[发明专利]聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚氧乙烯‑苯磺酸盐型复合双子表面活性剂及其制备方法。该聚氧乙烯‑苯磺酸盐型复合双子表面活性剂的结构式如式I所示，其中：n取值为6,7,8,9,10,12或14；m取值为4,5,6,7,8,9,10,15或20。本发明提供的聚氧乙烯‑苯磺酸盐型复合双子表面活性剂的制备方法具有原料易得，反应条件温和，制备工艺简单，制备得到的聚氧乙烯‑磺酸盐型复合双子表面活性剂纯度高、产率高，易于放大生产，且具有很高的表面活性，优良的抗盐性、耐温性和化学结构稳定等物理化学性质，能够广泛用于石油开采领域。

技术领域

本发明属于表面活性剂技术领域，涉及一种聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂及其制备方法。

背景技术

表面活性剂是三次采油技术中提高石油采收率的一个重要因素，但随着三次采油技术的发展，现驱油用表面活性剂的一些缺点已经明显阻碍了石油采收率的进一步提高，例如降低界面张力效率不够，耐温或抗盐性差等。使用单一表面活性剂往往不能同时具备耐高温和抗矿盐的性能，例如非离子型表面活性剂抗盐性能好但耐温性能较差，而离子型表面活性剂耐温但不抗盐。将多种表面活性剂(如非离子型和阴离子型)进行复配使用，可在一定程度上弥补它们各自的缺点，兼顾耐高温和抗矿盐的性能,如胜利油田提出的OP-10和石油磺酸盐配方，但由于复配的两种表面活性剂分子之间并不存在强的相互作用力，因此，在实际环境下(高吸附损耗)使用时，绝大部分复配体系均存在明显的色谱分离问题，达不到理想的使用效果。从分子设计的角度考虑，如果能将两种复配用的表面活剂分子通过共价键进行分子水平上的连接则可有效避免它们在使用过程中的色谱分离。非离子及离子型表面活性剂共价连接后，可称之为复合型表面活性剂。目前报道的复合型表面活性剂结构大多与传统的单链表面活性剂类似，如石油大学开发了一种非离子和阴离子于一体的单链醚羧酸盐表面活性剂，其与石油磺酸盐表面活性剂的复配体系被用作高矿化度油藏的驱油剂；中国石油勘探开发研究院油田化学所开发了聚氧乙烯醚磺酸盐型非离子-阴离子复合型表面活性剂，并将其与石油磺酸盐进行复配，用于中、高矿化度以及高温油藏。虽然这些已开发的复合型表面活性剂相对于传统复配体系来说表现出了较好的使用效果，但其优点也只是体现在使用稳定性方面，即提高了耐温抗盐和防色谱分离性能，而在降低油水界面张力提高采收率方面与传统表面活性剂或其复配体系相比并没显现出优势，因此其实际应用并未得到进一步推广。

发明内容

为了解决传统复合型表面活性剂在驱油方面降低油水界面张力、抗盐耐温难、驱油能力弱等技术问题，本发明的目的在于提供一种聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂及其制备方法。该方法涉及的原料易得，反应条件温和，工艺简单，制备得到的聚氧乙烯-磺酸盐型复合双子表面活性剂纯度高、产率高，具有良好的表面活性、抗盐性、耐温性和化学结构稳定等物理化学性质。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

本发明提供一种聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂，该聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂的结构式如式I所示：

其中：n取值为6,7,8,9,10,12或14；m取值为4,5,6,7,8,9,10,15或20。

上述聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂中，优选地，该聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂的结构式选自如下结构式中的一种：

本发明还提供上述聚氧乙烯-苯磺酸盐型复合双子表面活性剂的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一，将烷基苯酚与甲醛进行亲电取代反应生成二联烷基苯酚；

步骤二，将二联烷基苯酚与环氧乙烷在氮气保护下，以氢氧化钾作为催化剂，进行开环反应生成二联烷基苯酚聚氧乙烯醚；

步骤三，将二联烷基苯酚聚氧乙烯醚与甲醇钠进行反应，冷却后的产物在氮气保护下，与氯甲烷进行反应，得到二联烷基苯酚聚氧乙烯二单甲醚；