VISCOSITY OF MIXED SURFACTANT SOLUTIONS CONTAINING PETROLEUM SULFONATES AND LIGNOSULFONATES

The effect of addition of lignosulfonates on the viscosity of petroleum sulfonate solutions was investigated in relation to potential applications of such mixtures in enhanced oil recovery. Substantial viscosity increases were recorded. For example, the viscosity of a 4% solution of Petrostep-420 increased from 2 mPa·s to about 15mPa·s upon the addition of 1.5% of Marasperse C-21. The effect of sodium chloride concentration on the viscosity was also studied. It was found that only calcium, or mixed calcium-sodium based lignosulfonates, were effective in increasing the viscosity of petroleum sulfonates. The viscosity effects observed are discussed in reference to the phase behavior observed in the systems.     

聚硅氧烷侧链高分子液晶电流变液体的性能研究

研究聚硅氧烷侧链高分子液晶配制成电流变液体的电流变效应 ,以获得高性能的电流变液体 ,应用德国RV2 0电流变仪测试性能。结果表明 ,该电流变液体 5 2℃ ,电场强度由零增至DC 2 0 0 0V/mm ,剪切速率为 30 0s-1时 ,剪切应力由 2 0 0Pa增至 5 4 0 0Pa ,表观黏度由 2 0 0mPa·s增至 10 0 0 0mPa·s;剪切速率为 4 0 0s-1时 ,剪切应力由 2 0 0Pa增至 6 30 0Pa,表观黏度由 2 0 0 0mPa·s增至 76 0 0mPa·s ;剪切速率为 5 0 0s-1时 ,剪切应力由 2 75Pa增至 6 80 0Pa,表观黏度由5 0 0mPa·s增至 90 0 0mPa·s。 77℃时 ,同样条件下 ,剪切速率为 5 0 0s-1时 ,剪切应力达 80 0 0Pa,具有更高的剪切应力 ,说明温度适应性较强。     

两亲高分子驱油剂体系的增粘性能和分子聚集行为

通过氧化-还原体系、采用水溶液胶束共聚法制得了一种两亲高分子(FPAM),研究了电解质、温度、表面活性剂等对两亲高分子在水溶液中的聚集体形态以及对水溶液宏观性质的影响。结果表明,高分子在水溶液中存在着特殊分子聚集体,这种聚集体能使高分子具有较强的耐盐抗温性能;在4%的NaCl溶液中,FPAM(1500 mg/L)体系粘度超过100 mPa.s;加入Gemini型表面活性剂(150 mg/L)的FPAM(1500 mg/L)二次水溶液粘度可达2 700 mPa.s。     

马来酸酐改性蓖麻油制备耐光性聚氨酯复鞣剂——乳液性能研究

用马来酸酐改性蓖麻油(MCO)合成了一系列不同组成的耐光性聚氨酯复鞣剂水乳液(MC-PUR),研究了复鞣剂中—COOH质量分数、n(NCO)/n(OH)、m(MCO)/m(PEG1000)对乳液电导率、黏度、临界聚沉值(CC.C)、耐酸稳定性的影响。结果表明,随—COOH质量分数从3%增大到7%,电导率从1 556μs/cm增大到3 435μs/cm,黏度先从168 mPa.s增大到224 mPa.s,后又降低到85 mPa.s,当w(—COOH)=5%时,黏度达到最大值;随n(NCO)/n(OH)从0.5增大到0.9,电导率从2 943μs/cm降到2 464μs/cm,黏度从428 m Pa.s降到224 mPa.s;随m(MCO)∶m(PEG1000)从1∶1增大到3∶0,黏度从224 mPa.s降到67 mPa.s;CC.C随—COOH质量分数增加和m(MCO)/m(PEG1000)增大而降低;耐酸稳定性结果证明,当w(—COOH)=3%~5%,m(MCO)∶m(PEG1000)=1∶1,n(NCO)/n(OH)=0.5~0.9时,MC-PUR适用于皮革复鞣工序。     

Production of Saponin Biosurfactant from <Emphasis Type="Italic">Glycyrrhiza glabra</Emphasis> as an Agent for Upgrading Heavy Crude Oil

