醇对柴油微乳液组成及热力学参数的影响

 研究了不同碳链长度的几种正构醇作为助表面活性剂对油酸单乙醇胺盐-柴油-水体系形成的微乳液的影响。通过稀释法测定并计算了不同碳链长度的醇由连续相转移到界面层的自由能变化 。结果表明,在研究范围内只有碳原子数大于3的中长链醇才能与柴油体系形成稳定的微乳液。随着醇碳链增长,醇-油酸单乙醇胺盐-水-柴油微乳液体系拟三元相图中的微乳液区面积及体系的最大增溶水量均呈现增加的趋势。碳原子数为4~8的5种正构醇与柴油体系形成微乳液时的 都是负值,并随着碳数增加, 值减小。 与醇碳原子数n具有很好的线性关系： =0.1635n +6.2505。确定了制备柴油微乳液的最佳醇的碳链长度为7或8,亲水亲油平衡值（HLB）约为8.5。     

正构醇的碳链长度对柴油微乳液组成和性能的影响

在复合表面活性剂SPAN80和Triton x-114的微乳液体系中,以碳链长度为1～8的正构醇为助表面活性剂,研究了正构醇的碳链长度对柴油微乳液组成和性能的影响。实验结果表明,只有碳链长度为2～6的乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇可形成透明稳定的微乳液。绘制了这5个体系相应的拟三元相图,并计算了各体系的微乳区面积;考察了正构醇与表面活性剂的质量比对微乳液中增溶水量的影响;表征了柴油微乳液的黏度、粒径及其分布。实验结果表明,以正戊醇为助表面活性剂的体系拟三元相图中微乳区的面积和最大增溶水量均最大;随正构醇碳链的增长,体系黏度增大,粒径减小,粒径分布变窄。     

柴油微乳液的配制

 利用非离子型表面活性剂复配制备W/O柴油微乳液,并以油、水、表面活性剂+助表面活性剂为三组分绘制了相图。从微乳液相区面积的变化考察了不同表面活性剂的复配、不同的助表面活性剂及助表面活性剂与表面活性剂质量比（m(C)/m(T)）对柴油微乳液形成的影响。并用不同浓度的NaOH溶液代替水相,考察了碱液对柴油微乳液形成的影响。得到的最佳的柴油微乳液配制的条件为：表面活性剂复配质量比（m(T80)/m(S80)）为0.667,m(C)/m(T)为0.3,助表面活性剂为正丁醇,NaOH溶液质量分数为0.2 %。利用HLB值理论和界面膜理论对实验结果进行了初步分析。     

纳米微乳液驱油体系的构建及性能评价

微乳液驱油是一种有效的提高采收率技术。由十二烷基甜菜碱、异丙醇和90～120石油醚等制备微乳液,采用拟三元相图法研究助表面活性剂与表面活性剂比值Km对微乳液的影响,结果表明：随着Km值的增大,形成微乳区的面积先增大后减小,当Km=2时具有最大面积。通过微乳液稀释法制备了纳米微乳液驱油剂,采用激光散射系统和旋转滴界面张力仪分别测定其粒径分布和界面张力,结果表明：浓度为0.25%的平均粒径为149.0 nm;浓度为0.3%时具有最低界面张力为1.780 44 mN/m。实验室评价了纳米微乳液驱油剂的性能,结果表明：在不同温度下均具有良好的分散稳定性;浓度为0.5%时具有最大起泡高度为140 mm;浓度为0.3%时有最大乳化效率为55.0%;浓度为0.2%时具有最大洗油效率为88.39%;浓度为0.3%时总驱油采收率为86.78%。     

含Gemini表面活性剂微乳酸的制备及其性能研究

研究了含十六碳链和十四碳链Gemini表面活性剂微乳酸的制备及其性能。通过考察助表面活性剂用量和增溶酸量,得到微乳酸所用乳化剂的最优化配比为Gemini：AEO9：AS1：AS2=7：10．5：5：12．5。研究了微乳酸的相行为,并对微乳酸的稳定性、缓释效果及耐盐能力做了测试,初步考察了碳链长度对微乳酸形成及性能的影响。     

