Высшие олефины

Алкилирования фенола высшими олефинами в присутствии арилсульфокислот

Внедрение непрерывного алкилирования фенола высшими оле­финами в присутствии арилсульфокислот позволило заметно улуч­шить показатели по сравнению с периодическим процессом. Съем алкилфенолов с 1 м3 реакционного объема возрос от 50—60 до 90—180 кг/ч, степень превращения фенола увеличилась до 98 % [281].

Процесс осуществляется по следующей технологической схеме (рис. 35). Расплавленный фенол и бензолсульфокислота из доза­торов 1 в заданных количествах сливаются в смеситель 2, который одновременно является расходной емкостью. Раствор бензолсульфокислоты в феноле смешивается с подогретыми олефинами в центробежном насосе и подается в алкилаторы 4, представляющие собой полые аппараты колонного типа. Процесс ведут при массо­вом отношении фенол/олефины = 1/1,4, концентрации бензолсульфокислоты в феноле 12%, 106—108°С и объемной скорости 0,12 ч-1. Степень превращения фенола после первого алкилатора 95,5%, а после второго — 98%. Выходящий из алкилаторов про­дукт охлаждается до 70—80°С, нейтрализуется аммиаком в ем­кости 5 и откачивается на центрифугирование и отгон непрореаги­ровавшего сырья.

Целевая фракция алкилфенолов, получаемая непрерывным спо­собом, имеет следующие характеристики:

Массовая доля фенола, %

0,3

Мол. масса

214

Температура вспышки, °С

121

Кинематическая вязкость при 100 °С, м2

5,3∙10-6

Массовая доля гидроксильных групп, %

7,1

 

В заключение следует отметить, что в последние годы появи­лись работы по термическому алкилированию фенола высшими олефинами. Так по данным [282] при 400—410°С и давлении 5—7 МПа фенол алкилируется а-олефинами C8—С10 и C12—С14 с селективным образованием крайнезамещенных орто-моноалкилфенолов.

При мольном отношении фенол/олефины = 4/1 и времени кон­такта прибл. 60 мин степень превращения олефинов 70—80 %, а селек­тивность по крайнезамещенным моноалкилфенолам более 95 %. Судя по этим данным, процесс термического алкилирования фенола высшими а-олефинами может оказаться перспективным для промышленной реализации.

Несмотря на то, что процесс алкилирования фенола высшими олефинами детально изучен и давно реализован в промышленных масштабах, его технический уровень оставляет желать лучшего. Главный недостаток — невысокая единичная мощность установок и использование олефинового сырья широкого фракционного состава.

Ближайшей основной задачей является создание произ­водств высших алкилфенолов высокой единичной мощности, базирующихся на использовании в качестве сырья узких фракций высших олефинов. Это создаст необходимые предпосылки для по­вышения качества многих типов присадок к маслам и неионогениых ПАВ, в первую очередь, оксиэтилированных алкилфенолов.

Оксиэтилированные алкилфенолы приобретают важное значе­ние как агенты, используемые для увеличения нефтеотдачи пла­стов. Сущность воздействия водных растворов неионогенных ПАВ на нефтяные залежи заключается в следующем. Молекулы неионо­генных ПАВ значительно снижают поверхностное натяжение на границе раздела вода — нефть, способствуя более полному вытес­нению нефти из пласта и гидрофилизации коллектора. При воз­действии неионогенных ПАВ на нефтяную залежь, приуроченную к гидрофобному коллектору, механизм процесса после замещения нефти в объеме пор водой состоит в постепенном отмывании нефти с поверхности частиц породы в виде эмульсии нефти в воде. ПАВ функционирует при этом как моющее средство.

Были изучены свойства оксиэтилированных изононил- и изододецилфенолов с различным числом оксиэтильных групп в ка­честве нефтевытесняющих агентов в сравнении с ОП-10 — продук­том присоединения 10—12 моль окиси этилена к алкилфенолам, получаемым на базе полимердистиллята [283]. Установлено, что оксиэтилированный изононилфенол с 12 оксиэтильными группами и изододецилфенол с 14 оксиэтильными группами обеспечивают коэффициент нефтевытеснения 79,5—81,5%, что на 5—6% пре­вышает нефтевытесняющую способность ОП-10.

Результаты теоретических, экспериментальных и промысловых испытаний позволили рекомендовать неионогенные ПАВ к широ­кому промышленному внедрению для увеличения нефтеотдачи пла­стов [284].

Вместе с тем следует отметить, что при использовании ПАВ в различных технологических процессах нефтедобычи важнейшей проблемой остается охрана окружающей среды, так как применяе­мые продукты характеризуются различной степенью биологиче­ского распада.

В процессе воздействия на нефтяную залежь с целью повыше­ния нефтеотдачи активность растворов ПАВ должна сохраняться в течение многих лет, а возможно и десятилетий. Естественно, что при этом ПАВ должны иметь максимальную устойчивость к био­логическому распаду в пластовых условиях.

При бурении же скважин, а также в процессах добычи нефти, когда существует возможность попадания сточных вод в водоемы при аварийных ситуациях, необходимо применять только биологи­чески разлагаемые ПАВ.

Нефтяникам-технологам еще предстоит более четко сформули­ровать основные требования к реагентам, пригодным для эффек­тивного использования в различных технологических процессах бурения скважин, подготовки и добычи нефти, эксплуатации неф­тяного оборудования [285].