石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成及其界面张力研究

第19卷第5期2002年5月

精细化工

Vol.19,No.5May2002

FINECHEMICALS

表面活性剂

石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成

及其界面张力研究

X

盛 蕊1,贾殿赠1*,唐 军2,王瑞英1,高晓勇3

(11新疆大学应用化学研究所,新疆乌鲁木齐 830046;21新疆大学理化测试中心,新疆乌鲁木齐 830046;31新疆石油管理局勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000)

摘要:利用石油环烷酸原料合成出石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐(DPCMS)。通过正交实验设计,确定了石油环烷酸单乙醇酰胺的优化反应条件为:反应温度100e,反应时间4h,催化剂用量为反应体系总质量的3%,石油环烷酸甲酯与单乙醇胺的量比为:n(甲酯)Bn(单乙醇胺)=110B110。测定了所得表面活性剂溶液与克拉玛依原油之间的界面张力。结果表明,所合成的DPCMS的最佳配方驱油体系的油水界面张力最低值为110@10-3mN/m。关键词:石油环烷酸;酰胺化;酯化;顺丁烯二酸酐

中图分类号:TQ423111 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2002)05-0249-03

磺基琥珀酸单酯二钠盐是二战后迅速发展起来的一类新型阴离子表面活性剂,在它的分子结构中A碳原子上同时接有羧酸钠和磺酸钠两个阴离子基团,因此它兼有羧酸钠的温和性和磺酸钠的抗硬水性,并且此类表面活性剂具有刺激性低、抗高温、发泡性好,在工业领域拥有广泛的应用前景。作者以新疆原油中富含的石油环烷酸为原料合成了一种新的石油环烷酸衍生物表面活性剂)))石油环烷酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐(DPCMS)。针对克拉玛依七东一区原油的碱-聚合物表面活性剂(ASP)驱油配方,可使油水最小界面张力达到1.0@10-3

IR分析:将产品用液膜法在Bio-RadFTS-40型红外光谱仪上进行红外分析。

阴离子表面活性剂活性物含量测定:亚甲基蓝分相滴定法。

界面张力测定:使用XZD-3型全量程界面张力测量仪测定,测定温度34.3e。113 原理及方法1.3.1 甲酯化

将石油环烷酸与无水甲醇按一定比例加入到装有回流冷凝管的500mL圆底烧瓶中,以浓硫酸为催化剂,在80~90e反应5~6h后,蒸出未反应的甲醇,得到甲酯化产物。1.3.2 酰胺化

将甲酯化产物与单乙醇胺按一定比例加入具有搅拌装置的250mL四口瓶中,升至一定温度,加入催化剂,在抽真空或氮气保护下,于80~100e反应3~8h。反应方程式如下:

RCOOCH3+NH2CH2CH2OH

RCNHCH2CH2OH+CH3OH

mN/m。

1 实验

111 原料

石油环烷酸(克拉玛依石化厂提供),质量分数>88%;单乙醇胺、顺丁烯二酸酐、无水亚硫酸钠、硼酸、氢氧化钾、氯化钠均为分析纯;原油,取自克拉玛依七东一区,地层温度34.3e。112 分析方法及仪器

胺值测定:将0.2g产品溶于50mL无水乙醇,加入4滴溴酚蓝指示剂,用c(HCl)=0.1mol/L的盐酸溶液滴定至溶液由蓝变黄为止。根据消耗盐酸的物质的量扣除催化剂消耗盐酸的量计算胺值。

1.3.3 酯化

将石油环烷酸单乙醇酰胺与顺丁烯二酸酐按一定比例加入具有搅拌装置的250mL四口瓶中,加入一定量的催化剂,在氮气保护下,于65~80e反应30~60min。反应方程式如下: