专利名称：脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐表面活性剤，其制备方法及其作为驱油剂和复配剂在三次采油中的应用。
背景技术：
非离子-阴离子表面活性剂的最大特点是抗盐能力強。另外，针对不同盐含量的地层水，通过调节烷氧基表面活性剂分子中氧こ烯链节的大小，可以调节表面活性剂的亲水亲油平衡。因此作为驱油剂，非离子-阴离子表面活性剂表现出比磺酸盐表面活性剂和 羧酸盐表面活性剂更大的优势。加拿大David Lioym-inster和Wainwright Sparky复合驱试验中选用的表面活性剂就属于此类；日本的Tomokazu Yoshimura研究小组合成的羧酸盐型表面活性剤，具有优良的降低油水界面张カ的能力，特别适用于三次采油。但TomokazuYoshimura研究小组提出的合成步骤繁琐，所用原料价格昂贵，需无水操作，合成条件苛刻，加之还原反应复杂，产率较低，阻碍了其エ业化生产。随着三次采油技术研究不断深入的过程中，人们希望驱油用表面活性剂能够满足越来越高的驱油用要求，不仅要求它能够使油水界面张カ降低至超低，在岩石上的吸附损失小，与油藏流体有较好的配伍性和对油藏有较小的损坏性，并且希望其成本低廉，经济可行。目前，针对我国油藏的实际情况最主要体现在高温、高矿化度等问题上，提出了三次采油用驱油表面活性剂的耐高盐、耐高温、吸附损失低、成本低等要求(郭万奎，杨振宇，伍晓林等.用于三次采油的新型弱碱表面活性剂[J]，石油学报，2006，27，75-78.)。这些表面活性剂的开发还有待继续深入的研究。目前，虽然国内外对醇醚羧酸盐表面活性剂的研究已有报道，但种类很少，国内对这方面的研究成果则更为有限，基本上还是处于研究、试验阶段。相对于双子表面活性剂这一技术领域所蕴涵的巨大潜能和诸多行业对该类产品的強烈期待而言，还需要不断地进行更多研究和更深入的探索。脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐表面活性剂完全不同于常规的非离子和阴离子驱油用表面活性剤，其具有高表面活性，很好的热稳定性和抗盐能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特点。
发明内容
本发明的目的是，提供能够应用在油田中的具有来源广泛、低界面张カ、性能高效、产品稳定、成本低廉、制备简单、实用、易于エ业化生产的脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐。这种脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐表面活性剂完全不同于常规的非离子和阴离子驱油用表面活性剤，它是在阴离子表面活性剂长烷基链中嵌入こ氧基团，分子结构上同时含有抗温和抗盐能力的基团，其具有高表面活性，很好的热稳定性和抗盐能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特点。用这种脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐与其它表面活性剂复配，有很好的协同效应，加入电解质后可以与原油形成超低界面张力。本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的本发明制备的脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸盐表面活性剂具有如下化学结构通式RO(CH2CH2O)nCH2CH2COONa式中R分别为C1卜18长链烷基，η = 2 4，M碱金属离子(Na+)本发明技术所采用的制备方法包括以下步骤(I)脂肪醇聚氧こ烯醚与丙烯酸甲酯(η(脂肪醇聚氧こ烯醚)η(丙烯酸甲酷)=1 : I I : 5)在催化剂作用下反应，其中，丙烯酸甲酯采用滴加的方式进料，滴加温度为60°C左右，滴加时间约为Ih，滴加完毕后，升温至70 90°C左右，反应约为8 24h，待反应结束后，经过滤，洗涤，重结晶，干燥后得到中间体脂肪醇聚氧こ烯醚丙酸甲酷，产品为棕黄色固体。
RCXCH^QnH + 0-^=CHCOOC^ 龍齐I式中R分别为C1卜18长链烷基，η = 2 4(2)在干燥的三ロ烧瓶中加入中间体，加热至60°C左右，滴加5%-25%氢氧化钠溶液，摩尔比为I : I I : I. 6，搅拌，加热，控制回流温度在70 110°C左右，调至pH值为8 9，反应I 6h后，结束反应，经过滤，洗涤，100°C下真空(真空度约为2. 5kPa)干燥过夜，得到羧酸盐产品。
权利要求
1.该脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂，其特征是该表面活性剂具有如下化学结构通式 RO (CH2CH2O) nCH2CH2C00Na 式中R分别为C12 18长链烷基，n = 2 4，M碱金属离子(Na+)。
2.脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂的制备方法，其特征在于采用脂肪醇醚，丙烯酸甲酯，氢氧化钠为主要原料，其采用的制备步骤为 (1)脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯酸甲酯(n(脂肪醇聚氧乙烯醚)n(丙烯酸甲酯)=I : I I : 5)在KOH，NaOH，NaOCH3, NaOCH2CH3等催化剂下反应，或是制备过程不需加入催化剂，直接进行反应。其中，丙烯酸甲酯采用滴加的方式进料，滴加温度为60°C左右，滴加时间约为lh，滴加完毕后，升温至70 90°C左右，反应约为8 24h，待反应结束后，经过滤，洗涤，重结晶，干燥后得到中间体脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸甲酯，产品为棕黄色固体。
(2)在干燥的三口烧瓶中加入中间体，加热至60°C左右，滴加5%-25%氢氧化钠溶液，摩尔比为I : I I : I. 6，搅拌，加热，控制回流温度在70 110°C左右，调至pH值为8 9，反应I 6h后，结束反应，经过滤，洗漆，100°C下真空(真空度约为2. 5kPa)干燥过夜，得到脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐产品。
(3)用有机溶剂(乙醇，丙酮，二氯甲烷等)使脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐产品溶解，进行几次重结晶，将重结晶后的产品进行干燥处理，即可得到棕黄色脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂。
3.根据权利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述中碱浓度为5% 25%，优选20%。
4.根据权利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述中原料分子量在300 500。
5.根据权利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂作为复配剂在三次采油中的应用。
6.根据权利要求2所述脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂的制备方法，其特征在于，两步合成过程中无有机溶剂，只在提纯过程中用到一种有机溶剂。
全文摘要
本发明公开了一种脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用。具体方案是以醇醚，丙烯酸甲酯，氢氧化钠为主要原料，经过加成、皂化反应，合成了一种新型阴离子表面活性剂。采用此方法工艺简单，无需特殊设备，原料成本低，来源广泛，产品性能稳定，既环保又经济。这种脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐完全不同于常规的非离子和阴离子驱油用表面活性剂，在阴离子表面活性剂长烷基链中嵌入乙氧基团，其表面活性高，热稳定性和抗盐能力好，配伍性好，生物降解性能好。用这种脂肪醇醚丙酸盐与其它表面活性剂复配，有很好的协同效应，可以在水-原油界面形成超低界面张力。此外，此表面活性剂还是耐盐耐温型的无碱型驱油用表面活性剂。
文档编号C09K8/584GK102676143SQ20121018889
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者宋春丽, 罗强章, 许虎君 申请人:江南大学