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1、石油磺酸盐磺化工艺研究现状前言磺化剂的选择石油磺酸盐制备工艺流程三氧化硫磺化原理磺化设备的类型工艺条件作为三次采油的石油磺酸盐质量指标石油磺酸盐在三次采油中的应用存在的问题和发展方向目录前言石油磺酸盐属于阴离子表面活性剂,是驱油体系中常用的表面活性剂。石油磺酸盐是由表面活性剂组分、馏分油、无机盐等组成的混合物,一般用发烟硫酸、三氧化硫或浓硫酸处理高沸点石油馏分油,再中和而制得。目前使用较多的是三氧化硫磺化技术。石油磺酸盐用作驱油剂有如下优点:表面活性强,能使油水界面张力降至10-3mN/m以下;来源广,配伍性好,水溶性好,稳定性强;生产工艺简单,成本低。
2、石油磺酸盐在应用中也存在一些问题:耐盐能力差,易与高价阳离子形成沉淀物;临界胶束浓度(cmc)较高,易被粘土表面吸附,即药耗大。三次采油用表面活性剂的研究和应用已经取得了很多进展,主要集中在三元复合驱上,也有在表面活性剂/聚合物二元体系的应用。矿场试验证明,与水驱相比,三元复合驱提高采收率幅度为20%。目前国内外在现场使用的表面活性剂多为石油磺酸盐和重烷基苯磺酸盐,孪连表面活性剂的发展为表面活性剂的应用提出了新的方向。高效、廉价、无环境污染的表面活性剂仍是表面活性剂驱技术发展的关键。结垢是三元复合驱面临的一个问题,人们试图采用无碱的二元体系缓解结垢带来的
3、后果。三元复合驱带来的乳化被认为弊大于利。前言工业上常用的磺化剂有硫酸、发烟硫酸、SO3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。采用SO3作磺化剂时，芳烃的转化率较高，不生成水，耗酸量接近理论值，硫耗量少，成本低于硫酸磺化法，无废酸，产品纯度高，质量好，产生的淤渣少，反应温度也比较低。且原料来源丰富，易于工业放大等，是目前使用较多的磺化剂，磺化装置多为釜式或降膜式磺化装置磺化剂的选择石油磺酸盐制备工艺流程三氧化硫磺化原理石油组分采用三氧化硫磺化，需要经过磺化→老化→水解中和几个步骤，其反应方程为：磺化设备的类型釜式反应器釜式磺化
4、反应流程釜式反应器分为间歇釜式、连续罐组式反应器，在间歇式操作时，循环时间长，混合气体喷入速度低，生产能力受到限制。罐组式反应器是由多个磺化反应罐以阶梯形式排列串联而成，之间有一定位差，从而可以使反应半连续或连续化。从发展趋势来看，设备初始投资虽然较低，但由于腐蚀严重、维修费用高、产品质量差、环境污染严重逐渐被淘汰。磺化设备的类型釜式反应器膜式反应器管式薄膜磺化器磺化设备的类型降膜式磺化是在膜的表面进行反应，液体物料停留时间短，仅几秒钟，SO3/空气通过磺化器的速度一般控制为20m/s－30m/s，反应生成物在很短的时间内即迅速离开反应区(约2s)几乎没
5、有返混现象，因此，发生过磺化和其他副反应的机会要比罐组式少很多。是目前广泛应用的磺化反应器。国内外专利均提出了采用膜式反应器的磺化工艺。它的主要优点是：磺化反应时间短，原料配比精确，热量移除迅速、能耗低和产品质量高等。采用膜式反应器时，需采用气态SO3进行磺化。工业用膜式磺化器主要分降膜多管磺化器和双膜式磺化器两大类。膜式反应器磺化设备的类型喷射磺化反应器喷射环流反应工艺流程磺化设备的类型喷射磺化反应器是发展相对较晚但发展迅速的多相磺化反应器，多用于气液两相反应，利用高速流动相去卷吸其他相，使各相密切接触，继而在反应器内分散或悬浮，并完成反应。喷射反应器
6、作为一类新型反应器，有许多独特、优异的性能。喷射磺化反应器磺化设备的类型磺化原料一个多世纪以来，国外大力开发了各种石油磺酸盐，1875年美国开发了第一个石油磺酸盐产品，德国从1936年以来系统地研究了饱合烃磺化、磺氧化、磺氯化，烯烃磺化和长链烷基苯的磺化，发展至今，各大国际石油公司用原油、拔顶原油、石油馏分和合成洗涤剂中苯烷基化时生产的废渣为原料磺化生产石油磺酸盐。在国内很多研究单位都从本地区的石油原料出发，对石油磺酸盐的合成进行过系统的研究，如采用重烷基苯、大庆油田石蜡基原油脱蜡糠醛精制后的减二线减三线馏分油、大庆减压渣油、胜利原油、新疆环烷基馏分油、
7、玉门油田减二减三馏分油、绥中低凝环烷基减压馏分油、催化裂化重油、减二减三及减五线糠醛抽出油、抚顺减五线馏分油等，用釜式、降膜式或喷射合成工艺进行了磺化，但实践中研究得最多的是以减压二线(或)三线油品为原料磺化所得的产品。工艺条件反应温度反应温度对产物的影响nSO3/n芳烃比nSO3/n芳烃对产物收率的影响工艺条件磺化时间磺化时间对转化率的影响工艺条件作为三次采油的石油磺酸盐质量指标大庆某石油磺酸盐指标新疆油田某磺酸盐典型数据作为三次采油的石油磺酸盐质量指标样品磺化次数平均分子量活性物/%无机盐/%未反应油/%KPS-451472.9031.287.857
8、.762497.962.6816.050.65KPS-591486.9038.8
