[发明专利]一种耐盐型高活性苯烷基磺酸盐及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种磺酸盐表面活性剂及其制备方法，尤其是耐盐型高活性苯烷基磺酸盐及其制备方法。

背景技术：

目前，我国油田多数已进入高含水期开发阶段，发展三次采油技术是当务之急。三次采油技术包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱、复合驱等化学驱油技术。其中，表面活性剂驱可大幅度降低油水界面张力，增加毛管数，提高洗油效率，降低油藏残余油饱和度。在表面活性剂驱油技术方面，制约该技术的关键是表面活性剂的耐盐性能。由于油田注入水或地层水都具有较高的矿化度和钙镁离子含量，因此，要求表面活性剂具有优良的耐盐能力，尤其是耐高价阳离子的能力。

在我国，驱油用的表面活性剂主要是磺酸盐型表面活性剂，包括木质素磺酸盐、石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等。木质素磺酸盐由于没有长链亲油基，界面活性差，在早期化学驱中曾用作牺牲剂。石油磺酸盐具有生产工艺简单、成本低等优点，但是石油磺酸盐耐盐性差、吸附损失较大，且由于原料组成复杂，不同批次产品性能稳定性差。重烷基苯磺酸盐的界面活性优于十二烷基苯磺酸盐，但耐二价离子性能不理想。α-烯烃磺酸盐是工业化较晚的表面活性剂(1968年)，分子中含有双键，耐盐能力较强，主要作为起泡剂，在泡沫驱、稠油注蒸汽开采过程(控制蒸汽窜进和超覆)中有广泛应用。

为了满足高盐油藏化学驱条件，或使表面活性剂在高盐条件下仍具有高的活性，需要开发新型耐盐高活性的表面活性剂。研究发现，α-烯烃磺酸盐的亲油基越长，高温稳泡能力越好，界面活性也越高(曹绪龙，何秀娟，赵国庆，等.表面活性剂疏水链长对高温下泡沫稳定性的影响[J].高等学校化学学报，2007，28(11)：2106-2111)，但目前国内α-烯烃磺酸盐亲油基主要为C12～C16，未出现高于C16的工业化产品。

发明内容：

本发明的目的是要提供一种耐盐型高活性苯烷基磺酸盐，这是一种能适用于高矿化度油藏条件下的表面活性剂，利用苯系化合物与α-烯烃磺酸盐(AOS)在催化剂的作用下进行反应生成一种新型的苯烷基磺酸盐。该化学剂具有比AOS更强的耐盐性能，能克服现有磺酸盐表面活性剂的不足。

本发明的另一目的在于提供苯烷基磺酸盐表面活性剂的制备方法，使用该方法，操作简单，反应条件温和，易于控制，对生产设备无特殊要求。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

耐盐型高活性苯烷基磺酸盐表面活性剂的结构式如下：

其中，R＝C_xH_2x+1或R＝OH，x＝0～8；n＝0～12，m＝12-n；该化合物的分子量是376～489。

该表面活性剂为浅黄色固体，属于磺酸盐型表面活性剂，在水中溶解性好。

制备上述苯烷基磺酸盐表面活性剂的原料：α-烯烃磺酸盐，苯系化合物，催化剂，蒸馏水和石油醚等。

反应方程式：

制备上述苯烷基磺酸盐表面活性剂的方法包括以下步骤：

(1)称取α-烯烃磺酸盐(AOS)置于配备有搅拌器和冷凝管的三口烧瓶中；

(2)向瓶内加入苯系化合物，该苯系化合物包括苯、烷基苯和苯酚；

(3)向瓶内加入AlCl₃或甲基磺酸或对甲苯磺酸作为催化剂；

(4)在60～200℃的恒温下，反应2～8小时；

(5)反应结束后向瓶内倒入蒸馏水，当生成物完全溶解后将其倒入分液漏斗中，加入石油醚，充分混合，萃取未反应的苯，静置分层后除去上层石油醚相，再加入石油醚，如此反复萃取3次，分离出含水产品，得纯样品水溶液；

(6)真空干燥，得到苯系烷基磺酸盐表面活性剂成品。

上述原料的摩尔比为AOS∶苯系化合物∶催化剂＝1∶(1～5)∶(0.005～0.05)。

本发明的有益效果是：该表面活性剂是在α-烯烃磺酸盐中引入苯系化合物，增加α-烯烃磺酸盐亲油基的长度或增加环状支链，可提高表面活性剂的耐盐、耐温性能；改善了表面活性剂的亲水与亲油性能，表现出更高的表面活性和良好的耐盐性能，可以广泛应用于高矿化度环境中。

具体实施方式：

下面通过实施例进一步说明本发明。