CN102612510A - 制备合成的烷基芳基磺酸盐的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制备烷基芳基磺酸盐的方法，所述方法包括：(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(b)将(a)的产物磺化；以及(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和。

Description

制备合成的烷基芳基磺酸盐的方法
技术领域
本发明涉及一种制备合成的烷基芳基磺酸盐的方法，所述合成的烷基芳基磺酸盐通过对在路易斯或布朗斯台德酸催化剂的存在下将芳族化合物与选自具有约10～约20个碳原子的烯烃中的烯烃的混合物反应而得到的烷基化的芳族化合物进行磺化而得到。所述磺化的烷基化的芳族化合物可被用作强化采油烷基化物。这些磺酸盐作为强化采油表面活性剂展示了优异的性能，尤其是在具有125℉～180℉、37°API、16g/l的盐度和17500mg/l的盐水溶解总固体(TDS)的储集层中。
背景技术
众所周知，用各种路易斯或布朗斯台德酸催化剂来催化芳族化合物的烷基化。典型的商业催化剂包括磷酸/硅藻土、卤化铝、三氟化硼、氯化锑、氯化锡、氯化锌、聚氟化氢鎓和氟化氢。用例如丙烯的低分子量烯烃进行的烷基化可以在液相或气相中进行。对于用例如C16+烯烃的更高烯烃进行的烷基化，该烷基化往往在氟化氢存在的条件下在液相中进行。用更高烯烃对苯的烷基化可能很难，而且通常需要氟化氢处理。这样的方法由Himes在美国专利4,503,277中公开了，题目为“芳烃烷基化方法中的HF再生”，为了所有的目的，其以引用方式并入本文中。
然后，将这些烷基化的芳族化合物进一步反应以制造磺酸盐(即表面活性剂)，所述磺酸盐可用于从各种含油储集层中的强化采油中。已经发现，并不是所有表面活性剂在所有储集层中都发挥相同的作用。某些表面活性剂因其分子结构而在具有至少185℉的储集层温度、36°的API、2500ppm的盐度和3000ppm的盐水溶解固体(TDS)的储集层中提供更好的采油。
相关技术说明
Mikulicz等人的美国专利4,225,737公开了一种用充当烷基化剂的烯烃对芳烃进行烷基化的方法。芳烃与第一部分的所述烷基化剂在第一烷基化反应区中在烷基化反应条件下与氢氟酸催化剂接触。
Boney的美国专利3,953,538公开了一种烷基化方法，其中烯烃料流与酸料流混合并聚合以形成用于最初加到所述烷基化方法中的高强酸的聚合物稀释剂。
Mehlberg等人的美国专利5,750,818公开了一种在酸烷基化催化剂的存在下，在具有烃基质的烷基化反应器中，用烯烃烷基化剂对沸点比烃基质更低的至少一种烃进行液相烷基化的方法，其中烃基质与烷基化剂相比化学计量大大过量，以形成液态产物混合物。
King等人的美国专利6,551,967公开，将一种具有约2至约30的总碱值、0%至约25%的二烷基化物含量和约75%至约90%以上的单烷基化物含量的低过碱性的碱土金属烷基芳基磺酸盐用作润滑油添加剂，其中烷基芳基部分为其中烷基是得自丙烯低聚物的C15-C21的支链烷基的烷基甲苯或烷基苯。
LeCoent的美国专利6,054,419公开了一种超级碱化的碱土金属的烷基芳基磺酸盐的混合物，其包含(a)50～85重量%的带有C14～C40的直链的单烷基苯基磺酸盐，其中，在1位或2位中苯基磺酸盐取代基的摩尔比为0～13%，和(b)15～50重量%的重质烷基芳基磺酸盐，其中，芳基自由基是苯基或不是，且烷基链是两个具有16～40个碳原子总数的直链烷基链、或是一个或多个平均具有15～48个碳原子总数的支化烷基链。
Malloy等人的美国专利4,536,301公开了一种用于开采地下储集层中残油的表面活性剂段塞。所述段塞包含如下物质的混合物：(1)约1～约10%的由芳烃在氟化氢催化剂的存在下用烯烃烷基化而得到的单烷基和二烷基取代的芳烃的混合物的磺酸盐；(2)具有约3～约6个碳原子的低级烷基醇；和(3)包含具有约12～约15个碳原子的乙氧基化的正构醇的非离子辅助表面活性剂。
Campbell等人的美国专利6,989,355公开了一种用于强化采油工艺的地下中和的（under-neutralized）烷基二甲苯磺酸组合物。该发明还涉及强化从地下储集层中采油的方法，所述方法使用本发明的地下中和的烷基二甲苯磺酸组合物。所述地下中和的烷基二甲苯磺酸组合物在含水介质中使用。所述方法任选地使用合适的辅助表面活性剂如醇、醇醚、聚亚烷基二醇、聚(氧亚烷基基)二醇和/或聚(氧亚烷基)二醇醚。
Parker的美国专利4,816,185公开了C9-C30的烷基苯与苯乙烯的反应产物及其磺化的衍生物、以及制备这种产物和衍生物的方法。特别地，反应产物的磺酸盐可用作清净剂。
先前技术没有一项意识到，此处主张的发明的表面活性剂可用于储集层中，所述储集层具有约120℉～约180℉的温度，更优选具有约140℉～约170℉的温度，最优选具有约150℉～约160℉的温度，还更优选具有高于约150℉的温度。
