用中和烃氧化产物制备高界面活性的驱油剂

为了用C_(22)和C_(26)直链和环烷烃的石油馏分油作原料制备适用于强化采油的活性剂,先将原料汽相氧化,再用碱液中和氧化产物。用红外光谱研究了氧化产物和中和产物的组成,发现前者含有羧酸,后者含有羧酸盐。得到的羧酸盐活性剂用于模拟油[由38.8%(体积)的异丙苯和61.2%(体积)的正癸烷组成],使油水间达到低于10~(-2)mN/cm的超低界面张力。实验表明,用氢氧化钠进行中和,比用其他的碱性物质(如硅酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钠)更易得到界面活性高的活性剂溶液;当硅酸钠或三聚磷酸钠协同氢氧化钠一起与氧化产物反应时,所得活性剂的界面张力对电解质浓度的敏感程度比仅用氢氧化钠作处理剂时低,中和时的碱量会影响所得活性剂体系的界面张力。对于活性剂浓度不同的体系,若pH值相同则最佳含盐量也相同;若pH值高,则最佳含盐量低。当活性剂体系含有1000ppm的氯化钙时,仍具有良好的界面活性。在驱油试验中,浓度为1%的1个孔隙体积的活性剂溶液可采出42%的二次残油。     

皂化及提纯过程对石油羧酸盐界面活性的影响

对石油馏分油的氧化产物进行了不同形式的皂化，并将所得到的石油羧酸盐活性剂提浓，实验结果表明：用溶剂皂化制备石油羧酸盐活性剂可提高皂化反应的产率，且所得活性剂可提高皂化反应的产率，且所得活性剂的界面活性也较好；分步皂化不仅可提高石油羧盐产率，还可得到不同亲油、亲水性的活性剂体系，并根据实验需要可将这些活性剂进行复配。甲醇抽提提纯后的氧化烃，经水相皂化后所得活性剂的界面活性较好；用正已烷－异丙醇－水抽     

将石油磺酸盐产品中未磺化油转变为石油羧酸盐的研究

将石油磺酸盐产品中未磺化油分离后进行氧化、皂化反应,表面活性剂产率提高25%以上,得到的石油羧酸盐与石油磺酸盐产品进行复配,在Na2CO3含量6数12 g/L及复配表面活性剂含量1数3 g/L的范围内,复配体系与大庆原油间可以形成超低界面张力。考虑到石油磺酸盐产品在分离未磺化油后活性会下降,又进行了将含有未磺化油的石油磺酸盐产品直接氧化的研究,得到石油羧酸盐和石油磺酸盐的混合产物,活性物含量提高8%以上,未反应油含量降低10%左右,氧化后界面活性得到保持或略有改善。用氧化后的产物配成的三元复合体系具有很好的界面活性长期稳定性,在6个月的贮存测试期间均保持了初始时10-4m N/m数量级的超低界面张力。     

大庆减二线油汽相氧化产物的组成分析

采用官能团分析法和柱色谱方法研究了大庆减二线油汽相氧化产物的组成。研究结果表明 :大庆减二线油汽相氧化产物可分为烃类、羰基化合物、醇类、一元酸酯、二元酸酯、多元酸酯及肟、极性物等 7个组分 ,总收率在 95%左右 ,试验的重复性较好 ,相对偏差一般小于 2 % ;大庆减二线油中 55%左右的烃类已转变为氧化产物 ,且皂化值较高 ,达到 2 7.77kg KOH/g,是制备驱油剂石油羧酸盐的理想原料     

石油羧酸盐和磺酸盐复配体系的界面活性

研究了用石油馏分液相氧化产物制得的石油羧酸盐与不同磺酸盐（ＯＲＳ－４１、Ｂ－１００、ＭＳ－４５等）的复配体系的界面活性。结果表明,复配体系的界面生优于单一的石油羧酸或磺酸盐体系。复配体系的这些特点对提高驱油效率很有利。     

烃汽相氧化反应制备表面活性剂的条件优化

以大庆常三线油、常四线油为原料，用正交试验法优选烃汽相氧化反应的适宜条件，以提高氧化产物中的氧化物含量、酸值和皂化值。分析表明，常三线油的适宜反应条件为：反应温度３５０℃，氧烃摩尔比２．２０，水烃摩尔比１９；常四线油的适宜反应条件为：温度３２５℃，氧烃摩尔比２．２０，水烃摩尔比可在试验范围内任意变动。试验还探索了加催化剂对氧化产物性能的影响，结果表明催化剂有助于提高氧化物含量、酸值和皂化值。     

