油酸酰胺丙基甜菜碱的合成改进及性能评价

提出了一种合成油酸酰胺丙基甜菜碱的新方法,对相关反应条件进行了优化。最优合成条件是:以油酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料在155℃反应6h制得N,N-二甲基-N′-油酸酰基丙胺,再与氯乙酸钠在醇-水溶液(体积比15%)中于60℃反应6h,得到油酸酰胺丙基甜菜碱。该表面活性剂在酸液中随着酸液浓度的降低而使体系黏度增加,且体系黏度受表面活性剂浓度及温度的影响。当温度为45℃,酸液浓度为5%时,体系黏度达到最大值。     

酸化用粘弹性表面活性剂的合成与评价

利用油酸、3-二甲氨基丙胺合成了油酸酰胺丙基甜菜碱类粘弹性表面活性剂.用该粘弹性表面活性剂配制自转向酸体系,对其性能进行评价.室内实验结果表明:酸液体系粘度随酸浓度的降低先增大后减小,最大粘度为165 mPa·s出现在酸浓度为9％HCl+ 1％HF处,体系能够满足酸化过程中的耐温和耐剪切性能,并且通过破胶实验发现其在短...     

油酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂的合成及其表面活性研究

以油酸与N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,在155~165℃反应10h生成中间体油酸酰胺丙基二甲基胺。油酸酰胺丙基二甲基胺分别与3-氯-2-羟基丙磺酸钠、1,3-丙烷磺化内酯、氯乙酸钠合成了3种甜菜碱表面活性剂油酸酰胺丙基羟磺酸甜菜碱(OHSB)、油酸酰胺丙基磺酸甜菜碱(ODAS)和油酸酰胺丙基羧酸甜菜碱(ODAB),产率分别为90%、90%、70%,用核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究其在25℃的表面活性,并探讨了亲水头基结构对表面活性的影响。结果表明:ODAB、ODAS和OSHB在25℃的临界胶束浓度(CMC)分别为4.1×10~(-2)、2.4×10~(-2)、2.1×10~(-2) mM,在临界胶束浓度下的表面张力γ_(CMC)分别为32.9、35.1、34.6mN/m,CMC/C_(20)分别为186.4、47.1、55.3。ODAB具有最大的CMC/C_(20)值,说明ODAB表面活性剂分子更趋向于吸附在溶液表面。ODAS和OSHB的表面活性参数很接近,引入羟基后没有明显改善其表面活性。     

用油酸钼和石油磺酸盐强化辽河油田稠油降粘的研究

以室内合成的油溶性油酸钼作为稠油水热裂解反应的催化剂,与表面活性剂石油磺酸盐复配,达到了水热裂解降粘和乳化降粘的综合功效,反应温度在200℃,反应时间为24h,催化剂及表面活性剂加入量分别为0．5％（W）和0．1％（W）时,可使辽河稠油降粘90％以上。     

变粘分流酸主剂油酸酰胺丙基甜菜碱的合成

针对聚合物基稠化酸体系对地层存在潜在伤害的问题,研制出一种表观粘度随pH值升高而增大的新型两性表面活性剂-油酸酰胺丙基甜菜碱.该表面活性剂在非均质储层分流酸化中应用,随酸岩反应进行酸液体系自动变粘,具有分流酸化的作用,且不会对地层造成二次伤害.     

油酸酰胺型润滑剂在铁表面减摩作用

采用分子模拟方法研究了油酸酰胺、油酸二乙烯三胺、油酸三乙烯四胺、油酸四乙烯五胺4种表面活性剂在铁表面的吸附性能和润滑性能。吸附模拟结果表明，吸附能随氮原子含量提高而增大，其中油酸四乙烯五胺单分子在铁表面的吸附能为?1512.4679 KJ·mol?1，高于其他3种酰胺。剪切动力学模拟结果表明，4种表面活性剂的氮原子集中分布在铁表面，其中含氮较高的油酸四乙烯五胺在剪切面优先吸附，氮原子密度为固定面的1.6倍左右。四球摩擦实验结果表明，氮原子含量提高，酰胺摩擦系数降低，磨斑半径减小，其中油酸四乙烯五胺的摩擦系数为0.004 36，是油酸酰胺的1/2，磨斑半径为241.7 μm，小于其他3种酰胺。分子模拟和实验结果均表明，随着分子中氮原子含量的增加，油酸酰胺型表面活性剂在铁表面具有更好的润滑效果。      

