RU2812536C1 - Surfactant and method of its production - Google Patents
Surfactant and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812536C1 RU2812536C1 RU2022115825A RU2022115825A RU2812536C1 RU 2812536 C1 RU2812536 C1 RU 2812536C1 RU 2022115825 A RU2022115825 A RU 2022115825A RU 2022115825 A RU2022115825 A RU 2022115825A RU 2812536 C1 RU2812536 C1 RU 2812536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- group
- surfactant
- cation
- poly
- Prior art date
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 39
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 35
- -1 alkali metal cation Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 16
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims abstract description 14
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 10
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 8
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims abstract description 7
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 96
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 18
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 8
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N n-[bis(dimethylamino)phosphinimyl]-n-methylmethanamine Chemical compound CN(C)P(=N)(N(C)C)N(C)C GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N propylenediamine Chemical compound CC(N)CN AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 4
- FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M sodium chloroacetate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CCl FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 claims description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims description 3
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- ZJLMKPKYJBQJNH-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-dithiol Chemical compound SCCCS ZJLMKPKYJBQJNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BKUMIVOPTGEKRG-UHFFFAOYSA-M sodium 6-chlorohexane-1-sulfonate Chemical compound ClCCCCCCS(=O)(=O)[O-].[Na+] BKUMIVOPTGEKRG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- TZLNJNUWVOGZJU-UHFFFAOYSA-M sodium;3-chloro-2-hydroxypropane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].ClCC(O)CS([O-])(=O)=O TZLNJNUWVOGZJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003774 sulfhydryl reagent Substances 0.000 claims description 2
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 2
- SPCSAIAKCMKSJN-UHFFFAOYSA-M sodium;2-chlorobenzenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1Cl SPCSAIAKCMKSJN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 11
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 54
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 7
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 5
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 5
- XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N (2-methylphenyl)methanol Chemical compound CC1=CC=CC=C1CO XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- URVHSUKDZZAPTI-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylnaphthalen-1-ol Chemical compound C1=CC=CC2=C(O)C(CCCCCCCCCCCC)=CC=C21 URVHSUKDZZAPTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QMYGFTJCQFEDST-UHFFFAOYSA-N 3-methoxybutyl acetate Chemical group COC(C)CCOC(C)=O QMYGFTJCQFEDST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 229940055577 oleyl alcohol Drugs 0.000 description 4
- XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N oleyl alcohol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCO XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 3
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 3
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- UVMGANPLBFFQIO-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCCCCCCCCCCC)=CC=CC2=C1 UVMGANPLBFFQIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZXLPPRPEOUENN-UHFFFAOYSA-N Chlorfenson Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1OS(=O)(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 RZXLPPRPEOUENN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- GGKTVYPIQNRBSV-UHFFFAOYSA-N calcium;2-nonylphenol Chemical compound [Ca].CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O GGKTVYPIQNRBSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- ALSTYHKOOCGGFT-UHFFFAOYSA-N cis-oleyl alcohol Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- PYOZTOXFQNWBIS-UHFFFAOYSA-N phenol;sodium Chemical compound [Na].OC1=CC=CC=C1 PYOZTOXFQNWBIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- BVIXLMYIFZGRBH-UHFFFAOYSA-M sodium;2-chloroethanesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCl BVIXLMYIFZGRBH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XLKHCFJHGIAKFX-UHFFFAOYSA-M sodium;4-chlorobenzenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 XLKHCFJHGIAKFX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- DLHTZVAINMWRGG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylnaphthalene;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=C2C(CCCCCCCCCCCC)=CC=CC2=C1 DLHTZVAINMWRGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006179 2-methyl benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- DDLBHIIDBLGOTE-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-2-hydroxypropane-1-sulfonic acid Chemical compound ClCC(O)CS(O)(=O)=O DDLBHIIDBLGOTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJWBTWIBUIGANW-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobenzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 RJWBTWIBUIGANW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HUQFMWVMKMEYBM-UHFFFAOYSA-N 6-chlorohexane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCCCCCl HUQFMWVMKMEYBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYAWAWUVCMJFFI-UHFFFAOYSA-N CC=CC(S(O)(=O)=O)Cl Chemical compound CC=CC(S(O)(=O)=O)Cl NYAWAWUVCMJFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000007869 Guerbet synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M benzenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940077388 benzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000447 dimerizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N oxo-[[1-[2-[2-[2-[4-(oxoazaniumylmethylidene)pyridin-1-yl]ethoxy]ethoxy]ethyl]pyridin-4-ylidene]methyl]azanium;dibromide Chemical compound [Br-].[Br-].C1=CC(=C[NH+]=O)C=CN1CCOCCOCCN1C=CC(=C[NH+]=O)C=C1 UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000004391 petroleum recovery Methods 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000015227 regulation of liquid surface tension Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- LGORLCOUTMVEAC-UHFFFAOYSA-M sodium;2-nonylphenolate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1[O-] LGORLCOUTMVEAC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники настоящего изобретенияField of the present invention
Настоящее изобретение относится к поверхностно-активному веществу и к способу его получения, в частности, к содержащему гетероатомы анионно-неионогенному поверхностно-активному веществу на основе простого полиалкоксиэфира и к способу его получения.The present invention relates to a surfactant and a method for its production, in particular, to a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant and a method for its production.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
При увеличении энергетических потребностей большое внимание привлекает проблема целесообразного производства и применения нефти, а также постоянно усиливаются требования к количеству и качеству добываемой нефти. Эффективная эксплуатация нефтегазовых ресурсов имеет не только практическое значение, но также важное стратегическое значение для повышения производства добываемой нефти. Традиционные способы нефтедобычи (первичной и вторичной добычи), как правило, позволяют извлекать только треть геологических нефтяных ресурсов, в то время как остаются неизвлеченными приблизительно две трети нефти, и, таким образом, повышение нефтеотдачи превратилось в важную проблему исследований в области добычи нефти. Третичные технологии нефтедобычи представляют собой эффективный способ повышения нефтеотдачи и могут быть разделены на четыре категории, а именно: во-первых, термическое заводнение, в том числе паровое заводнение, внутрипластовое горение и т.д.; во-вторых, смешанное заводнение, в том числе углекислотное смешанное заводнение, углеводородное смешанное заводнение, а также смешанное заводнение с применением других инертных газов; в-третьих, химическое заводнение; в-четвертых, микробная нефтеотдача, в том числе заводнение с применением биополимеров и поверхностно-активных веществ, производимых микроорганизмами. К числу третичных технологий нефтедобычи относится технология химического повышения нефтеотдачи (CEOR), которая представляет собой весьма важную и осуществляемую в больших масштабах технологию, предусматривающую заводнение с применением полимеров, заводнение с применением поверхностно-активных веществ, заводнение с применением щелочных растворов и их сочетание. Эффект химического заводнения представляет собой результат сочетания эффективности макроскопического (объемного) и микроскопического (порового) вытеснения. Принцип химического повышения нефтеотдачи представляет собой уменьшение натяжения на поверхности раздела фаз (IFT) между вытесняющей текучей средой и добываемой нефтью и повышение эффективности нефтяного промывания. Поверхностно-активное вещество одновременно проявляет олеофильные (гидрофобные) и гидрофильные (олеофобные) свойства; таким образом, когда поверхностно-активное вещество растворяется в воде, его молекулы адсорбируются, главным образом, на поверхности раздела фаз масла и воды, и при этом может значительно уменьшаться натяжение на поверхности раздела фаз. Это уменьшение натяжения на поверхности раздела фаз свидетельствует, что поверхностно-активное вещество способно уменьшать силу сцепления добываемой нефти, разделяя более крупные нефтяные капли на мелкие, в результате чего увеличивается скорость пропускания добываемой нефти через поровые отверстия. Химическое заводнение с применением поверхностно-активного вещества дополнительно проявляется в таких эффектах, как изменение смачиваемости смоченной нефтью горной породы, эмульгирование добываемой нефти, увеличение поверхностной плотности заряда и коалесценция нефтяных капель, причем все эти эффекты объясняют причины, по которым поверхностно-активное вещество было определено в качестве обязательного компонента текучей среды для заводнения.With increasing energy needs, the problem of the appropriate production and use of oil is attracting great attention, and the requirements for the quantity and quality of oil produced are constantly increasing. The efficient exploitation of oil and gas resources is not only of practical importance, but also of great strategic importance for increasing the production of extracted oil. Traditional oil recovery methods (primary and secondary recovery) typically recover only a third of geological petroleum resources, leaving approximately two-thirds of the oil unrecovered, and thus enhanced oil recovery has become an important problem in petroleum recovery research. Tertiary oil production technologies are an effective way to enhance oil recovery and can be divided into four categories, namely: first, thermal flooding, including steam flooding, in situ combustion, etc.; secondly, mixed flooding, including carbon dioxide mixed flooding, hydrocarbon mixed flooding, and mixed flooding using other inert gases; third, chemical flooding; fourth, microbial oil recovery, including waterflooding using biopolymers and surfactants produced by microorganisms. Tertiary oil recovery technologies include Chemical Enhanced Oil Recovery (CEOR) technology, which is a very important and large-scale technology involving polymer flooding, surfactant flooding, alkaline flooding, and a combination of these. The chemical flooding effect is the result of a combination of macroscopic (volumetric) and microscopic (pore) displacement efficiencies. The principle of chemical enhanced oil recovery is to reduce the interfacial tension (IFT) between the displacement fluid and the produced oil and increase the efficiency of oil flushing. The surfactant simultaneously exhibits oleophilic (hydrophobic) and hydrophilic (oleophobic) properties; Thus, when a surfactant is dissolved in water, its molecules are adsorbed primarily at the oil-water interface, and the interfacial tension can be significantly reduced. This reduction in interfacial tension indicates that the surfactant is able to reduce the adhesive force of the produced oil by separating larger oil droplets into smaller ones, thereby increasing the rate at which the produced oil passes through the pore openings. Surfactant-assisted chemical flooding further exhibits effects such as changes in oil-wet rock wettability, emulsification of produced oil, increased surface charge density, and coalescence of oil droplets, all of which explain the reasons why the surfactant was specified as a mandatory component of the waterflooding fluid.
