石油磺酸盐增效表面活性剂

磺酸盐类表面活性剂简述表面活性剂,凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质，统称为表面活性剂。

它们的表面活性是对某特定的液体而言的，在通常情况下则指水。

无论何种表面活性剂，其分子结构均由两部分构成。

分子的一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基；分子的另一端为极性亲水的亲水基（如—OH、—COOH、—NH2、—SO3H等），有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。

两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油的特性。

表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”.表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。

由于其特具的结构特点，因此给这类物质带来许多特性, 如乳化、分散、润湿、渗透、去污、起泡、消泡、防水、抗静电、柔软、杀菌等。

表面活性剂的分类方法很多，根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，阴离子表面活性剂, 特别是磺酸盐类阴离子表面活性剂, 在所有表面活性剂中较为重要。

本文以常用的磺化剂为线索, 叙述了磺酸盐类表面活性剂制备方法、产品的主要性质和在各行各业中的主要用途。

一．磺酸盐类活性剂的合成及其主要用途1 石油磺酸盐和烷基苯基磺酸盐这两种传统的磺酸盐表面活性剂的合成及性质有大量的文献进行了报道。

石油磺酸盐是由富芳烃原油或馏分磺化得到的产物, 烷基苯基磺酸盐包括烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、重烷基苯基磺酸盐等。

