烷基苯磺酸盐驱油表面活性剂的制备及性能研究文献综述

1. 选题背景和意义：

在三次采油技术中,化学驱中的表面活性以及表面活性剂与碱、聚合物等二元、三元复配体系驱油被认为是最有前途的三次采油方式。由于具备优异的加工性能、使用性能和良好的经济效益，直链烷基苯磺酸盐是目前应用最为广泛的一种阴离子表面活性剂。在这当中，碳原子数10-14的直链烯烃和苯发生烷基化的反应产物主要被用于制作洗涤剂，又称作洗涤剂烷基苯；碳原子数16-18的直链烷基苯在经过相关反应后制备的阴离子表面活性剂，能够与我国许多地区的原油在较宽范围内产生较低的界面张力，因而可用作三次采油的驱油剂^[2];而碳原子数20以上的长链烷基苯，可用于制备润滑油的分散剂，因此又被称作润滑油添加剂烷基苯。直链烷基苯(LAB)可与三氧化硫或发烟硫酸发生磺化反应后生成烷基苯磺酸，之后经中和反应即可制成直链烷基苯磺酸盐。其中，最为常见的是烷基苯磺酸钠。

传统芳烃烷基化工艺存在着设备易腐蚀、易造成环境污染等弊端，另外在反应过程中其选择性很难控制。为解决上述问题，国内外均在大力开发更加环保、高效的新型芳烃烷基化技术。离子液体是一种绿色高效的催化剂和溶剂，在室温下或接近室温下为液态的熔盐体系。关于苯与长链烯烃的烷基化反应的研究多围绕Lewis酸型离子液体进行。具备Lewis酸性的离子液体在低温下就具有极高的烷基化催化活性，烯烃转化率和烷基苯产率都较高；此外，最易降解的2-LAB选择性也高于大多数固体酸催化剂。同时，由于离子液体与反应原料的粘度、密度等差异较大，两液相互不相溶，这有助于与反应物实现相分离且减少催化剂的流失。因而近年来离子液体催化剂逐渐成为烷基化研究热点之一。

离子液体在催化长链烯烃烷基化反应的特殊性：

1. 低温活性高，在与反应物充分混合的条件下烯烃便可以迅速、完全转化；

（2）2-LAB的选择性高于传统催化剂；

（3）离子液体与反应混合物之间几乎不互溶且密度差较大，这有助于催化剂与产物流的分离并降低催化剂的流失。因此，催化剂与反应混合物高效混合以增大相界面积和强化相际传质，以及使有机相与离子液体形成的乳状液高效、快速分离，对于实现连续操作和离子液体催化剂的循环再用都是十分必要的。

1. 课题关键问题及难点：

本毕业设计（论文）主要任务首先是合成酸性离子液体催化剂用于烷基苯的催化过程，比较不同催化剂催化二甲苯与长链烯烃烷基化反应性能，得到催化性能最佳的氯铝酸型催化剂，并对稳定性进行比较，得到的长链烷基苯然后利用发烟硫酸磺化，反应结束后分酸处理，之后用氢氧化钠溶液中和至中性，粗产品经过洗涤、过滤、重结晶，最后冷冻干燥得到纯净的烷基苯磺酸盐。

本课题涉及到的难点为：

1、如何得到催化性能最佳的氯铝酸型催化剂；

2、如何进行催化剂稳定性比较；

3、纯化过程中产物损失问题。