В настоящее время наиболее широкое применение в третичных технологиях нефтедобычи находят такие поверхностно-активные вещества, как нефтяные сульфонатные, алкилбензолсульфонатные, олефинсульфонатные соли, а также другие поверхностно-активные вещества; см. документы CN 1203935 A, CN 1566258 A, CN 1458219 A, CN 1426833 А и US 2010/0282467. Поверхностно-активное вещество обладает преимуществами широкой доступности, низкой стоимости и т.д. Однако при увеличении степени глубокой эксплуатации пласта слой нефтедобычи становится все глубже, температура применения поверхностно-активного вещества становится все выше, а также увеличивается степень минерализации воды. Однако поверхностно-активные вещества проявляют неудовлетворительную устойчивость по отношении к соли, что ограничивает их применение в пласте в условиях высокой температуры и высокой солености. Таким образом, разработка новых термоустойчивых и солеустойчивых поверхностно-активных веществ приобретает огромное значение для промышленных третичных технологий нефтедобычи.Currently, the most widely used surfactants in tertiary oil production technologies are petroleum sulfonate, alkylbenzenesulfonate, olefin sulfonate salts, as well as other surfactants; see documents CN 1203935 A, CN 1566258 A, CN 1458219 A, CN 1426833 A and US 2010/0282467. The surfactant has the advantages of wide availability, low cost, etc. However, as the degree of deep exploitation of the formation increases, the oil production layer becomes deeper, the temperature of application of the surfactant becomes higher, and the degree of water salinity also increases. However, surfactants exhibit poor salt stability, which limits their use in reservoirs under high temperature and high salinity conditions. Thus, the development of new heat- and salt-tolerant surfactants is of great importance for industrial tertiary oil recovery technologies.
В последние годы были исследованы анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества, которые одновременно проявляют термоустойчивость анионных поверхностно-активных веществ и солеустойчивость неионогенных поверхностно-активных веществ. Анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества представляют собой, главным образом, алкоксикарбоксилаты, алкоксисульфонаты и подобные соединения. Например, в работах Yongmin Zhang, Hujun Xu и др., соответственно, представлены эксплуатационные характеристики анионно-неионогенных поверхностно-активных веществ, таких как нонилфенолполиоксиэтиленэфирсульфонат натрия, жирноспиртовой полиоксиэтиленэфирсульфонат натрия и подобные соединения (см. Speciality Petrochemicals, 2009, 26 (2), 4-7; Oilfield Chemistry, 2009, 26 (1), 72-75; Chemical Research and Application, 2009, 21 (7), 964-968; China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2008, 38 (4), 253-256; а также CN 201210188897.6). О применении анионно-неионогенных поверхностно-активных веществ, таких как алкоксикарбоксилаты и алкоксисульфонаты, в технологиях повышения нефтеотдачи также сообщили Техасский университет (Остин), компании Oil Chem Technology и BASF, соответственно (см. SPE 154256; SPE 154261; US 7,629,299; US 20120101010; US 2011120707 А1; US 20140116690 А1). В указанных выше исследованиях анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества содержат в качестве неионогенных фрагментов исключительно этоксильные и/или пропоксильные группы. В документе US 20110281779 раскрыты анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества, имеющие формулу R1-BOx-POy-EOz-X-Ya--a/bMb+, которые содержат неионогенный фрагмент, такой как бутоксильный (ВО), пропоксильный (РО), этоксильный (ЕО), и проявляют превосходные эксплуатационные характеристики, причем R1 димеризуется из линейного или разветвленного жирного спирта С12-С36 посредством реакции Гербе.In recent years, anionic-nonionic surfactants have been investigated, which simultaneously exhibit the thermal stability of anionic surfactants and the salt stability of nonionic surfactants. Anionic-nonionic surfactants are mainly alkoxycarboxylates, alkoxysulfonates and the like. For example, the works of Yongmin Zhang, Hujun Xu and others, respectively, present the performance characteristics of anionic-nonionic surfactants such as sodium nonylphenol polyoxyethylene ether sulfonate, sodium fatty alcohol polyoxyethylene ether sulfonate and the like (see Specialty Petrochemicals, 2009, 26 (2), 4-7; Oilfield Chemistry, 2009, 26 (1), 72-75; Chemical Research and Application, 2009, 21 (7), 964-968; China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2008, 38 (4), 253-256 ; and also CN 201210188897.6). The use of anionic-nonionic surfactants such as alkoxycarboxylates and alkoxysulfonates in enhanced oil recovery technologies has also been reported by the University of Texas at Austin, Oil Chem Technology and BASF, respectively (see SPE 154256; SPE 154261; US 7,629,299; US 20120101010 ; US 2011120707 A1; US 20140116690 A1). In the above studies, anionic-nonionic surfactants contain exclusively ethoxy and/or propoxyl groups as nonionic moieties. US 20110281779 discloses anionic-nonionic surfactants having the formula R 1 -BO x -PO y -EO z -XY a- -a/bM b+ which contain a nonionic moiety such as butoxyl (BO), propoxyl ( PO), ethoxy (EO), and exhibit excellent performance, with R 1 dimerizing from a linear or branched C 12 -C 36 fatty alcohol via the Guerbet reaction.
Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief Disclosure of the Present Invention
Настоящее изобретение относится к новому содержащему гетероатомы анионно-неионогенному поверхностно-активному веществу на основе простого полиалкоксиэфира, причем в молекулярной структуре поверхностно-активного вещества одновременно присутствуют гетероатомы N и S, а также композиционные простополиэфирные функциональные группы ВО, РО и ЕО, таким образом, что поверхностно-активное вещество является благоприятным для точного регулирования и контроля взаимодействия между поверхностно-активным веществом и добываемой нефтью, и решаются технические проблемы неудовлетворительных свойств эмульгирования и низкой активности поверхностно-активного вещества в предшествующей технологии повышения нефтеотдачи. При этом липофильная группа больше не ограничена традиционной липофильной углеродной цепью C8-C18, и в результате этого значительно расширяется выбор источника исходных материалов, и сокращаются производственные расходы. Кроме того, в отношении выбора липофильной группы, согласно настоящему изобретению алифатическая липофильная группа и ароматическая липофильная группа преимущественно присутствуют одновременно, в результате чего усиливается взаимодействие между липофильной группой и добываемой нефтью, и улучшаются эксплуатационные характеристики вытеснения нефти.The present invention relates to a new heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant, wherein the molecular structure of the surfactant simultaneously contains N and S heteroatoms, as well as composite polyether functional groups BO, PO and EO, such that The surfactant is advantageous for accurately regulating and controlling the interaction between the surfactant and the produced oil, and the technical problems of poor emulsification properties and low surfactant activity in the previous enhanced oil recovery technology are solved. In this case, the lipophilic group is no longer limited to the traditional C 8 -C 18 lipophilic carbon chain, and as a result, the choice of source of raw materials is significantly expanded and production costs are reduced. Moreover, with respect to the selection of the lipophilic group, according to the present invention, the aliphatic lipophilic group and the aromatic lipophilic group are advantageously present simultaneously, thereby enhancing the interaction between the lipophilic group and the produced oil, and improving the oil displacement performance.
