CN101955451A

CN101955451A - 一种降膜式磺化制备石油磺酸盐表面活性剂的方法

Info

Publication number: CN101955451A
Application number: CN2010102712591A
Authority: CN
Inventors: 范维玉; 南国枝; 李水平; 于芳; 刘为清
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2011-01-26

Abstract

一种石油磺酸盐表面活性剂的制备方法，属于化工石油领域，主要应用于制备石油磺酸盐表面活性剂。该方法是以350～500℃的原油馏分油为原料，以60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃为稀释剂，以气相的三氧化硫为磺化剂，并采用降膜式反应器，通过控制反应温度、老化温度制得目的产品。本发明方法生产石油磺酸盐，适用原料范围宽、磺化原料可用重质石油馏分；反应过程中反应物料流动性好、操作稳定、反应器及其管线不堵塞；反应效果好，芳烃反应转化率高，单磺酸选择性高，产品质量好且质量稳定；石油磺酸盐生产效率高、生产成本低。

Description

一种降膜式磺化制备石油磺酸盐表面活性剂的方法

技术领域

本发明涉及一种石油磺酸盐表面活性剂的制备方法，属于化工石油领域，主要应用于制备石油磺酸盐表面活性剂。该方法是以350～500℃的原油馏分油为原料，以60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃为稀释剂，以气相的三氧化硫为磺化剂，并采用降膜式反应器，通过控制反应温度、老化温度，即可制得目的产品，

背景技术

石油磺酸盐表面活性剂可应用于油田三次采油及制备石油磺酸盐类精细化学品。石油磺酸盐用于表面活性剂驱和复合驱可大幅度提高原油采收率(提高20％左右)，还可用作稠油(重油)降粘剂和乳化剂，此外还是重要的清洁油品添加剂、润滑油添加剂以及其他精细化学品的原料。早在1875年，美国生产出第一个石油磺酸盐产品，它是用硫酸处理石油馏分时获得的副产物。随着石油磺酸盐应用技术的开发，石油磺酸盐制备技术发展很快，现有制备技术包括釜式反应器技术、罐组式反应技术、喷射磺化反应技术、膜式反应技术等，采用现有技术生产石油磺酸盐，反应转化率低、单磺酸选择性差、产品质量不稳定、应用范围狭窄、原料适应性差。膜式磺化反应在制备石油磺酸盐的磺化技术中具有极大的发展前景，优于其他制备石油磺酸盐的磺化技术，但该技术目前还不成熟，主要表现在磺化过程中易堵塞反应器使生产不能正常操作、或只能使用低分子量原料致使产品不合格等。据悉，现有专利“油田用石油磺酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用”(杨振宇；杨林；高树棠；等；申请日1999～05～27申请号99107580，授权公告日2003～11～19公告号1128006，)也涉及到了膜式磺化，该方法是选用分子量在320～380的减压馏分馏分油为原料，但其所用原料减压馏分油馏分窄、反应温度高、易过磺化、膜式磺化反应器内易堵塞、生产操作不稳定。因此，针对现有膜式磺化反应技术中存在的问题，急需开发适用原料范围宽、芳烃反应转化率高、单磺酸选择性高、生产效率高、产品质量好而且操作稳定的膜式磺化反应技术。

发明内容

本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种石油磺酸盐表面活性剂的制备方法。因为环烷基原油芳烃含量高、反应温度低可抑制过磺化、溶剂稀释可提高反应效率、防止反应器堵塞、对原料适应性宽。所以，本发明使用的方法就是以350～500℃的原油馏分油为原料，以60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃为稀释剂，以气相的三氧化硫为磺化剂，并采用降膜式反应器，通过控制反应温度、老化温度，即可制得目的产品，其技术特点和反应条件控制如下：

