專利名稱：格爾貝特陰離子表面活性劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于高效表面活性劑領域，特別涉及格爾貝特陰離子表面活性劑及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
具有較多碳原子的長鏈脂肪醇是非常有用的材料，它可以直接作為非離子表面活性劑，用于乳化工業(yè)、化妝品、除汗劑、除霧劑和防凍劑，也可以從這些脂肪醇開始制備一系列的陰離子表面活性劑，以及制備增塑劑。格爾貝特醇是一個由低碳原子數(shù)醇經(jīng)格爾貝特反應所合成的二倍碳原子數(shù)脂肪醇，其為支鏈結(jié)構(gòu)，是在離頭部基團(OH基)相連的β碳原子上帶有烷基取代基，形成了“Y”形的分子結(jié)構(gòu)，其中一個支鏈上的碳原子數(shù)比另一個支鏈上多2個碳原子。
由于格爾貝特醇具有高的分子量和支鏈結(jié)構(gòu)，因而具有與直鏈醇不同的獨特性質(zhì)，低刺激性和低的熔沸點，是很好的潤滑劑、富脂劑和防凍劑，并且是一個很好的中間體化合物。
表面活性劑分子中疏水基團的支鏈化，增加了分子在溶液表面的覆蓋度，使得表面活性劑的活性得到很大的提高。
DE4021265揭示了格爾貝特醇作為抑泡劑的用途，但沒有提到格爾貝特陰離子表面活性劑。
WO92/20768揭示了作為泡沫抑制劑系統(tǒng)的二烷基醚和格爾貝特非離子表面活性劑的結(jié)合物，但沒有提到格爾貝特陰離子表面活性劑。
CN1170426A揭示了格爾貝特非離子表面活性劑的洗滌劑組合物，但沒有提到格爾貝特陰離子表面活性劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供抗鹽、抗高溫和抗水解功能的格爾貝特陰離子表面活性劑。
本發(fā)明的目的之二在于提供格爾貝特陰離子表面活性劑的制備方法。
本發(fā)明的目的之三在于提供格爾貝特陰離子表面活性劑體系，使之在與模擬油在無助劑或加入水解聚丙烯酰胺的情況下，形成超低界面張力。
本發(fā)明的目的之四在于提供一種格爾貝特陰離子表面活性劑體系，使之在無助表面活性劑條件下，可與原油形成超低界面張力，能夠在油田的三次采油中得到廣泛的應用。
本發(fā)明合成出了以格爾貝特醇為原料，加入不同數(shù)目的C2H4O基團的支鏈格爾貝特陰離子表面活性劑。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)式為 其中，m＝4～8，優(yōu)選為4～6；(C2H4O)x中的x＝0～10，優(yōu)選為1～4；R′為亞乙基(CH2CH2)或亞丙基團(CH2CH2CH2)；Y為磺酸根、硫酸根或羧酸根；M為堿金屬離子(Na+、K+等)、堿土金屬離子(Ca2+、Mg2+等)或銨基離子(NH4+)。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑是指由2-烷基烷醇衍生出來支鏈陰離子表面活性劑；該陰離子表面活性劑的疏水基團具有支鏈結(jié)構(gòu)，且一個支鏈上的碳原子數(shù)比另一個支鏈上的碳原子數(shù)多2個。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑是格爾貝特醇(碳原子數(shù)為12～20)經(jīng)一系列的反應，形成的一種陰離子表面活性劑物質(zhì)。該陰離子表面活性劑具有12～20個碳數(shù)疏水基團和不同數(shù)目的C2H4O基團，其疏水基的特征是在與頭部相連的β碳原子上帶有烷基取代基而形成了“Y”形的分子結(jié)構(gòu)；其親水基團為磺酸根、硫酸根或羧酸根的堿金屬、堿土金屬或銨基鹽。研究其水溶液(其中也可以加入一些聚合物)與模擬油、原油之間的界面張力，從而獲得了性能良好的表面活性劑體系，其可以在三次采油中和其它領域獲很好的應用。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑的制備方法包括以下步驟
