UOP法生產三元復合驅表面活性劑原料

張 春 武

（中國石油撫順石化公司 洗滌劑化工廠， 遼寧 撫順 113001）

UOP法生產三元復合驅表面活性劑原料

張 春 武

（中國石油撫順石化公司 洗滌劑化工廠， 遼寧 撫順 113001）

敘述了 UOP法脫氫、氫氟酸烷基化工藝生產重烷基苯的過程，并介紹了重烷基苯在三元復合驅表面活性劑中的應用。

烷基化；重烷基苯；驅油劑；油田

撫順洗滌劑化工廠烷基苯生產工藝是采用UOP法脫氫―烷基化工藝，以正構烷烴C10～C13（輕蠟）為原料，在脫氫裝置進行臨氫脫氫反應，流出物經過加氫精制、分餾得到C10～C13的正構烷烯烴。正構烷烯烴在烷基苯裝置中以氫氟酸做為催化劑，與苯發生烷基化反應，生成直鏈烷基苯，重烷基苯是該反應的主要副產品。重烷基苯經進一步分離后切割成1號和2號重烷，兩種重烷磺化后進行復配，生成重烷基苯磺酸鹽，可以作為三元復合驅的表面活性劑。此技術已經在大慶油田進行了擴大性礦場試驗，并取得了明顯的驅油效果。

1 工藝簡介

1.1 UOP工藝原理

UOP烷基苯裝置的進料來自上游脫氫裝置的烷烴和烯烴混合物，其中含有少量的二烯烴、異構烯烴、芳烴等非理想組分。在烷基化反應過程中，主要生成直鏈烷基苯，其次還存在著異構化、重排、烯烴聚合、環化等許多的副反應，現將其主要的有代表性的幾種反應副反應表示如下：

1.1.1 生成異構（支鏈）烷基苯的反應

1.1.2 生成二烷基苯的反應

1.1.3 生成二苯烷的反應

1.1.4 生成烷基茚滿，烷基萘滿的反應

（1） 生成烷基茚滿

（2）生成烷基萘滿

1.1.5 生成烷基氟化物反應

1.2 重烷基苯分餾

UOP法生產的重烷基苯作為烷基化反應副產品（為方便起見，下文稱為原料重烷），其結構和組分非常復雜，碳數均在C13以上，主要以C17為主。其中的二苯烷、烷基茚滿、烷基萘滿等組分非常不

利于磺化，所以應該再進一步對原料重烷進行減壓蒸餾。因此，為了提高活性組分，原料重烷經重烷精制裝置進行再次分離，生產出1號重烷和2號重烷和塔底殘液。1號、2號重烷基苯經磺化后進行復合調配，可作為表面活性劑用于三元復合驅。

2 工藝調整

2.1 生產原料重烷

原料重烷作為重烷精制裝置生產1號重烷和2號重烷的原料，其組分的結構的變化直接影響著三元復合驅表面活性劑的性能，為了確保最優質的原料重烷，生產工藝進行了A、B、C、D、E五種方案的調整。此五種方案生產的原料重烷數據見表1。

表1 工藝方案調整有關原料重烷數據Table 1 Heavy alkyl benzene data of project adjustment

通過試驗分析并和油田使用后的相關數據對比分析交流，方案E生產的重烷作為表面活性劑原料生產出的三元復合驅油劑性能較好。

2.2 工藝參數和質量指標

2.2.1 工藝參數

采用方案E生產原料重烷時，再蒸餾塔有關操作數據和重烷精制裝置對原料重烷進行減壓蒸餾生產1號重烷和2號重烷有關參數列于表2中。

表2 再蒸餾塔和重烷精制塔有關操作參數Table 2 Parameter of distillation column and heavy alkyl tower

表3 原料重烷、1號、2號重烷質量指標Table 3 Quality specification for crude material heavy alkyl,1#and 2#heavy alkyl

2.2.2 1號重烷和2號重烷質量指標

為了更好的分析數據，原料重烷、1號重烷和2號重烷質量指標列于表3，表3是關于3種重烷基苯的指標。

3 UOP法生產重烷基苯穩定性

3.1 原料重烷LAB含量的穩定性

為了評價UOP法生產重烷基苯中LAB含量的穩定性，我們對原料重烷連續監控了10各樣品，如下圖1。從圖中可以看出，重烷基苯中LAB含量比較穩定，基本都在24%～28%之間。

圖1 原料重烷LAB含量變化曲線Fig.1 Variation for LAB content of crude material heavy alkyl

3.2 餾程、密度的穩定性

在為大慶油田生產的兩批重烷期間，我們分別對原料重烷、1號重烷和2號重烷的餾程及密度進行了監控，并進行了比較，圖2和圖3繪制了有關曲線。

圖2 UOP法原料、1號、2號重烷流程變化曲線Fig.2 Distillation range of crude,1#,2#,heavy alkyl

圖3 UOP法原料、1號、2號重烷密度變化曲線Fig.3 Densities of crude,1#,2#,heavy alkyl

4 UOP法生產重烷基苯作為表面活性劑原料的三元復合驅性能

UOP工藝生產的重烷基苯經減壓蒸餾生成 1號重烷、2號重烷，經過磺化、中和后得到性能穩定的驅油劑表面活性劑。兩種重烷基苯磺酸鹽與聚合物、堿復配后生成三元復合驅油劑具有較寬的活性劑濃度（0.025%～0.3%）和堿（NaOH）濃度（0.4%～1.2%），與大慶原油可以達到超低界面張力（達到10-3mN/m數量級），驅油效果非常好，具體數據見表4。

5 結束語

三元復合驅技術是“十二五”期間油田提高采收率的主導技術。由此可見UOP法生產的重烷基苯，可用作生產驅油劑表面活性劑的原料，不但性能穩定，而且活性較高，生產的驅油劑具有較強的驅油能力。

Production of Heavy Alkyl Benzene Used in EOR Surfactant by UOP

ZHANG Chun-wu
（PetroChina Fushun Petrochemical Company Detergent Chemical Plant, Liaoning Fushun 113001，China）

Production process of heavy alkyl benzene (HAB )by UOP dehydrogenation method and hydrofluoric acid alkylation process was described, and application of HAB in EOR surfactant was discussed.

Alkyation unit; Heavy alkyl benzene; Displacement surfactant; Oilfield

TE 423

A

1671-0460（2014）10-2049-02

2014-08-09

張春武（1976-），男，遼寧撫順人，高級工程師，工程碩士，1999年畢業于大慶石油學院精細化工專業。E-mail：zhangcw@petrochina.com.cn。