CN106243002B - 一种石油磺酸盐驱油剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油磺酸盐驱油剂及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.01～1:0.5混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量3％～15％的催化裂化柴油，进入釜式或膜式磺化反应器；以及(2)将三氧化硫气体，经露点为‑60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为1.5％～10％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度为30℃～85℃进行磺化反应，磺化产物经碱液中和即得到石油磺酸盐驱油剂。本发明的石油磺酸盐驱油剂流动性好，生产过程反应器结焦少，运行周期较长。
Description
技术领域
本发明涉及石油磺酸盐领域，具体涉及一种石油磺酸盐驱油剂及其制备方法。
背景技术
大庆炼化公司2008年研究开发出利用自产石油馏分，主要是酮苯去蜡油和糠醛抽出油混合油，生产石油磺酸盐驱油剂的制备方法，并获得国家发明专利CN101659861B，具有原料适应性强，生产工艺简单，反应平稳易控制，磺化物中和后不需要萃取分离既可得到目的产品，产品活性物可达28％-40％，界面张力性能好等优点。驱油剂用于大庆油田三次采油，取得了提高采收率25％以上的良好效果。但实际生产中仍存在一些问题：受原料中芳烃含量限制，石油磺酸盐产品活性物最高只能达到40％，难以进一步提高；由于原料组分较重，磺化反应器结焦较严重，清理困难，影响装置长周期运行；原料及产品常温下粘度较大，流动性差，需要较高热水伴热，耗能较大等。
发明内容
本发明的目的主要是提供一种石油磺酸盐驱油剂及其制备方法，以改善现有技术中活性物含量低，产品常温粘度大，生产过程易结焦的问题。
本发明的目的是这样实现的，一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.01～1:0.5混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量3％～15％的催化裂化柴油，进入釜式或膜式磺化反应器；以及
(2)将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为1.5％～10％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度为30℃～85℃进行磺化反应，磺化产物经碱液中和即得到石油磺酸盐驱油剂。
其中，所述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％。
其中，所述糠醛抽出油馏程范围383℃～521℃，芳烃含量55％～70％。
其中，所述催化裂化柴油馏程范围150℃～400℃，闪点大于60℃，芳烃含量71％～85％，碳数分布控制在C10～C22之间。
其中，所述酮苯去蜡油、糠醛抽出油和催化裂化柴油混合原料分子量为450～520。
其中，所述碱液为NaOH溶液或KOH溶液。
本发明还提供了上述任意一项石油磺酸盐驱油剂的制备方法制备的石油磺酸盐驱油剂。
其中，所述石油磺酸盐驱油剂中活性物含量为≥45％。
其中，所述石油磺酸盐驱油剂界面张力＜80min。
上述混合原料在釜式或膜式磺化反应器进行磺化反应，控制磺化温度在30℃～85℃，优选为55℃～70℃，磺化剂用硫磺燃烧或发烟硫酸、液体三氧化硫加热等方法获得的三氧化硫气体，优选燃硫法制备三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释成气体体积浓度为1.5％～10％，通入磺化器发生磺化反应，经NaOH或KOH溶液中和后得到石油磺酸盐产品，该产品不需要萃取分离，直接用作三次采油驱油剂，本发明生产的石油磺酸盐产品活性物含量≥45％、流动性、适应性好。
本发明的有益效果：
1、适应性强，制备过程采用釜式磺化器、膜式磺化器均可，且生产平稳、产品质量易控制。
2、本发明石油磺酸盐驱油剂界面张力性能好、而且制备过程磺化反应器结焦少，反应器运行周期长；磺化产物中和后不需要萃取分离即可得到磺酸盐产品，产品活性物含量提高到45％以上。
3、本发明石油磺酸盐驱油剂流动性好。石油磺酸盐产品粘温性能对磺酸盐的生产、储运等过程有较大影响，若石油磺酸盐粘度大，则储存需要高温热水伴热，运输需保证较高温度，一年伴热耗能巨大。本发明的石油磺酸盐驱油剂的粘温性能有很大改善。
附图说明
附图1为本发明实施例与对比例产品的粘度-温度曲线图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
催化裂化柴油：
本发明中，催化裂化柴油通常为馏程范围150℃～400℃，闪点大于60℃，芳烃含量71％～85％，碳数分布控制在C10～C22之间。因为催化裂化柴油的芳烃含量较高，所以将其加入石油磺酸盐驱油剂的制备原料中可以增加驱油剂活性物的含量；并且因为催化裂化柴油在相同温度下的粘度较酮苯去蜡油和糠醛抽出油低，所以催化裂化柴油的加入，可以降低原料的粘度，增加原料的流动性，进而减轻生产过程中结焦现象，增长生产周期。另外，催化裂化柴油的加入量通常为酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量的3％～15％，若加入量少于3％，则所生产产品活性物提高不明显，若加入量多于15％，则磺化后产品容易分层。
下面以具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1：
大庆炼化公司5000吨/年磺酸盐中试装置，将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.1混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量3％催化裂化柴油，进入膜式磺化反应器；以及将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为10％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度55℃进行磺化反应，磺化产物经NaOH溶液中和后得到石油磺酸盐驱油剂。所产石油磺酸盐产品活性物含量为45.1％，低点界面张力为60分钟(界面张力主要以产品拉伸时间作为衡量依据，现有大庆油田要求合格标准≤110分钟)。