Одна из технических проблем, которые должно решить настоящее изобретение, представляет собой техническую проблему неудовлетворительных эмульгирующих свойств и низкой активности поверхностно-активного вещества предшествующего уровня техники в условиях высокой температуры и высокой солености; а также существуют проблемы ограниченного выбора источника исходных материалов и высокой стоимости производства поверхностно-активного вещества. Соответственно, согласно настоящему изобретению предложено новое содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира, которое обладает преимуществами хорошей эмульгирующей способности и высокой активности, а также может содержать алифатические и ароматические липофильные группы, в результате чего усиливается взаимодействие между поверхностно-активным веществом и добываемой нефтью, и улучшаются эксплуатационные характеристики вытеснения нефти.One of the technical problems that the present invention aims to solve is the technical problem of poor emulsifying properties and low activity of the prior art surfactant under high temperature and high salinity conditions; and there are also problems of limited choice of source of starting materials and high cost of surfactant production. Accordingly, the present invention provides a novel heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant, which has the advantages of good emulsifying ability and high activity, and can also contain aliphatic and aromatic lipophilic groups, resulting in enhanced surfactant-surfactant interaction. substance and produced oil, and oil displacement performance is improved.
Вторая техническая проблема, которую должно решить настоящее изобретение, заключается в том, чтобы предложить способ получения содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира. Данный способ должен обладать характеристиками простоты процедур, мягких условий реакций и высокого выхода продуктов.The second technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant. This method should have the characteristics of simplicity of procedures, mild reaction conditions and high yield of products.
Согласно настоящему изобретению предложено применение содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира.The present invention provides the use of a heteroatom-containing anionic-nonionic surfactant based on a polyalkoxyether.
Для решения одной из технических проблем согласно настоящему изобретению предложено содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира, имеющее следующую молекулярную формулу:To solve one of the technical problems, the present invention provides a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant having the following molecular formula:
при этом:wherein:
R1 представляет собой любую из алифатических групп и ароматических групп C1-С50;R 1 represents any of aliphatic groups and aromatic groups C 1 -C 50 ;
в каждом случае группы Poly, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из группы, представленной формулой (Ru-O)m; в каждой группе Poly в каждом случае группы Ru, одинаковые или отличающиеся друг от друга независимо выбраны из линейных или разветвленных алкиленовых групп С2-С6, при тех условиях, что: группа Ru по меньшей мере в некоторых из групп Poly выбрана из бутилена, и присутствует соединительная группа L между по меньшей мере некоторыми из групп Poly; при этом L представляет собой группу, содержащую гетероатом и два концевых фрагмента, содержащих от 0 до 30 атомов углерода;in each case, the Poly groups, the same or different from each other, are independently selected from the group represented by the formula (Ru-O) m ; in each Poly group, in each case, the Ru groups, identical or different from each other, are independently selected from linear or branched alkylene groups C 2 -C 6 , provided that: the Ru group in at least some of the Poly groups is selected from butylene, and a connecting group L is present between at least some of the Poly groups; wherein L represents a group containing a heteroatom and two terminal fragments containing from 0 to 30 carbon atoms;
n представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 300;n is a number from greater than 0 to 300;
для каждого типа группы (Ru-O) m независимо представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 100;for each type of group (Ru-O), m independently represents a number from more than 0 to 100;
X представляет собой любую группу из алкиленовых, алкениленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода;X represents any group of alkylene, alkenylene or arylene groups containing 1-10 carbon atoms;
Y представляет собой анионную группу;Y represents an anionic group;
М представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле; иM represents a cation or cationic group to ensure balance of charges in the formula; And
а представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности М.a represents the absolute value of valency Y, and b represents the absolute value of valency M.
Согласно одному варианту осуществления R1 предпочтительно представляет собой любую группу из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородов С1-С50; предпочтительнее любую группу из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородов С1-С30; и гетероатом предпочтительно представляет собой N и/или S.In one embodiment, R 1 preferably represents any group of C 1 -C 50 alkyl, alkenyl, aryl or polycyclic aromatic hydrocarbons; preferably any group of alkyl, alkenyl, aryl or polycyclic aromatic hydrocarbons C 1 -C 30 ; and the heteroatom is preferably N and/or S.
Согласно одному варианту осуществления L1 и L2 представляют собой по меньшей мере группы, независимо и предпочтительно выбранные из группы, которую составляют - NR6-, -S- и -X1-R5-X2-, причем X1 и X2 независимо и предпочтительно выбраны из NR6 или S, R5 предпочтительно представляет собой любую группу, выбранную из алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп С0-С10, и R6 предпочтительно выбрана из Н или алкильных групп С1-С4; при этом, когда R5 предпочтительно выбрана из С0, это означает, что существует непосредственная связь -Х1-Х2-.In one embodiment, L 1 and L 2 are at least groups independently and preferably selected from the group consisting of -NR 6 -, -S- and -X 1 -R 5 -X 2 -, wherein X 1 and X 2 are independently and preferably selected from NR 6 or S, R 5 is preferably any group selected from C 0 -C 10 alkylene, alkenylene and arylene groups, and R 6 is preferably selected from H or C 1 -C 4 alkyl groups; however, when R 5 is preferably selected from C 0 , this means that there is a direct bond -X 1 -X 2 -.
Согласно одному варианту осуществления R5 предпочтительнее представляет собой любую группу, выбранную из алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп С0-С6, и R6 предпочтительнее выбрана из Н.In one embodiment, R5 is preferably any group selected from alkylene, alkenylene and arylene C0 - C6 groups, and R6 is more preferably selected from H.
Согласно одному варианту осуществления степени полимеризации х, у и z алкоксильных групп независимо представляют собой любые числа от 1 до 100, и предпочтительно представляют собой любые числа от 1 до 50.In one embodiment, the degrees of polymerization x, y, and z of the alkoxy groups are independently any number from 1 to 100, and preferably are any number from 1 to 50.
Согласно одному варианту осуществления X предпочтительно представляет собой любую группу из алкиленовых групп, алкениленовых групп и ариленовых групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода.In one embodiment, X is preferably any of alkylene groups, alkenylene groups and arylene groups containing from 1 to 6 carbon atoms.
Согласно одному варианту осуществления анионная группа Y предпочтительно представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной групп, предпочтительнее по меньшей мере одну группу из карбоксилатной или сульфонатной группы.In one embodiment, the anionic group Y is preferably at least one of a carboxylate, sulfonate, sulfate or phosphate group, more preferably at least one of a carboxylate or sulfonate group.
Согласно одному варианту осуществления М предпочтительно представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла и катион аммония; и предпочтительнее по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют Na+, K+, Mg2+, Са2+и NH4 +.In one embodiment, M preferably represents at least one cation selected from the group consisting of an alkali metal cation, an alkaline earth metal cation and an ammonium cation; and preferably at least one cation selected from the group consisting of Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ and NH 4 + .
Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) присутствуют две или более одинаковых или различных соединительных групп L, и при этом по меньшей мере одна группа Poly расположена между двумя соединительными группами L.According to one embodiment, two or more identical or different L connecting groups are present in formula (I), and at least one Poly group is located between the two L connecting groups.
Согласно одному варианту осуществления в каждой из групп Poly по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из этиленовых групп, по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из пропиленовых или изопропиленовых групп, и по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из бутиленовых, втор-бутиленовых, изобутиленовых или трет-бутиленовых групп.In one embodiment, in each of the Poly groups, at least some of the Ru groups in the Poly groups are selected from ethylene groups, at least some of the Ru groups in the Poly groups are selected from propylene or isopropylene groups, and at least some of the Ru groups in Poly groups are selected from butylene, sec-butylene, isobutylene or tert-butylene groups.
Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) присутствуют по меньшей мере две соединительных группы L, причем по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом N, и при этом по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом S.In one embodiment, at least two L linking groups are present in formula (I), wherein at least some of the L groups contain an N heteroatom, and wherein at least some of the L groups contain an S heteroatom.
Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) группа Poly, расположенная на стороне R1, содержит больше атомов углерода, чем группа Poly, расположенная на стороне X.According to one embodiment, in formula (I), the Poly group located on the R1 side contains more carbon atoms than the Poly group located on the X side.