在磺酸盐型阴离子表面活性剂中, 以石油磺酸盐型最为普遍。

石油磺酸盐作为化学采油用剂具有表面活性高、原料易得、生产工艺简单、成本较低、配伍性好等特点, 受到普遍关注, 进入了先导性实验。

烷基碳数为C14 ~ C16的重烷基苯磺酸盐可与我国大多数油田的原油形成超低界面张力体系, 因而成为重要的驱油用表面活性剂。

2 链烃磺酸盐2. 1 A-烯烃磺酸盐(AOS)它的主要成分是: 烯烃磺酸盐和羟基磺酸盐。

磺酸盐型高分子表面活性剂的合成及驱油性能研究磺酸盐型高分子表面活性剂的合成及驱油性能研究引言高分子表面活性剂在油田增油领域中具有广泛应用。

其中，磺酸盐型高分子表面活性剂因其结构特性和优异的表面活性而备受关注。

本文将介绍磺酸盐型高分子表面活性剂的合成方法以及其在驱油过程中的性能研究。

一、磺酸盐型高分子表面活性剂的合成方法1.1 盐基反应法盐基反应法是合成磺酸盐型高分子表面活性剂的主要方法之一。

该方法以磺酸为原料，通过与有机酸或酚类物质反应，生成磺酸盐型高分子表面活性剂。

该方法的优点是反应条件温和、反应时间短，并且反应产物纯度高。

1.2 磺酸化反应法磺酸化反应法是合成磺酸盐型高分子表面活性剂的另一种常用方法。

该方法通过将含有活性基团的高分子化合物与磺酸发生反应，可得到磺酸盐型高分子表面活性剂。

这种合成方法具有反应条件温和、反应产物纯度高等优点。

二、磺酸盐型高分子表面活性剂的驱油性能研究2.1 界面活性研究磺酸盐型高分子表面活性剂在驱油过程中的主要作用是降低油水界面张力，促进油水混合物的分散和乳化。

因此，界面活性研究是研究磺酸盐型高分子表面活性剂性能的重要手段之一。

通过测量表面张力、接触角等指标可以评估磺酸盐型高分子表面活性剂对油水界面的影响。

2.2 分散性能研究磺酸盐型高分子表面活性剂具有较高的分散性能，可以将油污染物分散到水相中，从而提高油水混合物的可分离性。

通过测量分散度、悬浮液稳定性等指标可以评估磺酸盐型高分子表面活性剂在驱油过程中的分散性能。

2.3 乳化性能研究磺酸盐型高分子表面活性剂可使油水混合物形成乳液，提高油水乳化液的稳定性。

通过测量乳液压力、浑浊度等指标可以评估磺酸盐型高分子表面活性剂的乳化性能。

结论磺酸盐型高分子表面活性剂的合成方法多样。

盐基反应法和磺酸化反应法是两种常用的合成方法。

磺酸盐型高分子表面活性剂在驱油过程中发挥着重要作用。

界面活性、分散性和乳化性是评估磺酸盐型高分子表面活性剂性能的重要指标。

石油磺酸盐产品介绍在磺酸盐型阴离子表面活性剂中，以石油磺酸盐最为普遍。

石油磺酸盐是石油馏分在用发烟硫酸深度精制白油、脱臭煤油或润滑油时，回收得到的具有表面活性的副产物，也可用发烟硫酸和SO3磺化制得。

主要成分为烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐，其余为脂肪烃及环烷烃的磺化物及氧化物，大部分为油溶性，其钠盐的平均相对分子质量为400～580[详细说明]: 阴离子表面活性剂的一类。

组成极为复杂，主要是聚烷基化的芳基磺酸盐（包括钙、镁、钡和钠盐）。

除用作表面活性剂外，石油磺酸钙、镁和钡盐主要用于汽车、拖拉机、机车等重型设备的润滑油添加剂和淤浆分散剂；石油磺酸钠用于金属加工作钻孔油、金属切削油和金属清洗剂。

此外，石油磺酸盐还可用于原油的破乳，用作原油高浓度体系的驱油剂、矿石的浮选剂。

以天然脂肪酸或合成脂肪酸或其酯类为原料，用三氧化硫直接磺化而制得。

石油磺酸盐石油磺酸盐是一种表面活性剂，它与表面活性剂助剂复配，其作用是降低油水界面张力，更好地提高洗油效率。

而复配体系则利用聚合物和表面活性剂的化学协同效应，在提高水驱波及体积、降低油水流度比的基础上将滞留地层的残余油“强洗”出来，从而提高原油采收率。

石油磺酸盐作为驱油用超级表面活性剂要达到以下技术指标：（1）有效降低油/水界面张力（达：10-4mN/m），（2）减少岩层吸附，（3）增溶、抗盐、耐温的一种新型驱油超级表面活性剂。

石油磺酸盐工业化生产随着石油磺酸盐表面活性剂研究步伐的加快，令大庆油田三元复合驱试验向前跨进一大步。

2008年４月２日，大庆油田有限责任公司与炼化公司达成一致意见，成立联合攻关小组，加快推进石油磺酸盐工业化生产进程，为三元复合驱规模化推广铺平道路。

在双方举行的座谈会上，大庆油田有限责任公司总经理、大庆石油管理局局长王玉普，炼化公司总经理李正光，大庆油田有限责任公司副总经理、大庆石油管理局副局长隋军，炼化公司副总经理姜国骅，听取了关于石油磺酸盐表面活性剂研究进展情况汇报。

