UOP法生產(chǎn)三元復(fù)合驅(qū)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(chǎn)三元復(fù)合驅(qū)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(chǎn)重烷基苯的過程，并介紹了重烷基苯在三元復(fù)合驅(qū)表面活性劑中的應(yīng)用。

烷基化；重烷基苯；驅(qū)油劑；油田

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

1 工藝簡介

1.1 UOP工藝原理

UOP烷基苯裝置的進(jìn)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(gòu)烯烴、芳烴等非理想組分。在烷基化反應(yīng)過程中，主要生成直鏈烷基苯，其次還存在著異構(gòu)化、重排、烯烴聚合、環(huán)化等許多的副反應(yīng)，現(xiàn)將其主要的有代表性的幾種反應(yīng)副反應(yīng)表示如下：

1.1.1 生成異構(gòu)（支鏈）烷基苯的反應(yīng)

1.1.2 生成二烷基苯的反應(yīng)

1.1.3 生成二苯烷的反應(yīng)

1.1.4 生成烷基茚滿，烷基萘滿的反應(yīng)

（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(yīng)

1.2 重烷基苯分餾

UOP法生產(chǎn)的重烷基苯作為烷基化反應(yīng)副產(chǎn)品（為方便起見，下文稱為原料重烷），其結(jié)構(gòu)和組分非常復(fù)雜，碳數(shù)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(yīng)該再進(jìn)一步對原料重烷進(jìn)行減壓蒸餾。因此，為了提高活性組分，原料重烷經(jīng)重烷精制裝置進(jìn)行再次分離，生產(chǎn)出1號重烷和2號重烷和塔底殘液。1號、2號重烷基苯經(jīng)磺化后進(jìn)行復(fù)合調(diào)配，可作為表面活性劑用于三元復(fù)合驅(qū)。

2 工藝調(diào)整

2.1 生產(chǎn)原料重烷

原料重烷作為重烷精制裝置生產(chǎn)1號重烷和2號重烷的原料，其組分的結(jié)構(gòu)的變化直接影響著三元復(fù)合驅(qū)表面活性劑的性能，為了確保最優(yōu)質(zhì)的原料重烷，生產(chǎn)工藝進(jìn)行了A、B、C、D、E五種方案的調(diào)整。此五種方案生產(chǎn)的原料重烷數(shù)據(jù)見表1。

表1 工藝方案調(diào)整有關(guān)原料重烷數(shù)據(jù)Table 1 Heavy alkyl benzene data of project adjustment

通過試驗(yàn)分析并和油田使用后的相關(guān)數(shù)據(jù)對比分析交流，方案E生產(chǎn)的重烷作為表面活性劑原料生產(chǎn)出的三元復(fù)合驅(qū)油劑性能較好。

2.2 工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)

2.2.1 工藝參數(shù)

采用方案E生產(chǎn)原料重烷時，再蒸餾塔有關(guān)操作數(shù)據(jù)和重烷精制裝置對原料重烷進(jìn)行減壓蒸餾生產(chǎn)1號重烷和2號重烷有關(guān)參數(shù)列于表2中。

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

表3 原料重烷、1號、2號重烷質(zhì)量指標(biāo)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(zhì)量指標(biāo)

為了更好的分析數(shù)據(jù)，原料重烷、1號重烷和2號重烷質(zhì)量指標(biāo)列于表3，表3是關(guān)于3種重烷基苯的指標(biāo)。

3 UOP法生產(chǎn)重烷基苯穩(wěn)定性

3.1 原料重烷LAB含量的穩(wěn)定性

為了評價UOP法生產(chǎn)重烷基苯中LAB含量的穩(wěn)定性，我們對原料重烷連續(xù)監(jiān)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(wěn)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(wěn)定性

在為大慶油田生產(chǎn)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(jìn)行了監(jiān)控，并進(jìn)行了比較，圖2和圖3繪制了有關(guān)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(chǎn)重烷基苯作為表面活性劑原料的三元復(fù)合驅(qū)性能

UOP工藝生產(chǎn)的重烷基苯經(jīng)減壓蒸餾生成 1號重烷、2號重烷，經(jīng)過磺化、中和后得到性能穩(wěn)定的驅(qū)油劑表面活性劑。兩種重烷基苯磺酸鹽與聚合物、堿復(fù)配后生成三元復(fù)合驅(qū)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(dá)到超低界面張力（達(dá)到10-3mN/m數(shù)量級），驅(qū)油效果非常好，具體數(shù)據(jù)見表4。

5 結(jié)束語

三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)是“十二五”期間油田提高采收率的主導(dǎo)技術(shù)。由此可見UOP法生產(chǎn)的重烷基苯，可用作生產(chǎn)驅(qū)油劑表面活性劑的原料，不但性能穩(wěn)定，而且活性較高，生產(chǎn)的驅(qū)油劑具有較強(qiáng)的驅(qū)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(yè)于大慶石油學(xué)院精細(xì)化工專業(yè)。E-mail：zhangcw@petrochina.com.cn。