石油磺酸盐的环保生产技术及其在油田中的应用

石油磺酸盐的环保生产技术及其在油田中的应用

缴彬云

（大庆炼化公司化工生产二部磺酸盐作业区 黑龙江省大庆市163000）

摘要：石油磺酸盐作为一种高品质的表面活性剂，在油田三次采油技术中发挥着关键作用。本文首先概述了石油磺酸盐的生产工艺，重点探讨了其环保生产技术，包括磺化尾气、废催化剂及废干燥剂的污染防治措施。通过实验研究，本文分析了氢氧化钠浓度、烟气流量和二氧化硫进气浓度对脱硫效率的影响，并确定了最佳工艺条件。随后，本文详细阐述了石油磺酸盐在油田中的应用，特别是其在降低油水界面张力、提高原油采收率方面的显著效果。最后，本文总结了石油磺酸盐环保生产技术的重要性及其对油田开发的积极贡献。

关键词：石油磺酸盐；环保生产技术；污染防治；油田应用；三次采油；脱硫效率；油水界面张力；原油采收率

1. 引言

石油磺酸盐（Petroleum Sulfonate, PS）是一种由石油及其馏分经磺化、中和等工艺制得的高品质表面活性剂。由于其优异的表面活性和乳化性能，石油磺酸盐在油田三次采油、润滑油制造、染料生产等多个领域得到广泛应用。然而，传统石油磺酸盐生产过程中存在废气、废催化剂及废干燥剂等污染物排放问题，对环境造成一定影响。因此，研究石油磺酸盐的环保生产技术，对于促进石油化工行业的可持续发展具有重要意义。

2. 石油磺酸盐的生产工艺与环保技术

2.1 生产工艺概述

石油磺酸盐的生产工艺主要包括磺化、萃取分离、二次磺化、中和浓缩等步骤。以石油炼油厂150-500SN基础油为原料，首先利用三氧化硫等磺化剂进行磺化反应，生成磺酸；随后通过萃取分离去除未磺化油分；再进行二次磺化以提高磺化度；最后用碱中和，经蒸馏浓缩制得石油磺酸盐产品。

2.2 环保技术分析

2.2.1 磺化尾气污染防治

磺化过程中产生的尾气主要含有二氧化硫（SO₂）、三氧化硫（SO₃）及有机酸雾滴等污染物。其中，SO₂排放量最大，对环境污染最为严重。为减少尾气排放，可采用碱吸收法去除SO₂。实验研究表明，氢氧化钠浓度、烟气流量和二氧化硫进气浓度对脱硫效率有显著影响。当氢氧化钠浓度为30%、烟气流量为200L/min、二氧化硫进气浓度为1%时，脱硫效率可达98%，为最佳实验条件。

2.2.2 废催化剂与废干燥剂处理

废催化剂主要来源于二氧化硫催化氧化过程，成分为五氧化二钒（V₂O₅）。废干燥剂则主要为硅胶，产生于空气干燥系统。根据危险废物管理办法，V₂O₅和硅胶的储存、运输、接收需严格管理。废V₂O₅颗粒可返回供应厂家综合利用再生产，废硅胶则应委托有资质的单位进行安全处置。

3. 石油磺酸盐在油田中的应用

3.1 提高原油采收率

石油磺酸盐作为三次采油技术中的关键药剂，其主要作用在于降低油水界面张力，提高洗油效率。通过与表面活性剂助剂复配，石油磺酸盐能显著降低油水界面张力至10-3至10-4mN/m，增强驱油效果。复配体系利用聚合物和表面活性剂的化学协同效应，在提高水驱波及体积、降低油水流度比的基础上，将滞留地层的残余油“强洗”出来，从而提高原油采收率。实验及矿场试验表明，应用石油磺酸盐的三次采油技术可使原油采收率提高19-24%。

3.2 应用实例

以大庆炼化公司自主研发的“压裂驱油用石油磺酸盐”新产品为例，该产品在大庆油田外围扶余油层无碱、高温环境下的开采中表现出色。通过采用全新的配方及磺化工艺参数，该产品突破了磺化深度难以控制、原料指标范围窄、员工操作空间小等难点，实现了工业化量产。在单口试验井的应用中，月增油近百吨，显著提升了原油采收率。

4. 环保生产技术的优势与挑战

4.1 优势

减少环境污染：通过采用高效的脱硫技术和严格的废物管理制度，显著降低了石油磺酸盐生产过程中的废气、废催化剂及废干燥剂等污染物排放。

提高资源利用率：废催化剂和废干燥剂的综合利用，实现了资源的最大化利用，减少了资源浪费。

促进可持续发展：环保生产技术的应用，符合国家对绿色化工和可持续发展的要求，有利于提升企业的社会形象和竞争力。

4.2 挑战

技术成本：环保生产技术的引入和实施需要一定的投资成本，包括设备更新、工艺改造及废物处理费用等。

技术难度：部分环保技术如高效脱硫技术、废物综合利用技术等尚需进一步研发和完善，以提高其稳定性和经济性。

管理难度：废催化剂和废干燥剂等危险废物的储存、运输和处置需严格遵守相关法规和标准，增加了管理难度和成本。

5. 结论与展望

石油磺酸盐作为一种重要的表面活性剂，在油田三次采油技术中发挥着不可替代的作用。通过采用环保生产技术，有效减少了生产过程中的污染物排放，提高了资源利用率，促进了石油化工行业的可持续发展。未来，随着环保法规的不断完善和技术的不断进步，石油磺酸盐的环保生产技术将进一步完善和优化，为油田开发提供更加高效、环保的解决方案。同时，加强国际合作与交流，共同推动石油磺酸盐环保生产技术的创新与发展，将为全球石油化工行业的可持续发展做出更大贡献。

参考文献：

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作者简介：缴彬云，男，1987年7月，在大庆炼化公司化工生产二部磺酸盐作业区从事班组长工作