CN107398233B - 一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用,属于驱油剂领域。该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的化学结构式如下:其中,R为直链烷基,结构式为CnH2n+1,n为6‑30的整数;M为K+、Na+或NH4 +。本发明提供酰胺基苯磺酸盐表面活性剂结构中苯环上带有与磺酸盐基对称的支链,使得该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂能大幅度降低油水的界面张力,可将油水界面张力降低到小于0.01mN/m,并且该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备工艺简单,产物结构唯一,将其应用于石油开采过程中作为驱油剂使用,能够显著提高原油采收率。

Description

一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及驱油剂领域,特别涉及一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用。
背景技术
石油开采过程一般分为三个阶段,即一次采油、二次采油和三次采油。其中,一次采油和二次采油分别通过地层原始能量及注水开发等物理方法进行采油,通常可以采出30-40%质量分数的原油。而三次采油指的是油藏经一次采油和二次采油后,采用化学助剂,尤其是驱油剂来对油藏中的剩余原油进行开采的过程,一般可以将原油的采收率提高5-30%。驱油剂是用以提高原油采收率的一种助剂,通常包括表面活性剂、碱、聚合物等。其中,表面活性剂作为驱油剂的主剂,其能降低油水界面张力,对提高原油采收率效果十分明显。常用的石油磺酸盐和重烷基苯类表面活性剂由于其制备原料来源广泛、价格低廉等特点而被广泛应用,但是它们存在性能不稳定,界面活性较差等特点。研究表明,带有苯环的磺酸盐表面活性剂的结构中存在支链且支链的对称性越好,对油水界面张力的降低幅度越大。因此,提供一种具有相对对称结构的苯磺酸盐类表面活性剂对于提高原油采收率具有重要的意义。
现有技术提供了一种烷基苯磺酸盐表面活性剂,其化学结构式如下所示:
其中,R为直链烷基,结构式为CnH2n+1,n为6-30的整数;M为K+、Na+或NH4 +
发明人发现现有技术中至少存在以下问题:
现有技术提供的烷基苯磺酸盐在制备过程中存在同分异构体,产物不唯一,因而降低油水界面张力的能力有限,而且整个制备过程复杂。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供了制备工艺简单,且产物结构唯一,能够大幅度提高原油采收率的一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂及其制备方法和应用。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,所述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的化学结构式如下:
其中,R为直链烷基,结构式为CnH2n+1,n为6-30的整数;M为K+、Na+或NH4 +
第二方面,本发明实施例提供了上述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备方法,包括:
步骤a、将苯胺和格尔伯特酸作为反应原料进行酰化反应,获取酰基苯胺;
所述格尔伯特酸的化学结构式如下:
其中,R为烷基,分子式为CnH2n+1,n为6-30的整数。
步骤b、向所述酰基苯胺中加入磺化剂进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理,得到老化产物;其中,所述酰基苯胺与所述磺化剂的摩尔比为1∶1-1.5。
步骤c、使所述老化产物和中和剂进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干、洗涤、干燥处理,得到酰胺基苯磺酸盐表面活性剂。
具体地,作为优选,所述步骤a包括:将摩尔比为1∶1-3的所述苯胺与所述格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为180-250℃,压力为0.1-5MPa的条件下搅拌反应5-20h,反应完毕后,依次进行洗涤、干燥,得到所述酰基苯胺。
具体地,作为优选,所述步骤a包括:将所述格尔伯特酸置于第二反应器中,并向所述第二反应器中滴加酰氯化试剂,并在温度为65-100℃条件下反应4-6h,反应完毕后,分离得到格尔伯特酸酰氯,其中,所述酰氯化试剂与所述格尔伯特酸的摩尔比为1∶1.5-4.5,所述酰氯化试剂选自三氯化磷、五氯化磷、二氯亚砜中的至少一种。
将所述苯胺的水溶液置于第三反应器中,并向所述第三反应器中滴加所述格尔伯特酸酰氯和质量分数为3-6%的三乙胺或氢氧化钠溶液,反应完毕后,洗涤、干燥,得到所述酰基苯胺。
其中,所述苯胺与所述格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶1-3。
具体地,作为优选,所述格尔伯特酸选自十二碳格尔伯特酸、十六碳格尔伯特酸、二十碳格尔伯特酸、二十四碳格尔伯特酸、二十八碳格尔伯特酸中的至少一种。
具体地,作为优选,所述磺化剂选自三氧化硫、氯磺酸、硫酸中的至少一种。