Saponins are the main group of phytogenic biosurfactants extracted from plants. One of the significant applications of these compounds is upgrading and viscosity reduction of heavy crude oil water in oil (W/O) emulsions. In this research, use of saponin extracted from Glycyrrhiza glabra was investigated for viscosity reduction of heavy crude oil and upgrading its API properties. The extracted saponin was characterized using Fourier transform infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Phase behavior analysis demonstrated a reduction in initial viscosity and improved API gravity of the heavy oil from 2350 mPa·s and 19 to 900 mPa·s and 27, respectively. In addition, the emulsification index (E ₂₄) was found to be 98 % at a saponin concentration of 8 % w/v. It was observed that the emulsions were stable in the pH range of 5.5–13, temperature from 30 to 80 °C and salinity up to 6 % w/v of NaCl solution. Average diameter of W/O droplets evaluated by dynamic light scattering (DLS) were in the range of 10–15 µm. The results obtained from the present research revealed that the extracted saponin improved the physical characteristics of heavy crude oil. We propose the use of saponin as a potential alternative to conventional emulsifiers for upgrading heavy crude oil in petroleum industry.     

单相金属间化合物SbSn的制备、表征及其对原油降黏

通过机械合金化（球磨法）制备金属间化合物SbSn，采用XRD、DSC、XPS等一系列分析手段对其相结构、熔点和表层元素的价电子态进行表征。实验在外加电场的情况下，以负载在丝网上的SbSn为吸附剂，考察静态法对原油乳状液的降粘效果。结果表明，以W（10）/O（90）为例，水浴温度恒定在20℃下，在表面活性剂用量为0.17%～0.20%，反应时间在8h后，电压规定在6.84V下，实验测定原油乳状液的粘度从8500mPa&#8226;s降低到3000mPa&#8226;s，推测可能原油乳状液中的极性物质在电流的诱导下与SbSn的表层发生化学吸附。     

UV固化水性高支化聚酯

以偏苯三酸酐(TMA)、环氧氯丙烷(ECH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、三乙胺(TEA)合成了末端羧基与氨基不同比例的一系列可UV固化的高支化聚酯,研究了末端官能团对合成产物水溶性、粘度以及凝胶转化率的影响。结果表明:高支化聚酯的水溶性随着末端的羧基增多而变大,光固化速度与末端的丙烯酰基官能度有关。水作为溶剂引入10%后,可以将树脂的粘度从6500mPa·s降低到3200mPa·s。     

含孪尾结构两性离子共聚物的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N,N-二辛基甲基丙烯酰胺(DLMB)和3-(2-甲基丙烯酰胺丙基二甲胺基)丙磺酸盐(MDPS)为单体,通过自由基共聚,制备了一种含孪尾结构的两性离子共聚物驱油剂(AADM)。对共聚物进行了红外、核磁表征并确认了其结构,热重实验分析了热稳定性,并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)进行了对比,考察了该共聚物的增黏性、水溶性、抗老化、剪切稀释性、剪切恢复性和耐温抗盐性。结果表明,共聚物AADM具有优异的水溶性和增黏性,在2000 mg/L的质量浓度下可使表观黏度达到466.5 mPa·s;在510s–1的剪切速率下,其表观黏度为60.4 mPa·s;在120℃下,其表观黏度能够达到182.6 mPa·s;在经过30 d的老化实验后其表观黏度为94.6 mPa·s;在15000 mg/L NaCl、2000 mg/L MgCl_2和2000 mg/L CaCl_2溶液中,该共聚物的表观黏度分别为77.8、72.4和68.6 mPa·s。在岩心驱替实验中,共聚物溶液能够将采收率提高7.72%。以上实验结果均优于相同条件下的HPAM,这是因为孪尾结构的引入有效地增强了共聚物的疏水缔合能力,两性离子单体的引入削弱了分子链对盐的敏感度。     

粘度对表面活性剂液膜溶胀的影响

从实验和理论两方面探讨了粘度对液膜夹带溶胀及渗透溶胀的影响.当乳状液粘度超过50mPa·s时,夹带溶胀随乳状液粘度的增加而降低.膜相粘度的增加会导致渗透溶胀的减少.并提出了各粘度区估算溶胀率的数学模型,且模型值和实验数据吻合良好.     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质研究