AOT及其复配体系的中相微乳液研究

在表面活性剂－醇－正辛烷－盐水体系中，研究了以双－２－乙基己基磺琥珀酸钠，十六烷基三甲溴化铵及ＡＯＴ与ＣＴＡＢ的复配物为表面活性剂时形成的微乳液性质，考察了ＮａＣｌ浓度、醇的种类与浓度对体系相行为与中相微乳液特性的影响。研究结果表明，ＡＯＴ与ＣＴＡＢ按１：７按摩尔比复配时有显著的协同效应，最佳中相微乳液体积大幅度增加；该体系的最佳含盐量对醇分子碳链长度的变化特别敏感。     

低聚非离子表面活性剂的合成及柴油微乳液的研制

以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_9)与丙三醇缩水甘油醚为原料,在碱性条件下,合成了一种低聚非离子表面活性剂。用红外光谱以及电喷雾电离质谱对其结构进行表征,测定其临界胶束浓度为1.99×10~(-5)g/mL。将低聚非离子表面活性剂与十六烷基三甲基氯化铵复配成混合表面活性剂,制备了W/O柴油微乳液,并以油、水、助表面活性剂和混合表面活性剂为三组分做出拟三元相图。通过考察表面活性剂的复配比例及混合表面活性剂与助表面活性剂的比例对微乳区的影响,得到最佳组成为:m(低聚非离子表面活性剂):m(十六烷基三甲基氯化铵)=1:4,m(助表面活性剂):m(混合表面活性剂)=1.5:1。溶水量随着盐浓度的增加而减小。     

有机概念图方法研究烷醇酰胺表面活性剂的界面活性

测定了大庆原油与烷醇酰胺表面活性剂(Cn(m+m))的动态界面张力,考察了疏水链长度(n)和亲水基团数(m)的影响。结果表明,m从1增至3,相同碳链长度的烷醇酰胺表面活性剂的界面张力逐渐增加。m=1时,疏水链碳数越多,烷醇酰胺表面活性剂的界面张力并非越低;m为2、3时,表面活性剂的界面张力随疏水链碳数的增加而降低。利用有机概念图进一步研究了系列烷醇酰胺的界面活性,计算出表面活性剂的I/O值(即无机性与有机性的比值)。根据有机概念图理论:|I/O值-1|越接近于0,表面活性剂的界面活性越好。C16(1+1)、C14(1+1)、C18(1+1)、C12(1+1)的|I/O值-1|分别为0.03、0.09、0.13、0.25,C16(1+1)的最接近于0,其界面张力大小顺序为:C12(1+1)>C18(1+1)>C14(1+1)>C16(1+1),和测定结果一致。碳链长度相同时,EO数越大,表面活性剂在有机概念图中的|I/O值-1|越远离0,表面活性剂的界面活性越差。图8表1参9     

烷醇酰胺表活剂对大庆原油界面张力的影响

随着大庆油田的不断开发,表面活性剂越来越受重视,成为油田上不可缺少的驱油用化学剂,表面活性剂作为驱油剂的一个最重要的作用是使油水界面张力降到超低值(<10-2mN/m).烷醇酰胺类的表面活性剂为非离子表面活性剂,通过改变烷醇酰胺碳链长度C12、C14、C16、C18以及脂肪酸烷醇酰胺(NST),来测定表活剂对大庆原油的界面张力的影响.另外;温度变化、矿化度以及聚合物、NaCl、弱碱(NaHCO3、Na2CO3)的浓度变化对油水界面张力也有影响.混合碳链的脂肪酸烷醇酰胺(NST)对大庆原油油水界面张力的影响好于单一碳链的烷醇酰胺,其油水界面产生超低界面张力的表活剂浓度范围较宽,单一碳链的烷醇酰胺中C14、C16对界面张力的降低影响较大,部分浓度区域可达超低界面张力,但不如脂肪酸烷醇酰胺;温度对界面张力的影响比较明显;添加聚合物影响了表活剂的扩散;矿化度、NaCl、弱碱(NaHCO3、NaC2COC3)对于超低界面张力的产生都有最佳浓度范围.     