具体地,作为优选,所述中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水中的至少一种。
具体地,作为优选,所述磺化反应的温度为0-80℃。
具体地,作为优选,所述老化处理的时间为2-10h。
第三方面,本发明实施例提供了上述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂在制备驱油剂中的应用。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明实施例提供的一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,其化学结构如上所示,其苯环上带有与磺酸盐基相对对称的支链,使得该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂能大幅度降低油水的界面张力,可将油水界面张力降低到小于0.01mN/m,并且该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备工艺简单,产物结构唯一,将其应用于石油开采过程中作为驱油剂使用,能够显著提高原油采收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例2提供的十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田采油二厂岔中原油间的界面张力关系示意图;
图2是本发明实施例4提供的二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田京11断块原油间的界面张力关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面,本发明提供了一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的化学结构式如下:
其中,R为直链烷基,结构式为CnH2n+1,n为6-30的整数,例如n可以为6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26等;M为K+、Na+或NH4 +
本发明实施例提供的酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,其化学结构如上所示,其苯环上带有与磺酸盐基对称的支链,使得该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂能大幅度降低油水的界面张力,可将油水界面张力降低到小于0.01mN/m,并且该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备工艺简单,产物结构唯一,将其应用于石油开采过程中作为驱油剂使用,能够显著提高原油采收率。
第二方面,本发明实施例提供了具有上述结构的酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备方法,包括:
步骤101、将苯胺和格尔伯特酸作为反应原料进行酰化反应,获取酰基苯胺;
格尔伯特酸的化学结构式如下:
其中,R为烷基,分子式为CnH2n+1,n为6-30的整数。
步骤102、向酰基苯胺中加入磺化剂进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理,得到老化产物;其中,酰基苯胺与磺化剂的摩尔比为1∶1-1.5。
步骤103、使老化产物和中和剂进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干、洗涤、干燥处理,得到酰胺基苯磺酸盐表面活性剂。
本发明实施例提供的制备方法,工艺简单,反应过程稳定,有利于得到产物结构唯一的上述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂。
具体的,可以采用如下两种方式来获取步骤101中的酰基苯胺:
第一种方式:将摩尔比为1∶1-3的苯胺与格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为180-250℃,压力为0.1-5MPa的条件下搅拌反应5-20h,反应完毕后,依次进行洗涤、干燥,得到酰基苯胺。该反应过程的化学方程式如下所示:
举例来说,苯胺与格尔伯特酸的摩尔比可以设置为1∶1、1∶2、1∶3等,控制格尔伯特酸的摩尔比例大于或等于苯胺的摩尔比例,保证了能够使全部苯胺参与反应,促进了该反应生成上述酰基苯胺,同时减少了反应产物的杂质种类。其中,反应温度可以设置为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃等,压力可以设置为0.1MPa、1.1MPa、2.1MPa、3.1MPa、4.1MPa等,反应时间可以设置为5h、8h、11h、14h、17h、20h等。控制反应的温度、压力和时间保证了该反应在合适的温度、压力及时间下高效的进行反应。而且,在搅拌条件下,使苯胺与格尔伯特酸反应,搅拌不仅可以促进该反应的高效进行,而且搅拌还使反应产物具有均一性。