(a)格爾貝特醇聚氧乙烯醚的合成方法一(1)向裝有加熱裝置、回流裝置和攪拌裝置的反應器中加入氫溴酸和濃硫酸，再滴入格爾貝特醇組成反應體系；其中反應體系中含有0.4～0.5摩爾的氫溴酸，0.2～0.3摩爾的濃硫酸，0.2～0.25摩爾的格爾貝特醇；加熱回流5～7小時，冷卻后，用水將反應混合物洗滌，分出有機相，再用水和碳酸鈉水溶液洗滌有機相，干燥，減壓蒸餾，收集餾份，產(chǎn)品為格爾貝特溴化物；(2)向裝有加熱裝置、回流裝置和攪拌裝置的反應器中加入多縮乙二醇和金屬鈉組成反應體系，其中反應體系中含有1.5～2.5摩爾的多縮乙二醇和0.4～0.6摩爾的金屬鈉，在不斷攪拌的條件下使之反應，反應完畢，繼續(xù)攪拌，然后升溫到90～110度；將步驟(1)所合成的格爾貝特溴化物在攪拌下逐漸滴加入反應器中，其中，反應體系中含有格爾貝特溴化物0.4～0.6摩爾，滴加完畢，回流，冷卻，加水稀釋，用石油醚萃?。徽羧ナ兔?，得到格爾貝特醇聚氧乙烯醚；或方法二向裝有加熱裝置、攪拌裝置和氣體分散器的反應釜中加入格爾貝特醇和粉末狀的氫氧化鉀組成反應體系，其中體系中含有0.45～0.48摩爾的格爾貝特醇和0.004～0.008摩爾的氫氧化鉀，將溫度加熱至130～160度；用惰性氣體吹拂反應體系以除去體系中的空氣，然后，在將環(huán)氧乙烷經(jīng)氣體分散器加入到反應釜中；反應完畢，用惰性氣體吹拂體系，除去未反應的環(huán)氧乙烷，冷卻后得到格爾貝特醇聚氧乙烯醚；(b)表面活性劑的合成格爾貝特醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽的合成取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚無水乙醚溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入氯磺酸乙醚溶液，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與氯磺酸的摩爾比為0.8～1.0，冰浴下反應；然后升溫到室溫，繼續(xù)反應8～16小時；反應完成后，除去乙醚，混合物加入到體積比1∶1異丙醇-水混合溶劑中，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑。
格爾貝特醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入羥基磺酸鈉，和粉狀氫氧化鉀催化劑，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與羥基磺酸鈉的摩爾比為0.8～1.2，在2000～5000帕的壓力條件下加熱到170～190脫水反應1～4小時，冷卻后，用石油醚萃取，然后混合物加入到體積比1∶1異丙醇-水混合溶劑中，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑。
格爾貝特醇聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚丙酮溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入氯乙酸，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與氯乙酸的摩爾比為0.3～0.8，在30～50℃條件下加熱3～6小時，反應完成后，除去體系中的丙酮，將反應混合物溶解于乙醇/水的混合溶劑中，用石油醚萃取，收集水相，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑溶液體系與模擬油或原油形成超低界面張力，能夠作為有效的驅(qū)油劑在三次采油中應用。
所述的格爾貝特陰離子表面活性劑體系濃度為100ppm～50000ppm。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑與水解聚丙烯酰胺組成混合體系，與模擬油相形成超低界面張力，界面張力值在10-3mN/m數(shù)量級。
體系中的格爾貝特陰離子表面活性劑濃度為100ppm～50000ppm，水解聚丙烯酰胺的濃度100ppm～5000ppm，水解聚丙烯酰胺的分子量300～3000萬。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑水溶液，在不加其它助劑，在濃度為0～10000ppm的鈣或鎂離子濃度的情況下，與模擬油相形成超低界面張力。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑水溶液，在不加其它助劑的情況下，與中國孤東勝利原油形成超低界面張力。
所述的模擬油是指正構(gòu)烷烴，如正癸烷～正十二烷等。
本發(fā)明的格爾貝特陰離子表面活性劑是抗鹽、抗高溫和抗水解功能的高效表面活性劑；其在使用時，可單獨使用，無須加入其它助劑就可以與模擬油或原油形成超低界面張力；其在加入水解聚丙烯酰胺的情況下，也可以與模擬油或原油形成超低界面張力。


