CN103539691A

CN103539691A - N,n’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐及其制备方法

Info

Publication number: CN103539691A
Application number: CN201210239989.2A
Authority: CN
Inventors: 翟晓东; 沈之芹; 张卫东; 杨一青; 张慧; 李应成
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: CN103539691B

Abstract

本发明涉及一种N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐及其制备方法，主要解决现有强化采油的复合驱技术中针对高温较低矿化度油田将原油/地层水界面张力降到10^-3mN/m的超低水平相当困难的问题。本发明通过采用N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐分子通式为

Figure 2012102399892100004DEST_PATH_IMAGE001

其中X选自羧酸根或磺酸根中的任意一种，Y选择碱金属离子、碱土金属离子中的任意一种，R为C₇～C₁₇的烷基，m为1～10，n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为0～40及其制备方法的技术方案较好的解决该问题，可用于油田的强化采油生产。

Description

N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐及其制备方法

技术领域

本发明涉及N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐及其制备方法。

背景技术

20世纪80年代出现的复合驱被认为是具有大规模应用潜力的强化采油新技术之一。它是将碱、表面活性剂、聚合物中的二种或三种组合使用，从而形成二元或三元复合驱技术。大量研究结果表明复合驱技术的关键在于设计/选择化学结构合理的表面活性剂并利用各种化学添加剂间的协同作用使原油/水界面张力达到超低。

目前公开报道的驱油用表面活性剂有：1)石油磺酸盐；2)烷基苯磺酸盐；3)石油羧酸盐；4)天然羧酸盐；5)α-烯烃磺酸盐；6)木质素磺酸盐；7)高分子表面活性剂；8)非离子表面活性剂等。现有驱油表面活性剂存在的主要问题：界面活性剂低、用量大，如石油磺酸盐的用量在0.3～0.6%，造成采油成本偏高。根据已有研究，降低表面活性剂的使用成本有两条路径：1)降低现有驱油表面活性剂的成本；2)设计具有独特分子结构的驱油表面活性剂，显著降低用量。经验表明低CMC值的表面活性剂在强化驱油中使用量比较少。而降低表面活性剂的CMC值有两个途径：1)增大表面活性剂的疏水基团（见Gemini Surfactants, Surfactant Science series V117, 116和物理化学学报，2005，21(4)，450～457）；2)采用寡聚结构，比如双子表面活性剂（见Gemini Surfactants, Surfactant Science series V117, 116.）。

许多研究人员对驱油用双子表面活性剂进行了详细研究。韩冬小组合成出了硫酸盐、磺酸盐型双子表面活性剂（精细与专用化学品，2006，14(5)，18～21和石油天然气学报，2006，28(3)，126～128）并初步研究了这些双子表面活性剂在水/有机相间的界面张力。蒲万芬等模拟三次采油实际环境，研究了阳离子双子表面活性剂在砂岩表面的静态吸附行为以及阳离子双子表面活性剂/疏水缔合水溶性聚合物二元体系与原油的界面张力（精细石油化工进展，2005，6(8)，12～15和西南石油学院学报，2006，28(1)，68～70)。尽管双子表面活性剂表现出巨大的潜力，但在强化采油这一应用领域还没有商业化。目前主要问题存在于：1)国内外报道的双子表面活性剂产品成本居高不下。现有许多双子表面活性剂的工艺路线比较长或者所用化学原料比较昂贵导致双子表面活性剂产品的价格比较高，比如Air products & chemical Inc.的Dynol系列产品，市场价格大约在数百人民币每公斤或更高，与油田对驱油用表面活性剂的价格要求差距比较大。2)目前报道的双子表面活性剂在降低原油/水相界面张力、岩心上的吸附等性能上还不能完全满足要求。研究表明多数油田地层的岩石与粘土表面呈现负电性，尽管利用阳离子双子表面活性剂也能有效降低原油/水界面张力（Surface Science, 2004, 552: L53～L57和Surface Science, 2004, 564: 141～148），但是这些表面活性剂在地层上的吸附性能很难满足油田的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有强化采油的复合驱技术中针对高温较低矿化度油田将原油/地层水界面张力降到10^-3mN/m的超低水平相当困难的问题，提供一种新的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐。该羧酸盐或磺酸盐具有较低的临界胶束浓度，在高温高盐条件下能有效降低原油/地层水的界面张力的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐的制备方法。