Для решения второй технической проблемы согласно настоящему изобретению предложен способ получения содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира с применением любого из представленных выше технических решений, причем в способе предусмотрены следующие стадии:To solve the second technical problem, the present invention provides a method for producing a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant using any of the above technical solutions, the method comprising the following steps:
a) осуществление реакции алкоксилирования с участием инициатора, этиленоксида, пропиленоксида и бутиленоксида в присутствии катализатора с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира; при этом инициатор представляет собой любое соединение из алкилового спирта, алкенилового спирта, алкилфенола и полициклического ароматического фенола С1-С50;a) carrying out an alkoxylation reaction involving an initiator, ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide in the presence of a catalyst to produce a nonionic polyalkoxyether surfactant; wherein the initiator is any compound of alkyl alcohol, alkenyl alcohol, alkylphenol and polycyclic aromatic phenol C 1 -C 50 ;
b) осуществление реакции неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (а), с органическим аминным реагентом или тиоловым реагентом с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, содержащего гетероатомы N и/или S; иb) reacting the polyalkoxyether nonionic surfactant obtained in step (a) with an organic amine reagent or a thiol reagent to produce a polyalkoxyether nonionic surfactant containing N and/or S heteroatoms; And
c) осуществление реакции сульфонирования или карбоксилирования с участием содержащего гетероатомы неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (b), и сульфонирующего реагента или карбоксилирующего реагента с последующей нейтрализацией и получением анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира.c) carrying out a sulfonation or carboxylation reaction involving the heteroatom-containing nonionic polyalkoxyether surfactant obtained in step (b) and a sulfonating reagent or carboxylating reagent, followed by neutralization to obtain an anionic nonionic polyalkoxyether surfactant .
Согласно одному варианту осуществления реакцию алкоксилирования предпочтительно осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет от 140 до 200°С, и давление реакции составляет от 0 до 5 МПа; молярное соотношение инициатора и этиленоксида, пропиленоксида или бутиленоксида составляет предпочтительно 1:(1-50); и катализатор предпочтительно представляет собой гидроксид щелочного металла, биметаллический простополиэфирный катализатор (DMC) или фосфазеновый катализатор, предпочтительно присутствующий в количестве, составляющем от 0,001 до 2,0% по отношению к инициатору.According to one embodiment, the alkoxylation reaction is preferably carried out under the following conditions: the reaction temperature is from 140 to 200°C, and the reaction pressure is from 0 to 5 MPa; the molar ratio of initiator to ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide is preferably 1:(1-50); and the catalyst is preferably an alkali metal hydroxide, a bimetallic polyether catalyst (DMC) or a phosphazene catalyst, preferably present in an amount of from 0.001 to 2.0% relative to the initiator.
Согласно одному варианту осуществления стадию (b) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительно от 100 до 300°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительно от 0 до 5 МПа, предпочтительно в течение от 1 до 10 часов.According to one embodiment, step (b) is carried out at a reaction temperature of preferably from 100 to 300° C. and a reaction pressure of preferably from 0 to 5 MPa, preferably for 1 to 10 hours.
Согласно одному варианту осуществления реакцию сульфонирования или карбоксилирования осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительно от 80 до 200°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительно от 0 до 3 МПа, предпочтительно в течение от 1 до 10 часов.According to one embodiment, the sulfonation or carboxylation reaction is carried out at a reaction temperature of preferably 80 to 200° C. and a reaction pressure of preferably 0 to 3 MPa, preferably for 1 to 10 hours.
Согласно одному варианту осуществления реакцию алкоксилирования осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее от 140 до 200°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительнее от 0,1 до 2,0 МПа; стадию (b) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее 150-250°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительнее 0,5-3 МПа; и стадию с) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее от 50 до 100°С, предпочтительнее в течение от 0,5 до 5 часов.According to one embodiment, the alkoxylation reaction is carried out at a reaction temperature, preferably from 140 to 200°C, and a reaction pressure, preferably from 0.1 to 2.0 MPa; step (b) is carried out at a reaction temperature preferably 150-250°C and a reaction pressure preferably 0.5-3 MPa; and step c) is carried out at a reaction temperature preferably from 50 to 100°C, preferably for from 0.5 to 5 hours.
Согласно одному варианту осуществления сульфонирующее вещество может представлять собой одно из разнообразных типов сульфонирующих веществ, которые обычно находят применение в технике, таких как галогенированные сульфоновые кислоты и/или соответствующие соли, в том числе, например, но без ограничения, хлоргексилсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), п-хлорбензолсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), 3-хлор-2-гидроксипропансульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), 1-хлор-2-бутенсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль) и т.д.; при этом карбоксилирующее вещество может представлять собой одно из разнообразных типов карбоксилирующих веществ, которые обычно находят применение в технике, таких как галогенированные карбоновые кислоты и/или соответствующие соли, в том числе, например, но без ограничения, хлоруксусная кислота (или соответствующая натриевая соль).In one embodiment, the sulfonating agent may be one of the various types of sulfonating agents commonly found in the art, such as halogenated sulfonic acids and/or corresponding salts, including, for example, but not limited to, chlorhexyl sulfonic acid (or the corresponding sodium salt), p-chlorobenzenesulfonic acid (or the corresponding sodium salt), 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonic acid (or the corresponding sodium salt), 1-chloro-2-butenesulfonic acid (or the corresponding sodium salt), etc.; wherein the carboxylating agent may be one of the various types of carboxylating agents commonly found in the art, such as halogenated carboxylic acids and/or corresponding salts, including, for example, but not limited to, chloroacetic acid (or the corresponding sodium salt) .
Для решения третьей технической проблемы согласно настоящему изобретению предложено применение содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира в соответствии с любым из предшествующих технических решений, позволяющих решить одну из технических проблем.To solve the third technical problem, the present invention proposes the use of a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant in accordance with any of the previous technical solutions to solve one of the technical problems.
Согласно одному варианту осуществления применение не ограничивается определенным образом, например, но представляет собой, но без ограничения, применение в технологиях повышении нефтегазоотдачи, таких как подземное введение водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению в целях повышения добычи нефти и природного газа, при этом поверхностно-активное вещество может находить применение в концентрации, составляющей 0,01 мас. % или более, предпочтительно 0,05 мас. % или более и предпочтительнее от 0,05 до 1 мас. %.In one embodiment, the use is not particularly limited, such as, but not limited to, use in enhanced oil and gas recovery technologies, such as the underground injection of an aqueous solution containing a surfactant according to the present invention for the purpose of enhancing oil and natural gas production, in this case, the surfactant can be used in a concentration of 0.01 wt. % or more, preferably 0.05 wt. % or more and preferably from 0.05 to 1 wt. %.
Содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира согласно настоящему изобретению усиливает взаимодействие между поверхностно-активным веществом и компонентами добываемой нефти посредством введения гетероатомов, алкоксильных групп и цепочечного фрагмента, таким образом, что поверхностно-активное вещество проявляет повышенную эмульгирующую способность и может лучше солюбилизировать добываемую нефть; при этом существует хорошая способность нефтяного промывания, и в результате этого повышается эффективность добычи.The heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant of the present invention enhances the interaction between the surfactant and components of the produced oil by introducing heteroatoms, alkoxy groups and chain moiety, such that the surfactant exhibits increased emulsifying ability and can better solubilize produced oil; At the same time, there is good oil flushing ability, and as a result, production efficiency is increased.
Содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира имеет следующие преимущества, когда оно находит применение в композиции поверхностно-активных веществ для третичных технологий нефтедобычи.The heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant has the following advantages when used in surfactant compositions for tertiary oil recovery technologies.
(1) Поверхностно-активное вещество проявляет высокую межфазную активность и сильную эмульгирующую способность. Когда концентрация составляет более чем 0,05%, сверхнизкое натяжение на поверхности раздела фаз, составляющее от 10-4 до 10-3 мН/м, может быть создано с участием добываемой нефти, и параметр солюбилизации составляет 12 или более.(1) The surfactant exhibits high interfacial activity and strong emulsifying ability. When the concentration is more than 0.05%, ultra-low interfacial tension of 10 -4 to 10 -3 mN/m can be generated by the produced oil, and the solubilization parameter is 12 or more.
(2) Поверхностно-активное вещество проявляет высокую термическую и солевую устойчивость. Поскольку поверхностно-активное вещество содержит неионогенные группы, такие как ВО, РО, ЕО и т.п., солеустойчивость поверхностно-активного вещества, очевидным образом, повышается; и при этом различные функциональные группы соединяются посредством связей С-С или связей С-О, таким образом, что оказывается высокой гидротермическая устойчивость.(2) The surfactant exhibits high thermal and salt stability. Since the surfactant contains nonionic groups such as BO, PO, EO and the like, the salt resistance of the surfactant is obviously improved; and wherein various functional groups are connected through C-C bonds or C-O bonds, such that hydrothermal stability is high.
(3) Группа R1, соединенная с алкоксильной группой, может представлять собой любую из алифатических групп и ароматических групп С1-С50, и поверхностно-активное вещество отличается широким выбором источников исходных материалов и низкой стоимостью получения.(3) The R 1 group connected to the alkoxy group may be any of an aliphatic group and a C 1 to C 50 aromatic group, and the surfactant is characterized by a wide variety of raw material sources and low production cost.
Согласно настоящему изобретению термин «анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество» означает поверхностно-активное вещество, одновременно содержащее в своей структуре анионный сегмент и неионогенный сегмент, что хорошо известно в технике.According to the present invention, the term “anionic-nonionic surfactant” means a surfactant that simultaneously contains an anionic segment and a nonionic segment in its structure, which is well known in the art.