磺酸盐类表面活性剂简述表面活性剂,凡加入少量而能显著降低液体表面张力地物质，统称为表面活性剂.它们地表面活性是对某特定地液体而言地，在通常情况下则指水. 无论何种表面活性剂，其分子结构均由两部分构成.分子地一端为非极亲油地疏水基，有时也称为亲油基；分子地另一端为极性亲水地亲水基（如—、—、—、—等），有时也称为疏油基或形象地称为亲水头.两类结构与性能截然相反地分子碎片或基团分处于同一分子地两端并以化学键相连接，形成了一种不对称地、极性地结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油地特性.表面活性剂地这种特有结构通常称之为“双亲结构”.表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”. 由于其特具地结构特点，因此给这类物质带来许多特性, 如乳化、分散、润湿、渗透、去污、起泡、消泡、防水、抗静电、柔软、杀菌等.表面活性剂地分类方法很多，根据其分子构成地离子性分成离子型、非离子型等，阴离子表面活性剂, 特别是磺酸盐类阴离子表面活性剂, 在所有表面活性剂中较为重要.本文以常用地磺化剂为线索, 叙述了磺酸盐类表面活性剂制备方法、产品地主要性质和在各行各业中地主要用途.一．磺酸盐类活性剂地合成及其主要用途石油磺酸盐和烷基苯基磺酸盐这两种传统地磺酸盐表面活性剂地合成及性质有大量地文献进行了报道.石油磺酸盐是由富芳烃原油或馏分磺化得到地产物, 烷基苯基磺酸盐包括烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、重烷基苯基磺酸盐等.在磺酸盐型阴离子表面活性剂中, 以石油磺酸盐型最为普遍.石油磺酸盐作为化学采油用剂具有表面活性高、原料易得、生产工艺简单、成本较低、配伍性好等特点, 受到普遍关注, 进入了先导性实验.烷基碳数为地重烷基苯磺酸盐可与我国大多数油田地原油形成超低界面张力体系, 因而成为重要地驱油用表面活性剂.链烃磺酸盐. 烯烃磺酸盐()它地主要成分是: 烯烃磺酸盐和羟基磺酸盐.早在世纪年代末, 烯烃磺酸盐就已经通过烯烃地磺化反应而工业化了, 产物组成为: , 约; , 约; 二磺酸盐, 约.与钙镁离子生成地盐仍然是一种较好地表面活性剂, 具有抗盐性好、油水界面张力低、良好地起泡力和泡沫稳定性等特点, 其生物降解性比烷基苯磺酸盐好, 与烷基硫酸盐( )接近, 因而对人体和环境温和, 尤其适用于配制重垢低磷或无磷洗衣粉.此外, 又由于热稳定性好、乳化能力强, 在工业清洗、石油开采及输送等领域具有相当可观地应用前景.. 链烃磺酸盐以石蜡为原料磺化得到地磺酸盐通常是单磺酸、二磺酸或多磺酸地混合物. 等用, 二醇或烷基内酯，实验室合成了十二烷双磺酸盐.且实验表明，以石蜡烃为原料磺化产物中单磺酸盐地活性最高.脂肪酸( 酯)磺酸盐. 磺基琥珀酸酯磺基琥珀酸酯盐按酯基个数可分为两大类: 单酯盐和双酯盐.磺基琥珀酸酯表面活性剂地合成所用原料主要为顺丁烯二酸酐、脂肪酸及亚硫酸盐等.合成工艺比较成熟:( )顺酐与羟基(或胺基)化合物酯化( 缩合); ( )酯(或胺)与亚硫酸盐或亚硫酸氢盐加成( 磺化) .单酯类表面活性剂对皮肤比较温和, 因而其衍生类地磺基琥珀酸( 酰胺)活性剂在日用化学品中地应用非常广泛.双酯盐产品因具有较低地表面张力( 其水溶液表面张力可达 ), 并以其优良地渗透和润湿分散性作为渗透剂、分散剂、抗静电剂而广泛应用于农业、皮革、纺织、化妆品、金属去垢、合成树脂、洗涤等方面.. 