專利名稱：一種以堿木素改性制備驅油劑的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油開采技術領域，特別涉及一種以堿木素改性制備驅油劑的方法。
背景技術：
在化石能源日趨緊張的情況下，提高石油采收率已成為石油開采研究的重要方向?；瘜W驅采油是三次采油技術的主要方向之一，而化學驅工藝的關鍵在于所采用的表面活性劑。在三次采油過程中，目前主要采用石油磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、聚丙烯酰胺(PAM)及其改性聚合物制備的驅油劑，專利CN1171292A中即提出了以烷基苯磺化物為主要成分的一種三次采油用驅油劑，然而由于驅油劑的成本較高以及在使用過程中的吸附損失等使得三次采油的經濟效益大大降低。迄今為止，木質素作為造紙廢液的副產物，除了少部分被低值利用外，其余均被排入江河湖海，既浪費資源，又污染環(huán)境。由于木質素及其改性產品本身具有表面活性，可以考慮用于三次采油中。早在1931年，DeGroot和Monson就取得了注木質素采油的專利。70年代末80年代初，Kalfoglou對木質素及其改性產品做犧牲劑進行了大量研究，說明了木質素及其改性產物可以減少主表面活性劑的吸附損失，可提高石油采收率。同時期，Neale和Hornof等人對木質素的界面活性及其與石油磺酸鹽的復配進行了系統(tǒng)的研究，認為木質素磺酸鹽與石油磺酸鹽存在著有利的協同作用。Morrow曾對堿木素進行了烷基化、磺化、氧化改性的研究，產品的性能有了很大改進，表面張力大為降低，油水界面張力可達0.1mN/m，與其他表面活性劑復配后油水界面張力可達10_2mN/m。專利CN1327026A中提出以長鏈脂肪酰胺改性木質素磺酸鹽，所得表面活性劑與堿復配使用，最低油水界面張力可達到10_3mN/m。本發(fā)明以價格更為低廉的堿木素為原料，第一步改性采用氧化反應，再經過磺化、胺化、燒基化反應，使廣品的表面性能進一步得到提聞。

發(fā)明內容
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本發(fā)明的目的在于提供一種以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，以造紙行業(yè)的副產物堿木素為原料，先與氧化劑反應，然后再經過磺化、胺化、烷基化反應，將親水和親油基團引入木質素的側鏈及苯環(huán)上，從而將堿木質素制備成為表面活性劑，與堿復配后可使油水界面張力達到超低。所述堿木素與氧化劑的質量比為10:0.1-3 ;氧化溫度20_100°C、反應時間20-120分鐘。所述氧化后的堿木素與無水亞硫酸鈉按照質量比為10:1-4，在溫度為150_200°C條件下，磺化反應20-120分鐘，得到木質素磺酸鹽。將上述所得木質素磺酸鹽與有機胺和甲醛按照質量比為10:0.1-2:0.2-2，在溫度為25-100°C條件下，胺化反應2-10小時。所述在胺化后的產物中加入鹵代烴，在溫度為60-170°C條件下烷基化反應2-10小時，將親水和親油基團引入木質素的側鏈及苯環(huán)上，從而將堿木質素制備成為表面活性劑。所述制備的表面活性劑可與0.05-1.4wt%NaOH復配使用。所述氧化劑為過氧化氫，硝酸。所述有機胺為乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺等。所述長鏈鹵代烴為溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷等。本發(fā)明的有益效果是該將造紙黑液的副產物堿木素合理利用，能解決環(huán)境污染，制備性能穩(wěn)定、廉價的三次采油用表面活性劑。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種以堿木素改性制備驅油劑的方法，是以造紙行業(yè)的副產物堿木素為原料，先與氧化劑反應，然后再經過磺化、胺化、烷基化反應，將親水和親油基團引入木質素的側鏈及苯環(huán)上，從而將堿木質素制備成為表面活性劑，與堿復配后可使油水界面張力達到超低。以下給出本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明予以進一步說明。實施例1:10g堿木素與lgH20270°C氧化30分鐘，然后加2g無水亞硫酸鈉180°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與0.6g乙二胺、Ig甲醛80°C胺化6小時，胺化后的產物與2g溴代十六烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與0.2wt%的NaOH復配時，測得最低油水界面張力可達10_3mN/m。實施例2:1Og堿木素與1.5gH20270°C氧化30分鐘，然后加2g無水亞硫酸鈉170°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與1.2g乙二胺、1.5g甲醛80°C胺化6小時，胺化后的產物與3.6g溴代十六烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與0.4wt%的NaOH復配時，測得平衡油水界面張力(Ih)可達10_3mN/m。實施例3:10g堿木素與2g無水亞硫酸鈉170°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與