第二种方式:将格尔伯特酸置于第二反应器中,并向第二反应器中滴加酰氯化试剂,并在温度为65-100℃条件下反应4-6h,反应完毕后,分离得到格尔伯特酸酰氯,其中,酰氯化试剂与格尔伯特酸的摩尔比为1∶1.5-4.5,酰氯化试剂选自三氯化磷、五氯化磷、二氯亚砜中的至少一种。将苯胺的水溶液置于第三反应器中,并向第三反应器中滴加格尔伯特酸酰氯和质量分数为3-6%的三乙胺或氢氧化钠溶液,反应完毕后,洗涤、干燥,得到酰基苯胺;其中,苯胺与格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶1-3。该反应过程的化学方程式如下所示:
举例来说,酰氯化试剂与格尔伯特酸的摩尔比可以设置为1∶1.5、1∶2.5、1∶3.5、1∶4.5等,如此设置酰氯化试剂与格尔伯特酸的摩尔比,可以使全部的酰氯化试剂与格尔伯特酸发生反应,而且促进了该反应的进行,进而使酰氯化试剂与格尔伯特酸能够生成格尔伯特酸酰氯,同时减少了产物中存在的杂质种类。反应温度可以设置为65℃、75℃、85℃、95℃、100℃等,反应时间可以设置为4h、5h、6h等。控制反应温度及反应时间保证了该反应过程高效的进行。而且,控制苯胺与格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶1-3,例如1∶1、1∶2、1∶3等,这保证了全部的苯胺能够与格尔伯特酸酰氯反应得到上述酰基苯胺,减少产物中杂质的种类。控制三乙胺或氢氧化钠溶液的质量分数为3-6%,例如3%、4%、5%、6%等。在苯胺与格尔伯特酸酰氯的反应过程中滴加的三乙胺或氢氧化钠溶液可以起到缚酸剂的作用,便于使反应向生成产物的方向进行。
具体的,步骤101中的格尔伯特酸及其制备方法为本领域现有技术,关于格尔伯特酸的制备可以参见田烈光的《格尔伯特醇及其衍生物》(发表于《合成润滑材料》,1997)。本发明实施例在此不对其作具体限定。通过调整格尔伯特酸中碳原子的数目,来相应调整该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的化学结构式中的n值。例如,当n的取值为4、6、8、10、12时,相应地,格尔伯特酸为十二碳格尔伯特酸、十六碳格尔伯特酸、二十碳格尔伯特酸、二十四碳格尔伯特酸、二十八碳格尔伯特酸。
具体的,步骤102中的磺化剂选自三氧化硫、氯磺酸、硫酸中的至少一种。其中,酰基苯胺与磺化剂的摩尔比为1∶1-1.5,如1∶1、1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4、1∶1.5等。加入的磺化剂与酰基苯胺的摩尔比大于1是为了保证使参加反应的酰基苯胺能够全部进行磺化剂反应。进行磺化反应的温度为0-80℃,例如0℃、15℃、30℃、45℃、60℃、75℃等。控制反应温度能够保证磺化反应在适宜的温度内进行高效的磺化反应。
具体的,步骤103中的中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水中的至少一种。添加中和剂进行中和反应的目的是为了中和老化产物中的过多的磺化剂,添加中和剂还起到使老化产物转化为表面活性剂的目的。其中,老化处理的时间为2-10h,如2h、4h、6h、8h、10h等。进行老化反应能够使磺化反应更加充分。
具体的,上述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备过程中的洗涤均采用乙醇或丙酮洗涤。采用乙醇或丙酮对反应产物进行洗涤,可以保证在不影响反应产物的本身性能的前提下,提高了反应产物的纯度。
此外,还可以通过其他制备方法来获得酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,具体步骤为:在搅拌条件下,向对氨基苯磺酸盐水溶液中加入格尔伯特酸酰氯,并控制氨基苯磺酸盐与格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶1-1∶1.4,如1∶1、1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4等,然后再向对氨基苯磺酸盐及格尔伯特酸酰氯混合液中滴加质量分数为3%-6%的氢氧化钠溶液,如氢氧化钠水溶液的浓度可以为3%、4%、5%、6%等,添加氢氧化钠溶液可起到缚酸剂的作用,便于使反应向生成产物的方向进行。控制反应温度为-5-40℃,如-5℃、10℃、20℃、30℃、40℃等,然后将反应产物蒸干、洗涤、干燥,得到上述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂。该制备方法中对氨基苯磺酸盐购自西亚试剂公司。
第三方面,本发明实施例还提供了酰胺基苯磺酸盐表面活性剂在制备驱油剂中的应用。该酰胺基苯磺酸盐表面活性剂可应用于驱油剂的制备中,在其用作驱油剂时,其可单独使用,也可与其他助剂复配使用,以达到降低油水界面张力,有效提高原油采收率的目的。其中,其他助剂包括聚丙烯酰胺、黄原胶、有机或者无机碱、盐类等。
当酰胺基苯磺酸盐表面活性剂驱油剂单独使用时,其重量组分为:
酰胺基苯磺酸盐表面活性剂0.05-0.3%份、其余为为水。
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
以下实施例中的各种格尔伯特酸均购自深圳龙腾化工有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种十二碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂,其中n=4,其化学结构式为:
该十二碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂通过如下方法制备得到:
步骤101、将摩尔比为1∶1的苯胺与十二碳格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为180℃,压力为1MPa的条件下搅拌反应5h,反应完毕后,采用乙醇对其进行洗涤,并在40℃的干燥箱中干燥,得到相应的酰基苯胺。
其中,十二碳格尔伯特酸的化学结构式如下:
步骤102、向上述酰基苯胺中加入三氧化硫进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理3h,得到老化产物;其中,该酰基苯胺与三氧化硫的摩尔比为1∶1。
步骤103、使老化产物和质量分数为3%的氢氧化钠水溶液进行中和反应,反应完毕后对中和产物进行蒸干,并采用乙醇进行洗涤,在40℃的干燥箱中进行干燥处理,得到十二碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂。
测定本实施例提供的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田京11断块原油间的界面张力。其中,水为根据注入水配方所配制的模拟水。然后,配制质量浓度为0.18%的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂溶液,溶剂为注入水。测试温度为54℃。测试仪器为TX500C型旋转界面张力仪。
经测试得出本实施例的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能使油水界面张力在120分钟内降至0.01mN/m以下,可见,本实施例提供二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能有效用作驱油剂使用。
实施例2
本实施例提供了一种十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂,其中n=6,其化学结构式为:
该十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂通过如下方法制备得到:
步骤101、将摩尔比为1∶2的苯胺与十六碳格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为190℃,压力为2MPa的条件下搅拌反应8h,反应完毕后,采用乙醇对其进行洗涤,并在45℃的干燥箱中干燥,得到相应的酰基苯胺。
其中,十六碳格尔伯特酸的化学结构式如下:
步骤102、向上述酸酰基苯胺中加入氯磺酸进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理3h,得到老化产物;其中,该酰基苯胺与氯磺酸的摩尔比为1∶1.1。
步骤103、使老化产物和质量分数为4%的氢氧化钾水溶液进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干,并采用乙醇进行洗涤,在45℃的干燥箱中进行干燥处理,得到十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂。
测定本实施例提供的十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田采油二厂岔中原油间的界面张力。其中,水为根据注入水配方所配制的模拟水。然后,配制质量浓度为0.15%的十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂溶液,溶剂为注入水。测试温度为90℃。测试仪器为TX500C型旋转界面张力仪。
测试结果如附图1所示,从图中可以看出,本实施例的十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能使油水界面张力在120分钟内降至0.01mN/m以下,可见,本实施例提供十六碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能有效用作驱油剂使用。
实施例3
本实施例提供了一种二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂,其中n=8,其化学结构式为:
该二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂通过如下方法制备得到:
步骤101、将摩尔比为1∶3的苯胺与二十碳格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为200℃,压力为3MPa的条件下搅拌反应11h,反应完毕后,采用乙醇对其进行洗涤,并在50℃的干燥箱中干燥,得到相应的酰基苯胺。
其中,二十碳格尔伯特酸的化学结构式如下:
步骤102、向上述酰基苯胺中加入硫酸进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理4h,得到老化产物;其中,该酰基苯胺与硫酸的摩尔比为1∶1.2。
步骤103、使老化产物和质量分数为4.5%的碳酸钠水溶液进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干,并采用乙醇进行洗涤,在50℃的干燥箱中进行干燥处理,得到二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂。