微乳液法制备无模板剂NaA分子筛

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂、正丁醇为助表面活性剂,采用微乳液法制备了无模板剂NaA分子筛,考察了微乳液组成、晶化温度与晶化时间对NaA分子筛形成的影响。实验结果表明,m(CTAB)∶m(正丁醇)=1∶2时为最佳微乳区;NaA分子筛的最佳合成条件:m(合成液)∶m(CTAB+正丁醇)=0.1000,晶化温度为90℃,晶化时间为4h。在合成液配方和晶化时间相同的条件下,与传统水热合成法制备的NaA分子筛相比,晶化温度降低,且NaA分子筛的平均粒径由1.5μm减小到270nm。提出了微乳液法制备NaA分子筛的反应机理:在反应初期,微乳液为NaA分子筛成核提供了一个微空间;当NaA分子筛成核完成后,通过表面活性剂的吸附作用影响NaA分子筛粒子的生长。     

微乳液法合成纳米氟化镧的研究

通过考察表面活性剂、助表面活性剂和水相等因素变化对基础油／（Span80＋十六烷基三甲基溴化铵）／异丁醇／水体系的影响，确定了该体系形成微乳液的最佳工艺条件。利用该微乳液体系，在一定的反应物浓度下制备了纳米粒子。利用X射线衍射仪（XRD）对所得产物的粒径进行了表征，结果表明，产物粒子细小，粒径约为10～20nm。     

双尾硫酸盐表面活性剂的溶液性质

测试了3种双尾硫酸盐表面活性剂2-丁基辛基硫酸钠(GC12S)、2-己基癸基硫酸钠(GC16S)和2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的表面张力,评价了表面活性剂溶液与烷烃间的界面性质。实验结果表明,GC12S,GC16S,GC20S形成临界胶团的浓度分别为9.70,0.80,0.04mmol/L,临界胶团浓度(cmc)时的表面张力为28.50,27.56,24.91mN/m,比相应碳数的直链表面活性剂低得多;增加双尾硫酸盐表面活性剂的碳链长度,表面活性剂的溶解性降低,cmc降低。GC12S的cmc比同碳数的直链十二烷基硫酸钠高,但界面张力低得多。双尾硫酸盐表面活性剂溶液与癸烷的界面张力达到最低界面张力的浓度随碳数的增加而降低,界面张力最低的是GC16S,其次是GC20S。加入NaCl后,短碳链的GC12S不能与烷烃产生超低界面张力,而长碳链的GC16S和GC20S溶液在NaCl质量分数分别为2.00%~3.00%和0.03%~0.10%时可与癸烷、十二烷、十四烷产生超低界面张力,达到10-3mN/m数量级。     

石蜡微乳液影响因素的考察

石蜡微乳液是由58#石蜡、离子和非离子表面活性剂制备而成。影响石蜡微乳液粒径的因素有乳化剂用量、乳化温度、乳化时间、搅拌速度、pH值和助表面活性剂。实验结果表明：乳化温度在75-85℃时对石蜡微乳液的粒径影响不大;而其它因素对石蜡微乳液的粒径影响较大。制备石蜡微乳液的最佳工艺条件为：w（乳化剂）=6%,乳化温度为80℃,乳化时间为40min,pH为8,搅拌速度约600r/min,助表面活性剂为正戊醇。在此条件下,可以制备粒径为97nm、半透明的石蜡微乳液。     

油相性质对水相中混合表面活性剂协同效应的影响

通过不同碳链长度的正构烷烃与石油磺酸盐－非离子表面活性剂和石油磺酸盐－十二烷基苯磺酸体系之间动态界面张力的研究,发现混合表面活性剂在降低界面张力能力方面的协同效应不仅与表面活性剂分子之间的相互作用有关,而且与油相性质密切相关。从表面活性剂分子亲水能力和亲油能力方面为协同效应提出了一个新的解释。     