圖1.本發(fā)明實施例4的質(zhì)量濃度為0.2％的格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝3)羧酸鈉水溶液與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力曲線圖。
圖2.本發(fā)明實施例5的質(zhì)量濃度為0.2％的格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝3)磺酸鈉水溶液在加入水解聚丙烯酰胺的情況下，與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力曲線圖。
圖3.本發(fā)明實施例6的質(zhì)量濃度為0.4％的格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝4)硫酸鈉水溶液在4500ppm鈣、鎂離子濃度情況下，與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力曲線圖。
圖4.本發(fā)明實施例7的質(zhì)量濃度為0.2％的格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝3)羧酸鈉水溶液與中國勝利孤東原油的動態(tài)界面張力曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例所使用的試劑和儀器如下一、使用試劑格爾貝特陰離子表面活性劑本實驗室合成水解聚丙烯酰胺 美國進口分裝(分子量1900萬)油相中國孤東勝利原油二、測試儀器XZD-1型全量程界面張力儀 北京通人新技術(shù)開發(fā)公司實施例1格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚磺酸鈉的制備(a)格爾貝特十四醇的溴化向安裝有油浴、回流冷凝管和攪拌器的250毫升三頸燒瓶中，加入氫溴酸和濃硫酸，再滴入格爾貝特十四醇組成反應體系；其中反應體系中含有0.4摩爾的氫溴酸，0.2摩爾的濃硫酸，0.25摩爾的格爾貝特十四醇；加熱回流7小時，冷卻后，用水將反應混合物洗滌，分出有機相，再用水和濃度為5wt％碳酸鈉水溶液洗滌有機相。然后用無水氯化鈣干燥。過濾，濾液減壓蒸餾，在溫度為170℃，壓力為2.4kPa條件下收集餾份。產(chǎn)品為格爾貝特十四烷溴化物。
(b)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇的合成與提純將0.5摩爾多縮乙二醇，2克固體氫氧化鈉加入到三頸燒瓶中，氮氣保護下攪拌升溫至80℃，待固體氫氧化鈉全部溶解后，滴加步驟(a)所合成的格爾貝特十四烷溴化物，維持體系溫度90～100℃反應24小時。冷卻后用水稀釋(200mL)，加入乙醚(50mL×3)萃取有機相，氯化鈣干燥。減壓蒸餾，收集餾份。
(c)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚磺酸鈉的制備取步驟(b)所合成0.25摩爾格爾貝特醇聚氧乙烯醚醇加入反應器中，再加入0.25摩爾羥乙基磺酸鈉和0.0375摩爾粉狀氫氧化鉀，在2666～3999帕壓力的條件下加熱185℃脫水反應2小時，冷卻后，用石油醚萃取，重結(jié)晶得到產(chǎn)品。
所述的多縮乙二醇是[HO(CH2CH2O)3H]。
實施例2格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸鈉的制備(a)格爾貝特十四醇的溴化向安裝有油浴、回流冷凝管和攪拌器的250毫升三頸燒瓶中，加入氫溴酸和濃硫酸，再滴入格爾貝特十四醇組成反應體系；其中反應體系中含有0.4摩爾的氫溴酸，0.2摩爾的濃硫酸，0.25摩爾的格爾貝特十四醇；加熱回流7小時，冷卻后，用水將反應混合物洗滌，分出有機相，再用水和濃度為5wt％碳酸鈉水溶液洗滌有機相。然后用無水氯化鈣干燥。過濾，濾液減壓蒸餾，在溫度為150℃，壓力為2.4kPa條件下收集餾份。產(chǎn)品為格爾貝特十四烷溴化物。
(b)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇的合成與提純將0.5mol多縮乙二醇溶液，2g固體NaOH加入到三頸燒瓶中，N2保護下攪拌升溫至80℃，待固體NaOH全部溶解后，滴加步驟(a)所合成的格爾貝特十四烷溴化物，維持體系溫度90～100℃反應24小時。冷卻后用水稀釋(200mL)，加入乙醚(50mL×3)萃取有機相，氯化鈣干燥。減壓蒸餾，收集餾份。