发明概述
本发明在其最广泛的实施方案中涉及一种制备烷基芳基磺酸盐的方法，所述方法包括：(a)在酸催化剂的存在下使至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(b)将(a)的产物磺化；以及(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和。
因此，本发明涉及一种通过如下操作而制备的烷基芳基磺酸盐化合物：(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(b)将(a)的产物磺化；以及(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和。
本发明还涉及从地下含烃地层中采收原油的方法，所述方法包括：(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(b)将(a)的产物磺化；(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和；以及(d)将所述溶液转移到地层中以从生产井中采收烃。
发明详述
尽管本发明允许各种修改和替代形式，但本文中对其具体实施方案进行了详细描述。然而，应了解，在此描述的具体实施方案不是为了限制本发明到所公开的特定形式，而相反地，本发明是要涵盖落在由附属权利要求书所定义的本发明的主旨和范围内的所有变体、等价物和替代物。
定义
烯烃-术语“烯烃”是指由若干方法得到的一类具有一个或多个碳-碳双键的不饱和脂族烃。含有一个双键的烯烃称为单烯烃，有两个双键的称为二烯、烷基二烯或二烯烃。α-烯烃因为双键在第一个碳和第二个碳之间而具有特殊的反应性。实例为用作中等生物可降解的表面活性剂的起始点的1-辛烯和1-十八烯。直链烯烃和支化烯烃也包括在烯烃的定义中。
直链烯烃-术语“直链烯烃”，其包括正α-烯烃和直链α-烯烃，指的是作为在链中存在至少一个碳-碳双键的直链的非支化烃的烯烃。
支化烯烃-术语“支化烯烃”指的是一类含有双键的每个线性直链包含一个或更多烷基支链的烯烃，其中，所述烷基支链可以是甲基或更高的烷基。
C10-C20正α-烯烃–该术语定义了正α－烯烃的一部分，其中碳数低于10的烯烃已经通过蒸馏或其他分馏方法去除。
在本发明的一个优选实施方案中，提供一种制备合成的烷基芳基磺酸盐的方法，所述方法包括：(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(c)将(b)的产物磺化；以及(d)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(c)的产物进行中和。
间二甲苯化合物
用于本发明中的间二甲苯化合物通过本领域中熟知的方法制得。
烯烃或烯烃的混合物
烯烃的来源
本发明中所使用的烯烃或烯烃混合物可以为直链烯烃的混合物、异构化直链烯烃的混合物、支化或部分支化的直链烯烃的混合物或任意上述物质的混合物。
烯烃可以来自多种来源。这种来源包括正α-烯烃、直链α-烯烃、异构化的直链α-烯烃、二聚和低聚的烯烃以及来自烯烃复分解的烯烃。烯烃的另一来源可以来自石油或费-托蜡的裂化。费-托蜡在裂化之前可以被加氢处理。其他商业来源包括来自石蜡脱氢和乙烯及其他烯烃的低聚、甲醇制烯烃方法(甲醇裂解炉)等的烯烃。
烯烃还可以用其他官能团例如羧酸基、杂原子等取代，条件是这种基团不与强酸催化剂反应。
烯烃或烯烃的混合物选自具有约10个碳原子～约20个碳原子的碳数的烯烃。优选地，烯烃的混合物选自具有约12～约18个碳原子的碳数的烯烃。在一个实施方案中，使用约12～约14个碳原子。在一个实施方案中，使用约16～约18个碳原子。
在另一实施方案中，优选地，烯烃或烯烃的混合物为衍生自含有约10～约20个碳原子的直链α-烯烃或异构化的直链烯烃中的烯烃的混合物。更优选地，烯烃或烯烃的混合物为衍生自含有约12～约18个碳原子的直链α-烯烃或异构化的直链烯烃中的混合物。在一个实施方案中，烯烃或烯烃的混合物为衍生自含有约12～约14个碳原子的直链α-烯烃或异构化的直链烯烃的烯烃的混合物。在一个实施方案中，衍生自直链α-烯烃或异构化的直链烯烃的烯烃或烯烃的混合物为衍生自含有约16～18个碳原子的直链α-烯烃或异构化的直链烯烃的烯烃的混合物。
在一个实施方案中，烯烃的混合物为支化烯烃的混合物。所述支化烯烃的混合物优选选自可衍生自C3或更高的单烯烃的聚烯烃(即聚丙烯、聚丁烯或共-低聚物等)。优选地，所述支化烯烃的混合物是聚丙烯或聚丁烯或它们的混合物。
正α-烯烃