自转向酸主剂的合成及其转向性能实验研究

储层的非均质性和受伤害程度的差异性,使得碳酸盐岩储层的基质酸化处理必须采用转向技术。相比常规转向技术,黏弹性表面活性剂自转向酸由于其独特的优点成为研究热点。基于理论分析,筛选出油酸酰胺丙基甜菜碱作为自转向酸主剂,利用灰色关联分析法了正交实验方案,优选出了合成条件,并确定了各因素对反应的影响程度。红外光谱分析结果表明,合成的产品与油酸酰胺丙基甜菜碱结构基本一致。性能评价结果表明,Ca2+和VES含量是影响油酸酰胺丙基甜菜碱残酸体系变黏的主要因素,Na+使体系黏度略有增大,Mg2+则对体系黏度没有影响。利用多岩心驱替实验,以最大注酸压差、无因次注入孔隙体积倍数、无因次注入压差衡量油酸酰胺丙基甜菜碱自转向酸的分流转向性能,结果表明该体系具有良好的分流转向能力,符合碳酸盐岩地层转向酸化的需要。     

油酸酰胺丙基二甲基氧化胺压裂液稠化剂的性能研究

油酸在170℃、Na OH催化剂条件下与二甲氨基丙胺缩合生成中间体,在55℃条件下与30%过氧化氢氧化生成油酸酰胺丙基二甲基氧化胺,总转化率为97%。使用质量分数为1.5%~3%的油酸酰胺丙基二甲基氧化胺及助剂配制的清洁压裂液,在170 s-1、80℃条件下剪切1 h,黏度在50~150 m Pa·s之间;使用质量分数为3%的清洁压裂液在170 s-1、100℃下剪切1 h,黏度达到30 m Pa·s。由于氮氧键之间为配位共价键,具有较大的偶极矩,极性大,增稠能力强。利用裂缝导流实验装置,分别通10 PV 2%油酸酰胺丙基二甲基氧化胺清洁压裂液及羟丙基瓜胶压裂液破胶液,它们对裂缝导流能力的伤害率分别为13%和90%,清洁压裂液对裂缝导流能力伤害小。清洁压裂液与煤油按质量比为10∶1混合,在40℃破胶0.5 h,破胶液黏度为2.71 m Pa·s,破胶彻底。     

N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂的制备与表征

以天冬氨酸为联接基团合成了疏水碳链长度分别为8,12,16的N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂。用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对合成产物进行了结构表征,并测试了其表面张力和起泡性能。结果表明,N-烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂在20℃时临界胶束浓度分别为0.79,0.43,2.60mmol/L,表面张力γcmc分别为27.4,26.6,35.9mol/L,其中N-正辛基葡萄糖酰胺和N-十二烷基葡萄糖酰胺双子表面活性剂的起泡和稳泡性能较好。     

CO_2刺激响应型清洁压裂液的室内研究

合成正辛酸酰胺丙基叔胺(DOAPTA)与阴离子表面活性剂油酸钠(NaOA)复配,得到一种能够对CO_2刺激响应的清洁压裂液。当DOAPTA-NaOA以物质的量比为0.8∶1配制成总浓度为100mmol/L的溶液,在CO_2作用下,黏度上升最高达2.92Pa·s。流变性测试表明:体系具有黏弹性流体行为;之后滴加NaOH溶液,体系即可转变至最初的低黏状态,实现彻底破胶。该体系增黏和破胶均容易进行,悬砂能力较强(1.64~1.8cm/h),耐温性能好(60℃),有望用于油田压裂作业中。     

