Общие сведения о продукте сульфонате тяжелого алкилбензола

2025-08-27

1.Общие сведения о продукте сульфонате тяжелого алкилбензола

Сульфонат тяжелого алкилбензола — это нефтяной химикат с особым спектром свойств. Это новый продукт, полученный в результате глубокой переработки, где в качестве основного сырья используется тяжелый алкилбензол. Он обладает высокой водорастворимостью, отличной диспергируемостью, сильной эмульгирующей способностью и высокой поверхностной активностью. При смешивании с щелочами и полимерами этот продукт образует чрезвычайно низкое межфазное натяжение, что улучшает эффективность нефтевытеснения, повышает коэффициент добычи и увеличивает объем добычи нефти. Это достаточно реальный и идеальный поверхностно-активный вещество для нефтевытеснения на нефтяных месторождениях. Сульфонат тяжелого алкилбензола является наиболее широко используемым поверхностно-активным веществом, полученным сульфонированием триоксидом серы, в технологии третичной добычи нефти в нашей стране. В настоящее время основными отечественными производителями такого продукта являются: Дацин Дунхао, Ганьсу Синрун, ООО «Ганьсу Сэньхань Нефтегазовые Технологии», Цзянсу Цичен и Хэйлунцзян Синвэйюань и др. Основное сырье — тяжелый алкилбензол — в основном получается как побочный продукт отечественных заводов по производству алкилбензола, например, завода по производству бытовых химикатов компании Фусун нефтехимической корпорации, заводу алкилбензола Нанкинской нефтехимической корпорации (Джинлин) и компании Джинтун нефтехимической промышленности. Как побочный продукт, тяжелый алкилбензол не имеет фиксированных показателей качества, его объем производства составляет примерно 5% от общего объема производства алкилбензола, а общая отечественная производительность составляет около 25 000 тонн в год.

Сульфонат тяжелого алкилбензола имеет огромный потенциал на рынке третичной добычи нефти. Он не только повышает добавленную стоимость комплексного использования побочного продукта — тяжелого алкилбензола, улучшая экономическую и социальную эффективность, но и оптимизирует рациональное распределение нефтяных ресурсов, обладая широкими перспективами на рынке. С точки зрения текущего отечественного рынка сульфонированных поверхностно-активных веществ, общий объем их использования продолжает расти, однако слишком быстрое расширение отечественных сульфонирующих установок привело к перепроизводству и серьезному оттенку гомогенизации, что вызывает низкую прибыльность сульфонирующих предприятий и жесткую конкуренцию. Поэтому направления развития соответствующих сульфонирующих предприятий заключаются в повышении качества традиционных продуктов, обеспечении их дифференциации, расширении сфер применения продукта тяжелой алкилбензолсульфоновой кислоты и расширении цепочки производства этого продукта. На фоне вышеуказанного рынка наша компания увеличила общие усилия в области исследований и разработок, последовательно разработав серийные продукты сульфокислот и сульфонатов с различными свойствами, такими как низкий содержимое свободных кислот, термостойкость, устойчивость к солям и т.д. По соответствующим технологиям уже получены патенты на изобретения страны. При этом наша компания является первой в стране производителем новых серий вышеуказанных сульфонатов.

2.Физико-химические свойства продукта сульфоната тяжелого алкилбензола

Таблица 2.1 Физико-химические технические показатели продукта

3.Принцип нефтевытеснения поверхностно-активного вещества сульфоната тяжелого алкилбензола

3.1 Поверхностное поведение и механизм нефтевытеснения поверхностно-активного вещества сульфоната тяжелого алкилбензола

Одной из особенностей нефтевытесняющих поверхностно-активных веществ, таких как сульфонат тяжелого алкилбензола, является их амфифильная структура молекулы, а также то, что концентрация на границе раздела фаз выше, чем в растворе, и молекулы ориентируются в определенном направлении на этой границе. Когда поверхностно-активное вещество растворяется в одной из двух фаз, оно быстро диффундирует к границе раздела двух фаз и образуется ориентированная слоя молекул на этой границе.

Рисунок 3.1 Поверхностное поведение поверхностно-активных веществ

Появление такого явления играет два важных роли: во-первых, снижает межфазное натяжение; во-вторых, плотная ориентированная упаковка поверхностно-активных веществ, адсорбированных на границе раздела фаз, изменяет гидрофобно-гидрофильные свойства этой границы. Таким образом, когда закачиваемая жидкость с поверхностно-активным веществом сульфоната тяжелого алкилбензола вводится в подземные слои и контактирует с нефтью, межфазное натяжение между нефтью и водой снижается, а остаточная нефть, адсорбированная в порах подземных пород, начинает двигаться, что достигает цели нефтевытеснения.

3.2 Принцип повышения коэффициента добычи нефти с использованием нефтевытесняющих агентов

Коэффициент добычи нефти представляет собой процентное соотношение добытой нефти к геологической запасе нефти, и он определяется двумя факторами: эффективностью нефтевытеснения и коэффициентом распространения. Поэтому коэффициент добычи нефти обычно выражается следующей формулой:

ER = ED × EV

где: ER — коэффициент добычи нефти; ED — эффективность нефтевытеснения; EV — коэффициент распространения.

Коэффициент распространения (EV): показывает степень распространения закачиваемого рабочего агента в нефтяном пласте. Коэффициент распространения можно определить как процентное соотношение объема нефтяного пласта, обработанного рабочим агентом, поэтому его также называют объемным коэффициентом распространения.

Эффективность нефтевытеснения (ED): также известная как эффективность очистки от нефти, показывает степень очистки нефти из пор горных пород закачиваемым рабочим агентом.

Технология трикомпонентного смешанного вытеснения (система ASP) или бикомпонентного смешанного вытеснения (система SP), где в качестве основного поверхностно-активного вещества используется сульфонат тяжелого алкилбензола, по существу повышает коэффициент добычи, одновременно воздействуя в двух направлениях: снижая межфазное натяжение между нефтью и водой и расширяя объем распространения. Поэтому она обеспечивает более высокий коэффициент добычи, чем отдельные компоненты. В этом процессе поверхностно-активные вещества, такие как сульфонат тяжелого алкилбензола, выполняют функцию снижения межфазного натяжения между нефтью и водой до величины порядка 10⁻²–10⁻³ мН/м, что повышает эффективность нефтевытеснения и, следовательно, достигает цели повышения коэффициента добычи нефти.

4.Технологический процесс производства сульфоната тяжелого алкилбензола

Технологический процесс производства сульфоната тяжелого алкилбензола нашей компании включает следующие этапы: осушки воздуха, плавление серы и блок формирования SO₃, мембранное сульфонирование, обработку отходящих газов, поглощение SO₃, нейтрализацию и смешение. Технологическая схема представлена на рисунке ниже.