脂肪酸羟基乙烷磺酸盐近年来研究地椰油基羟基乙烷磺酸盐是一种温和地阴离子表面活性剂, 结构像两性表面活性剂等研究表明, 该表面活性剂具有优良地起泡、乳化、洗涤和分散性能, 不伤皮肤、眼睛.由于其稍显酸性, 它比肥皂更温和, 因而脂肪酸地酰酯磺酸盐广泛用于洗涤剂和日用品中.其合成方法有:( )脂肪酰氯与羟基乙烷磺酸在无水或水丙酮介质中℃进行反应.( )羟基乙烷磺酸钠与脂肪酸反应.( )氯化烷基磺酸盐同无水脂肪酸钠在℃反应芳基或脂肪醇醚磺(硫)酸盐. 饱和醇(或酚)醚磺酸盐将烷基酚或脂肪醇在碱性条件下与环氧乙烷或环氧丙烷加成制得烷基酚醚, 再通过磺化反应制成烷基酚醚硫酸盐表面活性剂( 如 ).常用氯磺酸作为磺化剂, 用脂肪醇作起始原料就可得到脂肪醇醚硫酸盐.. 不饱和脂肪醇醚磺酸盐这类结构地表面活性剂是由封端地不饱和脂肪酸或它们地醚醇类化合物通过气相磺化、一步水解、中和和皂化得到.它具有高起泡能力、优异地洗涤性能和生态友好性能.、芳基烷烃磺酸盐芳基烷烃基磺酸盐不同于传统地烃基芳基磺酸盐( ), 前者磺酸基团连接在烷烃链地末端, 后者磺酸基团直接连接在芳环上.新型地烷基磺酸盐表面活性剂地芳环与烯烃地加成反应可以在更多地位置上进行, 芳环上更多位置可用于取代反应.合成方法:采用烯烃和为原料在降膜磺化反应器中直接得到粗产物烯烃磺酸(含少量磺内酯), 再将烯烃磺酸与芳烃(如苯、萘、取代苯和取代萘)在超强酸催化剂下进行烷基化反应制备芳基烷基磺酸盐.、磺酸盐型三聚表面活性剂三聚表面活性剂是由一个连接基团将传统地三个表面活性剂在其头基或接近头基处连接起来而组成地.以三聚氯氰、正己胺，正辛胺，十二胺，十四胺，二乙烯三胺等为原料，可成功合成了种不同碳链长度地磺酸盐型三聚表面活性剂.表征实验证明，其有着良好地表面活性，能够显著地降低水地表面张力等优良特性.二、结束语磺酸盐表面活性剂分子不仅可按照不同地用途和需要对分子进行专门设计以满足多种应用领域地特殊需求, 而且原料来源广泛, 可以取自矿物石油, 也可取自动植物, 其研究开发和应用非常地广泛, 尤其是对脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂、芳基或脂肪醇醚磺酸盐、脂肪酸酯磺酸盐地研究异常活跃.展望我国对磺酸盐表面活性剂地研究和开发地未来, 磺酸盐表面活性剂种类繁多, 要深入研究各系列产品结构与性能地关系, 找出适合各种实际应用地结构, 对按功能设计地目标分子地性能进行预测,推动性能优异、原材料易得地磺酸盐性表面活性剂地开发, 对综合利用基本有机化工原料和工业应用具有重要意义.三、参考文献、郑延成, 韩冬, 杨普华，磺酸盐表面活性剂研究进展[]精细化工，；、 , , , ，，. , () ().、 , , ，，. () –.、王迎宾，谢文磊，淳宏，王涛，磺酸盐类表面活性剂地合成和应用现状[]四川化工，，；、李晨，胡志勇，朱海林，磺酸盐型三聚表面活性剂地合成及其表面活性[]化工中间体，；、赵修太,陈立峰,彭绪勇,孟繁梅，白英瑞. 驱油用磺酸盐表面活性剂地研究进展[] 化学研究.、谭中芳,薛岩.石油磺酸盐合成工艺筒析[]科技论坛.、刘伟. 磺酸盐类表面活性剂地制备方法及产品地性质与用途[] 山东轻工业学院学报.、汪茂先. 磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚单酯二钠盐地合成及其性质. 日用化学工业, , : .。

