1—烟酸储罐；2—烟酸计量泵；3一S03气提塔；4—气液分离器； 5—气体流量计；6-硅胶干燥塔；7一空气压缩机；8一降管膜式反应器；9—石油 原料储罐；10—石油原料计量泵：ll一水泵：12一冷却水罐：13一废酸接收器。
由于馏分油粘度较大，采用该反应器进行磺化合成时，易使反应器堵塞，导致反 应无法顺利进行，所以必须对原料油进行预处理。实验时通过向原料油中加入添 加剂A，达到稀释原料油的目的，降低了反应油的粘度；另外，添加剂A的加入也 可以加强反应器中反应物和产物的相容性，使物料稳定性的测定是使用布氏粘度仪，试样密封放入 45℃温箱中，每隔一段时间取样对粘度进行检测，转速为6 r/min。从实验结果看， 随着时间增加，三元体系的粘度值缓慢递减，粘度比较稳定。实验用聚合物浓度为 1500mg/L，三个月粘度损失率为17.2%。因此，该产品稳定性好，能够满足油田对该 产品的稳定性能要求。
RArSO3H
? 水解中和反应：(RArSO2)2O+H2O
RArSO3H
RArSO3H+NaOH RArSO3Na+H2O
? 式中，R和心分别代表烷基和芳基。
2.2.2 工艺及流程
三氧化硫从发烟硫酸气提获取，用干燥后的空气稀释至一定浓度 后通入单管降膜式磺化反应器。原料油和添加剂以一定比例进行稀释， 经套管预热至反应温度后由计量泵送至磺化反应器顶部，与S03气体并 流而下，沿反器内壁均匀成膜，与S03充分反应。磺化反应器为内径 ?10.Ocm，有效长度2．20m的玻璃管柱。反应温度通过调节反应器套 管内循环水温度控制。反应得到的石油磺睃和未磺化油的混合物在水 浴中老化处理后，沉降分离酸渣。用50％氢氧化钠中和至pH值为9．O。 在保温分液漏斗中用50％乙醇、水溶液萃取分离未磺化油。乙醇、水 溶液萃取层为石油磺酸盐溶液，烘干后得到石油磺酸盐(以下简称PS) 粗产品，流程图如下：
第二节 石油磺酸盐的合成
2.1 石油磺酸盐的合成方法
工业上常用的磺化剂有三氧化硫、硫酸、发烟硫酸和氯磺酸等。 不同的磺化剂，对磺化反应速度和产品质量的影响明显不同。目前， 石油磺酸盐的合成一般采用以下三种 2.11 用发烟硫酸磺化
用发烟硫酸作磺化剂时，每引入一个磺酸基，同时生成lmol水， 随着硫酸浓度的降低，磺化的反应急剧下降，当硫酸的浓度达到废 酸浓度时，反应几乎停止。此方法的适用面广，但生产能力低，产 生大量的废酸或废渣。目前，国内外基本不采用此法生产石油磺酸 盐。 2.12 用液态SO3磺化 液态S03性质高度活泼，它不仅是磺化剂，而且还是氧化剂，使用时 必须注意安全。以液态S03做磺化剂时，需加溶剂稀释。反应时，注 意反应温度和投料顺序，以防止爆炸事故发生。另外，还应注意多 磺化、焦化和氧化等副反应。目前，该法在石油磺酸盐的合成上应 用比较普遍。
3.2 产品稳定性好
驱替液界面张力和年度对于采收率影响较大，驱替液界面张力低、粘度大有利 于提高毛细管数从而提高采收率。
（1）界面张力稳定性。在45℃条件下，对弱碱三元体系界面张力稳定性及
粘度稳定性进行测定。体系界面张力稳定性测定是将试样密封放入45℃保温箱中， 每隔一段时间对试样界面张力进行检测。实验结果表明，开始时界面张力随时间增 加有所增加，在30d达到最大值，之后随时间增加缓慢降低；三个月后上哪预案体系 界面张力约为3.19 ×10-3mN/m仍处于超低界面张力区间，具有良好的稳定性。
1.1 石油磺酸盐的简介 1.2 石油磺酸盐的合成 1.3 石油磺酸盐的性能 1.4 石油磺酸盐的应用
第一节 石油磺酸盐的简介
三次采油技术包括表面活性剂驱油、聚合物驱油、C02驱油等。石 油磺酸盐作为表面活性剂的一种，由于其易于配制成低界面张力、最佳 相态、较高增溶参数能力的体系，并随油层条件可任意选择不同分子量 的石油磺酸盐产品以适应油层矿化度和原油特性的要求；同时其价格较 低、原料易得，所以在三次采油中得到了广泛的应用，它能使油田采收 率最终达到约50%-70％。
2.13 用气态S03磺化
随着膜式反应器在工业中的广泛应用，气态S03的应用也日趋广泛。 气态S03活性极高，需用干空气、氮气或二氧化硫等气体稀释使用， 浓度一般控制在10％以内。磺化时，易发生多种副反应，同时大量放 热，因此必须做好反应的中间过程控制。此方法的优点是反应迅速， 不生成废酸。目前，在石油磺酸盐的合成中，国内外均大量采用此 种方法。用S03磺化比用发烟硫酸磺化有许多突出优点。陈春英等比 较了气态S03法和发烟硫酸法的优劣。通过比较可以看出，应用S03作 磺化剂是比较理想的选择，能够明显提高产品质量和经济效益。目前， 采用三氧化硫为磺化剂的磺化工艺主要有气态三氧化硫磺化法、溶剂 一液体三氧化硫磺化法、三氧化硫络合物定位磺化法。
2.2石油磺酸盐的合成工艺
2.2.1 反应原理
? 原料油中发生磺化反应的主要成份是芳烃化合物，反应方程式如下：
? 主反应：RArH+SO3 RArSO3H
? 副反应：RArSO3H+SO3 RArSO2OSO3H
RArSO2OSO3H+RArSO3H (RArSO2)2O+H2SO4
? 老化阶段：RArSO2OSO3H+RArH
石油磺酸盐是一种阴离子表面活性剂，其结构比较复杂，可分为芳 香族石油磺酸盐和脂肪族石油磺酸盐两大类。石油磺酸盐一般的生产方 都是以原油、拔项原油、石油馏分和生产合成洗涤剂中苯烷基化时产生 的残渣为原料，用磺化剂经磺化、中和及分离提纯后得到石油磺酸盐产 品。目前，石油磺酸盐作为提高原油采收率(EOR)的表面活性剂，已受 到各国有关部门的普遍关注并进入先导性试验阶段。
第三节 石油磺酸盐的性能
在三次采油中，石油磺酸盐作为主要的表面活性剂用来驱油。因此，研究石油 磺酸盐的性能对三次采油的操作有指导性的作用。石油磺酸盐的性能主要有以下几 个方面：
3.1 产品界面活性好
采用TEXAS-500型洁面张力仪在 45℃,12 r/min条件下，用生产的石油磺酸 盐产品配制弱碱三元体系，活性物石油磺酸盐质量分数在 0.05%-0.3%，与大庆 原油、污水均有超低界面张力 Na2CO3质量分数0.6%-1.4%，聚合物浓度 1200mg/L 的三元弱碱体系界面张力均达到 10-3mN/m，升值可以达到 10-4mN/m，表现出很好 的界面活性和很强的适应能力。