用抽提法提高烃氧化活性剂的产率及界面活性

本文研究了用水对烃氧化产物和碱液反应后的油相进行抽提,将抽提液和反应后的水相溶液相混合,得到了界面活性及产率均较前法高得多的活性剂,并研究了用甲醇抽提出烃氧化物作助活性剂,进一步提高了驱油活性剂的界面活性。     

石油羧酸盐复配体系的协同效应

不同制备方法得到的石油羧酸盐，其亲油，新水性有较大差异，利用这些差异进行复配可取得良好的协同效应；在石油羧酸盐体系中，用两种解质复配调节盐度往比用一种电解质的效果好；将烃氧化产物和石油羧酸盐活性剂复配也可产生良好的协效应，成为活性剂本身的良好助剂。     

石油羧酸盐与不同碳链结构磺酸盐复配体系的界面活性研究

为了探求石油磺酸盐与石油羧酸盐复配后产生协同效应的机理,选出直链和支链的石油磺酸盐与石油羟酸盐复配,并测定复配体系的界面张力,研究复配后的界面活性。发现直链的石油磺酸盐复体系要优于支链的碘酸盐复配体系的界面活性,由此讨论了复配效果和石油磺酸盐,石油羧酸盐分子结构及亲水亲油差异的关系。结果表明,直链磺酸盐与石油羧酸盐复配表面出很好的复配效应,而支链磺酸盐与石油羧酸盐复配效果较差。     

驱油剂石油羧酸盐的研制

本文研究用大庆原油的几种馏份油为原料通过汽相氧化制备驱油剂石油羧酸盐。该驱油剂原料易得、制备工艺简单、成本低廉、界面活性好。作者在活性剂制备中发展了一种“二次抽提”的方法,进一步提高了该种驱油剂的界面活性。     

有机添加剂对模拟油EACN值及动态界面张力的影响

本文通过改变两种石油磺酸盐的混合比例,配制出碳数最低值不同的一系列混合表面活性剂溶液作为标尺,考察了几种有机酸、十八醇、Ｓｐａｎ６０ 及两种卟啉（ ＯＥＰ和ＥＴＩＯ） 对正癸烷模拟油的ＥＡＣＮ 值及油水界面张力的影响。     

Structural Studies on Residual Fuel Oil Asphaltenes by RICO Method

Structural characterization of asphaltenes isolated from Saudi Arabian heavy and medium crude oils was undertaken by using ruthenium ion catalyzed oxidation (RICO) method. The RICO method was capable to convert aromatic carbons selectively into carbon dioxide and carboxylic acids and esters group while leaving aliphatic and naphthenic structures of asphaltenes essentially unaffected. Detailed analyses of RICO products of both Arab heavy and Arab medium asphaltenes were conducted using FT-IR, ¹³C-NMR, IC, GPC, and GC-MS techniques. These analyses indicate that the aqueous phase fraction (water-soluble products) obtained from RICO reaction of asphaltenes consists of aliphatic dicarboxylic acids and aromatic poly carboxylic acids with longer alkyl chains. The ¹³C-NMR and GC-MS analyses of organic phase products of asphaltenes indicate that this fraction contains large amount of aliphatic carboxylic acids with longer alkyl groups. The oxidation products of both Arab heavy and Arab medium asphaltenes were found to be dominated by a homologous series of straight chain monocarboxylic acids suggesting that the normal alkyl chains are major and important constituents of the chemical structure of both asphaltenes.     