По сравнению с предшествующим уровнем техники содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира проявляет улучшенную эмульгирующую способность и повышенную межфазную активность, при этом параметр солюбилизации поверхностно-активного вещества по отношению к добываемой нефти может составлять 18 или более, натяжение на поверхности раздела фаз может составлять 10-4 мН/м, степень нефтеотдачи может быть увеличена на 15% или более, и могут быть достигнуты улучшенные технические эффекты.Compared with the prior art, the heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant exhibits improved emulsifying ability and increased interfacial activity, and the solubilization parameter of the surfactant with respect to the produced oil can be 18 or more, surface tension The phase separation can be 10 -4 mN/m, the oil recovery rate can be increased by 15% or more, and improved technical effects can be achieved.
Краткое описание фигурBrief description of the figures
На фиг. 1 представлена технологическая схема эксперимента по принудительному вытеснению, которое находит применение согласно настоящему изобретению.In fig. 1 shows a flow diagram of a forced displacement experiment that is used according to the present invention.
На фиг. 2 представлен инфракрасный спектр содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного согласно примеру 3 настоящего изобретения; здесь при 3285 см-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям связи N-H; при 3235 см-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям метальной и метиленовой групп; при 1545 см-1 присутствует пик, соответствующий скелетным колебаниям ароматического кольца; при 1383 см-1 и 1442 см-1 присутствуют пики, соответствующие деформационным колебаниям метальной и метиленовой групп; при 1296 см-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям простоэфирной связи; при 1040 см-1 присутствует пик, соответствующий деформационным колебаниям связи C-N; и в диапазоне 700-900 см-1 присутствуют пики, соответствующие валентным колебаниям ароматического кольца.In fig. 2 shows the infrared spectrum of a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant prepared according to Example 3 of the present invention; here at 3285 cm -1 there is a peak corresponding to the stretching vibrations of the NH bond; at 3235 cm -1 there is a peak corresponding to the stretching vibrations of the methyl and methylene groups; at 1545 cm -1 there is a peak corresponding to skeletal vibrations of the aromatic ring; at 1383 cm -1 and 1442 cm -1 there are peaks corresponding to bending vibrations of the methyl and methylene groups; at 1296 cm -1 there is a peak corresponding to the stretching vibrations of the ether bond; at 1040 cm -1 there is a peak corresponding to bending vibrations of the CN bond; and in the range of 700-900 cm -1 there are peaks corresponding to stretching vibrations of the aromatic ring.
На фиг. 3 представлен спектр ЯМР содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного согласно примеру 3 настоящего изобретения и представляющего собой следующее соединение.In fig. 3 shows the NMR spectrum of the heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant prepared according to Example 3 of the present invention, which is the following compound.
На фиг. 4 представлен график натяжения на поверхности раздела фаз (IFT) содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, которое было получено согласно примеру 3 настоящего изобретения и исследовано в описанных ниже условиях.In fig. 4 is a graph of the interfacial tension (IFT) of a heteroatom-containing anionic-nonionic polyalkoxyether surfactant that was prepared according to Example 3 of the present invention and tested under the conditions described below.
Концентрация поверхностно-активного вещества: 0,3 мас. %.Surfactant concentration: 0.3 wt. %.
Синяя кривая при 90°С: степень минерализации 35000 мг/л, концентрация двухзарядных ионов 1000 мг/л, плотность добываемой нефти по шкале Американского института нефти (API) 25 (0.904 г/мл).Blue curve at 90°C: degree of mineralization 35000 mg/l, concentration of doubly charged ions 1000 mg/l, density of produced oil according to the American Petroleum Institute (API) scale 25 (0.904 g/ml).
Красная кривая при 120°С: степень минерализации 300000 мг/л, концентрация двухзарядных ионов 1000 мг/л, плотность добываемой нефти по API 18 (0.946 г/мл).Red curve at 120°C: degree of mineralization 300,000 mg/l, concentration of doubly charged ions 1000 mg/l, density of produced oil according to API 18 (0.946 g/ml).
Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретенияDetailed Disclosure of Embodiments of the Present Invention
Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими примерами.The present invention is further illustrated by the following examples.
Пример 1. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиэфиркарбоксилат натрияExample 1. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is sodium phenol polyether carboxylate
Определенное количество фенола и KOH в количестве, составляющем 1% по отношению к массе фенола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 200°С, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 2,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли вычисленное количество гидразингидрата и осуществляли реакцию в течение одного часа при температуре 100°С и давлении 5 МПа. Затем температуру повышали до 180°С, непрерывно и медленно добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли гидразингидрат и осуществляли реакцию при температуре 100°С в течение 10 часов. Температуру снова повышали до 150°С, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиоксибутиленполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир с различными степенями полимеризации.A certain amount of phenol and KOH in an amount of 1% relative to the mass of phenol was added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 80-90°C while stirring, the vacuum system was turned on, dehydration was carried out for one hour, then purging with nitrogen was carried out 3-4 times to displace air from the system. The reaction temperature was raised to 200° C., then a measured amount of butylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was adjusted to below 2.0 MPa to effect the ether formation reaction. After this reaction step was completed, the calculated amount of hydrazine hydrate was added and the reaction was carried out for one hour at a temperature of 100°C and a pressure of 5 MPa. Then the temperature was raised to 180°C, the calculated amount of propylene oxide was continuously and slowly added, and after the reaction was completed, hydrazine hydrate was added again and the reaction was carried out at a temperature of 100°C for 10 hours. The temperature was raised again to 150° C. and the calculated amount of ethylene oxide was again added to form the ether until the reaction was complete (the reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to produce a nonionic surfactant which was phenol polyoxybutylene polyoxypropylene polyoxyethylene ether with varying degrees of polymerization.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 80°С, медленно добавляли хлорацетат натрия, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиэфиркарбоксилат натрия. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at 60°C for 2 hours, heated to 80°C, sodium chloroacetate was slowly added, the reaction was continued for 5 hours after after the addition was completed, and post-processing was carried out to obtain a nitrogen heteroatom-containing anionic-nonionic surfactant, sodium phenol polyether carboxylate. The structure is presented in Table 1.
Пример 2. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфирсульфонат кальцияExample 2. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is calcium nonylphenol polyethersulfonate
Определенное количество нонилфенола и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе нонилфенола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы.A certain amount of nonylphenol and KOH in an amount of 0.5% relative to the weight of nonylphenol was added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 80-90°C while stirring, the vacuum system was turned on, dehydration was carried out for one hour , then 3-4 times purging with nitrogen was carried out to displace air from the system.