实施例2：
大庆炼化公司5000吨/年磺酸盐中试装置，将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.05混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量10％催化裂化柴油，进入膜式磺化反应器；以及将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为1.5％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度为30℃进行磺化反应，磺化产物经NaOH溶液中和后得到石油磺酸盐驱油剂。得到的石油磺酸盐产品活性物含量为45.3％，低点界面张力为70分钟。
实施例3：
大庆炼化公司5000吨/年磺酸盐中试装置，将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.5混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量15％催化裂化柴油，进入膜式磺化反应器；以及将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为10％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度为85℃进行磺化反应，所产石油磺酸盐产品活性物含量为45％-46.9％，低点界面张力为60分钟(界面张力主要以产品拉伸时间作为衡量依据，现有大庆油田要求合格标准≤110分钟)。
对比例1：
大庆炼化公司5000吨/年磺酸盐中试装置，将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.2混合，进入膜式磺化反应器；将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为6％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度82℃进行磺化反应，所产石油磺酸盐产品活性物38.2％-40.3％，低点界面张力为100分钟(界面张力主要以产品拉伸时间作为衡量依据，现有大庆油田要求合格标准≤110分钟)。
数据分析：
1、通过对实施例及对比例所得产品的数据进行分析可知，实施例生产的石油磺酸盐产品活性物≥45％，对比例所生产的石油磺酸盐产品活性物38.2％-40.3％，由于石油磺酸盐作为驱油用表面活性剂，其驱油效果主要取决于活性物含量(即磺酸盐的含量)，在其他条件相同情况下，活性物含量提高带来采收率的提高。
2、由附图1可以看出，相同温度下，本发明实施例生产的磺酸盐产品粘度明显低于对比例所生产的磺酸盐产品粘度，说明本发明的产品流动性更好，贮存、运输温度可以更低。本发明实施例产品在50℃时粘度为1.41Pa·s，对比例产品65℃时粘度为1.636Pa·s，对比例所生产的产品目前贮存温度为65℃，采用热水伴热方式使产品保持在65℃，而采用本发明实施例生产的产品贮存温度可以降低为50℃，每年可以节省大量的伴热费用。
3、实施例生产的石油磺酸盐产品界面张力低点拉伸时间明显低于对比例生产的石油磺酸盐产品，且均控制在80min以下，界面张力好。
4、实施例的制备方法与对比例的制备方法相比，磺化反应器结焦减少，运行周期延长一倍以上，可有效减少处理结焦物、清洗反应器所产生的废水、废渣等污染物，从而大大降低了对环境的污染。
本发明的有益效果：
1、适应性强，制备过程采用釜式磺化器、膜式磺化器均可，且生产平稳、产品质量易控制。
2、本发明石油磺酸盐驱油剂界面张力性能好、芳烃含量高，而且制备过程结焦少，反应器运行周期长；磺化产物中和后不需要萃取分离即可得到磺酸盐产品，产品活性物含量≥45％。
3、本发明石油磺酸盐驱油剂流动性好。石油磺酸盐产品粘温性能对磺酸盐的生产、储运等过程有较大影响，若石油磺酸盐粘度大，则储存需要高温热水伴热，运输需保证较高温度，一年伴热耗能巨大。本发明的石油磺酸盐驱油剂的粘温性能有很大改善。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种石油磺酸盐驱油剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)将酮苯去蜡油和糠醛抽出油按重量比1:0.01～1:0.5混合，再加入酮苯去蜡油和糠醛抽出油总重量3％～15％的催化裂化柴油，进入釜式或膜式磺化反应器；以及
(2)将三氧化硫气体，经露点为-60℃以下的干燥空气稀释使三氧化硫气体体积浓度为1.5％～10％，然后，将三氧化硫气体通入磺化反应器作为磺化剂，控制磺化温度为30℃～85℃进行磺化反应，磺化产物经碱液中和即得到石油磺酸盐驱油剂；
其中，所述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％；
其中，所述糠醛抽出油馏程范围383℃～521℃，芳烃含量55％～70％；
其中，所述催化裂化柴油馏程范围150℃～400℃，闪点大于60℃，芳烃含量71％～85％，碳数分布控制在C10～C22之间。
2.根据权利要求1所述的石油磺酸盐驱油剂的制备方法，其特征在于，所述酮苯去蜡油、糠醛抽出油和催化裂化柴油混合原料分子量为450～520。
3.根据权利要求1所述的石油磺酸盐驱油剂的制备方法，其特征在于，所述碱液为NaOH溶液或KOH溶液。
4.权利要求1至3中任意一项所述的石油磺酸盐驱油剂的制备方法制备的石油磺酸盐驱油剂。
5.根据权利要求4所述的石油磺酸盐驱油剂，其特征在于，所述石油磺酸盐驱油剂中活性物含量为≥45％。
6.根据权利要求4所述的石油磺酸盐驱油剂，其特征在于，所述石油磺酸盐驱油剂界面张力＜80min。
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