优选地，可用于烷基化反应的直链烯烃的混合物是选自每个分子具有约10～约20个碳原子的烯烃中的正α-烯烃的混合物。更优选地，所述正α-烯烃混合物选自每个分子具有约12～约18个碳原子的烯烃。在一个实施方案中，所述正α-烯烃混合物选自每个分子具有约12～约14个碳原子的烯烃。在一个实施方案中，所述正α-烯烃混合物选自每个分子具有约16～约18个碳原子的烯烃。
在本发明的一个实施方案中，使用固体或液体的两种类型的酸性催化剂中的至少一种将所述正α-烯烃异构化。固体催化剂优选具有至少一种金属氧化物和小于5.5埃的平均孔径。更优选地，所述固体催化剂是具有一维孔隙体系的分子筛如SM-3、MAPO-11、SAPO-11、SSZ-32、ZSM-23、MAPO-39、SAPO-39、ZSM-22或SSZ-20。用于异构化的其他可能的酸性固体催化剂包括ZSM-35、SUZ-4、NU-23、NU-87和天然或合成的镁碱沸石。这些分子筛是本领域众所周知的并且在Rosemarie Szostak的分子筛手册(纽约，Van Nostrand Reinhold,1992)中谈到，为了所有的目的，将其以引用方式并入本文中。能够使用的液体类型的异构化催化剂是五羰基铁(Fe(CO)5)。
正α-烯烃的异构化方法可以以间歇或连续模式实施。工艺温度可以为约50℃～约250℃。在间歇方式下，所用的典型方法是可被加热到所需反应温度的搅拌高压釜或玻璃烧瓶。连续方法在固定床方法中最有效地实施。固定床方法的空速可以为0.1～10以上的重时空速。
在固定床方法中，将异构化催化剂充入反应器并且在至少150℃的温度下在真空或流动的惰性气体下活化或干燥。活化之后，将异构化催化剂的温度调整到所需的反应温度，并将烯烃流引入反应器中。收集含有部分支化的、异构化的烯烃的反应器流出物。得到的部分支化的、异构化的烯烃含有不同的烯烃分布(即，α-烯烃、β-烯烃、内烯烃、三取代烯烃和亚乙烯基烯烃)和未异构化的烯烃的支化含量，并且选择条件以获得期望的烯烃分布和支化度。
酸催化剂
典型地，烷基化的芳族化合物可以用酸催化剂(布朗斯台德酸或路易斯酸)制备。
优选地，所述酸催化剂选自三氯化铝、三溴化铝、氢氯酸、氢氟酸、氢溴酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、氟磺酸和硝酸。更优选地，所述酸催化剂为三氯化铝。
烷基化过程可以以间歇或连续方法实施。在连续方法中使用时，酸催化剂可再循环。当在间歇方法或连续方法中使用时，所述酸催化剂可以再循环或再生。
所述酸催化剂在其变得失活(即，所述催化剂已经失去其全部或部分催化活性)之后可以被再生。可以使用本领域中已知的方法来再生失活的酸催化剂。
制备烷基化的芳族化合物的方法
在本发明的一个实施方案中，通过在维持搅动的反应器中在酸催化剂例如三氯化铝的存在下将间二甲苯化合物与烯烃或烯烃化合物的混合物反应，实施烷基化方法，由此制造烷基化的间二甲苯产物。在烷基化反应中使用过量的间二甲苯。在封闭回路循环中将酸催化剂循环至反应器。进一步对烃产物进行处理以从期望的烷基化物产物中除去过量的未反应的芳族化合物和任选的烯烃化合物。还可将过量的芳族化合物循环至反应器。
酸催化剂与烯烃化合物的混合物的总进料摩尔比为约1.0：1。
间二甲苯化合物与烯烃化合物的混合物的总进料摩尔比为约5.0：1。
可使用多种类型的反应器构造。这些构造包括但不限于，间歇和连续搅拌的釜式反应器、反应器提升器构造、沸腾床反应器和本领域中熟知的其他反应器构造。许多这种反应器对本领域技术人员是已知的，并且适用于所述烷基化反应。搅拌是烷基化反应的关键。并且通过旋转叶轮（带或不带挡板）、静态混合器、提升器中动态混合或本领域中熟知的任何其他搅拌装置能够提供所述搅拌。
所述烷基化方法可以在约15℃～约65℃的温度下进行。所述方法在进料组分的绝大部分保持为液相的足够压力下进行。典型地，0至150psig的压力可令人满意地保持进料和产物为液相。
反应器中的停留时间为足以将绝大部分烯烃转化为烷基化物产物的时间。所需时间从约30秒～约120分钟。更精确的停留时间可以由本领域技术人员使用间歇搅拌釜式反应器测量烷基化过程的动力学来确定。
所述间二甲苯化合物和烯烃或烯烃的混合物可分别注入反应区域中或对其进行混合然后注入。可使用单个和多个反应区域二者，以将芳族化合物和烯烃混合物注入一个、几个或所有反应区域中。所述反应区域不必保持在相同工艺条件下。
用于烷基化方法的烃进料可以包含间二甲苯化合物和烯烃混合物，其中间二甲苯化合物与烯烃的摩尔比为约0.5:1～约50:1以上。在间二甲苯化合物与烯烃的摩尔比为>1.0∶1的情况下，存在过量的芳族化合物。优选地，使用过量的间二甲苯化合物以提高反应速率并提高产物的选择性。当使用过量的间二甲苯时，例如通过蒸馏能够将反应器流出物中过量的未反应的间二甲苯分离并再循环到反应器。
三烷基取代的烷基化的芳族化合物