Температуру реакции повышали до 170°С, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли этилендиамин и осуществляли реакцию при температуре 150°С и давлении 4 МПа в течение 8 часов. Затем медленно добавляли вычисленное количество бутиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли этилендиамин и осуществляли реакцию при температуре 150°С и давлении 4 МПа в течение 8 часов. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфир.The reaction temperature was raised to 170° C., then a measured amount of propylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was adjusted to below 0.60 MPa to effect the ether formation reaction. After this reaction step was completed, ethylenediamine was added and the reaction was carried out at a temperature of 150°C and a pressure of 4 MPa for 8 hours. Then, the calculated amount of butylene oxide was slowly added, and after the reaction was completed, ethylenediamine was added again and the reaction was carried out at a temperature of 150° C. and a pressure of 4 MPa for 8 hours. Finally, the calculated amount of ethylene oxide was added again to form the ether until the reaction was complete (reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to obtain a nonionic surfactant, nonylphenol polyether.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлоргексилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и затем добавляли хлорид кальция для ионного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфирсульфонат кальция. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at 60°C for 2 hours, heated to 90°C, sodium chlorhexyl sulfonate was slowly added dropwise, the reaction was continued for 5 hours after the addition was completed, and then calcium chloride was added for ion exchange to obtain a nitrogen heteroatom-containing anionic-nonionic surfactant of calcium nonylphenol polyethersulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 3. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат аммонияExample 3. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is ammonium dodecylnaphthalene polyetherbenzenesulfonate
Определенное количество додецилнафтола и KOH в количестве, составляющем 2,0% по отношению к массе додецилнафтола, а также 30 частей на миллион фосфазена в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 180°С, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли пропилендиамин, и осуществляли реакцию при температуре 250°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Затем медленно добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли пропилендиамин для реакции аммонизации. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира при температуре 150°С до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и не прореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфир.A certain amount of dodecylnaphthol and KOH in an amount of 2.0% relative to the weight of dodecylnaphthol, as well as 30 ppm phosphazene as a catalyst were added to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 80-90 ° C while stirring, the vacuum system was turned on , dehydration was carried out for one hour, then purging with nitrogen was carried out 3-4 times to displace air from the system. The reaction temperature was raised to 180° C., then a measured amount of butylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was adjusted to below 0.60 MPa to effect the ether formation reaction. After this reaction step was completed, propylenediamine was added and the reaction was carried out at a temperature of 250°C and a pressure of 2 MPa for 6 hours. The calculated amount of propylene oxide was then slowly added, and after the reaction was complete, propylene diamine was added again for the ammoniation reaction. Finally, the calculated amount of ethylene oxide was added again to form the ether at 150° C. until the reaction was completed (the reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to obtain a nonionic surfactant, dodecylnaphthalene polyether.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 200°С, добавляли п-хлорбензолсульфонат натрия, реакцию продолжали до полного превращения исходных материалов, и осуществляли последующую обработку аммонийного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат аммония. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and a two-fold molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at a temperature of 60°C for 2 hours, heated to a temperature of 200°C, sodium p-chlorobenzenesulfonate was added, the reaction was continued until complete conversion of the starting materials materials, and carried out subsequent ammonium exchange processing to obtain an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is ammonium dodecylnaphthalene polyether benzene sulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 4. Синтез анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы S и N метоксиполиэфиркарбоксилат магнияExample 4. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant representing magnesium methoxypolyethercarboxylate containing heteroatoms S and N
Определенное количество метанола и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе метанола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 140°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество этиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, медленно и непрерывно добавляли 1,3-пропандитиол, и осуществляли реакцию при температуре 180°С и давлении 2 МПа в течение 5 часов. Затем добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и осуществляли реакцию в течение 4 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли вычисленное количество парафенилендиамина и осуществляли реакцию при температуре 280°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество бутиленоксида и снова нагревали до температуры 200°С в течение реакции образования простого эфира до завершения реакции, с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащее гетероатомы метоксиполиэфир.A specified amount of methanol and KOH in an amount of 0.5% by weight of methanol was added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 140°C while stirring, then a measured amount of ethylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was set to level below 1.0 MPa to carry out the ether formation reaction. After this reaction step was completed, 1,3-propanedithiol was slowly and continuously added, and the reaction was carried out at a temperature of 180° C. and a pressure of 2 MPa for 5 hours. The calculated amount of propylene oxide was then added and the reaction was carried out for 4 hours. After the reaction was completed, the calculated amount of paraphenylenediamine was added and the reaction was carried out at a temperature of 280°C and a pressure of 2 MPa for 6 hours. Finally, the calculated amount of butylene oxide was added and again heated to a temperature of 200° C. during the ether formation reaction until the reaction was complete to obtain a heteroatom-containing methoxy polyether nonionic surfactant.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлорацетат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и затем добавляли MgCl2 для ионного обмена с получением анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы и N метоксиполиэфиркарбоксилат магния. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at 60°C for 2 hours, heated to 90°C, sodium chloroacetate was slowly added dropwise, the reaction was continued for 5 hours after the addition was completed, and then MgCl 2 was added for ion exchange to obtain an anionic-nonionic surfactant containing heteroatoms and N methoxy polyether carboxylate of magnesium. The structure is presented in Table 1.
Пример 5. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой натрий 2-метилбензилполиэфирсульфонатExample 5. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is sodium 2-methylbenzylpolyethersulfonate
Определенное количество 2-метилбензилового спирта и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе 2-метилбензилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 200°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 150°С, добавляли вычисленное количество этиленоксида, и после того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество бутиленоксида для реакции образования простого эфира, снова выдерживали до завершения реакции с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы азота 2-метилбензилполиэфир.A certain amount of 2-methylbenzyl alcohol and KOH in an amount of 0.5% based on the weight of 2-methylbenzyl alcohol were added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 170°C while stirring, then a measured amount of propylene oxide was slowly added , and the reaction pressure was set below 1.0 MPa to carry out the ether formation reaction. After this reaction step was completed, p-phenylenediamine was added, heated to 200° C. and reacted for 6 hours. The temperature was then lowered to 150°C, the calculated amount of ethylene oxide was added, and after the reaction was complete, ethylenediamine was added, heated again to 180°C, and the reaction was carried out for 4 hours. Finally, the calculated amount of butylene oxide was added to form the ether and again allowed to react until the reaction was complete to produce a nonionic surfactant, nitrogen heteroatom-containing 2-methylbenzyl polyether.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 80°С, натрий 3-хлор-2-гидрокси-пропансульфонат медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой 2-метилбензилполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, basified at 60°C for 2 hours, heated to 80°C, sodium 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate was slowly added in a dropwise mode, the reaction was continued for 5 hours after the addition was completed, and post-processing was carried out to obtain an anionic-nonionic surfactant containing heteroatoms of nitrogen, which is sodium 2-methylbenzylpolyethersulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 6. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрияExample 6. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is sodium cis-9-octadecenoloxypolyethersulfonate
Определенное количество олеилового спирта (цис-9-октадеценол) и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе олеилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 250°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 170°С, добавляли вычисленное количество пропиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до температуры 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира и снова выдерживали до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир.A certain amount of oleyl alcohol (cis-9-octadecenol) and KOH in an amount of 0.5% relative to the weight of oleyl alcohol were added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 170°C while stirring, then slowly added a measured amount of butylene oxide, and the reaction pressure was set below 1.0 MPa to carry out the ether formation reaction. After this reaction step was completed, p-phenylenediamine was added, heated to 250° C. and reacted for 6 hours. Then the temperature was reduced to 170°C, the calculated amount of propylene oxide was added and the reaction was carried out for 5 hours. After the reaction was completed, ethylenediamine was added, heated again to a temperature of 180°C and the reaction was carried out for 4 hours. Finally, the calculated amount of ethylene oxide was added to form the ether and again allowed to complete the reaction (reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to produce a nonionic polyether surfactant.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, 2-хлорэтилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, basified at 60°C for 2 hours, heated to 90°C, sodium 2-chloroethyl sulfonate was slowly added dropwise, the reaction was continued within 5 hours after the addition was completed, and post-processing was carried out to obtain a nitrogen heteroatom-containing anionic-nonionic surfactant, which is sodium cis-9-octadecenoloxypolyethersulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 7. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простополиэфиркарбоксилат натрия с длинной углеродной цепьюExample 7. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is a long carbon chain sodium polyether carboxylate
Определенное количество C30H61OH и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе С30Н61ОН, а также 0,01% биметаллического простополиэфирного катализатора (DMC) в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 200°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 170°С, добавляли вычисленное количество пропиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до температуры 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, температуру снижали до 150°С и снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли, с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир с длинной углеродной цепью.A certain amount of C 30 H 61 OH and KOH in an amount of 0.5% based on the weight of C 30 H 61 OH, as well as 0.01% of a bimetallic polyether catalyst (DMC) as a catalyst were added to the polymerization reactor, the system was heated to temperature of 200°C while stirring, then a measured amount of butylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was set to below 1.0 MPa to carry out the ether formation reaction. After this reaction step was completed, p-phenylenediamine was added and the reaction was carried out for 6 hours. Then the temperature was reduced to 170°C, the calculated amount of propylene oxide was added and the reaction was carried out for 5 hours. After the reaction was completed, ethylenediamine was added, heated again to a temperature of 180°C and the reaction was carried out for 4 hours. Finally, the temperature was reduced to 150°C and the calculated amount of ethylene oxide was added again to form the ether until the reaction was complete (the reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to produce a long carbon chain polyether nonionic surfactant.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлорацетат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простополиэфиркарбоксилат натрия с длинной углеродной цепью. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at 60°C for 2 hours, heated to 90°C, sodium chloroacetate was slowly added dropwise, the reaction was continued for 5 hours after the addition was completed, and post-processing was carried out to obtain a long carbon chain sodium polyether carboxylate anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms. The structure is presented in Table 1.
