[发明专利]一种油田用木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂及其制备方法

摘要

本发明公开了属于表面活性剂领域的一种油田用木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂的制备方法，该表面活性剂以木质素为原料，先经氧化、磺化生成氧化磺化木质素，再经烷基化反应合成木质素磺酸基甜菜碱，是一种两性表面活性剂。本发明采用的原料是造纸等行业的副产物，反应条件温和，不产生公害，制备的表面活性剂具有较好的表面活性，可作为无碱驱油剂用于三次采油中，在单独使用时能与大庆原油、新疆原油及华北原油形成<10^‑3mN/m的超低界面张力；是一种能够应用在油田、新型高效、成本低廉的含有磺酸基的木质素两性表面活性剂。

主权项

一种油田用木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂以木质素为原料，先与氧化试剂、磺化试剂反应，将亲水基团引入木质素的侧链上，即先合成氧化磺化木质素，然后再通过烷基化反应将高级脂肪胺也就是亲油基引入到木质素分子中，即可得到木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂，具体采用如下步骤：1)木质素与氧化试剂、磺化试剂反应，得到氧化磺化木质素；2)氧化磺化木质素经烷基化反应制备木质素磺酸基甜菜碱，即是将高级脂肪胺也就是亲油基引入到木质素分子中，即得到木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂；所述步骤1)的具体操作方法为：首先按照质量比，木质素与氧化试剂按照10:0.05‑4的比例反应，反应温度保持在20‑100℃，反应时间0.1‑5小时，得到氧化木质素；其次将氧化木质素与磺化试剂按照质量比为10:1‑6，在温度为50‑250℃的条件下，磺化反应0.1‑10小时，即得到氧化磺化木质素；所述步骤2)的具体操作方法为：首先将环氧氯丙烷与高级脂肪胺按照摩尔比为1:0.8‑1.5，在温度为30‑100℃条件下，反应0.1‑10小时，得到长碳链脂肪季铵盐中间体；然后将步骤1)得到的氧化磺化木质素与长碳链脂肪季铵盐中间体按照摩尔比为1:0.5‑2在40‑100℃下反应0.1‑10小时，冷却至室温，制得木质素磺酸基甜菜碱表面活性剂；3)性能测试，将纯化后的产品溶于蒸馏水，测定表面张力和临界胶束浓度，结果表明产品在25℃下能溶于水，其临界胶束浓度为8×10^‑3～1×10^‑2g/L，γ_cmc<27.0mN/m，即具有很高的表面活性。