一种稳泡表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种稳泡表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂技术领域。包含稳泡纳米粒子和表面活性剂，所述表面活性剂的结构如下，；其中，R=C

【技术实现步骤摘要】
一种稳泡表面活性剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及表面活性剂
，具体涉及一种稳泡表面活性剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，各国对石油的需求量与日俱增。如何高效利用三次采油技术来稳定并提高油田产量，已成为我国乃至世界石油工业亟待解决的一项重要课题。当前应用最广泛的提高石油采收率技术是气驱，与水驱相比，气驱具有更好的微观波及效率，能进一步降低气体中残余油的饱和度，但由于气体的黏度太低导致黏性指进，在生产井上发生气窜。针对这一问题，目前应用较为广泛的解决方法是使用表面活性剂溶液产生泡沫来控制气体流度。但是利用表面活性剂溶液产生泡沫在应用过程中存在不足：一是普通表面活性剂在地层高温条件下易发生分解，起不到有效的稳泡作用；二是一些耐温性能好的表面活性剂成本高、经济效益差。此外，表面活性剂溶液浓度较高时会产生泡沫屏障，从而引起较低的体积波及效率，影响驱油效率。
[0003]Gemini表面活性剂是一类具有两亲水基、两条疏水长链和一个连接基团的双亲基的表面活性剂。与传统表面活性剂相比，它具有更优异的表面活性，可用作洗涤剂、杀菌剂、浮选捕收剂及乳化剂等。在油田、金属缓蚀以及无机材料合成等领域被广泛应用。
[0004]近年来，随着纳米技术的发展，纳米颗粒在稳泡方面的应用日益受到重视。纳米颗粒具有固体颗粒耐温性能较好的特性，与地层中孔喉相比尺寸较小，能够在多孔介质中运移，可在一定条件下对泡沫起到稳定作用。
[0005]本专利技术提出了一种稳泡表面活性剂，不仅具有很好的起泡、去污、乳化、渗透效果，且稳泡效果极好，同时价格便宜，经济效益高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种稳泡表面活性剂及其制备方法，制备方法简单，原料来源广，绿色环保，对环境污染小，具有很好的起泡、去污、乳化、渗透效果，且稳泡效果极好，具有广阔的应用前景。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种稳泡表面活性剂，包含稳泡纳米粒子和表面活性剂，所述表面活性剂的结构式如式I所示：
；其中，R=C
n
H
2n+1
，n=6
‑
18；所述稳泡纳米粒子为向异丙醇铝、氨基硅烷、长链硅烷、偶联剂的有机溶液中滴加水和乳化剂，搅拌反应得。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，包含稳泡纳米粒子和表面活性剂的质量比为4
‑
7：2
‑
4。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述表面活性剂的制备方法如下：S1.将长链烷基酸、羟乙基乙二胺反应，制得中间体A，结构如下：，其中，长链烷基酸的结构式如下：RCOOH，R=C
n
H
2n+1
，n=6
‑
18；S2.将中间体A、氯乙酰氯反应，制得中间体B，结构如下：S3.将间苯二甲酰氯、N，N，N'
‑
三甲基乙二胺反应，制得中间体C，结构如下：；S4.将中间体B、中间体C反应，制得产物。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述长链烷基酸选自正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、正十一酸、正十二酸、正十四酸、正十六酸、正十八酸中的至少一种，所述长链烷基酸和羟乙基乙二胺的物质的量之比为1：1
‑
1.1；步骤S2中所述中间体A、氯乙酰氯的物质的量之比为1：1
‑
1.2；步骤S3中所述间苯二甲酰氯、N，N，N'
‑
三甲基乙二胺的物质的量之比为1：2.2
‑
2.5；步骤S4中所述中间体B、中间体C的物质的量之比为3.9
‑
4：1。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述表面活性剂的制备方法具体如下：S1.将1摩尔当量长链烷基酸、1
‑
1.1摩尔当量羟乙基乙二胺和磷酸混合，惰性气体保护下，加热至140
‑
170℃加热反应2
‑
3h，然后加热至200
‑
220℃去除羟乙基乙二胺，加水过滤，洗涤，干燥，制得中间体A；S2.将1摩尔当量中间体A、0.5
‑
0.7摩尔当量的碳酸钾加入二氯甲烷中，冰水浴下，加入1
‑
1.2摩尔当量氯乙酰氯，搅拌反应1
‑
1.5h，减压除去溶剂，乙醇重结晶，制得中间体B；S3.将2
