重烷基苯磺酸鹽的工業化技術探究

高英

（大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠，黑龍江 大慶 163000）

重烷基苯磺酸鹽作為一種油田化學品，本身具有特殊性能，其主要是對重烷基苯進行深加工后產生的新產品，體現出了極強的水溶性和分散性，同時具有極強的乳化力，表面活性相對較高，與堿、聚合物進行復配后能夠具有超低界面張力，在油田開采中的應用能夠有效提升驅油效率和采收率，進而全面提升油田原油產量，是油田進入生產開采后期階段效果較為明顯的一種油田驅油劑。

在油田三次采油開采過程中，作為驅油劑，重烷基苯磺酸鹽具備應用成本低、性能優良等眾多特點，得到廣泛應用。重烷基苯是生產重烷基苯磺酸鹽的主要原料，是烷基苯生產形成的副產物。作為一種副產物本身并不具備固定的質量指標，是烷基碳數在C13以上的混合物，主要由單烷基苯、多烷基苯、烷基萘和二苯基烷等組成。

1 重烷基苯磺酸鹽生產工藝

圖1 為重烷基苯磺酸裝置工藝流程。

圖1 重烷基苯磺酸裝置工藝流程

1.1 工藝空氣干燥

在形成SO3以及燃硫過程中空氣添加前首先需要經過過濾，隨后利用低壓鼓風機進行壓縮后讓空氣的壓力值保持在0.1MPa，同時讓其溫度達到80～120℃。空氣經過壓縮后產生的熱空氣首先利用冷卻器進行冷卻，讓其溫度下降到2～5℃，在此過程中讓水分充分冷凝，最終能得到與氣象條件無關的恒定空氣流。空氣冷凝后送入干燥器進行去濕。

1.2 SO3發生

傳統模式下通常情況采取燃硫法生成SO3，此后出現了利用液體SO3生產工藝，液體SO3的工藝比較適合各類品質的重烷基苯的磺化，企業生產過程中的成本投入少，設備停車運行時間相對較短，操作簡便。但由于液體本身屬于一種化學危險品，因此在運輸和管理環節必須給予高度重視。傳統模式下利用固態硫磺來生產SO3本身原料來源危險性相對較低，因此不管是運輸、加工還是存儲本身更具經濟性，進而保證系統反應的程度和效果。

1.3 磺化反應

經過干燥稀釋后的SO3氣體本身濃度達到了4%～5%,隨后利用SO3過濾器進行過濾。SO3氣體經過磺化后從反應器頂部注入反應器，同時利用質量流量計和原料輸送泵變頻電機對重烷基苯的流量進行控制，不斷調節操作參數，保證磺化質量。

1.4 SO3吸收

在開車階段、原料切換以及臨時停車來進行SO3吸收能夠將產品不合格率控制在最低程度。目前在工業化生產過程中SO3吸收通常情況下是利用98%的硫酸進行循環吸收，由于濃硫酸本身具備極強的腐蝕性，會造成生產安全隱患，因此在當今的工業化生產過程中，釜式不銹鋼反應器即三氧化硫氣體吸收罐的應用也越來越廣泛，而且整個生產過程不會產生副產品。

1.5 中和復配

中和復配通常是在調配釜中加入適量氫氧化鈉中和重烷基苯磺酸，隨后按照一定比例加入醇類、支鏈烷基苯磺酸和助劑等來完成。在調配釜中相應的配備了攪拌器和外循環系統，能夠實現各類反應物的有效混合和充分反應。產品經過復配合格后會最終輸送到成品調配罐的攪拌器和外循環系統中等待裝車運輸。

2 優化重烷基苯的磺酸鹽的一些驅油方式

重烷基苯的磺酸鹽在驅動原油的應用過程中的一個十分主要的特點就是可以把一些油砂上吸附的損耗量較為合理的控制在一個適當范圍里。我們通過一系列相關的研究可以知道，因為重烷基苯的磺酸鹽自身分子的截面積相對較大，同時其包含有高摩爾的質量物質，重烷基苯的磺酸鹽在蒸餾的清水中的吸附總量整體上還是很少，但是它在碳酸氫鈉以及氫氧化鈉等部分的溶液內，其吸附量的多少將會產生顯著的提升。并且，在具體的反應過程中，假如加入了較少數量的耐鹽類型的表面活性劑，同時應用了磷酸鈉與氫氧化鈉兩種類型的物質共同構成的復合堿，都可以十分有效的減少重烷基苯的磺酸鹽的吸附數量。通過相關的實驗表明，假如在混合的溶液中包含一定數量的聚合物質，能夠很好的減少表面的活性劑在使用過程中所產生的吸附損耗，進而提升其在生產過程中的經濟效益。

通過相關的實驗分析能夠得出，通過提升磺化的深度，能夠使重烷基苯的磺酸鹽的磺化率獲得顯著的提高，在相對溫和的磺化情況下，適當加入一些數量的吸收劑，能夠讓重烷基苯的磺酸鹽磺化率提高到約78%以上，這可以說是一個相當理想的情況。并且，通過一些合理有效的方式對重烷基苯磺酸鹽驅油劑的相關配方開展優化及改進，能夠在一個相對較寬的表面活性劑與堿性濃度的范圍內，得到低界面的相應張力。

3 重烷基苯磺酸鹽的應用前景

根據我國現在一些主力油田已經處于第三次采油階段的現實情況，以及驅油所使用的表面活性劑的相關研究進展及礦物實驗的情況可知，以重烷基苯系列的磺酸鹽做為主要代表的驅油類表面的活性劑目前已經進入到工業化進程的發展階段。例如大慶油田，以重烷基苯系列磺酸鹽為主的驅油所使用的表面活性劑現在已經開始步入了工業化、規模化的推廣及應用階段，可能由于一些原因的影響，在實際開展的過程中會有部分延遲與調整，但是每一年油田在表面活性劑的使用總量大體上會保持相對穩定，因此重烷基苯系列的磺酸鹽在將來的幾十年里會具備十分良好的市場應用前景。

4 結語

由于一些不可再生的資源不斷減少以及石油行業開采對于表面活性的相關技術要求逐漸提升，目前這種技術將會獲得越來越多人的關注，并使得其在將來的發展過程中，不斷地提高其適用范圍、降低它本身吸附的損失與使用的成本。進一步保證我國各大油田的可持續穩定發展，也是給將來科技研發的相關人員帶來的一個巨大挑戰。