石油磺酸盐合成工艺研究

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1、石油磺酸盐合成工艺研究摘要：对磺酸盐的工艺研究，国外目前还是处于比较成熟的阶段。木文通过分析国内石油磺酸盐的研究现状以及研究方法，进而对比了国内外石油磺酸盐合成不同工艺流程对原料油和磺化剂选用的相似跟差异Z处。关键词：石油磺酸合成工艺一、国内外研究现状国外关于合成石油磺酸盐的工艺比较成熟，产品全面。美国马拉松(Marathon)公司在罗宾逊炼油厂组建了年产近36000吨的石油殒酸盐厂。早期美国专利报导，用S03在封闭循环管式反应器内，对原油、拔顶油和憾分油进行磺化，可生成石油磺酸盐，适合三次采油使用，磺化后未反应的怪

2、化溶剂，从生成的混合物中萃取产品后排出，溶剂可以从低分子量的醇、酮、醸、苯及其混合物中选择。Kachmar,0.S等用石油憾分合成的石油礦酸盐，磺酸盐含量可达10%〜13%。Ashcraft,T.L等在光滑管中用S03磺化了特定的石油馆分，合成了光谱纯的磺酸盐，提出芳坯至少要含两个芳环，S03要过量50%〜70%。目前，国内有许多研究单位对磺酸盐用于三次采油技术进行研究，新疆石油管理局于1994年率先在国内合成了复合驱专用磺酸盐KPS系列，该表面活性剂是采用克拉玛依炼油厂稠油减二线憾分油和独炼厂0#油减二、减三、减四

3、线脱蜡憎分油为原料经S03磺化反应制备的一种阴离子型表面活性剂。此外，他们还利用原油中的环烷酸，研制出环烷酸盐复合驱用表面活性剂，但环烷酸盐复合体系只能用于油藏水矿化度较低、原油酸值较高、原油含蜡量低的区块。关于石油磺酸盐的人型生产，由胜利石油管理局和南京大学合作研制的石油磺酸盐，采用液相磺化技术，现己建成20000t/a生产规模装置一套。克拉玛依炼油厂引进了先进的罐组式S03连续磺化生产工艺。该装置生产操作安全简便，可处理原料油20000t/a,可生产石油磺酸盐2000t/a,是国内较先进的•套牛•产石油磺酸盐的装

4、置。但该系统冇较多地搅拌装置，反应物料停留时间长，物料返混现象严重，副反应机会多，反应器内有死角，易造成局部过磺化、结焦，因而产品的色泽也较差。石油礦酸盐生产的另一种工艺是采用两步殒化工艺合成，可以解决石蜡基原油生产石油磺酸盐的收率问题。首先使原油在催化剂作用下与S02和C12发生反应，使原油屮的烷姪生成烷基磺酰氯，再用S03磺化使原油中的芳怪磺化生成芳基磺酸盐，经NaOH中和后得到烷基磺酸盐和芳基磺酸盐。由于可利用原油的全馆分生成磺酸盐，综合磺化转化率可达70%以上，减少了副产物，降低了成本。二、原料油的选择石油磺

5、酸盐表面活性的高低与烷基的结构、数量及磺酸根的所在位置有关。当烷基或烷基上支链越多时，其表面活性明显下降。因此选择一种合适的原料油对石油磺酸盐的性能将有明显的影响。美国专利提出，合成石油殒酸盐的原料可按以下原则來选择：1•在15.6°C下，原料油的API度应在5~60之间；通常选择原料油的API度在10〜40之间；2.原料油的沸点在-29°C-760°C之间，一般选择原料油的沸点温度范围在260°C~600°C之间；3•原料油中应当包括10%〜95%的能磺化的组分，如芳坯等。首选的原料油中最好不要含有超过3%〜10%

6、的结合氧、硫、氮等，含有这些元素的分子在目前工艺条件下都是不适于殒化的。但是，对殒化而言，除掉这些元素是不需要的，因此要求它们的含量应尽可能的低。近期美国专利指出，磺化原料油的平均分子量应在200-1000之间，进一步的选择是在300-800之间，最好的选择是在350-500之间。在原料油中芳怪和烯怪的含量应在10%〜95%Z间，进一步的选择是在20%〜80%之间，较佳的选择是在25%〜50%之间。由于芳姪化合物是殒化的主要部分，因此它的含量不能低于10%。国内专利提出，为了获得较好性能的石油磺酸盐，采用的原料油应具

7、备以下条件：（1）分子量在200-400之间；（2）沸点范围在200°C~500°CZ间。三、礦化剂的选择在1860年以前，硫酸一直是唯一适用的磺化剂。后来，发烟硫酸成为广泛适用的磺化剂。采用发烟硫酸磺化法淤渣通常为粘稠状半固体，很难处理，且产生大量废酸，造成明显的经济和环境负担。1947年，液体S03作为石油怪的磺化剂开始被引入市场。山于S03具有活泼的反应活性，为了避免反应过于激烈，液体SO3的活性可用二氧化硫等溶剂来缓和；气体S03的活性可用氮气、干燥空气稀释来控制。1964年，用S03代替发烟硫酸磺化的新技术

8、兴起。采用S03作磺化剂时，芳坯的转化率较高，产生的淤渣少，反应温度也比较低。期间，国外发展了多种实用的S03磺化装置，特别是膜式磺化反应器在工业屮的应用，使S03磺化技术得到广泛推广,并显示出该技术的显著优点。工业上常用的磺化剂有三氧化硫、硫酸、发烟硫酸和氯磺酸等。不同的磺化剂，对磺化反应速度和产品质量的影响明显不同。目前，石油磺酸盐的合成一