CN101659861B

CN101659861B - 一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法

Info

Publication number: CN101659861B
Application number: CN 200810119472
Authority: CN
Inventors: 周云霞; 杨洪孝; 宋鸿远; 常松涛; 林宏海; 万影; 王玉华; 王玉梅
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: CN101659861A

Abstract

本发明涉及一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法，将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按1∶0.01～1∶0.5重量混合，进入膜式或者釜式反应器进行磺化反应，磺化剂为SO₃气体，经过露点为-60℃以下的干燥空气或者惰性气体按体积比稀释成浓度为1.5～30％，磺化反应温度为30～85℃，磺化物控制其酸值为30～90mgNaOH/g，经过NaOH或者KOH溶液中和；原料具有可磺化芳烃含量高、反应过程中没有结焦现象、磺化物中和后不需要萃取分离，活性物含量达到25～40％，采用Na₂CO₃配置的弱碱三元体系或者采用NaCL等盐类配置的二元无碱体系界面张力均小于10^-3mN/m以下。

Description

一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种通过调整润滑油反序生产工艺中的酮苯去蜡油与糠醛抽出油配比，把混合原料分子量及碳数分布控制在一定范围之间，经过磺化、中和的石油磺酸盐驱油剂的制备方法。

背景技术

采用SO₃作为磺化剂，以石油馏分油为原料生产石油磺酸盐的制备技术已经有了一些报道。为了在磺化过程中避免结焦和产生酸渣，一般采用芳烃含量较低的减二线或者减三线的基础油作为磺化原料，这种原料组成中大部分为不可磺化的饱和烃，可磺化的芳烃组分含量在20％以下。油田驱油用表面活性剂产品活性物含量一般要求在40％以上，所以，磺化后需要进行萃取蒸馏，分出未磺化油，来提高产品活性物，而且原料芳烃含量只有12.4％，即使这样原料中可磺化的芳烃转化率大于40％时，酸渣量仍高达4％--9％(如：CN1275431)。这种制备工艺流程长，制备成本较高，而且萃取分离出来的未磺化油如何利用又成为新的课题。

有的报道制备工艺是将原油或者石油馏分油磺化中和沉降后，把上层和下层分别进行萃取蒸馏处理成油溶性、水溶性磺酸盐再进行复配。该方法生产流程长，工艺复杂，生产成本高，不适合大规模工业化生产。

CN1203935报道了采用原油或者石油馏分油的方法。此工艺采用2～8个反应釜串连，增加了装置设备投资；这种制备方法采用-15℃～15℃低温液-液磺化(液体馏分油与液态三氧化硫)，要维持低温反应必须增设冷冻机降温系统；要改善低温下原料在反应釜及管线内的流动性、减缓液态SO₃进入反应釜后，反应的剧烈程度要在液态SO₃中加入卤代烃稀释剂，这样在生产过程中涉及稀释剂的回收利用，增加了能耗和生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过控制分子量及其碳数分布的用于生产油田驱油剂的磺化原料，此原料具有可磺化芳烃含量高、磺化反应过程不结焦、磺化物中和后不需要萃取分离既可得到性能好，适应性强的目的产品。

以石油馏分油为原料的驱油用表面活性剂产品性能直接与原料切割馏分的分子量及碳数分布密切相关。本发明是通过调整润滑油反序生产工艺中酮苯去蜡油与糠醛抽出油配比，调整范围为：1：0.01～1:0.5(最优为1:0.1～1:0.25)，把混合磺化原料分子量控制在480～540(最优为510～540)，同时把这种原料碳数分布控制在C₂₂～C₃₆之间，经过磺化、中和后即可得到目的产品。该产品的Na₂CO₃弱碱三元体系体系或者NaCL二元无碱体系，针对大庆一厂至六厂的原油和污水，界面张力均可以达到10^-3mN/m以下。

1、磺化原料模拟蒸馏碳数分布分析

温度范围℃	361-369	369-391	391-412	412-431	431-449	449-466	466-481	481-496	496-509
										碳数分布	21-22	22-24	24-26	26-28	28-30	30-32	32-34	34-36	36-38
含量％	1.2	8.5	14.7	19.7	19.3	16.5	10.8	6.8	2.2

