專利名稱：一種脫氫樅酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑、其合成方法及其在三次采油中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以脫氫揪酸為基礎原料的磺酸鹽型陰離子表面活性劑，及其合成 方法，以及該表面活性劑在三次采油中的應用。
背景技術：
脫氫揪酸亦稱脫氫松香酸，松香酸是一類含有烷基氫化菲結(jié)構(gòu)的一元樹脂酸的總 稱，是一種重要的生物質(zhì)資源。松香酸共有九種異構(gòu)體，脫氫揪酸是其中的一種異構(gòu)體產(chǎn) 物。與松香酸中的其他異構(gòu)體相比較，脫氫揪酸分子骨架上不存在易發(fā)生氧化的雙鍵，而是 含有苯環(huán)，從而使其化學性質(zhì)比較穩(wěn)定。脫氫揪酸的三環(huán)菲骨架具有良好的疏水性，而羧基 又易于進一步改性弓I入親水性基團，從而制得不同類型的表面活性劑。我國松香資源豐富，脫氫揪酸由于其特殊的結(jié)構(gòu)而具有極大的開發(fā)價值和發(fā)展?jié)?力。近年來，國內(nèi)許多學者對脫氫揪酸進行改性，開發(fā)出多種新型表面活性劑產(chǎn)品。趙淑英 (去氫揪酸合成兩性表面活性劑及其性質(zhì)[J] 林產(chǎn)化學與工業(yè)，1995，15 (2) 19-24)等在 脫氫揪酸鈉鹽的基礎上合成了 N-(3-脫氫揪酰氧基-2-羥基丙基)-N-甲氧氨基乙酸鈉、 N_[N’ -(3-脫氫揪酰氧基-2-羥基丙基)氨基乙基]氨基乙酸鈉和N-[N’ -(3-脫氫揪酰 氧基-2-羥基丙基)雙氨基乙基]氨基乙酸鈉3種表面活性劑。段文貴(去氫揪酸基新型 甜菜堿類兩性表面活性劑的合成[J].現(xiàn)代化工，2004，24 (4): 39-42)等將脫氫揪酸先轉(zhuǎn)化 為脫氫揪酸甲酯或脫氫揪酰氯，再和蔗糖反應生成可生物降解的非離子表面活性劑脫氫揪 酸蔗糖酯，同時還合成了 N- (3-脫氫揪酰氧基-2-羥基丙基)-N, N- 二甲基羧甲基甜菜堿和 N- (3-脫氫揪酰氧基-2-羥基丙基)-N，N- 二甲基-2-羥基磺丙基甜菜堿2種新型甜菜堿類 兩性表面活性劑。梁夢蘭(松香衍生物的季銨鹽陽離子表面活性劑的合成與性能測定[J]. 化學世界，2003，24 (4) :39—42)等以脫氫松香酸氨解成腈再還原后得到的產(chǎn)物脫氫松香胺 為原料，合成了 N，N- 二甲基-N-脫氫松香基氯化銨和N，N, N-三甲基-N-脫氫松香基單甲 酯胺。宋湛謙(N-脫氫揪基氨基酸類兩性表面活性劑合成及其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關系研究[J]；林 產(chǎn)化學與工業(yè)；1996年03期)等以松香胺為原料與氯乙酸鈉及丙烯酸甲酯等反應，合成了 四種氨基酸類兩性表面活性劑。20世紀20 30年代，先后有美國專利(US 1823439和US 3006411)提出表面活 性劑降低油水界面張力，從而提高原油采收率，由此產(chǎn)生了低張力表面活性劑驅(qū)油方法。但 因為當時一方面石油生產(chǎn)尚無迫切需要，另一方面也是沒有好的測量低界面張力的方法。 20世紀40年代Vormegut開發(fā)了測量界面張力的旋滴法，20世紀60年代一些美國專利(US 3254714 ；US 3330344 ；US 3348611 ；US 3497006 ；US 3506070)相繼提出了由表面活性劑組 成的微乳液驅(qū)和泡沫驅(qū)，70年代開展了低濃度表面活性劑驅(qū)。20世紀70年代兩次石油危 機刺激并加速了表面活性劑驅(qū)油技術的應用研究，1971 1986年美國付諸實施的驅(qū)油方 案多達120多次。20世紀90年代美國提出復合驅(qū)，并開展了油田先導性試驗。20世紀90 年代中期石油價格的下跌，使西方一些主要的石油公司停止了化學驅(qū)的礦場試驗研究。我國由于經(jīng)濟發(fā)展的需要，于20世紀80年代開展了表面活性劑驅(qū)的研究，90年代復合驅(qū)的 研究和應用得到了較大的發(fā)展，在大慶油田、勝利油田、新疆油田、遼河油田等大型油田都 開展了含表面活性劑的復合驅(qū)先導試驗和礦場試驗。近年來，為了保持我國各大主力油田 的可持續(xù)發(fā)展，表面活性劑驅(qū)作為一種極有潛力的提高采收率的方式，重新成為國內(nèi)外研 究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的陰離子磺酸鹽型表面活性劑，具體的是脫氫揪 酰胺乙基磺酸鹽表面活性劑，該表面活性劑具有較高的表面活性，優(yōu)良的乳化和泡沫能力， 能使油水界面張力降低到超低界面張力，能夠廣泛應用到三次采油體系中，提高原油采收率。本發(fā)明的另一目的是提供了該表面活性劑的合成方法。本發(fā)明的再一目的是提供上述脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽表面活性劑用于三次采油 配方體系及該配方體系的組成。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本申請所采用的技術方案如下 一種脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式如下