测定本实施例提供的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田京11断块原油间的界面张力。其中,水为根据注入水配方所配制的模拟水。然后,配制质量浓度为0.1%的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂溶液,溶剂为注入水。测试温度为54℃。测试仪器为TX500C型旋转界面张力仪。
经测试得出本实施例的二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能使油水界面张力在120分钟内降至0.01mN/m以下,可见,本实施例提供二十碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能有效用作驱油剂使用。
实施例4
本实施例提供了一种二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂,其中n=10,其化学结构式为:
该二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂通过如下方法制备得到:
步骤101、将二十四碳格尔伯特酸置于第二反应器中,并向第二反应器中滴加三氯化磷,并在温度为70℃条件下反应4h,反应完毕后,分离上层液体得到二十四碳格尔伯特酸酰氯,其中,三氯化磷与二十四碳格尔伯特酸的摩尔比为1∶1.5。将苯胺的水溶液置于第三反应器中,并向第三反应器中滴加二十四碳格尔伯特酸酰氯和质量分数为4%的三乙胺溶液,反应完毕后,用丙酮洗涤,在50℃的干燥箱中干燥处理,得到相应的酰基苯胺;其中,苯胺与二十四碳格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶1。
其中,二十四碳格尔伯特酸的化学结构式如下:
步骤102、向上述酰基苯胺中加入硫酸进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理4h,得到老化产物;其中,该酰基苯胺与硫酸的摩尔比为1∶1.2。
步骤103、使老化产物和质量分数为5%的碳酸钠进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干、采用丙酮进行洗涤,并在50℃的干燥箱中进行干燥处理,得到二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂。
测定本实施例提供的二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田京11断块原油间的界面张力。其中,水为根据注入水配方所配制的模拟水。然后,配制质量浓度为0.2%的二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂溶液,溶剂为注入水。测试温度为90℃。测试仪器为TX500C型旋转界面张力仪。
测试结果如附图2所示,从图中可以看出,本实施例的二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能使油水界面张力在120分钟内降至0.01mN/m以下,可见,本实施例提供二十四碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能有效用作驱油剂使用。
实施例5
本实施例提供了一种二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂,其中n=12,其化学结构式为:
该二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂通过如下方法制备得到:
步骤101、将二十八碳格尔伯特酸置于第二反应器中,并向第二反应器中滴加二氯亚砜,并在温度为80℃条件下反应5h,反应完毕后,分离上层液体得到二十四碳格尔伯特酸酰氯,其中,二氯亚砜与二十四碳格尔伯特酸的摩尔比为1∶2.5。将苯胺的水溶液置于第三反应器中,并向第三反应器中滴加二十四碳格尔伯特酸酰氯和质量分数为4%的氢氧化钠溶液,反应完毕后,用丙酮洗涤,在55℃的干燥箱中进行干燥处理,得到相应的酰基苯胺;其中,苯胺与二十八碳格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1∶2。
其中,二十八碳格尔伯特酸的化学结构式如下:
步骤102、向上述酰基苯胺中加入氯磺酸进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理5h,得到老化产物;其中,该酰基苯胺与硫酸的摩尔比为1∶1.4。
步骤103、使老化产物和质量分数为3.5%的氨水进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干、采用丙酮进行洗涤,在55℃的干燥箱中进行干燥处理,得到二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂。
测定本实施例提供的二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂与华北油田采油二厂岔中原油间的界面张力。其中,水为根据注入水配方所配制的模拟水。然后,配制质量浓度为0.3%的二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂溶液,溶剂为注入水。测试温度为90℃。测试仪器为TX500C型旋转界面张力仪。
