水基表面活性剂及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种根据上述技术方案所述的阴-非双亲水基表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

向反应容器中依次加入脂肪胺聚氧乙烯醚、催化剂和羟乙基磺酸钠，开启搅拌，氮气置换后升温，同时抽真空通过冷凝器除去反应产生的水分，温度达到190℃时开始计时，继续升温至190-200℃，计时反应60-120min后降温，降温至70-80℃，停止抽真空，得到阴-非双亲水基表面活性剂, 具有如式（A）所示结构式：

式（A）

其中，R为含有8-24碳原子链的亲油基团，碳原子链含有或不含有双键；(CH₂CH₂O)m和(CH₂CH₂O)n是聚氧乙烯醚链节，m为1-20范围内的整数值,n为0-20的整数值。

作为优选，所加入的脂肪胺聚氧乙烯醚与羟乙基磺酸钠的摩尔量比为1:1，按照聚氧乙烯醚端羟基计算，端羟基与羟乙基磺酸钠的摩尔量比为2:1。

作为优选，所加入的催化剂为氢氧化钾，其加入量与脂肪胺聚氧乙烯醚物质的量的摩尔比为0.3-0.5:1。