本发明的中间产物为三烷基取代的芳族化合物。优选地，制得的中间产物包含至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。更优选地，制得的中间产物包含至少约65重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于35重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。甚至更优选地，制得的中间产物包含至少约70重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于30重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。最优选地，制得的中间产物包含至少约75重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于25重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。甚至最优选地，制得的中间产物包含至少约80重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于20重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。尤其优选地，制得的中间产物包含至少约85重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于15重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。甚至尤其优选地，制得的中间产物包含至少约90重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物和不大于10重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物。
制备烷基化的芳族磺酸盐
在本发明的一个实施方案中，将通过本文中所述的方法制备的产物(即，烷基化的芳族化合物：1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物及其混合物)进一步进行反应以形成磺酸盐。
磺化
然后，通过本领域中技术人员已知的方法可实施烷基化的芳族化合物的磺化。典型地，在保持在约55℃下的连续降膜管式反应器中实施所述磺化反应。将烷基芳基化合物与硫酸、氯磺酸、氨基磺酸或利用空气稀释的三氧化硫一起放入反应器中，由此生产烷基芳基磺酸。优选地，利用使用空气稀释的三氧化硫对烷基化的芳族化合物进行磺化，由此制造烷基芳基磺酸化合物。将三氧化硫与烷基化物的进料摩尔比保持为约0.8～1.1:1。
烷基芳基磺酸的中和
通过本领域中技术人员已知的方法以连续或间歇方法可实施烷基芳基磺酸的中和，以制造烷基芳基磺酸盐。典型地，利用碱金属或碱土金属的源或氨对烷基芳基磺酸进行中和。优选地，所述源为碱金属或碱土金属；更优选地，所述源为碱土金属氢氧化物，例如但不限于，氢氧化钙或氢氧化镁。
其他实施方案对本领域技术人员是显而易见的。
呈现下面的实例用来说明本发明的具体实施方案，并且无论如何不应被解释为用于限制本发明的范围。
实施例
实施例1
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯
实施例1A
利用C12～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯。在间歇方法的实验室规模的装置中，利用C12～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化。在氮气气氛下向3升的玻璃反应器中装入1120.4g间二甲苯，并在搅拌的同时向反应混合物中添加18.0g三氯化铝。然后，在1.5小时内向反应器中添加443.7gC12～C18正α-烯烃以控制因放热反应造成的温度升高。反应温度从未超过27℃。在添加烯烃结束时，将反应混合物在约26℃下保持1小时。该时间段之后，利用冷蒸馏水对反应进行猝灭，并利用50重量%的氢氧化钠溶液进行三次连续水洗，以从有机相中除去酸催化剂。在硫酸镁上对含有烷基二甲苯产物的有机相进行干燥并使用Rotovap蒸发器在压力下对过量的间二甲苯进行蒸馏以回收烷基二甲苯产物。
参见表I，表I对实施例1A利用GC和NMR确定的分析数据进行了总结。
实施例1B
利用C12～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯。在间歇方法的实验室规模的装置中，利用C12～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化。在氮气气氛下向3升的玻璃反应器中装入1120.7g间二甲苯，并在搅拌的同时向反应混合物中添加17.8g三氯化铝。然后，在1.0小时内向反应器中添加444.0gC12～C18正α-烯烃以控制因放热反应造成的温度升高。反应温度绝不能超过60℃。在添加烯烃结束时，将反应混合物在约60℃下保持1小时。该时间段之后，对反应进行猝灭并按实施例1A中所述回收烷基二甲苯。