为解决技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，具有分子通式为

其中X选自羧酸根、磺酸根中的任意一种，Y选择碱金属离子、碱土金属离子中的任意一种，R为C₇～C₁₇的烷基， m为1～10，n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为0～40。

上述技术方案中，所述R的碳原子数优选方案为九、十一、十三、十五、或者十七。所述乙氧基聚合度n的取值优选范围为2～23。所述m的取值优选范围为2～8。所述Y优选方案选自Na⁺、K⁺、Mg²⁺或Ca²⁺。

为解决技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐的制备方法，包括以下步骤：

(a) N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺的制备

将脂肪酸甲酯、N,N’-二羟乙基脂肪二胺、碱等混合在120℃～200℃反应2～18小时，蒸馏除去生成的甲醇即可得需要的中间体，其中脂肪酸甲酯与N,N’-二羟乙基脂肪二胺的摩尔比为1.5～2.5：1，碱的用量为脂肪酸甲酯与二羟乙基脂肪二胺质量之和的0%～15%；

(b) N,N’-双脂肪酰基羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚的制备

步骤(a)所合成的中间体和环氧乙烷按所需配比在反应温度为100℃～180℃，0.80MPa(表压)下，碱为催化剂，反应得N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚，其中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺与环氧乙烷摩尔比为1：2～23，催化剂用量为N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺质量的0.5%～6.0%；

(c) N,N’-双脂肪酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐(磺酸盐)的制备

将步骤(b)所合成的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚按所需配比与氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂混合，在反应温度50℃～130℃，反应3～15小时后既可得目标产物，其中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚、氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂的摩尔比等于1：2～6：0～8：0～0.3。

上述技术方案中，(a)步骤中脂肪酸甲酯、碱和N,N’-二羟乙基乙二胺的摩尔比优选为1.5～2.5：0.5～2.5：1；反应温度优选为130℃～200℃，反应时间优选为3～10小时；(b)步骤中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺与环氧乙烷摩尔比优选为1：2～23，催化剂用量优选为N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺质量的1%～6%；(c)步骤中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚、氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂的摩尔比优选为1：2.5～5.5：2.5～7：0～0.2，反应温度优选为70～110℃，反应时间优选为5～12小时。

本发明制备的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐(磺酸盐)分子结构中同时含有聚氧乙烯非离子基团和阴离子基团，同时具有阴离子表面活性剂的耐温性能和非离子表面活性剂的耐盐优点，具有临界胶束浓度低、降低界面张力能力强。同时分子中不含有芳环结构，易于生物降解，环保性能好，同时具有路线短，收率高，所用化学原料便宜易得，最终产品成本低等优点，是一种适用于强化采油的绿色表面活性剂。

采用本发明制备的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚羧酸钠在无碱，80℃左右，以用量0.015wt%将某含蜡量较高的原油样品与矿化度100,000mg/l水溶液的界面张力到10^-3～10^-4mN/m的超低水平，取得了较好的技术效果。

具体实施方式

【实施例1】

(a) N,N’-双辛癸酰基二羟乙基乙二胺的制备

将36.8克N,N’-二羟乙基乙二胺、27克氢氧化钾加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的250毫升四口烧瓶中，于150℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加辛癸酸甲酯81.4克。在150℃下反应6～7小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。用红外光谱可以确认反应混合物中含有目标物N,N’-双辛癸酰基二羟乙基乙二胺96%。

(b) N,N’-双辛癸酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=6)的合成

将步骤(a)合成的N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺70克、3.5克碱加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中，加热减压脱除水份后，升温至140℃缓缓通入89.7克环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后得N,N’-双辛癸酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=6)154克，收率97%。

(c) N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=6)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=6) 70克与17.9克氢氧化钠、52克氯乙酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐得N,N’-双辛癸酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=6)羧酸钠，收率87.8%。

【实施例2】

(a) N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺的制备

将18.4克N,N’-二羟乙基乙二胺、14克氢氧化钾加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的250毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加硬脂酸甲酯69.5克。在180℃下反应7～8小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。用红外光谱可以确认反应混合物中含有目标物N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺95%。