權利要求
一種脫氫樅酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式如下。54815dest_path_image001.jpg
2.制備權利要求1所述的脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑的方法，包括以下步驟(1)中間體脫氫揪酰氯的合成 將2. 5質(zhì)量分的脫氫揪酸和4. 0質(zhì)量分的甲苯加入四口瓶中，將電動攪拌器、回流冷 凝管、氣體吸收裝置、溫度計及恒壓滴液漏斗與四口瓶連接，將1. (Tl. 5質(zhì)量分的氯化亞砜 裝入恒壓滴液漏斗中，將體系加熱至30°C，滴加氯化亞砜至體系中，30分鐘內(nèi)滴加完畢，體 系保持在25 35°C繼續(xù)反應10小時，蒸出甲苯和過量的氯化亞砜，減壓蒸餾得到淡黃色粘 稠狀脫氫揪酰氯；⑵脫氫揪酰胺乙基磺酸的合成 將1. (Tl. 5質(zhì)量分的?；撬岷?. 0質(zhì)量分的丙酮與水的混和溶劑裝入帶有電動攪拌 器、回流冷凝管、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口瓶中，其中丙酮與水的混合溶劑是體積比為 1 1的丙酮與水混合制得；將2. 6質(zhì)量分的脫氫揪酰氯溶于1. 2質(zhì)量分丙酮中后裝入恒壓 滴液漏斗，在攪拌狀態(tài)下滴加至體系中，同時滴加20%氫氧化鈉水溶液保持體系pH值纊9， 30min內(nèi)滴加完畢后在室溫下繼續(xù)反應3-6小時，反應完成后，用6mol/L的鹽酸溶液酸化 至pH值;T4，將產(chǎn)物過濾、水洗至中性，用石油醚洗滌，干燥得到淺黃色粉末脫氫揪酰胺乙 基磺酸；⑶脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽的合成按照Na或k離子與脫氫揪酰胺乙基磺酸的摩爾比為1 :1的比例，將20%氫氧化鈉或氧 氧化鉀水溶液放入帶有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口瓶中，在攪拌條件下滴加脫 氧揪酰胺乙基磺酸，30min內(nèi)滴加完畢，控制反應溫度< 40°C，得到脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽 水溶液。
3.權利要求1所述的脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑用于油田三次采油配方體 系，按重量百分比該三次采油配方體系由以下各組分組成脫氫揪酰胺乙基磺酸鹽表面活 性劑0. 01% 0. 3%，聚合物0. 05 0. 3%，助劑醇0. 5 5. 0%，余量為油田注入清水或回注污水。
4.按照權利要求3所述的三次采油配方體系，其特征在于所述聚合物為部分水解聚 丙烯酰胺，水解度為209^30%，相對分子質(zhì)量為5. 0X10…3. 0X107;所述助劑醇是乙醇、丙 醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇或異戊醇中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脫氫樅酰胺乙基磺酸鹽型表面活性劑、其制備方法及該表面活性劑在三次采油中的應用；該表面活性劑以脫氫樅酸為原料，依次經(jīng)過?；?、磺酸化反應，最后與堿反應成鹽制得；從而為表面活性劑這個大家族增添了一個新品種，該表面活性劑用于三次采油，在無堿的二元體系配方中可使大慶油田采油二廠原油的界面張力降至10-2~10-4mN/m數(shù)量級。
文檔編號C09K8/584GK101972614SQ201010502589
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權日2010年10月11日
發(fā)明者丁偉, 于濤, 曲廣淼, 李鐘 , 欒和鑫 申請人:東北石油大學