以350～500℃的原油馏分油为原料，用60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃的溶剂为稀释剂进行稀释，使得馏分油与稀释溶剂质量比为1∶1～2；以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫浓度为2％～15％，并使得原料中的芳烃与三氧化硫摩尔比为1∶1～2.2；采用降膜式反应器，并控制反应温度为20～60℃、三氧化硫反应停留时间3～20秒；老化温度20～60℃，老化时间20～60分钟；通过蒸脱回收溶剂，并用浓度为10％～50％的氢氧化钠碱液中和反应产物至pH8～9；用1∶1的6号～120号溶剂油和30％～80％的醇水溶液进行萃取分离未磺化油和石油磺酸盐，最终制得目的产品石油磺酸盐表面活性剂。

具体实施方式

下面将结合实施例来详叙本发明的技术特点：

实施例1

以环烷基原油350～420℃馏分油为原料，用120℃溶剂油进行稀释，馏分油与稀释溶剂质量比为1∶1.2；以气体稀释的气相三氧化硫为磺化剂、气体中三氧化硫浓度为2％；芳烃与三氧化硫摩尔比为1∶1.2；采用降膜式磺化反应器，三氧化硫反应停留时间3秒；反应温度20℃，老化温度20℃，老化时间20分钟；蒸脱回收溶剂；用氢氧化钠碱液10％中和反应产物至pH8；用1∶1的120号溶剂油和30％的醇水溶液进行萃取分离未磺化油和石油磺酸盐，得石油磺酸盐表面活性剂。反应过程中反应器及其管线不堵塞、操作平稳，得到了单磺酸盐选择性达98％的石油磺酸盐表面活性剂产物。

实施例2

以环烷基原油400～500℃馏分油为原料，用二氯甲烷进行稀释，馏分油与稀释溶剂质量比为1∶1.3；以气体稀释的气相三氧化硫为磺化剂、气体中三氧化硫浓度为5％；芳烃与三氧化硫摩尔比为1∶1.4；采用降膜式磺化反应器，三氧化硫反应停留时间6秒；反应温度50℃，老化温度40℃，老化时间30分钟；蒸脱回收溶剂；用30％氢氧化钠碱液中和反应产物至pH8；用1∶1的120号溶剂油和30％的醇水溶液进行萃取分离未磺化油和石油磺酸盐，得石油磺酸盐表面活性剂。反应过程中反应器及其管线不堵塞、操作平稳，得到了单磺酸盐选择性达99％的石油磺酸盐表面活性剂产物。

采用本发明方法生产石油磺酸盐，适用原料范围宽、磺化原料可用重质石油馏分；反应过程中反应物料流动性好、操作稳定、反应器及其管线不堵塞；反应效果好，芳烃反应转化率高，单磺酸选择性高，产品质量好且质量稳定；石油磺酸盐生产效率高、生产成本低。

Claims

1.一种降膜式磺化制备石油磺酸盐表面活性剂的方法，该方法是以350～500℃的原油馏分油为原料，以60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃为稀释剂，以气相的三氧化硫为磺化剂，并采用降膜式反应器，通过控制反应温度、老化温度，即可制得目的产品，其特征在于反应过程和条件控制如下：

以350～500℃的原油馏分油为原料，用稀释剂进行稀释，使得馏分油与稀释溶剂质量比为1∶1～2；以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫浓度为2％～15％，并使得原料中的芳烃与三氧化硫摩尔比为1∶1～2.2；采用降膜式反应器，并控制反应温度为20～60℃、三氧化硫反应停留时间3～20秒；老化温度20～60℃，老化时间20～60分钟；通过蒸脱回收溶剂，并用浓度为10％～50％的氢氧化钠碱液中和反应产物至pH8～9；用1∶1的6号～120号溶剂油和30％～80％的醇水溶液进行萃取分离未磺化油和石油磺酸盐，最终制得目的产品石油磺酸盐表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的一种降膜式磺化制备石油磺酸盐表面活性剂的方法，其特征在于稀释剂为60～120℃溶剂油、氯代芳烃或氯代烷烃的溶剂。