纳米二氧化硅在三次采油中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,对其进行了有机改性。将纳米二氧化硅、改性纳米二氧化硅分别与油田驱油中广泛应用的石油磺酸盐组成复合体系,采用TX-500界面张力仪测定了该复合体系降低油水界面张力的能力。研究结果表明:表面活性剂总浓度为1%时,石油磺酸盐、纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至0.01mN/m左右,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至3.37×10^-3mN/m左右。改性纳米二氧化硅加入石油磺酸盐显著地降低了油水界面张力,从而提高了原油的采收率。     

对称杂环寡聚表面活性剂合成及其性能

以油酸、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑为原料合成中间体3,5-二油酰胺基-2H-1,2,4-三氮唑,中间体与1,3-二氯异丙醇进行季胺化反应合成1,3-二(3,5-二油酸酰胺基-2H-2-氯化铵-1,2,4-三氮唑-2-氯化铵)-2-丙醇。利用FTIR、两相滴定法及电导法测试分析了合成产物结构、活性物含量和临界胶束浓度。将产物配制成黏弹性表面活性剂(VES)酸性体系,并测定体系的流变性能、缓蚀性能。表征结果显示,产物活性物含量(w)88.6%;临界胶束浓度1.0×10^-6 mol/L;产品配制的VES酸液在170 s^-1、90℃下剪切1 h后,液体黏度大于18 mPa·s;配制的酸液90℃下动态腐蚀速率1.811 8/g/(m²·h),符合行业应用标准,酸压增油效果明显。     

新型低聚表面活性剂的合成及表面活性

实验以乙二胺、环氧氯丙烷、十二叔胺为原料,无水乙醇为溶剂经开环和季铵化反应合成新型结构季铵盐型低聚表面活性剂。讨论了反应温度和反应时间对低聚表面活性剂中间体及其产物的影响,考察了产物水溶液的表面活性。实验结果表明:反应时间4 h、反应温度70℃、乙二胺和环氧氯丙烷摩尔比为1:5时中间体收率为98.8%;反应时间1 h、反应温度80℃、中间体和十二叔胺摩尔比为1:5时低聚表面活性剂收率为80.5%。低聚表面活性剂具有较好的表面活性,于25℃临界胶束浓度为0.38 mmol/L、表面张力为21.6 mN/m。     

智能微反应器理论在合成润滑油清净剂中的应用

以石油磺酸铵为原料制备了高碱值的石油磺酸镁润滑油清净剂。结合智能微反应器理论中的渗透反应机理,论述了若干主要因素对其碳酸化反应的影响规律,包括:碳酸化反应温度、碳酸化反应时间、搅拌速度等。结果表明,在40～50℃,反应时间3 h和较快的搅拌速度下才能制备出高碱值润滑油清净剂;"冷冻蚀刻"电镜观测表明,产物中含有平均粒径约40 nm的碳酸盐微粒。用智能微反应器理论可加深对工艺的理解,从而控制好产物的质量。     

浅色C_5石油树脂的研制

以大庆石化总厂 C5馏分为原料 ,经热聚、蒸馏脱除环戊二烯 ,并切割出 70℃以前的馏分 ,采用自制的Al Cl3络合物催化剂 ,合成了浅色 C5石油树脂。通过正交实验考查了各工艺参数对石油树脂的色相和软化点及收率的影响 ,确定了最佳聚合工艺条件 :投料时间 3.0 h,反应温度 2 0℃ ;在此条件下 ,可以制备出色相达到4 ( Gardnar级 ) ,软化点大于 90℃ ,活性组份收率大于 65 %的透明度高的浅色 C5石油树脂     