1.2g乙二胺、1.5g甲醛80°C胺化6小時，胺化后的產物與3.6g溴代十六烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與0.4wt%的NaOH復配時，測得最低油水界面張力可達 lCT3mN/m。實施例4:1Og堿木素與lgH20270°C氧化30分鐘，然后加2g無水亞硫酸鈉180°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與0.6g 二乙烯三胺、1.5g甲醛80°C胺化6小時，胺化后的產物與5g溴代十六烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與0.8wt%的NaOH復配時，測得最低油水界面張力可達10_3mN/m。實施例5: IOg堿木素與lgH20270°C氧化30分鐘，然后加2g無水亞硫酸鈉180°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與0.6g三乙烯四胺、Ig甲醛80°C胺化4小時，胺化后的產物與
3.6g溴代十八烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與1.2wt%的NaOH復配時，測得平衡油水界面張力(Ih)可達10_3mN/m。實施例6:10g堿木素與lgH20270°C氧化30分鐘，然后加2g無水亞硫酸鈉180°C磺化30分鐘，將所得磺酸鹽與1.2g三乙烯 四胺、1.5g甲醛80°C胺化5小時，胺化后的產物與3.6g溴代十八烷80°C烷基化6小時。以勝利油田孤島原油為測定對象，與0.4wt%的NaOH復配時,測得最低油水界面張力可達l(r4mN/m。
權利要求
1.一種以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，以造紙行業(yè)的副產物堿木素為原料，先與氧化劑反應，然后再經過磺化、胺化、烷基化反應，將親水和親油基團引入木質素的側鏈及苯環(huán)上，從而將堿木質素制備成為表面活性劑，與堿復配后可顯著降低油水界面張力。
2.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，堿木素與氧化劑的質量比為10:0. 1-3 ;氧化溫度20-100°C、反應時間20-120分鐘。
3.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，所述氧化后的堿木素與無水亞硫酸鈉按照質量比為10:1-4，在溫度為150-200°c條件下，磺化反應20-120分鐘，得到木質素磺酸鹽。
4.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，所述將所得木質素磺酸鹽與有機胺和甲醛按照質量比為10:0. 1-2 :0. 2-2，在溫度為25-100°C條件下，胺化反應2-10小時。
5.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，在胺化后的產物中加入鹵代烴，在溫度為60-170°C條件下烷基化反應2-10小時，將親水和親油基團引入木質素的側鏈及苯環(huán)上，從而將堿木質素制備成為表面活性劑。
6.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，將制備的表面活性劑與質量濃度O. 05%-1. 4%的NaOH復配，使油水界面張力達到超低。
7.根據權利要求I所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，所述氧化劑為過氧化氫或硝酸。
8.根據權利要求4所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，所述有機胺為乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺。
9.根據權利要求5所述以堿木素改性制備驅油劑的方法，其特征在于，所述長鏈鹵代烴為溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于石油開采技術領域的一種以堿木素改性制備驅油劑的方法。該驅油劑以造紙行業(yè)的副產物堿木素為原料，先與氧化劑反應，然后再經過磺化、胺化、烷基化等反應合成，從而將堿木質素制備成為表面活性劑，與堿復配后可顯著降低油水界面張力。該發(fā)明不但合理利用造紙黑液的副產物堿木素、有利于環(huán)境保護，而且能合成較為廉價的驅油劑，從而降低三次采油的成本，具有良好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C09K8/584GK103254882SQ20131014417
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權日2013年4月23日
發(fā)明者羅淑娟, 朱云美, 周玉杰, 張建安, 申士成, 劉宏娟, 程可可, 劉德華, 戴玲妹, 趙雪冰, 米杰 申請人:馬來西亞棕櫚油協會, 清華大學