用粘度法和核孔膜过滤法研究了实验室自制相对分子质量约1000万的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液的缔合效应,用粘度计考察了电解质浓度、温度和剪切速率对HAP溶液表观粘度的影响,并与相同测试条件下相对分子质量为1770万的部分水解聚丙烯酰胺3530进行对比。结果表明:HAP溶液在70℃的高温和矿化度为5727的高盐条件下,在1000mg/kg附近存在一临界缔合浓度,在临界缔合浓度以上,HAP溶液粘度迅速增加;而3530不存在临界缔合浓度,粘度增加缓慢。浓度为1250mg/kg的HAP溶液通过核孔膜20mL的过滤时间是347.3min,而相同浓度下3530的过滤时间仅为2.1min。浓度为1000mg/kg的HAP溶液即使在矿化度为30000、70℃的高温、30r/min转速的条件下,粘度仍达到32.8mPa·s,而聚合物3530的粘度仅有4.11mPa·s;当剪切速率增加到140r/min、温度为70℃,用矿化度为5727的模拟采出水配制的HAP溶液的粘度为9.21mPa·s,而3530溶液的粘度仅5.18mPa·s。HAP具有良好的耐温抗盐抗剪切能力。     

物化-生化组合工艺处理三元驱采出水中试研究

对采用气浮—酵母菌生物膜法—水解酸化—好氧—砂滤—超滤组合工艺处理三元驱采出水进行中试研究,考察了该套以生物法为核心的处理工艺的除油效果、降黏效果、以及提高废水可生化性的作用等。结果表明:废水经酵母菌生物膜法处理之后,B/C由小于0.1提高至0.23,p H由9降至8,黏度由5.3 m Pa·s降至3.3 m Pa·s;水解酸化段出水B/C由0.23提高到了0.35,进一步提高了可生化性;该中试系统对油、COD、SS、黏度的平均去除率分别为99%、90%、99%、80%,出水达到了SY/T 5329—2012中渗透层注水标准。     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯疏水缔合共聚物的合成与表征

以丁基苯乙烯(BS)为疏水单体,采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BS)疏水缔合水溶性共聚物(PSAM),来解决该类聚合物热稳定性较差的难题。研究得到了适宜的反应条件:n(K2S2O8)∶n(Na2SO3)=3∶1,引发剂和BS相对于单体总量的摩尔分数分别为0.06%和1.45%,总单体在水里的质量分数为20%,SDS在水里的质量分数为5.5%,pH=6~7,反应温度50℃。采用该反应条件得到PSAM的临界缔合质量浓度为1 g/L,对应的水溶液表观黏度为21 mPa.s;质量浓度为2 g/L时,对应的水溶液表观黏度为78 mPa.s;质量浓度为1 g/L和2 g/L的PSAM在浓度为0.137 mol/L的NaC l水溶液中,于80℃老化120 d后的表观黏度分别为11.8 mPa.s和49.3 mPa.s,黏度保留率分别为42.1%和45.1%。通过元素分析、UV、FTIR表征了PSAM的分子结构;DSC分析表明PSAM为嵌段共聚物,两个玻璃化转变温度分别为BS链段的106℃和丙烯酰胺链段的203℃。     

复合碱、盐多元驱各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响

无机盐,混合碱NaOH、Na2CO3,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES),聚合物聚丙烯酰胺(PAM),经过混合组成多元驱。通过实验探讨了该多元驱中各个组分的用量对油水界面张力和稠油黏度的影响,优化了该多元驱中各个组分的含量。实验得出,无机盐的加入可以显著地降低界面张力和稠油黏度。当多元驱中无机盐、混合碱和表面活性剂的质量分数分别为51.87%,40.17%,6.99%,聚合物质量浓度为800 mg/L,配成质量分数为1%的水溶液,加热到50℃,油水质量比7∶3混合后,可使新疆克拉玛依地区红浅稠油黏度从23690 mPa.s降到84.83 mPa.s,降黏率达到99.64%,体系界面张力达到0.07499mN/m。室内评价表明,该多元驱可使新疆克拉玛依地区9#红浅稠油降黏率达到92%。多元驱中无机盐的质量分数超过50%,大大降低了成本。     

硬脂酸改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯IPN反应体系的黏度

硬脂酸改性超支化聚酯与端羟基聚丁二烯型聚氨酯(HTPB-PU)形成的互穿网络聚合物的最大拉伸强度和延伸率,均比HTPB-PU提高3倍以上,互穿网络聚合物的初始黏度低于HTPB-PU的黏度,从3 553.47 mPa.s降至1 992.45 mPa.s以下。在反应5 h内,每隔10 min测试一次该互穿网络聚合物和HTPB-PU反应体系的黏度,考察其随反应时间的变化规律后发现,前者黏度的上升速率大于后者。但是由于互穿网络聚合物的初始黏度较低,反应100 min后才接近HTPB-PU反应体系的黏度,因此不会影响所形成的互穿网络聚合物的加工工艺性能。     

Preparation of PZT suspensions for direct ink jet printing

The present paper contains an experimental study of two different kinds of PZT suspensions for direct ink jet printing at 25 and 120 °C, respectively. The effect of processing parameters such as mixing time, the amount of dispersant, solid loading and milling method was investigated for the optimisation of viscosity for feasible jetting. The viscosity of PZT suspensions was within 5–15 mPa·s range for room temperature suspensions with MEK/EtOH medium and 10–20 mPa·s for high temperature suspensions with wax medium. FTIR analysis is also presented to explain the rheological behaviour of PZT suspensions. Finally, a demonstration of room temperature jetting of PZT suspension is shown.     

