[发明专利]脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面活性剂的制备方法，具体涉及一种脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法。

背景技术

石油作为一种重要的能源资源，不仅广泛影响着我们的日常生活，并且对一个国家的经济发展和国防也有着深远的影响。利用三次采油技术，能够将石油的开采率提高至50%以上。三次采油技术主要分为四大类：分别为热力驱，混相驱，化学驱和应用生物技术提高采收率，而目前广泛使用的主要为化学驱，其中表面活性剂是关键组成。石油磺酸盐是目前提高采收率中应用最广泛的一类阴离子型表面活性剂，但是这类表面活性剂也存在一些问题，如易与二价等高价阳离子形成沉淀，即耐盐性较差，且易被粘土表面吸附，即吸附损耗大。而普通的非离子型表面活性剂因在水中不能电离，可以改善阴离子型表面活性剂耐盐性差的缺点，但其因浊点较低，不适用于高温的采油环境。由于存在这些弊端，人们一直在寻找一种能够代替以上表面活性剂用于高温高盐的三次采油环境的另一类新型表面活性剂。

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐作为一种阴非离子型表面活性剂，兼具阴离子和非离子型表面活性剂的优点，因此可作为驱油剂广泛应用于三次采油过程中。目前国内利用Streck法制备脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐时，使用亚硫酸钠或亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合物的磺化效果并不理想，如文献《Journal of the American Oil Chemists Society,1990，67,730~732》Hodgson等人利用亚硫酸钠进行磺化制备的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐，合成路线如下：

         其中R代表C₁₂、C₁₄或C₁₆。

    上述合成发方法存在以下问题：（1）用氯化亚砜氯代脂肪醇聚氧乙烯醚时，未使用

任何溶剂，此时要使氯代完全所需的反应时间较长；（2）采用亚硫酸钠作为磺化剂时，

因亚硫酸钠在水中的溶解度较低，反应物浓度较低，使得收率降低；（3）要使亚硫酸钠

充分溶解需要大量的水，过多水的加入会使反应体系在反应过程中粘稠度不断增加。粘

稠度增加一方面会使反应体系受热不均，局部过热，发生副反应，另一方面也给后处理

带来了一定困难，使得收率降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足提供一种新型脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，所得产物粘稠度降低，收率增加。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：向高压釜中投入脂肪醇与碱催化剂，并向反应体系间歇性地通入环氧乙烷，制备脂肪醇聚氧乙烯醚；

第二步：用有机溶剂溶解脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌及氮气保护条件下加入氯化亚砜，制备氯代脂肪醇聚氧乙烯醚；

第三步：向高压釜中投入亚硫酸钾的水溶液，稀释剂，以及氯代脂肪醇聚氧乙烯醚，高压下快速搅拌，制备脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。

    其中，第一步中所述的脂肪醇为十二醇、十四醇或十六醇；碱催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱催化剂的质量为脂肪醇质量的1%～3%，所述的脂肪醇与环氧乙烷摩尔比为1：3。

    第一步中反应温度为125～135℃，反应压强为0.2～0.5Mpa，反应时间为2～3h。

    第二步中有机溶剂为吡啶或三乙胺；脂肪醇聚氧乙烯醚与氯化亚砜的摩尔比为1：1.4～1：1.8，反应温度为70～80℃，反应时间为10~15h。

    第三步中所述的稀释剂为正己醇，2-己醇或3-己醇；氯代脂肪醇聚氧乙烯醚与亚硫酸钾的摩尔比为1：1.3～1：1.6，所述的水量与稀释剂的质量均为氯代脂肪醇聚氧乙烯醚的15%～25%。

    第三步中反应温度为150～165℃，反应压力为0.8～1.2Mpa，反应时间为6~10h。

    本发明与现有技术相比其显著优点：（1）第二步采用溶剂法，一方面所用的溶剂对此反应具有催化作用，能够加快反应速率，另一方面所用溶剂能够作为缚酸剂，吸附反应生成的酸性气体；（2）第三步采用亚硫酸钾作为催化剂,因亚硫酸钾在水中的溶解度较大，使得反应物浓度增加、收率增加，且用亚硫酸钾作为磺化剂时，所需的水量减小；（3）减少第三步中水量的加入，引入了稀释剂正己醇，加入的稀释剂正己醇在高温下能与水形成共沸物，使得反应过程中体系粘稠度降低，且在低温下，正己醇与水不溶分层，有助于稀释剂的重复利用。