專利名稱：脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑、其制備方法及其在三次采油中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽表面活性剤，其制備方法及其作為驅油劑和復配劑在三次采油中的應用。
背景技術：
非離子-陰離子表面活性劑的最大特點是抗鹽能力強。另外，針對不同鹽含量的地層水，通過調節烷氧基表面活性劑分子中氧こ烯鏈節的大小，可以調節表面活性劑的親水親油平衡。因此作為驅油劑，非離子-陰離子表面活性劑表現出比磺酸鹽表面活性劑和 羧酸鹽表面活性劑更大的優勢。加拿大David Lioym-inster和Wainwright Sparky復合驅試驗中選用的表面活性劑就屬于此類；日本的Tomokazu Yoshimura研究小組合成的羧酸鹽型表面活性剤，具有優良的降低油水界面張カ的能力，特別適用于三次采油。但TomokazuYoshimura研究小組提出的合成步驟繁瑣，所用原料價格昂貴，需無水操作，合成條件苛刻，加之還原反應復雜，產率較低，阻礙了其エ業化生產。隨著三次采油技術研究不斷深入的過程中，人們希望驅油用表面活性劑能夠滿足越來越高的驅油用要求，不僅要求它能夠使油水界面張カ降低至超低，在巖石上的吸附損失小，與油藏流體有較好的配伍性和對油藏有較小的損壞性，并且希望其成本低廉，經濟可行。目前，針對我國油藏的實際情況最主要體現在高溫、高礦化度等問題上，提出了三次采油用驅油表面活性劑的耐高鹽、耐高溫、吸附損失低、成本低等要求(郭萬奎，楊振宇，伍曉林等.用于三次采油的新型弱堿表面活性劑[J]，石油學報，2006，27，75-78.)。這些表面活性劑的開發還有待繼續深入的研究。目前，雖然國內外對醇醚羧酸鹽表面活性劑的研究已有報道，但種類很少，國內對這方面的研究成果則更為有限，基本上還是處于研究、試驗階段。相對于雙子表面活性劑這一技術領域所蘊涵的巨大潛能和諸多行業對該類產品的強烈期待而言，還需要不斷地進行更多研究和更深入的探索。脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽表面活性劑完全不同于常規的非離子和陰離子驅油用表面活性剤，其具有高表面活性，很好的熱穩定性和抗鹽能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特點。
發明內容
本發明的目的是，提供能夠應用在油田中的具有來源廣泛、低界面張カ、性能高效、產品穩定、成本低廉、制備簡單、實用、易于エ業化生產的脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽。這種脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽表面活性劑完全不同于常規的非離子和陰離子驅油用表面活性剤，它是在陰離子表面活性劑長烷基鏈中嵌入こ氧基團，分子結構上同時含有抗溫和抗鹽能力的基團，其具有高表面活性，很好的熱穩定性和抗鹽能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特點。用這種脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽與其它表面活性劑復配，有很好的協同效應，加入電解質后可以與原油形成超低界面張力。本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的本發明制備的脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸鹽表面活性劑具有如下化學結構通式RO(CH2CH2O)nCH2CH2COONa式中R分別為C1卜18長鏈烷基，η = 2 4，M堿金屬離子(Na+)本發明技術所采用的制備方法包括以下步驟(I)脂肪醇聚氧こ烯醚與丙烯酸甲酯(η(脂肪醇聚氧こ烯醚)η(丙烯酸甲酷)=1 : I I : 5)在催化劑作用下反應，其中，丙烯酸甲酯采用滴加的方式進料，滴加溫度為60°C左右，滴加時間約為Ih，滴加完畢后，升溫至70 90°C左右，反應約為8 24h，待反應結束后，經過濾，洗滌，重結晶，干燥后得到中間體脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸甲酷，產品為棕黃色固體。
RCXCH^QnH + 0-^=CHCOOC^ 龍齊I式中R分別為C1卜18長鏈烷基，η = 2 4(2)在干燥的三ロ燒瓶中加入中間體，加熱至60°C左右，滴加5%-25%氫氧化鈉溶液，摩爾比為I : I I : I. 6，攪拌，加熱，控制回流溫度在70 110°C左右，調至pH值為8 9，反應I 6h后，結束反應，經過濾，洗滌，100°C下真空(真空度約為2. 5kPa)干燥過夜，得到羧酸鹽產品。
權利要求
1.該脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑，其特征是該表面活性劑具有如下化學結構通式 RO (CH2CH2O) nCH2CH2C00Na 式中R分別為C12 18長鏈烷基，n = 2 4，M堿金屬離子(Na+)。
2.脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于采用脂肪醇醚，丙烯酸甲酯，氫氧化鈉為主要原料，其采用的制備步驟為 (1)脂肪醇聚氧乙烯醚與丙烯酸甲酯(n(脂肪醇聚氧乙烯醚)n(丙烯酸甲酯)=I : I I : 5)在KOH，NaOH，NaOCH3, NaOCH2CH3等催化劑下反應，或是制備過程不需加入催化劑，直接進行反應。其中，丙烯酸甲酯采用滴加的方式進料，滴加溫度為60°C左右，滴加時間約為lh，滴加完畢后，升溫至70 90°C左右，反應約為8 24h，待反應結束后，經過濾，洗滌，重結晶，干燥后得到中間體脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸甲酯，產品為棕黃色固體。
(2)在干燥的三口燒瓶中加入中間體，加熱至60°C左右，滴加5%-25%氫氧化鈉溶液，摩爾比為I : I I : I. 6，攪拌，加熱，控制回流溫度在70 110°C左右，調至pH值為8 9，反應I 6h后，結束反應，經過濾，洗漆，100°C下真空(真空度約為2. 5kPa)干燥過夜，得到脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽產品。
(3)用有機溶劑(乙醇，丙酮，二氯甲烷等)使脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽產品溶解，進行幾次重結晶，將重結晶后的產品進行干燥處理，即可得到棕黃色脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑。
3.根據權利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述中堿濃度為5% 25%，優選20%。
4.根據權利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，所述中原料分子量在300 500。
5.根據權利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑作為復配劑在三次采油中的應用。
6.根據權利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，兩步合成過程中無有機溶劑，只在提純過程中用到一種有機溶劑。
全文摘要
本發明公開了一種脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑、其制備方法及其在三次采油中的應用。具體方案是以醇醚，丙烯酸甲酯，氫氧化鈉為主要原料，經過加成、皂化反應，合成了一種新型陰離子表面活性劑。采用此方法工藝簡單，無需特殊設備，原料成本低，來源廣泛，產品性能穩定，既環保又經濟。這種脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽完全不同于常規的非離子和陰離子驅油用表面活性劑，在陰離子表面活性劑長烷基鏈中嵌入乙氧基團，其表面活性高，熱穩定性和抗鹽能力好，配伍性好，生物降解性能好。用這種脂肪醇醚丙酸鹽與其它表面活性劑復配，有很好的協同效應，可以在水-原油界面形成超低界面張力。此外，此表面活性劑還是耐鹽耐溫型的無堿型驅油用表面活性劑。
文檔編號C09K8/584GK102676143SQ20121018889
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者宋春麗, 羅強章, 許虎君 申請人:江南大學