疏水缔合淀粉制备及其水溶液性质研究

利用氧化还原引发体系,通过反相悬浮聚合技术,合成了疏水缔合淀粉接枝共聚物,研究了其溶液性质。结果表明,在m(淀粉)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸十八酯)=4∶7.4∶0.6时,40℃反应3 h,单体转化率达94.6%,接枝率53.8%,黏均相对分子质量2.23×106;在试样质量浓度为0.3 g/L时,30℃,在去离子水及c(NaC l)=0.20 mol/L盐水溶液中,表观黏度为21.0 mPa.s及25.6 mPa.s,表面张力为56.4 mN/m及48.4 mN/m;在70℃时黏度保持率69%;在剪切速率1/50 s-1时,黏度降低60%。     

石油磺酸盐表面活性剂在水煤浆制备中的应用

提出利用廉价易得的石油磺酸盐表面活性剂制备水煤浆。通过FTIR光谱分析了5种不同工艺的石油磺酸盐产品的结构,并考察了各种石油磺酸盐所成浆体的流变性、静态稳定性等因素。研究发现,原料馏分油中芳香类物质含量越多、对其磺化程度越高,所得的石油磺酸盐产品分散降黏性能越好,更适合作为水煤浆分散剂。结果表明,F#石油磺酸盐的成浆性能最好,当w(F#)=1 5%时,水煤浆中w(煤粉)可达65%,在25℃下剪切速率为100s-1时浆体的表观黏度为620mPa·s,可稳定贮存20d以上,达到了工业上对水煤浆性能的要求。     

亲水性聚醚嵌段环氧树脂的合成及其工艺研究

采用PEG2000与环氧树脂E51以物质的量比为1:2制备了嵌段亲水性聚醚型环氧树脂,通过凝胶色谱和粘度测试研究了催化剂的添加量、催化剂的滴加速率对体系粘度的影响及分子质量分布与体系粘度的关系。结果表明,当体系粘度在800～1600mPa·s时,产物产率达90%以上。     

超高分子量抗盐型聚合物的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和衣康酸(IA)为原料,采用自由基溶液聚合法合成了共聚物(IAPAM),用FTIR、~1HNMR、元素分析和GPC对其结构进行表征,并对其抗一价、二价阳离子降黏性能及抗氧化还原物质能力进行评价。结果表明,IAPAM黏均相对分子质量高达1.716×10~7。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,IAPAM有较好的抗一价和二价阳离子降黏的能力,当Na~+/Ca~(2+)质量浓度分别为30000、500 mg/L时,IAPAM水溶液的黏度分别为196.8、161.56 m Pa·s,降黏率(均指与未加盐或还原性物质相比,下同)分别为21.44%、35.52%。抗氧化还原物质评价结果表明,IAPAM具有较好的抗Fe~(2+)和S~(2–)降解的能力,当Fe~(2+)/S~(2–)质量浓度均为10 mg/L时,降黏率分别为23.67%、0.56%。然而,IAPAM对Fe~(2+)的络合稳定作用需要耗费一定时间,未达到络合稳定状态时,Fe~(2+)对聚合物的氧化降解仍然能够进行。     

石油焦成浆性能的研究

以萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸钠、木质素磺酸钠和1种含有木质素磺酸盐的工业废料作为分散剂,考察了2种石油焦的成浆性能。结果表明:2种石油焦的成浆性能相近,黏度为1 000 mPa.s时,与4种分散剂的成浆质量分数均在69%左右;水焦浆多为胀塑性流体,且稳定性较差,24 h内均出现硬沉淀;加入含有聚丙烯酰胺的工业废料作为稳定剂后,水焦浆全部转为假塑性流体,出现硬沉淀的时间超过72 h,但黏度有所提高,导致石油焦的成浆质量分数下降到64%左右。石油焦较低的内在含水质量分数和强疏水性是决定石油焦的成浆质量分数、稳定性和流变性的首要因素。