石油行业中的微乳化技术

微乳化技术是一种全新的技术它是由Hoar和Schulman 1943发现的，并于1959年将油-水-表面活性剂-助表面活性剂形成的均相体系正式定名为微乳液（microemulsion)．根据表面活性剂性质和微乳液组成的不同微乳液可呈现为水包油和油包水两种类型。     

适用恶劣油藏的表面活性剂特点述评

从表面活性剂的分子结构、官能团、相对分子质量、碳链长度及相应的助表面活性剂和助溶剂等方面入手,总结了适用于高温高盐恶劣油藏的表面活性剂的特点.研究表明,适用于恶劣油藏的表面活性剂兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点,具有高相对分子质量和多支链;同时,表面活性剂分子中具有:PO/EO基团的可以增加其耐温抗盐性;醇类助溶剂可...     

表面活性剂与聚合物间相互作用的研究

采用不同碳链的磺酸盐类和甜菜碱类表面活性剂与疏水缔合聚合物(HAWP)形成复配表面活性剂,研究了复配表面活性剂的黏度、界面活性及相互作用力。实验结果表明,HAWP/磺酸盐类复配表面活性剂随磺酸盐取代基碳链的增长,黏度呈先减小后增大的趋势。HAWP/甜菜碱类复配表面活性剂的黏度均较小,但HAWP/十八烷基甜菜碱复配表面活性剂的黏度较大。HAWP/磺酸盐类复配表面活性剂的界面活性降低,但HAWP/甜菜碱类复配表面活性剂对界面活性无明显影响。随取代基碳链的增长,HAWP/磺酸盐类复配表面活性剂的焓变先减小后增大,而HAWP/甜菜碱类复配表面活性剂的焓变先增大后减小。     

利用W/O微乳液制备具有规则介孔结构的单分散球形纳米SiO2

用氨水、环己烷、壬基酚聚氧乙烯（10）醚和正构醇制备了稳定的W／O微乳液。在该微乳液中，使正硅酸乙酯在碱性条件下水解制备得到了纳米级SiO2。SiO2粒径为60～90nm，并且为单分散的球形颗粒；其粒径随微乳液中H2O与表面活性剂摩尔比的增加而增加。考察了影响SiO2孔径分布的因素，当W／O微乳液中H2O与表面活性剂的摩尔比为5以及采用正辛醇为助表面活性剂时，可以制得孔分布较窄且主要位于介孔范围的纳米SiO2。     

大庆油田三元复合驱油体系相行为研究

通过表面活性剂浓度、含盐量、碱、醇等对相态影响研究发现,低浓度三元复体系在合适的pH值和含盐量下,与模拟油或原油都可以形成三相,而且与模拟油形成的表面活性剂富集中间相的表面活性剂浓度非常高。这样的三元体系与原油可以形成超低界面张力和中间乳化相,但这种中间混合层不透明,为乳白色,可以稳定很长时间,通过分析发现中间混合层粒径大部分在100nm以内。粒度分析和冷冻蚀刻透射电镜技术表明,中间混合层为胶束、微乳液、乳状液等表面活性剂聚集体共存的结构,其中微乳液结构占主要地位,这些认识对我们了解三元复合驱的驱油机理具有非常重要的理论和现实意义。     

胜利油田稠油用微乳液型驱油剂研制

采用三元相图研究了助表面活性剂种类、温度、盐含量和水油比对微乳液型驱油剂制备的影响。结果表明:在一定的范围内,助表面活性剂链长增加可以得到更大面积的微乳液区域;制备温度和NaCl质量分数的提高,均可降低制备微乳液所需最低助表面活性剂质量分数(wmin),助表面活性剂的分子结构也带来wmin的显著变化;通过调控助表面活性剂用量,在水油比(8∶2)~(5∶5)范围均可得到微乳液。采用黏度实验和驱油实验评价了微乳液型驱油剂的性能,结果表明,微乳液质量分数1%时,对单家寺稠油和孤岛稠油的降黏率达到90%以上,降黏效果较好;加入质量分数为2%的微乳液驱油剂可提高稠油热采采收率10%以上。