2、磺化原料分子量与产品性能的关系

该产品的石油馏分油通过酮苯脱蜡装置拔出直链烷烃(蜡组分)，提高芳香烃组分含量。其馏程范围376～491℃，倾点控制在-6℃～-20℃，芳香烃组分含量30％～42％。糠醛精制装置萃取分离出富含芳烃馏分，糠醛抽出油，其馏程为383～521℃，芳烃含量55％～70％。把分子量范围及碳数分布控制稳定的混合磺化原料加热搅拌均匀，进入膜式或者釜式反应器进行磺化反应。磺化温度为30℃～85℃，最好为60℃～70℃。磺化剂用硫磺燃烧或发烟硫酸、液态SO3加热等方法获得的SO3气体，优选燃硫法制备SO3气体，经过露点为-60℃以下的干燥空气或者惰性气体稀释成浓度为(体积比)1.5％～30％，最好为3.5％～5.5％，通入磺化反应器。磺化物控制其酸值为30～90mgNaOH/g，最优为60～70mgNaOH/g，经过NaOH或者KOH溶液中和后既得到目的产品。该产品不需要进行萃取分离，直接可以用做油田三采驱油剂。该产品活性物(重量法)含量25％～40％，采用Na₂CO₃配置的弱碱三元体系或者采用NaCL等盐类配置的二元无碱体系，界面张力均能够达到10^-3mN/m以下。

该发明具有如下特点：

1、原料适应性强，采用釜式磺化器、膜式磺化器均可生产。

2、此原料具有可磺化芳烃含量高、反应过程中没有结焦现象、磺化物中和后不需要萃取分离既可得到目的产品，产品活性物(重量法)含量达到25％～40％。

3、此方法具有生产工艺简单、产品质量控制平稳的特点。

4、界面张力性能好。仅用大庆油田采油一厂至六厂原油、污水对该产品进行了界面活性检测，采用Na₂CO₃配置的弱碱三元体系或者采用NaCL等盐类配置的二元无碱体系界面张力均小于10^-3mN/m以下。

5、适应性强。产品不需要复配其他助剂，不需要改变体系配方，针对大庆采油1厂至-6厂原油、污水，体系界面张力均可以达到超低。

具体实施方式

下列实施例仅仅是说明性的，实际应用不仅局限于此。

实施例1：

把优化后的分子量为510左右，碳数分布在C₂₂～C₃₆之间的混合原料加热搅拌均匀，倒入釜式反应器进行磺化反应。控制反应器夹套温度为65-70℃，通入气浓7％的SO3(体积)进行磺化反应。当酸值达到65mgNaOH/g时停止反应，采用35％(重量)NaOH溶液进行中和，控制中和终点PH值为8-11。原料与产品检测结果如表1、表2。

混合原料组分分析表1

名称	饱和烃％	芳烃％	非烃％	沥青质％
					混合原料	55.95	39.25	3.95	0.85

界面张力检测表2

大庆采油四厂杏五中联合站含聚污水大庆四厂原油大庆炼化公司抗盐聚合物1200ppm

实施例2：

把优化后的分子量为538左右，碳数分布在C₂₂～C₃₆之间的混合原料加热搅拌均匀，进入膜式反应器进行磺化反应。控制其反应温度为55-60℃，通入气浓4.5％的SO3(体积)进行磺化反应，气量为2.5m3/h。反应后磺酸酸值为70mgNaOH/g，采用35％(重量)NaOH溶液进行中和，中和终点PH值为控制为8-11。原料与产品检测结果如表3、表4。

混合原料组分分析表3

名称	饱和烃％	芳烃％	非烃％	沥青质％
					混合原料	51.52	43.7	4.43	0.35

界面张力检测表4

大庆采油四厂杏五中联合站含聚污水，大庆四厂原油，大庆炼化公司抗盐聚合物1200ppm

实施例3：

把实施例2的产品，采用大庆采油三厂的原油、污水配置成碳酸钠弱碱三元体系，检测结果如下：

大庆采油三厂北二西联合站含聚污水大庆三厂原油大庆炼化公司抗盐聚合物1200ppm

实施例4：

把实施例2的产品，采用大庆采油三厂的原油、污水配置成氯化钠的二元无碱体系，检测结果如下：

实施例5：

将上述实例所得产品按如下方案进行表面活性剂室内模拟驱油性能试验。试验方案：

表5

段塞	注入量PV	注入体系粘度(mPa.s)	方案(有效浓度)
				水驱至98％
三元段塞	0.3	40	1.2％Na2CO3+0.3％活性剂+1550mg/L聚合物
				聚合物段塞	0.2	40	1150mg/L聚合物

模拟驱油试验结果：表6

Claims

1.一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法，其特征在于：将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按1:0.01～1:0.5重量混合，进入膜式或者釜式反应器进行磺化反应，磺化剂为SO₃气体，经过露点为-60℃以下的干燥空气或者惰性气体按体积比稀释成浓度为1.5～30％，通入磺化反应器，磺化反应温度为30～85℃，磺化物控制其酸值为30～90mgNaOH/g，经过NaOH或者KOH溶液中和后即得到目的产品；

酮苯去蜡油：馏程范围376～491℃，倾点在-6℃～-20℃，芳香烃组分含量30％～42％；

糠醛抽出油，馏程为383～521℃，芳烃含量55％～70％；

混合原料分子量控制在480～540，原料碳数分布控制在C₂₂～C₃₆之间。