[发明专利]一种双子长链烷基苯磺酸盐驱油剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种双子长链烷基苯双磺酸盐驱油剂的制备方法。

背景技术：

目前我国的主要油田已经进入了二次采油的后期阶段，主要特点是 高含水，原油产量递减速度加快，经济效益下降。采用化学复合驱进行 三次采油，一般能使原油采收率提高20％左右。在油田三次采油中主要 使用阴离子表面活性剂，主要包括烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、石油羧 酸盐等。在具体应用中，石油磺酸盐存在的问题是易于和二、三价阳离 子形成沉淀，易被粘土表面吸附，原料组成复杂，不同批次产品性质稳 定性差，在地层中存在较严重的色谱分离问题等；羧酸盐在现场试验中 因吸附损失严重，不宜在高矿化度地层条件下使用；烷基苯磺酸盐存在 的问题是使用浓度偏高，且必须在高碱条件下使用，这会降低复合体系 的粘弹性、造成地层及管线结垢和采出液破乳困难等问题。国内已经有 开展双子表面活性剂驱油剂的研制工作的，如：中国石油勘探开发研究 院研制的抗盐双子表面活性剂(谭中良.新型抗盐孪连表面活性剂的合成 研究：[博士论文]，中国石油勘探开发研究院，北京：2004)，但是合成 过程中用到不易购买的原料氢化钠和长链1，2-环氧乙烷，产品价格昂贵， 不利于工业化生产；天津大学开展了双子烷基苯磺酸盐研制工作(王学 元.磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成与表征：[硕士学位论文]，天津大 学，天津：2004)，但是合成过程用到了傅-克酰基化反应和高温黄鸣龙还 原反应，工艺复杂，条件苛刻，中间体的收率不到30％，目前停留在实 验室研究阶段；中国石油大学(北京)进行了以联苄为起始原料合成双 子活性剂的新方法，合成过程虽然简单，但是由于用到了不耐水汽的离 子液体，给工业化生产带来了难题，目前此问题尚未解决。

发明内容

本发明目的是提供一种利用苄基氯偶联再磺化中和的双子长链烷基 苯磺酸盐驱油剂的制备方法，克服以往用疏水链加入法制备此类表面活 性剂时工艺复杂，副反应多，产物选择性低，产品收率不高等缺点，从 而简化合成步骤，有利于工业化生产此种长链烷基苯磺酸盐驱油剂。

原理：本发明利用乌尔曼偶联反应原理将长链烷基苄基氯偶联，得 到中间联接基团碳数为2的长链双烷基苯，再利用芳环易于磺化的特点， 将长链双烷基苯磺化、用碱中和得到双子长链烷基苯磺酸盐驱油剂。

双子长链烷基苯磺酸盐驱油剂制备过程：

(1)在装有回流冷凝管、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中按1:1的体 积加入蒸馏水和N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂100mL，再依次加入0.05mol 铁粉、0.005mol铜粉，逐步升温至30℃熟化10min；

(2)熟化后加入0.004mol氯化亚铜，搅拌至氯化亚铜完全溶解；

(3)再升温到70℃，然后滴加0.1mol长链烷基苄基氯，快速滴完；

(4)温度控制在90℃反应20h，停止反应；

(5)将反应液趁热过滤，用石油醚稀释滤液后置于分液漏斗中，取有 机层旋蒸除去石油醚，可得1，-2-二(4，4’-十二烷基-1-苯基)乙烷；

(6)取0.04mol1，-2-二(4，4’-十二烷基-1-苯基)乙烷加入烧瓶中， 并用40mL四氯化碳稀释，控温5℃以下，搅拌下滴加10mL50％的发 烟硫酸，滴加完毕后，控温20℃搅拌反应3h；

(7)将反应混合物倒出加200mL水和50mL四氯化碳稀释，静置分 层，除去上层水溶液，然后用10％的碳酸钠溶液和去离子水分别洗涤2～ 3次，然后用氢氧化钠溶液或氨水中和，即得双烷基双磺酸钠(铵)基 二苯乙烷双子表面活性剂。

中间体1，-2-二(4，4’-十二烷基-1-苯基)乙烷的结构式为：

n＝11，13，15

用乌尔曼偶联反应得来，偶联反应过程长碳链不重排，产物结构明 确，而不是用芳烃和烯烃反应得到中间体。如图所示n＝11时中间体 ¹H-NMR，化学位移在6～8之间有3种H，且其峰面积之比接近1:1:1， 对应苯环上的3种氢，说明为芳烃1，2，4-三取代产物；长碳链和苯环相 连接的亚甲基上的氢受邻位磺酸基的吸电子诱导作用，其化学位移明显 移向低场(2.7)；长碳链末端有3个甲基H，面积为3.019，与苯环上的 H的面积比接近3:1，与其上的H原子个数比吻合，印证了其结构正确。