(b) N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=4)的合成

将步骤(a)合成的N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺70克、3.5克碱加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中，加热减压脱除水份后，升温至140℃缓缓通入38.3克环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后得N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=4)102克，收率91%。

(c) N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=4)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=4) 83克与20克氢氧化钠、58.3克氯乙酸钠、207毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐得N,N’-双硬脂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=4)羧酸钠，收率87.8%。

【实施例3】

(a) N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺的制备

将N,N’-二羟乙基乙二胺24.2克、氢氧化钾18.3克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的250毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加月桂酸甲酯70克。在180℃下反应6～7小时后停止，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有97%以上的目标产物N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2)的合成

以70克的N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺与122.5克环氧乙烷在2.1克碱作用下在150℃反应得N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚(n=10.2) 179克，收率92%。

(c) N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2) 150克与25.5克氢氧化钠、74.4克氯乙酸钠、375毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的1000毫升的反应釜内，加热至80℃反应6小时后分去无机盐得N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚(n=10.2)羧酸钠，收率86.4%。

【实施例4】

(a) N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺的制备

将N,N’-二羟乙基乙二胺24.2克、氢氧化钾18.3克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的250毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解，慢慢滴加月桂酸甲酯70克。在180℃下反应6～7小时后停止，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有94%以上的目标产物N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺。

以70克的N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺与122.5克环氧乙烷在2.1克碱性化合物作用下在150℃反应得N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚(n=10.2) 179克，收率92%。

(c) N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2)羧酸镁的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2) 150克与25.5克氢氧化钠、74.4克氯乙酸钠、375毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的1000毫升的反应釜内，加热至80℃反应6小时后分去无机盐得N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚(n=10.2)羧酸钠，收率86.4%。然后将表面活性剂溶于1000毫升乙醇中，然后加入150克氯化镁，充分搅拌后过滤多余的盐，然后通过旋蒸除去溶剂得到N,N’-双月桂酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=10.2)羧酸镁。

【实施例5】

(a)N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺的合成

将N,N’-二羟乙基乙二胺48.84克、氢氧化钾37克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的1000毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加油酸甲酯271克。在185℃下反应6小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有96%的目标产物N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=2.3)的合成

254.4克N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺与75.7克环氧乙烷在7.6克碱性化合物的作用下于150℃反应得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=2.3)，收率94.7%。

(c) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=2.3)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=2.3) 70克与19克氢氧化钠、55.5克氯乙酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐，得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=2.3)羧酸钠，收率88%。

【实施例6】

(a)N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺的合成

将N,N’-二羟乙基乙二胺45克、KOH 34克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的500毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加油酸甲酯249.7克。在185℃下反应7小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有96%的目标产物N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=5.7)的合成

251克N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺与185克环氧乙烷在7.5克碱的作用下于150℃反应得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=5.7)，收率93%。

(c) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=5.7)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=5.7) 70克与14.2克氢氧化钠、41.4克氯乙酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐，得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=5.7)羧酸钠，收率87%。

【实施例7】

(a) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺的合成

将N,N’-二羟乙基乙二胺48克、KOH 36.4克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的500毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加油酸甲酯266.4克。在185℃下反应7小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有94.8%的目标产物N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=9.1)的合成

240克N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺与282.7克环氧乙烷在7.2克碱的作用下于150℃反应得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=9.1)，收率95%。

(c) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=9.1)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=9.1) 70克与11.3克氢氧化钠、33克氯乙酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐，得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=9.1)羧酸钠，收率92%。

【实施例8】

(a) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺的合成

将N,N’-二羟乙基乙二胺51克、KOH 38克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的500毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加油酸甲酯283克。在180℃下反应7小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有95.3%的目标产物N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)的合成

240克N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺与621克环氧乙烷在7.2克碱的作用下于150℃反应得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)，收率97%。

(c) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)羧酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20) 70克与6.85克氢氧化钠、20克氯乙酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐，得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)羧酸钠，收率91%。