参见表I，表I对实施例1B的分析数据进行了总结。
实施例1C
利用C12～C14正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯。在间歇方法的实验室规模的装置中，利用C12～C14正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化。在氮气气氛下向3升的玻璃反应器中装入1120.0g间二甲苯，并在搅拌的同时向反应混合物中添加15.4g三氯化铝。然后，在0.5小时内向反应器中添加384.0gC12～C14正α-烯烃以控制因放热反应造成的温度升高。反应温度从不超过25℃。在添加烯烃结束时，将反应混合物在约24℃下保持1小时。该时间段之后，对反应进行猝灭并按实施例1A中所述回收烷基二甲苯。
参见表I，表I对实施例1C的分析数据进行了总结。
实施例1D
利用C12～C14正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯。在间歇方法的实验室规模的装置中，利用C12～C14正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化。在氮气气氛下向3升的玻璃反应器中装入1120.0g间二甲苯，并在搅拌的同时向反应混合物中添加15.4g三氯化铝。然后，在0.5小时内向反应器中添加384.0gC12～C14正α-烯烃以控制因放热反应造成的温度升高。反应温度从不超过60℃。在添加烯烃结束时，将反应混合物在约60℃下保持1小时。该时间段之后，对反应进行猝灭并按实施例1A中所述回收烷基二甲苯。
参见表I，表I对实施例1D的分析数据进行了总结。
实施例1E
利用C16～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化
使用三氯化铝烷基化催化剂制备烷基二甲苯。在间歇方法的实验室规模的装置中，利用C16～C18正α-烯烃对间二甲苯进行烷基化。在氮气气氛下向3升的玻璃反应器中装入1120.1g间二甲苯，并在搅拌的同时向反应混合物中添加20.1g三氯化铝。然后，在0.5小时内向反应器中添加502.2gC16～C18正α-烯烃以控制因放热反应造成的温度升高。反应温度绝不能超过60℃。在添加烯烃结束时，将反应混合物在约60℃下保持1小时。该时间段之后，对反应进行猝灭并按实施例1A中所述回收烷基二甲苯。
参见表I，表I对实施例1E的分析数据进行了总结。
表I
实施例2
制备烷基二甲苯磺酸
使用上述实施例1中制备的烷基二甲苯制备了烷基二甲苯磺酸。通过将烷基二甲苯与空气和三氧化硫的料流接触，在连续降膜流动反应器中实施烷基二甲苯的磺化。烷基二甲苯与三氧化硫的摩尔比为约1.0∶1.0。将反应器夹套的温度保持为约55℃。利用标准化的环己胺溶液对磺酸产物进行电位滴定以确定试样中磺酸和硫酸的重量百分比。将结果总结于下表II中。
表II
  实施例   磺酸(wt%)   硫酸(wt%)
  实施例1A   90.1   1.3
  实施例1B   90.0   1.0
  实施例1C   83.2   1.6
  实施例1D   83.0   1.9
  实施例1E   88.6   1.5
实施例3
制备烷基二甲苯磺酸盐
使用上述实施例2中制备的烷基二甲苯磺酸制备了烷基二甲苯磺酸盐。在具有磁力搅拌的烧杯中实施磺酸的中和。将磺酸加热至约40℃以降低磺酸的粘度。然后，向反应混合物中缓慢添加50重量%的氢氧化钠溶液。将反应温度保持为低于80℃以控制水的蒸发。根据各种试样的磺酸和硫酸含量(参见实施例2)计算所添加的氢氧化钠。使用精确量的氢氧化钠以确切得到烷基二甲苯磺酸的100%中和。利用标准化的季铵盐溶液对烷基二甲苯磺酸钠进行滴定以确定试样中磺酸盐的重量百分比。将结果总结于下表IV中。
表IV
Figure BDA00001653412500121
Figure BDA00001653412500131
实施例4
通过相行为确定强化的采油性能
以如同“碳酸钠对于强化采油的表面活性剂的益处的实验研究”1（Jackson,A.C.“Experimental Study of the Benefits of SodiumCarbonate on Surfactants for Enhanced Oil Recovery.”，MSE论文，位于奥斯汀的德克萨斯大学，2006年12月）中提出的相行为试验实施例1A、1B和1D的磺酸盐。
将相行为的结果总结于表V中。本发明的表面活性剂具有有利的溶解比，从而可用于储集层中以强化采油。期望具有至少8的溶解比。将所述溶解比定义为Vo/Vs，其中Vo是在“中点”或“最佳盐度”下在中间相微乳中通过单位体积的石油磺酸盐反应物Vs溶解的油的体积。基本上，溶解比是表面活性剂能够将多少油溶解在乳液中的度量。溶解比越大，则表面活性剂能够溶解越多的油。
