UOP法生产三元复合驱表面活性剂原料

张 春 武

（中国石油抚顺石化公司 洗涤剂化工厂， 辽宁 抚顺 113001）

UOP法生产三元复合驱表面活性剂原料

张 春 武

（中国石油抚顺石化公司 洗涤剂化工厂， 辽宁 抚顺 113001）

叙述了 UOP法脱氢、氢氟酸烷基化工艺生产重烷基苯的过程，并介绍了重烷基苯在三元复合驱表面活性剂中的应用。

烷基化；重烷基苯；驱油剂；油田

抚顺洗涤剂化工厂烷基苯生产工艺是采用UOP法脱氢―烷基化工艺，以正构烷烃C10～C13（轻蜡）为原料，在脱氢装置进行临氢脱氢反应，流出物经过加氢精制、分馏得到C10～C13的正构烷烯烃。正构烷烯烃在烷基苯装置中以氢氟酸做为催化剂，与苯发生烷基化反应，生成直链烷基苯，重烷基苯是该反应的主要副产品。重烷基苯经进一步分离后切割成1号和2号重烷，两种重烷磺化后进行复配，生成重烷基苯磺酸盐，可以作为三元复合驱的表面活性剂。此技术已经在大庆油田进行了扩大性矿场试验，并取得了明显的驱油效果。

1 工艺简介

1.1 UOP工艺原理

UOP烷基苯装置的进料来自上游脱氢装置的烷烃和烯烃混合物，其中含有少量的二烯烃、异构烯烃、芳烃等非理想组分。在烷基化反应过程中，主要生成直链烷基苯，其次还存在着异构化、重排、烯烃聚合、环化等许多的副反应，现将其主要的有代表性的几种反应副反应表示如下：

1.1.1 生成异构（支链）烷基苯的反应

1.1.2 生成二烷基苯的反应

1.1.3 生成二苯烷的反应

1.1.4 生成烷基茚满，烷基萘满的反应

（1） 生成烷基茚满

（2）生成烷基萘满

1.1.5 生成烷基氟化物反应

1.2 重烷基苯分馏

UOP法生产的重烷基苯作为烷基化反应副产品（为方便起见，下文称为原料重烷），其结构和组分非常复杂，碳数均在C13以上，主要以C17为主。其中的二苯烷、烷基茚满、烷基萘满等组分非常不

利于磺化，所以应该再进一步对原料重烷进行减压蒸馏。因此，为了提高活性组分，原料重烷经重烷精制装置进行再次分离，生产出1号重烷和2号重烷和塔底残液。1号、2号重烷基苯经磺化后进行复合调配，可作为表面活性剂用于三元复合驱。

2 工艺调整

2.1 生产原料重烷

原料重烷作为重烷精制装置生产1号重烷和2号重烷的原料，其组分的结构的变化直接影响着三元复合驱表面活性剂的性能，为了确保最优质的原料重烷，生产工艺进行了A、B、C、D、E五种方案的调整。此五种方案生产的原料重烷数据见表1。

表1 工艺方案调整有关原料重烷数据Table 1 Heavy alkyl benzene data of project adjustment

通过试验分析并和油田使用后的相关数据对比分析交流，方案E生产的重烷作为表面活性剂原料生产出的三元复合驱油剂性能较好。

2.2 工艺参数和质量指标

2.2.1 工艺参数

采用方案E生产原料重烷时，再蒸馏塔有关操作数据和重烷精制装置对原料重烷进行减压蒸馏生产1号重烷和2号重烷有关参数列于表2中。

表2 再蒸馏塔和重烷精制塔有关操作参数Table 2 Parameter of distillation column and heavy alkyl tower

表3 原料重烷、1号、2号重烷质量指标Table 3 Quality specification for crude material heavy alkyl,1#and 2#heavy alkyl

2.2.2 1号重烷和2号重烷质量指标

为了更好的分析数据，原料重烷、1号重烷和2号重烷质量指标列于表3，表3是关于3种重烷基苯的指标。

3 UOP法生产重烷基苯稳定性

3.1 原料重烷LAB含量的稳定性

为了评价UOP法生产重烷基苯中LAB含量的稳定性，我们对原料重烷连续监控了10各样品，如下图1。从图中可以看出，重烷基苯中LAB含量比较稳定，基本都在24%～28%之间。

图1 原料重烷LAB含量变化曲线Fig.1 Variation for LAB content of crude material heavy alkyl

3.2 馏程、密度的稳定性

在为大庆油田生产的两批重烷期间，我们分别对原料重烷、1号重烷和2号重烷的馏程及密度进行了监控，并进行了比较，图2和图3绘制了有关曲线。

图2 UOP法原料、1号、2号重烷流程变化曲线Fig.2 Distillation range of crude,1#,2#,heavy alkyl

图3 UOP法原料、1号、2号重烷密度变化曲线Fig.3 Densities of crude,1#,2#,heavy alkyl

4 UOP法生产重烷基苯作为表面活性剂原料的三元复合驱性能

UOP工艺生产的重烷基苯经减压蒸馏生成 1号重烷、2号重烷，经过磺化、中和后得到性能稳定的驱油剂表面活性剂。两种重烷基苯磺酸盐与聚合物、碱复配后生成三元复合驱油剂具有较宽的活性剂浓度（0.025%～0.3%）和碱（NaOH）浓度（0.4%～1.2%），与大庆原油可以达到超低界面张力（达到10-3mN/m数量级），驱油效果非常好，具体数据见表4。

5 结束语

三元复合驱技术是“十二五”期间油田提高采收率的主导技术。由此可见UOP法生产的重烷基苯，可用作生产驱油剂表面活性剂的原料，不但性能稳定，而且活性较高，生产的驱油剂具有较强的驱油能力。

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

张春武（1976-），男，辽宁抚顺人，高级工程师，工程硕士，1999年毕业于大庆石油学院精细化工专业。E-mail：zhangcw@petrochina.com.cn。