(c)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸鈉的制備在裝有回流冷凝管、溫度計、攪拌器的三頸燒瓶中加入0.27mol的格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇溶液。開動攪拌，加入1.1mol研成粉末狀的氫氧化鈉，待氫氧化鈉溶化后，加入2.7mol的丙酮，在緩緩滴加溶解于少量丙酮中的0.54mol一氯乙酸，調(diào)整水浴溫度至45℃，反應4小時。反應完成后，除去體系中的丙酮，將反應混合物溶解于200ml的乙醇/水(V/V＝1/1)中，用(50ml×3)的石油醚(30～60℃)萃取，收集水相，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去水相中的乙醇和水，得到淺黃色粘稠狀物質(zhì)，將該淺黃色粘稠狀物質(zhì)冷凍干燥后，用無水乙醇進行重結(jié)晶三次，得到表面活性劑格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸鈉。
所述的多縮乙二醇是[HO(CH2CH2O)3H]。
實施例3格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉的合成(a)格爾貝特十四醇的溴化向安裝有油浴、回流冷凝管和攪拌器的250毫升三頸燒瓶中，加入氫溴酸和濃硫酸，再滴入格爾貝特十四醇組成反應體系；其中反應體系中含有0.4摩爾的氫溴酸，0.2摩爾的濃硫酸，0.25摩爾的格爾貝特十四醇；加熱回流7小時，冷卻后，用水將反應混合物洗滌，分出有機相，再用水和濃度為5wt％碳酸鈉水溶液洗滌有機相。然后用無水氯化鈣干燥。過濾，濾液減壓蒸餾，在溫度為150℃，壓力為2.4kPa條件下收集餾份。產(chǎn)品為格爾貝特十四烷溴化物。
(b)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇的合成與提純將0.5mol多縮乙二醇，2g固體NaOH加入到三頸燒瓶中，N2保護下攪拌升溫至80℃，待固體NaOH全部溶解后，滴加步驟(a)所合成的格爾貝特十四烷溴化物，維持體系溫度90～100℃反應24小時。冷卻后用水稀釋(200mL)，加入乙醚(50mL×3)萃取有機相，氯化鈣干燥。減壓蒸餾，收集餾份。
(c)格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉的合成取300mL 1mol/L格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇的無水乙醚溶液置于1000mL的三頸燒瓶中，在不斷攪拌的條件下，逐滴加入300mL 1.5mol/L氯磺酸無水乙醚溶液，冰浴(0℃)下反應18小時。然后升至室溫，繼續(xù)反應4小時。反應完成后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去無水乙醚，反應混合物加入到1000mL(v/v＝1∶1)的異丙醇-水中，不斷攪拌下，加入質(zhì)量濃度為10wt％的氫氧化鈉水溶液中和至pH＝8。每次用150mL的正己烷萃取三次，提取未反應完全格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚醇，水相用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，并在真空烘箱內(nèi)抽真空干燥48小時，溫度不大于50℃。后用重蒸的無水乙醇溶解，過濾，除去硫酸鈉。濾液旋轉(zhuǎn)至干，生成物即粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品用乙醇進行重結(jié)晶三次，得到白色蠟狀固體，即為格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚硫酸鈉。
所述的多縮乙二醇是[HO(CH2CH2O)4H]。
實施例4一種表面活性劑水溶液體系，該體系包括以下幾種成分(1)格爾貝特陰離子表面活性劑為0.2％(質(zhì)量濃度)；其中格爾貝特陰離子表面活性劑為格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝4)硫酸鈉(例3中所合成的)。