‑
2.5摩尔当量N，N，N'
‑
三甲基乙二胺溶于丙酮中，惰性气体保护下，冰水浴条件下加入1摩尔当量间苯二甲酰氯，搅拌反应3
‑
5h，减压除去溶剂，乙醇重结晶，制得中间体C；S4.将3.9
‑
4.0摩尔当量中间体B、2
‑
3摩尔当量的碳酸钾加入二氯甲烷中，冰水浴下，加入1摩尔当量中间体C，搅拌反应1.5
‑
2h，减压除去溶剂，乙醇重结晶，制得产物。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述稳泡纳米粒子的制备方法如下：将异丙醇铝、氨基硅烷、长链硅烷、偶联剂加入有机溶剂中，混合均匀，向其中滴加水和乳化剂，搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得稳泡纳米粒子。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述偶联剂包括硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH540、KH792、KH602中的至少一种，所述铝酸酯偶联剂选自SG
‑
Al821、DL
‑
411、DL
‑
411AF、DL
‑
411D、DL
‑
411DF中的至少一种，优选地，所述偶联剂为KH792和DL411的混合物，质量比为3
‑
5：2，所述异丙醇铝、氨基硅烷、长链硅烷、偶联剂、有机溶剂、水、乳化剂的质量比为5
‑
7：10
‑
12：9
‑
14：1
‑
2：70
‑
100：20
‑
30：0.5
‑
1，所述搅拌反应的转速为1200
‑
1500r/min，时间为4
‑
7h。
[0014]本专利技术进一步保护一种上述稳泡表面活性剂的制备方法，将4
‑
7重量份稳泡纳米粒子和2
‑
4重量份表面活性剂加入1000重量份蒸馏水中，搅拌混合均匀，制得稳泡表面活性剂。
[0015]本专利技术进一步保护一种表面活性剂，具有如式式I所示结构：；其中，R=C
n
H
2n+1
，n=6
‑
18。
[0016]本专利技术进一步保护一种稳泡纳米粒子，其制备方法具体如下：将5
‑
7重量份异丙醇铝、10
‑
12重量份氨基硅烷、9
‑
14重量份长链硅烷、1
‑
2重量份偶联剂加入70
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳泡表面活性剂，其特征在于，包含稳泡纳米粒子和表面活性剂，所述表面活性剂的结构式如式I所示：；其中，R=C
n
H
2n+1
，n=6
‑
18；所述稳泡纳米粒子为向异丙醇铝、氨基硅烷、长链硅烷、偶联剂的有机溶液中滴加水和乳化剂，搅拌反应得。2.根据权利要求1所述稳泡表面活性剂，其特征在于，包含稳泡纳米粒子和表面活性剂的质量比为4
‑
7：2
‑
4。3.根据权利要求1所述稳泡表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂的制备方法如下：S1.将长链烷基酸、羟乙基乙二胺反应，制得中间体A，结构如下：，其中，长链烷基酸的结构式如下：RCOOH，R=C
n
H
2n+1
，n=6
‑
18；S2.将中间体A、氯乙酰氯反应，制得中间体B，结构如下：；S3.将间苯二甲酰氯、N，N，N'
‑
三甲基乙二胺反应，制得中间体C，结构如下：；S4.将中间体B、中间体C反应，制得产物。4.根据权利要求3所述稳泡表面活性剂，其特征在于，步骤S1中所述长链烷基酸选自正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、正十一酸、正十二酸、正十四酸、正十六酸、正十八酸中的至少一种，所述长链烷基酸和羟乙基乙二胺的物质的量之比为1：1
‑
1.1；步骤S2中所述中间体A、氯乙酰氯的物质的量之比为1：1
‑
1.2；步骤S3中所述间苯二甲酰氯、N，N，N'
‑
三甲基乙二胺的物质的量之比为1：2.2
‑
2.5；步骤S4中所述中间体B、中间体C的物质的量之比为3.9
‑
4：1。5.根据权利要求3所述稳泡表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂的制备方法具体如下：S1.将1摩尔当量长链烷基酸、1
‑
1.1摩尔当量羟乙基乙二胺和磷酸混合，惰性气体保护下，加热至140
‑
170℃加热反应2
‑
3h，然后加热至200
‑
220℃去除羟乙基乙二胺，加水过滤，洗涤，干燥，制得中间体A；S2.将1摩尔当量中间体A、0.5
‑
0.7摩尔当量的碳酸钾加入二
氯甲烷中，冰水浴下，加入1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凯，孙亚峰，
申请(专利权)人：智慧猫东营智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：