表V
Figure BDA00001653412500132
*将平衡时间定义为由表面活性剂/油相行为产生的微乳达到稳定状态所需要的时间的长度。期望具有短于1周的平衡时间。

Claims (21)

1.一种制备烷基芳基磺酸盐的方法，所述方法包括：
(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；
(b)将(a)的产物磺化；以及
(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱金属或碱土金属的源为氢氧化物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中当将(b)的产物与已经利用空气稀释过的三氧化硫反应时发生对所述产物的磺化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中的所述烯烃或所述烯烃混合物是直链烯烃的混合物、异构化的直链烯烃的混合物、支化的烯烃的混合物、部分支化的烯烃的混合物或它们的混合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(a)中的所述烯烃或所述烯烃混合物是直链烯烃的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述直链烯烃的混合物是正α-烯烃的混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述直链烯烃的混合物包含通过石油蜡或费托蜡的裂解衍生的烯烃。
8.根据权利要求4的方法，其中所述烯烃或所述烯烃混合物选自含有约12个碳原子～约18个碳原子的烯烃。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述烯烃或所述烯烃混合物为得自含有约12～约18个碳原子的直链α-烯烃或异构化的直链烯烃的烯烃混合物。
10.根据权利要求5所述的方法，其中所述直链烯烃的混合物为得自烯烃复分解的直链内烯烃的混合物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述烯烃的混合物为支化烯烃的混合物。
12.根据权利要求11的方法，其中所述支化烯烃的混合物包含得自C3或更高单烯烃的聚烯烃化合物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述聚烯烃化合物为聚丙烯或聚丁烯。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚烯烃化合物为聚丙烯。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚烯烃化合物为聚丁烯。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸催化剂选自布朗斯台德酸或路易斯酸。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述酸催化剂选自三氯化铝、三溴化铝、氢氯酸、氢氟酸、氢溴酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、氟磺酸和硝酸。
18.根据权利要求1所述的方法，其中制得的产物包含不大于25重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约75重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物。
19.根据权利要求18所述的方法，其中制得的产物包含不大于10重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约90重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物。
20.一种烷基芳基磺酸盐化合物，其通过根据权利要求1的方法制得。
21.一种从地下含烃地层中采收原油的方法，所述方法包括：
(a)在酸催化剂的存在下将至少一种间二甲苯化合物与具有约10～约20个碳原子的烯烃或这些烯烃的混合物反应，其中制得的产物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少约60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；
(b)将(a)的产物磺化；
(c)利用碱金属源或碱土金属源或氨对(b)的产物进行中和；以及
(d)将所述溶液转移到地层中以从生产井中采收烃。
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