经测试得出本实施例的二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能使油水界面张力在120分钟内降至0.01mN/m以下,可见,本实施例提供二十八碳格尔伯特酸酰胺基苯磺酸钠表面活性剂能有效用作驱油剂使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酰胺基苯磺酸盐表面活性剂,其特征在于,所述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂应用于驱油剂的制备中,所述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的化学结构式如下:
其中,R为直链烷基,结构式为CnH2n+1,n为6-30的整数;M为K+、Na+或NH4 +
2.权利要求1所述的酰胺基苯磺酸盐表面活性剂的制备方法,包括:
步骤a、将苯胺和格尔伯特酸作为反应原料进行酰化反应,获取酰基苯胺;
所述格尔伯特酸的化学结构式如下:
其中,R为烷基,分子式为CnH2n+1,n为6-30的整数;
步骤b、向所述酰基苯胺中加入磺化剂进行磺化反应,反应完毕后对磺化产物进行老化处理,得到老化产物;其中,所述酰基苯胺与所述磺化剂的摩尔比为1:1-1.5;
步骤c、使所述老化产物和中和剂进行中和反应,反应完毕后对中和产物依次进行蒸干、洗涤、干燥处理,得到酰胺基苯磺酸盐表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a包括:将摩尔比为1:1-3的所述苯胺与所述格尔伯特酸置于第一反应器中,在温度为180-250℃,压力为0.1-5MPa的条件下搅拌反应5-20h,反应完毕后,依次进行洗涤、干燥,得到所述酰基苯胺。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a包括:将所述格尔伯特酸置于第二反应器中,并向所述第二反应器中滴加酰氯化试剂,并在温度为65-100℃条件下反应4-6h,反应完毕后,分离得到格尔伯特酸酰氯,其中,所述酰氯化试剂与所述格尔伯特酸的摩尔比为1:1.5-4.5,所述酰氯化试剂选自三氯化磷、五氯化磷、二氯亚砜中的至少一种;
将所述苯胺的水溶液置于第三反应器中,并向所述第三反应器中滴加所述格尔伯特酸酰氯和质量分数为3-6%的三乙胺或氢氧化钠溶液,反应完毕后,洗涤、干燥,得到所述酰基苯胺;
其中,所述苯胺与所述格尔伯特酸酰氯的摩尔比为1:1-3。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述格尔伯特酸选自十二碳格尔伯特酸、十六碳格尔伯特酸、二十碳格尔伯特酸、二十四碳格尔伯特酸、二十八碳格尔伯特酸中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磺化剂选自三氧化硫、氯磺酸、硫酸中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磺化反应的温度为0-80℃。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述老化处理的时间为2-10h。
10.权利要求1所述酰胺基苯磺酸盐表面活性剂在制备驱油剂中的应用。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409710A (zh) * 1999-12-02 2003-04-09 巴斯福股份公司 环丙基稠合的3-(4,5-二氢异噁唑-3-基)-取代的苯甲酰基吡唑
CN1495159A (zh) * 2002-08-22 2004-05-12 Jsr��ʽ���� 芳族磺酸酯衍生物、聚亚芳基及其制备方法,以及聚合物固体电解质和质子导电膜
JP2006516592A (ja) * 2003-02-06 2006-07-06 ドムペ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 2−アリール−酢酸、その誘導体、及びそれらを含有する医薬組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409710A (zh) * 1999-12-02 2003-04-09 巴斯福股份公司 环丙基稠合的3-(4,5-二氢异噁唑-3-基)-取代的苯甲酰基吡唑
CN1495159A (zh) * 2002-08-22 2004-05-12 Jsr��ʽ���� 芳族磺酸酯衍生物、聚亚芳基及其制备方法,以及聚合物固体电解质和质子导电膜
JP2006516592A (ja) * 2003-02-06 2006-07-06 ドムペ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 2−アリール−酢酸、その誘導体、及びそれらを含有する医薬組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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硬脂酸酰胺基二苯醚双磺酸钠的合成和性质;胡建立等;《郑州大学学报》;20051231;第84—86页

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