(2)油相為模擬油正癸烷。
(3)溫度是40℃。
上述格爾貝特陰離子表面活性劑溶液與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力見圖1。從圖1中可以看出，該表面活性劑溶液在不加入其它助劑的情況下，可以與模擬油相形成超低界面張力。
實施例5一種表面活性劑水溶液體系，該體系包括以下幾種成分(1)格爾貝特陰離子表面活性劑為0.2％(質(zhì)量濃度)；其中格爾貝特陰離子表面活性劑為格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝3)磺酸鈉(例1中所合成的)。
(2)聚合物為水解聚丙烯酰胺(分子量1900萬)，濃度為500ppm。
(3)油相為模擬油正癸烷。
(4)溫度是45℃。
上述格爾貝特陰離子表面活性劑-聚合物水解聚丙烯酰胺溶液與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力見圖2。從圖2中可以看出，該表面活性劑溶液體系可以與模擬油相形成超低界面張力。
實施例6一種表面活性劑水溶液體系，該體系包括以下幾種成分(1)格爾貝特陰離子表面活性劑為0.4％(質(zhì)量濃度)；其中格爾貝特陰離子表面活性劑為格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝4)硫酸鈉(例3中所合成的)。
(2)油相為模擬油正癸烷。
(3)鈣、鎂離子濃度4500ppm(摩爾比1∶1)。
(4)溫度是45℃。
上述格爾貝特陰離子表面活性劑溶液與模擬油正癸烷的動態(tài)界面張力見圖3。從圖3中可以看出，該表面活性劑溶液在4500ppm鈣、鎂離子濃度的情況下，可以與模擬油相形成超低界面張力。
實施例7一種表面活性劑水溶液體系，該體系包括以下幾種成分(1)格爾貝特陰離子表面活性劑為0.2％(質(zhì)量濃度)；其中格爾貝特陰離子表面活性劑為格爾貝特十四醇聚氧乙烯醚(n＝3)羧酸鈉(例2中所合成的)。
(2)油相為中國勝利孤東原油。
(3)溫度是63℃。
上述格爾貝特陰離子表面活性劑溶液與中國勝利孤東原油的動態(tài)界面張力見圖4。從圖4中可以看出，該表面活性劑溶液在不加入其它助劑的情況下，可以與中國勝利孤東原油形成超低界面張力。顯示出此種表面活性劑在三次采油中的應用性。
權(quán)利要求
1.一種格爾貝特陰離子表面活性劑，其特征是所述的格爾貝特陰離子表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)式為 其中，m＝4～8；(C2H4O)x中的x＝0～10；R′為亞乙基或亞丙基團；Y為磺酸根、硫酸根或羧酸根；M為堿金屬離子、堿土金屬離子或銨基離子。
2.如權(quán)利要求1所述的格爾貝特陰離子表面活性劑，其特征是所述的分子中的m為4～6。
3.如權(quán)利要求1所述的格爾貝特陰離子表面活性劑，其特征是所述的(C2H4O)x中的x為1～4。
4.如權(quán)利要求1所述的格爾貝特陰離子表面活性劑，其特征是所述的堿金屬離子是鈉離子或鉀離子；所述的堿土金屬離子是鈣離子或鎂離子。
5.如權(quán)利要求1所述的格爾貝特陰離子表面活性劑，其特征是所述的陰離子表面活性劑的疏水基團具有支鏈結(jié)構(gòu)，且一個支鏈上的碳原子數(shù)比另一個支鏈上的碳原子數(shù)多2個。
6.一種如權(quán)利要求1～5任一項所述的格爾貝特陰離子表面活性劑的制備方法，其特征是，該方法包括以下步驟(a)格爾貝特醇聚氧乙烯醚的合成方法一(1)向反應器中加入氫溴酸和濃硫酸，再滴入格爾貝特醇組成反應體系；其中反應體系中含有0.4～0.5摩爾的氫溴酸，0.2～0.3摩爾的濃硫酸，0.2～0.25摩爾的格爾貝特醇；加熱回流，冷卻后，用水將反應混合物洗滌，分出有機相，再用水和碳酸鈉水溶液洗滌有機相，干燥，減壓蒸餾，收集餾份，產(chǎn)品為格爾貝特溴化物；(2)向反應器中加入多縮乙二醇和金屬鈉組成反應體系，其中反應體系中含有1.5～2.5摩爾的多縮乙二醇和0.4～0.6摩爾的金屬鈉，在不斷攪拌的條件下使之反應，反應完畢，繼續(xù)攪拌，然后升溫到90～110度；將步驟(1)所合成的格爾貝特溴化物在攪拌下逐漸滴加入反應器中，其中，反應體系中含有格爾貝特溴化物0.4～0.6摩爾，滴加完畢，回流，冷卻，加水稀釋，用石油醚萃??