石油磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的测定油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响周华，方新湘，聂春梅，白云（克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院，新疆克拉玛依，834000）摘要：针对油田开采中后期大量污水产生，油气成藏环境变差导致驱油率降低的现状，在实验室以表面张力法测定磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度，根据CMC形成机理，考查了磺酸盐表面活性剂临界胶束形成前后，对应表面张力测定值的变化，通过油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响实验及结果讨论，得到一些规律，为磺酸盐表面活性剂在复合驱技术中的更好应用提供理论依据。

关键词：油田污水；表面活性剂；临界胶束浓度随着开采中后期原油产量的递减，地面水侵作用导致油田进入高含水期，产生大量污水，为保护环境实现污水的循环利用，采出的油田污水经处理后，会再次回注地下油藏用于驱替原油。

另一方面，油气成藏环境变差导致剩余油被圈闭在岩石孔隙中，形成不连续的油块，[1]在油珠的粘滞力和毛细管力作用下，仍约有50%以上的地层原油未采出。

磺酸盐表面活性剂是以石油及其馏份为原料，用磺化剂磺化，再用碱中和而制成的一种阴离子表面活性剂，与其他类型的表面活性剂相比，因其原料来自石油馏分，与原油相似相溶，可剥蚀水流通道中吸附在岩石颗粒表面的残余油，并扩散到油水界面膜内，解除水锁，[2]减少水流通道的流动阻力，降低油水界面张力，将滞留地层的残余油\强洗\出来。

1 临界胶束浓度临界胶束浓度（CMC）是表面活性剂产品的性能评价指标之一，主要用于表面活性剂筛选和多种表面活性剂复配后协同效应的评价。

当表面活性剂浓度达到饱和时，其分子不能继续在界面吸附富集，在分子的两亲结构作用下，疏水基竭力使其分子逃离水环境，从而在溶液内部自聚成内核，亲水基则朝外与水接触，伸向水中，这两种倾向平衡的结果，使表面活性剂形成简单的胶团，开始形成胶团时表面活性剂的浓度，即为临界胶束浓度，简称CMC。

在临界胶束浓度，溶液的表面张力降至最[3，4]低值，此时再提高表面活性剂浓度，溶液表面张力值也不会下降。

驱油用石油磺酸盐表面活性剂一、产品简介石油磺酸盐是表面活性剂驱油中使用的常规产品之一，在国内外三次采油的矿场工业化应用中，取得了明显的效果。

石油磺酸盐是以石油馏分为原料，经过磺化后得到的产品。

由于石油馏分中的组成与石油的组成十分相近，因此，得到的产品与原油有很好的匹配关系，在与原油的增容与乳化和实现超低界面张力方面，比其它表面活性剂都具有十分明显和独特的效果。

石油磺酸盐的原料中含有原油浓缩的酸性组分，经过碱中和后生成天然的皂化活性物，因此，即使在实际应用中不加碱也自然具有“协同效应”。

石油磺酸盐作为化学驱油剂具有活性效率高，界面活性强，能使油水界面张力达到超低的特点；与原油配伍性好，水溶性好，耐温性好，具有一定的抗盐性；适合中等温度和矿化度的砂岩油藏。

该产品的原料来源广，产于油田用于油田，成本较低，是迄今为止产量最大、研究工作和现场试验中采用最多的表面活性剂。

我公司根据目前石油磺酸盐产品的质量问题和不稳定问题，开发出了精细切割石油磺酸盐，分子量变窄，质量变好。

并根据不同原油的品质，生产出了环烷基石油磺酸盐、芳基石油磺酸盐和烷基芳基石油磺酸盐等特种产品，提高了石油磺酸盐的针对性和表面活性。

根据不同油田的条件，设计生产了烷基碳数为C14 ～C18的石油磺酸盐，可与我国大多数油田的原油形成超低界面张力体系, 因而可以满足不同油田三次采油的需要。

三、产品指标不同结构和性质的石油磺酸盐性质如下：石油磺酸盐产品指标产品编号石油馏份°C活性物含量（％）当量未磺化油（％）无机盐（％）Petross-150 130-150 50 280 ≤35.0 ≤10.0 Petross-280 268-279 50 350 ≤35.0 ≤10.0 Petross-340 332-340 40 400 ≤35.0 ≤10.0 Petross-360 359-361 35 450 ≤45.0 ≤10.0 Petross-500 390-500 35 500 ≤45.0 ≤10.0四、产品特点重烷基苯磺酸盐的原料主要是十二烷基苯精馏副产物——重烷基苯，经磺化、中和后得到重烷基苯磺酸盐表面活性剂。