Пример 8. Синтез содержащего гетероатомы азота додецилнафталинполиэфирбензолсульфоната аммонияExample 8. Synthesis of ammonium dodecylnaphthalene polyetherbenzenesulfonate containing nitrogen heteroatoms
Определенное количество додецилнафтола и KOH в количестве, составляющем 2,0% по отношению к массе додецилнафтола, а также 30 частей на миллион фосфазена в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 160°С, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, пропилендиамин добавляли и осуществляли реакцию при температуре 250°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Затем добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли пропилендиамин для реакции аммонизации. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира при температуре 150°С, снова выдерживали до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфир.A certain amount of dodecylnaphthol and KOH in an amount of 2.0% relative to the weight of dodecylnaphthol, as well as 30 ppm phosphazene as a catalyst were added to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 80-90 ° C while stirring, the vacuum system was turned on , dehydration was carried out for one hour, then purging with nitrogen was carried out 3-4 times to displace air from the system. The reaction temperature was raised to 160° C., then a measured amount of propylene oxide was slowly added, and the reaction pressure was adjusted to below 0.60 MPa to effect the ether formation reaction. After this reaction step was completed, propylenediamine was added and the reaction was carried out at a temperature of 250°C and a pressure of 2 MPa for 6 hours. The calculated amount of propylene oxide was then added and after the reaction was completed, propylene diamine was added again for the ammoniation reaction. Finally, the calculated amount of ethylene oxide was added again for the ether formation reaction at a temperature of 150°C, again held until the reaction was completed (the reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted ethylene oxide was removed to obtain a nonionic surfactant, dodecylnaphthalene polyether.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 200°С, добавляли п-хлорбензолсульфонат натрия, реакцию продолжали до полного превращения исходных материалов с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and a two-fold molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, made alkaline at a temperature of 60°C for 2 hours, heated to a temperature of 200°C, sodium p-chlorobenzenesulfonate was added, the reaction was continued until complete conversion of the starting materials materials to obtain an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, which is sodium dodecylnaphthalene polyetherbenzenesulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 9. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат аммонияExample 9. Synthesis of an anionic-nonionic surfactant containing nitrogen heteroatoms, representing ammonium cis-9-octadecenoloxypolyethersulfonate
Определенное количество олеилового спирта (цис-9-октадеценол) и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе олеилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 280°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 150°С, и добавляли вычисленное количество бутиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов, снова выдерживали до завершения реакции образования простого эфира (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший бутиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир.A certain amount of oleyl alcohol (cis-9-octadecenol) and KOH in an amount of 0.5% relative to the weight of oleyl alcohol were added as a catalyst to the polymerization reactor, the system was heated to a temperature of 170°C while stirring, then slowly added the amount of butylene oxide was measured, and the reaction pressure was set to below 1.0 MPa to carry out the ether formation reaction. After this reaction step was completed, p-phenylenediamine was added, heated to 280° C. and reacted for 6 hours. The temperature was then lowered to 150° C. and the calculated amount of butylene oxide was added and reacted for 5 hours, again held until the ether formation reaction was completed (reaction pressure remained constant). The system was purged with nitrogen and unreacted butylene oxide was removed to produce a nonionic polyether surfactant.
Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, 2-хлорэтилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку для аммонийного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.The product obtained as described above and two times the molar amount of potassium hydroxide were added to the reactor, stirred, basified at 60°C for 2 hours, heated to 90°C, sodium 2-chloroethyl sulfonate was slowly added dropwise, the reaction was continued within 5 hours after the addition was completed, and post-treatment for ammonium exchange was carried out to obtain a nitrogen heteroatom-containing anionic-nonionic surfactant, which is sodium cis-9-octadecenoloxypolyethersulfonate. The structure is presented in Table 1.
Пример 10. Исследование эмульгирующих свойств поверхностно-активного веществаExample 10. Study of the emulsifying properties of a surfactant
Фазовое исследование было осуществлено с применением метода согласно стандарту 113313 Общества инженеров-нефтяников (SPE) для вычисления эмульгирующей способности. В данном методе предусмотрены, в основном, следующие стадии: помещение водного раствора поверхностно-активного вещества желательного объема и концентрации в стеклянную пробирку и последующее добавление добываемой нефти в раствор при объемном соотношении воды и нефти (WOR), составляющем приблизительно 1,0. Пробирку герметизировали, а затем ее содержимое перемешивали. После этого полученную смесь помещали в металлическую ванну, нагревали до заданной температуры и периодически осуществляли перемешивание таким образом, чтобы усилить массоперенос между фазами. Равновесие считалось достигнутым, когда переставало изменяться визуально определяемое положение поверхности раздела фаз. Эмульгирующую способность выражали, используя параметр солюбилизации SP, который представлял собой объем или массу воды, солюбилизированной с применением единицы объема или массы поверхностно-активного вещества в составе нефти, или объем или массу нефти, солюбилизированной с применением единицы объема или массы поверхностно-активного вещества в составе воды. Результат представлены в таблицах 2 и 3.The phase study was carried out using the Society of Petroleum Engineers (SPE) standard 113313 method for calculating emulsifying capacity. This method essentially involves the following steps: placing an aqueous surfactant solution of the desired volume and concentration in a glass test tube and then adding the produced oil to the solution at a water to oil volume ratio (WOR) of approximately 1.0. The test tube was sealed and then its contents were mixed. After this, the resulting mixture was placed in a metal bath, heated to a given temperature and stirred periodically in such a way as to enhance mass transfer between phases. Equilibrium was considered achieved when the visually determined position of the phase interface ceased to change. Emulsifying capacity was expressed using the solubilization parameter SP, which was the volume or mass of water solubilized using a unit volume or mass of surfactant in the oil, or the volume or mass of oil solubilized using a unit volume or mass of surfactant in the oil. composition of water. The results are presented in tables 2 and 3.
Пример 11. Исследование межфазовых свойств поверхностно-активного веществаExample 11. Study of interphase properties of surfactant
Изменение натяжения на поверхности раздела фаз между раствором 0,3 мас. % поверхностно-активного вещества и добываемой нефти было измерено с применением межфазного тензиометра вращающейся капли ТХ-500С или Dataphysics SVT20 в условиях температуры нефтяного пласта при скорости вращения 5000 об/мин до исчезновения равновесия нефтяных капель. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.Change in tension at the interface between a solution of 0.3 wt. % surfactant and oil produced were measured using an interfacial spinning drop tensiometer TX-500C or a Dataphysics SVT20 at oil reservoir temperature conditions at a rotation speed of 5000 rpm until the oil drops were no longer in equilibrium. The results are presented in Tables 2 and 3.
Пример 12. Исследование нефтяных промьшочных свойств поверхностно-активного веществаExample 12. Study of petroleum industrial properties of surfactant
Определенное количество нефти и песка при массовом соотношении нефти и песка, составляющем 1:4, выдерживали в условиях температуры нефтяного пласта в течение 10 суток, и в процессе этого выдерживания осуществляли перемешивание в течение 5 минут каждые два часа. После этого 5 г выдержанной смеси нефти и песка равномерно перемешивали с раствором 0,3 мас. % поверхностно-активного вещества при массовом соотношении смеси нефти и песка и раствора, составляющем 1:10, а затем выдерживали в течение 48 часов в условиях температуры нефтяного пласта. Добываемую нефть экстрагировали из раствора с применением петролейного эфира, помещали заданный объем в колориметрическую трубку и осуществляли колориметрический анализ с применением спектрофотометра при длине волны 430 нм. Концентрация добываемой нефти в растворе поверхностно-активного вещества была вычислена с применением стандартной кривой. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.A certain amount of oil and sand with a mass ratio of oil to sand of 1:4 was kept at the temperature of the oil reservoir for 10 days, and during this conditioning, stirring was carried out for 5 minutes every two hours. After this, 5 g of the aged mixture of oil and sand was evenly mixed with a solution of 0.3 wt. % surfactant at a 1:10 oil/sand/mud weight ratio and then maintained for 48 hours at oil reservoir temperature conditions. The produced oil was extracted from solution using petroleum ether, a given volume was placed in a colorimetric tube and colorimetric analysis was carried out using a spectrophotometer at a wavelength of 430 nm. The concentration of produced oil in the surfactant solution was calculated using a standard curve. The results are presented in Tables 2 and 3.
Пример 13. Исследование свойства вытеснения нефти поверхностно-активного веществаExample 13 Study on Oil Displacement Property of Surfactant
Эффект вытеснения нефти физически моделировали с применением комплексной системы вытеснения нефти по методу SY/T6424-2000 исследования эксплуатационных характеристик для комплексной системы вытеснения нефти, и при этом смоделированный эксперимент по вытеснению нефти осуществляли в условиях температуры нефтяного пласта. Сначала в керн вводили воду до тех пор, пока не наблюдалось отсутствие добываемой нефти в вытекающем потоке, затем вводили композицию, содержащую поверхностно-активное вещество, в количестве 0,3 порового объема (PV), и после этого воду до тех пор, пока не наблюдалось отсутствие добываемой нефти в вытекающем потоке, и в результате этого вычисляли улучшение нефтеотдачи. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.The oil displacement effect was physically simulated using an integrated oil displacement system according to the SY/T6424-2000 performance study method for an integrated oil displacement system, and the simulated oil displacement experiment was carried out under oil reservoir temperature conditions. First, water was injected into the core until no produced oil was observed in the effluent, then a composition containing a surfactant was injected in an amount of 0.3 pore volume (PV), and then water until The absence of produced oil in the effluent was observed, and as a result, an improvement in oil recovery was calculated. The results are presented in Tables 2 and 3.