；蒸去石油醚，得到格爾貝特醇聚氧乙烯醚；或方法二向反應釜中加入格爾貝特醇和粉末狀的氫氧化鉀組成反應體系，其中體系中含有0.45～0.48摩爾的格爾貝特醇和0.004～0.008摩爾的氫氧化鉀，將溫度加熱至130～160度；用惰性氣體吹拂反應體系以除去體系中的空氣，然后，在將環(huán)氧乙烷加入到反應釜中；反應完畢，用惰性氣體吹拂體系，除去未反應的環(huán)氧乙烷，冷卻后得到格爾貝特醇聚氧乙烯醚；(b)表面活性劑的合成格爾貝特醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽的合成取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚無水乙醚溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入氯磺酸乙醚溶液，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與氯磺酸的摩爾比為0.8～1.0，冰浴下反應；然后升溫到室溫，繼續(xù)反應；反應完成后，除去乙醚，混合物加入到體積比1∶1異丙醇-水混合溶劑中，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑；格爾貝特醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入羥基磺酸鈉，和粉狀氫氧化鉀催化劑，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與羥基磺酸鈉的摩爾比為0.8～1.2，在2000～5000帕的壓力條件下加熱到170～190脫水反應，冷卻后，混合物加入到體積比1∶1異丙醇-水混合溶劑中，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑；格爾貝特醇聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備取步驟(a)中方法一或方法二所合成的格爾貝特聚氧乙烯醚丙酮溶液，置于反應器中，在不斷攪拌的情況下，加入氯乙酸，其中格爾貝特醇聚氧乙烯醚與氯乙酸的摩爾比為0.3～0.8，在30～50℃條件下加熱反應完成，反應完成后，除去體系中的丙酮，將反應混合物溶解于乙醇/水的混合溶劑中，用石油醚萃取，收集水相，不斷攪拌下，加入與格爾貝特醇聚氧乙烯醚等當量的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或氨水溶液進行中和，然后除去水和鹽，得到表面活性劑。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的堿金屬是鈉或鉀，堿土金屬是鈣或鎂。
8.一種如權(quán)利要求1～7任一項所述的格爾貝特陰離子表面活性劑的用途，其特征是所述的格爾貝特陰離子表面活性劑水溶液體系與模擬油或原油形成超低界面張力，能夠作為有效的驅(qū)油劑在三次采油中應用；所述的格爾貝特陰離子表面活性劑體系濃度為100ppm～50000ppm，所述的模擬油是正癸烷～正十二烷。
9.一種如權(quán)利要求1～7任一項所述的格爾貝特陰離子表面活性劑的用途，其特征是所述的格爾貝特陰離子表面活性劑水溶液與水解聚丙烯酰胺組成混合體系，與模擬油相形成超低界面張力，界面張力值在10-3mN/m數(shù)量級；體系中的格爾貝特陰離子表面活性劑濃度為100ppm～50000ppm，水解聚丙烯酰胺的濃度100ppm～5000ppm，水解聚丙烯酰胺的分子量300～3000萬；所述的模擬油是正癸烷～正十二烷。
10.一種如權(quán)利要求1～7任一項所述的格爾貝特陰離子表面活性劑的用途，其特征是所述的格爾貝特陰離子表面活性劑水溶液，在不加助劑情況下，在濃度為0～10000ppm的鈣或鎂離子濃度存在下，與模擬油相形成超低界面張力；所述的模擬油是正癸烷～正十二烷。
全文摘要
本發(fā)明屬于高效表面活性劑領域，特別涉及格爾貝特陰離子表面活性劑及其制備方法和用途。格爾貝特(碳原子數(shù)為12～20)醇經(jīng)一系列的反應，形成一種陰離子表面活性劑物質(zhì)。該陰離子表面活性劑具有12～20個碳數(shù)疏水基團和不同數(shù)目的C
文檔編號B01F17/42GK1891807SQ20051008038
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者趙濉, 祝榮先, 靳志強, 俞稼鏞 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所