[发明专利]一种双烷基醚双磺酸盐表面活性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油工业三次采油、原油降粘、乳化的双烷基醚双磺酸盐表面活性剂及其制备方法。

背景技术

近年来双子表面活性剂成为人们的研究热点。双子表面活性剂是一类带有两个疏水链、两个离子基团和一个桥联基团的化合物，类似于两个普通表面活性剂通过一个桥梁联结在一起。在双子表面活性剂中，两个头基是靠联结基团通过化学键连接在一起的，由此促成了两个表面活性剂单体相当紧密的联结，使得两个疏水链间更容易产生较强的相互作用，即加强了疏水链间的疏水结合力；其次，头基间的排斥倾向因受制于化学键力而被大大削弱，这就是双子表面活性剂比普通表面活性剂具有高表面活性的根本原因所在。双子表面活性剂的独特结构决定了它独特的性能，例如具有较高的表面活性、良好的增溶性、极低的cmc值、良好的水溶性、奇异的流变性等性能。双子表面活性剂的临界胶束浓度与传统表面活性剂相比，通常低1-3个数量级，在溶液界面的吸附能力比普通活性剂大10～1000倍，这意味着Gemini表面活性剂比普通活性剂效率更高以及使用浓度更低。

石油磺酸盐等常规磺酸盐表面活性剂已作为三次采油驱替液用于高含水油藏。其作用是降低油水界面张力和改变地层岩石表面的润湿性，显著提高驱替液的洗油效率。但对于高盐高钙镁离子油藏，常规磺酸盐表面活性剂达不到抗高盐抗高钙镁离子能力。本发明表面活性剂分子中具有大量的醚键，能络合地层水中的钙镁离子，避免了钙镁离子与磺酸根基团的作用产生沉淀，同时，亲水头基间的排斥倾向因受制于化学键力而被大大削弱，从空间构象上减小了钠离子对亲水头基的作用机率，避免了表面活性剂在高浓度钠离子地层水中产生沉析，因而提高了表面活性剂在含高盐高钙镁离子地层水中的溶解性，体现出良好的抗盐性抗钙镁离子能力。

发明内容

本发明的目的在于：为了提高表面活性剂的表面活性，降低临界胶束浓度，特提供一种双烷基醚双磺酸盐表面活性剂及其制备方法。 

本发明采用以下技术方案：一种双烷基醚双磺酸盐表面活性剂 ，化学名称为1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚，该表面活性剂代号为TTSS-2-n，其结构式为：

其中R为C₁₂H₂₅、C₁₄H₂₇ 或C₁₆H₃₃）的一种，R中的碳原子数为代号中的n。

该表面活性剂的制备方法是：

（1）醚化反应：在三口烧瓶中，先加入乙二醇HO-CH₂-CH₂-OH，再加入三氟化硼乙醚,然后缓慢滴加环氧氯丙烷，加料完毕，反应持续6～12 h, 反应结束后将体系冷却至室温；然后缓慢滴加氢氧化钠的乙醇溶液，上述原料按乙二醇与环氧氯丙烷、氢氧化钠、三氟化硼乙醚的摩尔比为1.0:2.2～5.0:2.2～5.0:0.003～0.009用量，滴加完毕，25℃持续反应6～9 h；反应结束，抽滤除去体系中产生的氯化钠固体，旋转蒸发器减压蒸馏除去乙醇和过量的环氧氯丙烷，将蒸馏后的产物用饱和食盐水溶解，再用石油醚萃取，合并油相，蒸出溶剂即得粘稠状透明液体乙二醇双环氧丙烷基醚：

（2）开环反应：将乙二醇双环氧丙烷基醚与脂肪醇（碳原子数n为12～16）按摩尔比为1.0:2.1～3.0，缓慢滴加到由金属钾或氢化钠与脂肪醇按摩尔比为1.0:2.0～3.0组成的60℃混合溶液中，加料完毕体系升温至80℃反应12h，将体系冷却至室温，用质量百分浓度为10％盐酸中和至体系的pH=7，用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸馏后得淡黄色液体1,2-二（2-羟基-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚：

所述脂肪醇是用十二醇、十四醇或十六醇的一种。