【实施例9】

(a) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺的合成

将N,N’-二羟乙基乙二胺51克、KOH 38.1克加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的500毫升四口烧瓶中，于180℃下搅拌，待氢氧化钾溶解后，慢慢滴加油酸甲酯282克。在180℃下反应7小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。反应液的红外光谱可以确认反应液中含有94.1%的目标产物N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺。

(b) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)的合成

240克N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺与621克环氧乙烷在7.2克碱的作用下于150℃反应得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)，收率96.2%。

(c) N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)磺酸钠的合成

将步骤(b)所合成的N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20) 70克与6.85克氢氧化钠、27克一氯甲基磺酸钠、175毫升苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的500毫升的反应釜内，加热至80℃反应8小时后分去无机盐，得N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚(n=20)磺酸钠，收率89%。

经测试,常温下N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚羧酸钠表面活性剂在纯水中的CMC均在10^-6mol/l水平，与具有类似碳链长度的双子表面活性剂的CMC在同一个数量级(见Gemini Surfactants, Surfactant Science series V117,117)。将N,N’-双油酰基二羟乙基乙二胺二聚氧乙烯醚羧酸钠表面活性剂溶于矿化度100000mg/l的NaCl水溶液中配制成系列溶液。在80℃条件下，测定该水溶液与某含蜡量较高的原油样品之间的动态界面张力值，可达10^－3mN/m的超低界面张力,结果见表1所示。界面张力由TX500型旋转滴界面张力仪测定，表中所列界面张力值是测试30分钟后的稳定值。实验结果表明很低浓度的此系列表面活性剂单剂就可以在高温高盐条件下将原油/水界面张力降至超低水平。

表1 双油酰基双子表面活性剂降低原油/水动态界面张力实验结果

Claims

1.一种N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，具有分子通式为

其中X选自羧酸根、磺酸根中的任意一种，Y选择碱金属离子、碱土金属离子中的任意一种，R为C₇～C₁₇的烷基，m为1～10，n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为0～40。

2.根据权利要求1所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，其特征在于所述R的碳原子数为九、十一、十三、十五、或者十七。

3.根据权利要求1所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，其特征在于所述乙氧基聚合度n的取值范围为2～23。

4.根据权利要求1所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，其特征在于所述m的取值范围为2～8。

5.根据权利要求1所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐，其特征在于所述Y选自Na⁺、K⁺、Mg²⁺或Ca²⁺。

6.权利要求1所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐的制备方法，包括以下步骤：

(a) N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺的制备

将脂肪酸甲酯、N,N’-二羟乙基脂肪二胺、碱等混合在120℃～200℃反应2～18小时，蒸馏除去生成的甲醇即可得需要的中间体，其中脂肪酸甲酯与N,N’-二羟乙基脂肪二胺的摩尔比为1.5～2.5∶1，碱的用量为脂肪酸甲酯与二羟乙基脂肪二胺质量之和的0%～15%；

(b) N,N’-双脂肪酰基羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚的制备

步骤(a)所合成的中间体和环氧乙烷按所需配比在反应温度为100℃～180℃，0.80MPa(表压)下，碱为催化剂，反应得N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚，其中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺与环氧乙烷摩尔比为1∶2～23，催化剂用量为N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺质量的0.5～6.0%；

将步骤(b)所合成的N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚按所需配比与氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂混合，在反应温度50℃～130℃，反应3～15小时后既可得目标产物，其中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚、氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂的摩尔比等于1∶2～6∶0～8∶0～0.3。

7.根据权利要求6所述N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚羧酸盐或磺酸盐的制备方法，其特征在于(a)步骤中脂肪酸甲酯、碱和N,N’-二羟乙基乙二胺的摩尔比为1.5～2.5∶0.5～2.5∶1；反应温度为130℃～200℃，反应时间为3～10小时；(b)步骤中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺与环氧乙烷摩尔比为1∶2～23，催化剂用量为N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺质量的1～6%；(c)步骤中N,N’-双脂肪酰基二羟乙基脂肪二胺二聚氧乙烯醚、氯乙酸钠或一氯甲基磺酸钠、碱和相转移催化剂的摩尔比为1∶2.5～5.5∶2.5～7∶0～0.2，反应温度为70～110℃，反应时间为5～12小时。