專利名稱：一種耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚醚磺酸鹽及其合成方法，更具體地說涉及一種耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽及其合成方法。
背景技術(shù)：
原油中一般不含有機(jī)氯，通常原油中檢測出的有機(jī)氯主要來自于開采過程中人工注入的化學(xué)藥劑。原油中有機(jī)氯可造成煉油過程中催化劑失效，引起非計(jì)劃停產(chǎn)，對煉油設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，容易造成生產(chǎn)事故。各油田對所使用的化學(xué)藥劑中有機(jī)氯含量也進(jìn)行了嚴(yán)格限制，比如中國石油化工集團(tuán)出臺的《Q/SH0052-2007采油用清防蠟劑技術(shù)要求》規(guī)定，產(chǎn)品中不得檢出有機(jī)氯。因此，開發(fā)油田用表面活性劑需考慮其產(chǎn)品應(yīng)用不對原油下游加工過程產(chǎn)生不利影響。聚醚磺酸鹽型陰離子表面活性劑可作為耐高溫高礦化度稠油降粘劑使用。常見的合成路線有環(huán)氧氯丙烷路線、氯乙基磺酸鈉路線、氯丙烯路線、亞硫酰氯路線、羥乙基磺酸納路線、丙燒橫內(nèi)酷路線等等。輕乙基橫酸納路線轉(zhuǎn)化率低，丙燒橫內(nèi)酷路線危險(xiǎn)性聞，其它4種路線容易引入有機(jī)氯，產(chǎn)生三廢以及無價(jià)值的副產(chǎn)物。例如公開號為CN1560178A的中國專利公開了一種抗鹽型稠油降粘劑及其制備方法，其分子結(jié)構(gòu)為聚醚磺酸鹽，其抗鹽能力可達(dá)226000mg/L。但其合成路線選用了環(huán)氧氯丙烷和氫氧化鈉作為原料，生成了副產(chǎn)物氯化鈉，并可能使產(chǎn)品中殘留有機(jī)氯。公開號為CN101279934A的中國專利公開了一種應(yīng)用于油田三次采油的聚醚磺酸鹽及其制備方法。但其合成路線采用了亞硫酰氯和吡啶作為原料，產(chǎn)生了副產(chǎn)物HC1、S02需要中和處理。此工藝對設(shè)備防腐和環(huán)保方面要求很高，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)有一定難度。公開號為CN101979426A的中國專利公開了烷基酚(脂肪醇)聚氧乙烯醚磺酸鹽的烯烴加成合成方法。其中間體合成選用了過量的氯丙烯和堿金屬氫氧化物，工藝相對復(fù)雜，需要中和，水 洗，分層去水，蒸餾等步驟，對環(huán)保要求較高，產(chǎn)物中也可能會存在有機(jī)氯殘留，同時(shí)還產(chǎn)生了金屬氯化物副產(chǎn)物。因此，開發(fā)一種轉(zhuǎn)化率高，相對安全環(huán)保、無有機(jī)氯殘留的聚醚磺酸鹽結(jié)構(gòu)及合成路線是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，提供一種耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽，該聚醚磺酸鹽能耐溫達(dá)200 30(TC，抗地層水礦化度范圍可達(dá)O 220000mg/L，可作為耐溫抗鹽型稠油降粘劑使用。同時(shí)本發(fā)明還提供該聚醚磺酸鹽的合成方法。該合成方法相對安全環(huán)保，基本不產(chǎn)生廢氣、廢渣、廢水和副產(chǎn)物。本發(fā)明是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)通式如I式R-O- (A) m- (B) n_CH2CH (OH) CH2-O-CH2CH2CH2-SO3M(I)
其中，R表示壬基苯基、辛基苯基或十二烷基苯基；A表示氧丙烯基，-CH2CH(CH3)O- ；m為氧丙基數(shù)，選擇O 5間整數(shù)；B表示氧乙烯基，-CH2CH2O- ；n為氧乙基數(shù)，選擇I 10間整數(shù)；M表示鉀離子K+或鈉離子Na+。本發(fā)明的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其主要包括以下步驟第一步將聚醚與烯丙基縮水甘油醚在催化劑作用下進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到中間體；
其反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1.一種耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽，其特征在于結(jié)構(gòu)通式如I式 R-O- (A) m- (B) n-CH2CH (OH) CH2-O-CH2CH2CH2-SO3M I 其中，R表示壬基苯基、辛基苯基或十二烷基苯基； A表示氧丙烯基，-CH2CH(CH3)O- ；m為氧丙基數(shù)，選擇O 5間整數(shù)； B表示氧乙烯基，-CH2CH2O- ；n為氧乙基數(shù)，選擇I 10間整數(shù)； M表示鉀離子K+或鈉離子Na+。
2.一種如權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于主要包括以下步驟 第一步由聚醚與烯丙基縮水甘油醚在催化劑作用下進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到中間體； 第二步中間體與磺化劑在催化劑作用下進(jìn)行加成反應(yīng)，得到產(chǎn)物聚醚磺酸鹽； 其中所述的聚醚為烷基苯酚聚氧乙烯醚、烷基苯酚聚氧丙烯醚或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的第一步反應(yīng)中的催化劑為路易斯酸催化劑、質(zhì)子酸催化劑或堿金屬氫氧化物催化劑，催化劑用量為投料總重量的O. 1%-3. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的路易斯酸催化劑為三氯化鋁、四氯化錫、三氟化硼或三氯化鐵；所述的質(zhì)子酸催化劑硫酸或磷酸；所述的堿金屬氫氧化物催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的第一步開環(huán)反應(yīng)中聚醚與烯丙基縮水甘油醚投料摩爾比例為1:1. O 1. 5，反應(yīng)溫度在30 120°C，反應(yīng)時(shí)間2 10小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的第二步加成反應(yīng)中磺化劑為亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鉀或亞硫酸氫鉀的水溶液，中間體與磺化劑的投料摩爾比為1:1. O 2. 0，加水量為磺化劑重量的1. 5 3. O倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的第二步加成反應(yīng)中使用的催化劑為過氧化物、過硫化物、偶氮化合物、硝酸鹽或亞硝酸鹽，催化劑用量為反應(yīng)物料總重的1. 0% 5. 0%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的過氧化物為過氧化苯甲酰；所述的過硫化物為過硫酸鉀或過硫酸銨；所述的偶氮化合物為偶氮二異丁基腈；所述的硝酸鹽為硝酸鈉；所述的亞硝酸鹽為亞硝酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽的合成方法，其特征在于所述的第二步加成反應(yīng)的溫度在80 180°C之間，時(shí)間在4 24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽，該聚醚磺酸鹽能耐溫達(dá)200～300℃，抗地層水礦化度范圍可達(dá)0～220000mg/L，可作為耐溫抗鹽型稠油降粘劑使用。本發(fā)明的耐溫抗鹽型聚醚磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)通式如I式R-O-(A)m-(B)n-CH2CH(OH)CH2-O-CH2CH2CH2-SO3MI其中，R表示壬基苯基、辛基苯基或十二烷基苯基；A表示氧丙烯基，-CH2CH(CH3)O-；m為氧丙基數(shù)，選擇0～5間整數(shù)；B表示氧乙烯基，-CH2CH2O-；n為氧乙基數(shù)，選擇1～10間整數(shù)；M表示鉀離子K+或鈉離子Na+。
文檔編號C07C303/32GK103058895SQ20121056000
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者孫宇, 曾春江, 尹迎陽 申請人:江蘇美思德化學(xué)股份有限公司