表面活性剂对白腐真菌降解石油的影响

研究了聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯（Tween80）、辛烷基聚氧乙烯醚（TritonX-100）、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基磺酸钠、SDS与十二醇（9：1）的复配剂6种表面活性剂对白腐真菌降解溶液和土壤系统中石油的影响。实验结果表明：表面活性剂的类型、浓度、生物降解性及石油的存在状态等对石油的降解均产生影响。非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂对溶液体系及土壤体系中石油的降解均有一定的促进作用。在溶液体系中石油的降解率随着表面活性剂浓度的增加而降低, 表面活性剂Tween80在浓度为0.2 CMC时对石油的降解率达到62.2%。而土壤体系中,表面活性剂Trition X-100在浓度为5 CMC时降解效果最好,对石油的降解率可达60.17%。     

羟丙基瓜尔胶合成条件对其性能的影响

在氢氧化钠催化作用下,用环氧丙烷对天然高分子瓜尔胶(GG)进行了改性,使其粘度在满足要求的条件下,水不溶物含量下降,性能提高。并研究了催化剂、改性剂环氧丙烷、溶剂乙醇和水的用量、反应温度和反应时间对水不溶物和表观粘度的影响。找到了满足采油压裂液用材料的较佳合成条件,即反应温度为60℃、反应时间4 h、催化剂的加入量应为瓜尔胶质量的8%,环氧丙烷加入量10 mL、乙醇和水的加入量分别为150 mL和60 mL。最佳表观粘度为82 mPa·s,水不溶物含量从21.5%下降到7.27%,其他指标都满足压裂液增稠剂使用标准,且验证了交联实验。     

α-Al_2O_3中空纤维复合膜的制备及其对甲醇水溶液的分离

采用聚酰胺酸(PA)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或PA-SiO2颗粒-DMAC涂膜液涂敷,通过300℃亚胺化或800℃碳化处理,对α-Al2O3中空纤维膜进行改性。在改性α-Al2O3中空纤维膜上浸涂聚乙烯醇(PVA)溶液并用戊二醛(GA)交联剂进行交联,制备α-Al2O3中空纤维渗透汽化复合膜,并对甲醇水溶液进行渗透汽化膜分离,考察了温度、料液浓度、涂膜液组成对复合膜分离性能的影响。实验结果表明,涂敷PA-DMAC涂膜液并经亚胺化的改性方式最佳,在此基础上浸涂12%(w)PVA溶液和6%(w)GA交联剂制备的复合膜分离性能较好;在温度40℃、压差100 kPa的条件下,对96%(w)甲醇水溶液的分离因子为25.0,渗透通量为15.0 g/(m2·h)。     

新型醇醚羧酸盐表面活性剂的制备及性能研究

以马来酸酐、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_9)和氢氧化钠为原料,通过酯化、中和反应制得一种新型醇醚羧酸盐表面活性剂——马来酸酐改性脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂(MAE_9C-Na)。用红外光谱对其结构进行了表征。采用正交试验法对其合成条件进行了探索。最佳合成条件为:n(脂肪醇醚):n(马来酸酐):n(NaOH)=1:1.2:2.4,反应温度65℃,反应时间3 h。在此条件下,产物的收率达81.6%。性能研究表明,MAE_9C-Na 具有良好的表面活性,其 cmc 为0.08 g/L,γ_(cmc)为34.0 mN/m,润湿性26″14,乳化力2.36min,增溶力1.2 mL,并具有优良的泡沫稳定性。     

固体超强酸SO_4~(2-)/CeO_2催化合成D,L-丙交酯

制备了固体超强酸催化剂SO42-/CeO2,探索了合成D,L-丙交酯的催化剂的最优条件:用表面活性剂十二胺制备介孔二氧化铈,1mol·L-1的硫酸浸渍24h,500℃焙烧5h制备的SO42-/CeO2固体超强酸酸性强、催化活性好。并得到此催化剂合成D,L-丙交酯最优工艺条件:催化剂用量是乳酸质量的1.0%,脱水齐聚化温度为60℃～130℃,时间1.5h,解聚温度150℃～210℃,时间90min,此时丙交酯收率最高,达62.3%。