Сравнительный пример 1Comparative example 1
Поверхностно-активное вещество C30H61O(CH2CH2O)10CH2CH2COONa получали с применением способа согласно документу CN201210188897.6, осуществляли исследование свойств, и полученные результаты представлены в таблицах 2 и 3.The surfactant C 30 H 61 O(CH 2 CH 2 O) 10 CH 2 CH 2 COONa was prepared using the method according to document CN201210188897.6, the properties were studied, and the results obtained are presented in Tables 2 and 3.
Сравнительный пример 2Comparative example 2
Поверхностно-активное вещество C30H61O-(BO)8-(PO)12-(EO)30-SO3Na получали с применением способа согласно документу US 20110281779 А1, осуществляли исследование свойств, и полученные результаты представлены в таблицах 2 и 3.The surfactant C 30 H 61 O-(BO) 8 -(PO) 12 -(EO) 30 -SO 3 Na was prepared using the method according to the document US 20110281779 A1, the properties were studied, and the results obtained are presented in tables 2 and 3.
Композиция поверхностно-активных веществ, полученная в примере 3, была изготовлена в различных концентрациях, и в каждом случае было исследовано натяжение на поверхности раздела фаз нефти и воды с применением описанной выше добываемой нефти. Результаты представлены в таблице 3.The surfactant composition prepared in Example 3 was formulated at various concentrations, and in each case the oil/water interface tension was tested using the produced oil described above. The results are presented in Table 3.
Результаты продемонстрировали, что поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению проявляло высокую активность на поверхности раздела между фазами нефти и воды для исследованной загущенной нефти.The results demonstrated that the surfactant of the present invention exhibited high activity at the oil-water interface for the gelled oil tested.
Поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению было использовано для высокотемпературных и высокосоленых загущенных нефтяных пластов, было исследовано натяжение на поверхности раздела фаз нефти и воды с применением поверхностно-активных веществ, и результаты представлены в таблице 4.The surfactant of the present invention was used for high temperature and high salinity gelled oil reservoirs, the oil-water interface tension was investigated using surfactants, and the results are shown in Table 4.
Как можно видеть из результатов, представленных в таблицах 2, 3 и 4, поверхностно-активные вещества, полученные согласно настоящему изобретению, проявляли превосходные эксплуатационные характеристики. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили одновременное значительное улучшение эмульгирующей способности и способности нефтяного промывания и получили неожиданный эффект повышения коэффициента нефтеотдачи в сопоставлении со сравнительными примерами 1 и 2.As can be seen from the results presented in Tables 2, 3 and 4, the surfactants obtained according to the present invention exhibited excellent performance characteristics. The inventors of the present invention unexpectedly found a simultaneous significant improvement in emulsifying ability and oil washing ability and obtained an unexpected effect of increasing the oil recovery factor compared with Comparative Examples 1 and 2.
Claims (35)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911109924.4 | 2019-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812536C1 true RU2812536C1 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3451936A (en) * | 1965-04-24 | 1969-06-24 | Ledoga Spa | Surfactant compositions from active hydrogen organic compounds,fatty acid esters and alkylene oxides,and related manufacturing process |
| RU2065455C1 (en) * | 1994-04-27 | 1996-08-20 | Научно-исследовательский институт нефтепромысловой химии | Method of preparing demulsifier able to prevent asphaltene-resin-paraffin deposition and corrosion |
| RU2208020C2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии" | Ethylenediamine-based ethylene oxide/propylene oxide block copolymer as demulsifier for water-oil emulsion possessing corrosion-protection effect, and demulsifier based thereon |
| CN1702093A (en) * | 2004-05-27 | 2005-11-30 | 拜尔材料科学有限责任公司 | Polyether polyols containing pendant amine groups and a process for their preparation |
| US20110281779A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-11-17 | Basf Se | Novel Anionic Polyalkoxy Group Comprising Surfactants on Basis of Guerbet-Alcohols, Method of Manufacture and Use in Enhanced Oil Recovery (EOR) Applications |
| CN102492460A (en) * | 2011-12-21 | 2012-06-13 | 孙安顺 | Preparation method and application of crude oil low-temperature demulsifier |
| RU2564031C2 (en) * | 2010-03-02 | 2015-09-27 | Басф Се | Method of producing polyether alcohols |
| CN103554468B (en) * | 2013-10-31 | 2015-10-21 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | The preparation method of nonionic surfactant polyether polyol |
| CN104232030B (en) * | 2013-06-17 | 2017-10-27 | 中国石油化工股份有限公司 | Oil base drilling fluid emulsifying agent and preparation method thereof |
| RU2653537C2 (en) * | 2012-12-17 | 2018-05-11 | Басф Се | Process for preparing macromonomer |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3451936A (en) * | 1965-04-24 | 1969-06-24 | Ledoga Spa | Surfactant compositions from active hydrogen organic compounds,fatty acid esters and alkylene oxides,and related manufacturing process |
| RU2065455C1 (en) * | 1994-04-27 | 1996-08-20 | Научно-исследовательский институт нефтепромысловой химии | Method of preparing demulsifier able to prevent asphaltene-resin-paraffin deposition and corrosion |
| RU2208020C2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии" | Ethylenediamine-based ethylene oxide/propylene oxide block copolymer as demulsifier for water-oil emulsion possessing corrosion-protection effect, and demulsifier based thereon |
| CN1702093A (en) * | 2004-05-27 | 2005-11-30 | 拜尔材料科学有限责任公司 | Polyether polyols containing pendant amine groups and a process for their preparation |
| RU2564031C2 (en) * | 2010-03-02 | 2015-09-27 | Басф Се | Method of producing polyether alcohols |
| US20110281779A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-11-17 | Basf Se | Novel Anionic Polyalkoxy Group Comprising Surfactants on Basis of Guerbet-Alcohols, Method of Manufacture and Use in Enhanced Oil Recovery (EOR) Applications |
| CN102492460A (en) * | 2011-12-21 | 2012-06-13 | 孙安顺 | Preparation method and application of crude oil low-temperature demulsifier |
| RU2653537C2 (en) * | 2012-12-17 | 2018-05-11 | Басф Се | Process for preparing macromonomer |
| CN104232030B (en) * | 2013-06-17 | 2017-10-27 | 中国石油化工股份有限公司 | Oil base drilling fluid emulsifying agent and preparation method thereof |
| CN103554468B (en) * | 2013-10-31 | 2015-10-21 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | The preparation method of nonionic surfactant polyether polyol |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103965853B (en) | Combined surfactant and preparation method thereof | |
| CN102277146B (en) | Composition for improving recovery ratio substantially and preparation method thereof | |
| CN103740354B (en) | A surfactant composition used for tertiary oil recovery and a preparation method thereof | |
| RU2647554C2 (en) | Surfactant composition, production and use thereof | |
| CN103540303B (en) | Composite surfactant composition as well as preparation method thereof | |
| CN110423599B (en) | Bio-based anionic surfactant and preparation method and application thereof | |
| CN106866954A (en) | A kind of cation polyether reverse-phase emulsifier and preparation method thereof | |
| WO2015161812A1 (en) | Compounds, compositions thereof and methods for hydrocarbon extraction using the same | |
| CN102277148B (en) | Composition for improving recovery ratio of crude oil and preparation method thereof | |
| CN102278102A (en) | Novel binary oil driving method for high-temperature and high-salt oil reservoir | |
| CN102277147A (en) | Oil displacement method for high-temperature high-salt oil reservoir | |
| RU2812536C1 (en) | Surfactant and method of its production | |
| CN103031119A (en) | Sulfonate-containing anionic/nonionic surfactant composition and preparation method | |
| CN107828398A (en) | Efficient surfactant oil displacement composition and preparation method thereof | |
| CN111073621A (en) | Double-long-chain anionic-non-composite surfactant for oil displacement and preparation method thereof | |
| CN111087608B (en) | Oil-displacing surfactant and composition of alkyl phenol polyether bisbenzenesulfonate, and preparation method and application thereof | |
| CN113801316B (en) | Alkoxy block polyether sulfonate anionic surfactant and preparation method thereof | |
| CN104559990B (en) | Chemical flooding surface activator composition and its application | |
| CN111073622A (en) | Surfactant composition for improving recovery ratio and preparation method and application thereof | |
| CN114085171B (en) | Surfactant for natural gas hydrate clean fracturing fluid and preparation method thereof | |
| CN114315661B (en) | Aralkyl alcohol polyoxypropylene ether sulfate and preparation and application thereof | |
| CN103773346B (en) | Surfactant composition for high-efficiency displacement and preparation method of composition | |
| US20220403225A1 (en) | Surfactant and Preparation Method Therefor | |
| CN113881418B (en) | Alkylaniline polyether benzene sulfonate oil displacement surfactant and preparation method and application thereof | |
| CN111087601B (en) | Surfactant and composition for oil extraction and preparation method thereof |