石油羧酸盐及碱复合体系／大庆原油间的动态低界面张力研究

本探讨了石油羧酸盐及碱复合体系和大庆原油间的动态低界面张力形成的原因，并研究了盐含量、碱含量对其间动态低界面张力的影响。结果表明，低界面张力主要是石油羧酸盐活性剂的贡献，而动态低界面张力过程是由水相中碱与原油中的有机酸反应生成的界面活性物质引起的。在某一含量范围内，随ＮａＣｌ或ＮａＯＨ含量增加，动态低界面张力曲线移向低界面张力区。     

酯化高酸原油的腐蚀性研究

研究了石油酸酯和酯化高酸原油的热稳定性及腐蚀性规律。结果表明,石油酸酯在高温下会发生一定的分解,但石油酸经酯化后可有效抑制腐蚀,缓蚀率达95%以上;酯化降酸抑制腐蚀的程度与酯化高酸原油中金属羧酸盐含量有关,通过脱除原油中的金属羧酸盐及采用稳定的非均相催化剂,可降低石油酸酯分解反应速率,达到抑制腐蚀的目的。     

Structural Studies on Residual Fuel Oil Asphaltenes by RICO Method

Abstract

Structural characterization of asphaltenes isolated from Saudi Arabian heavy and medium crude oils was undertaken by using ruthenium ion catalyzed oxidation (RICO) method. The RICO method was capable to convert aromatic carbons selectively into carbon dioxide and carboxylic acids and esters group while leaving aliphatic and naphthenic structures of asphaltenes essentially unaffected. Detailed analyses of RICO products of both Arab heavy and Arab medium asphaltenes were conducted using FT-IR, ¹³C-NMR, IC, GPC, and GC-MS techniques. These analyses indicate that the aqueous phase fraction (water-soluble products) obtained from RICO reaction of asphaltenes consists of aliphatic dicarboxylic acids and aromatic poly carboxylic acids with longer alkyl chains. The ¹³C-NMR and GC-MS analyses of organic phase products of asphaltenes indicate that this fraction contains large amount of aliphatic carboxylic acids with longer alkyl groups. The oxidation products of both Arab heavy and Arab medium asphaltenes were found to be dominated by a homologous series of straight chain monocarboxylic acids suggesting that the normal alkyl chains are major and important constituents of the chemical structure of both asphaltenes.     

α,ω-二元羧酸单酯在铑系双组份催化剂上加氢制ω-羟基羧酸酯

在小型高压反应釜中研究了铑系催化剂对于α,ω－ 二元羧酸单酯加氢生成ω－ 羟基羧酸酯的催化性能。结果表明,Ｒｈ － Ｒｅ 以及Ｒｈ － Ｍｏ 双组份催化剂具有良好的催化加氢性能;α,ω－ 十五烷二酸单甲酯在Ｒｈ － Ｒｅ 和Ｒｈ － Ｍｏ双组份催化剂上加氢生成ω－ 羟基十五烷酸甲酯的收率分别达到８７－５ ％ 和８４－７ ％ ;其它α,ω－ 二元羧酸单酯在Ｒｈ －Ｍｏ 双组份催化剂上加氢生成相应的ω－ 羟基羧酸酯的收率也达到８０－９ ％ ～９１－３ ％ 。反应温度对α,ω－ 二元羧酸单酯加氢生成ω－ 羟基羧酸酯的收率有较大的影响,乙二醇二甲醚作为溶剂有利于目的产物的生成。     

复合驱油过程中原油乳化聚并机理的探讨

使用显微、图象处理装置考察了复合驱油中原油乳化后的液滴聚并过程。结果表明：随着时间的变化,乳状液中小液滴的数量逐渐减少,在布朗运动过程中大小液滴相互靠拢、附着和聚并。油滴聚并方式与水滴相同,只是聚并速度较快。通过对实验结果的归纳和总结,提出了复合驱油中原油乳化后的液滴聚并机理。     

用固体酸催化羧酸酯化反应(Ⅰ)

本文用HZ型固体酸催化剂制备戊酸系列酯及羧酸系列辛酯,催化剂用0.1—0.3克(以摩尔羧酸计),在90—140℃下羧酸和醇反应4—5小时,酯产率均可达93％以上。试验探讨了催化剂用量,料比、反应时间对酯产率的影响。对酯产物进行了物理性质测定,其结果与文献值或计算值基本相符。试验表明HZ型固体酸是饱和直链羧酸和伯醇直接酯化的特效催化剂。     

环烷酸对高沥青质含量稠油乳状液稳定性的影响

以高沥青质塔河稠油为研究对象,从中分离出沥青质,配制成模型油乳状液;从辽河、苏丹原油中分离出天然羧酸,考察原油中天然羧酸对塔河沥青质模型油乳状液稳定性的影响。 结果表明,天然羧酸可以起到类似于胶质的作用,通过对沥青质的分散作用,降低沥青质模型油乳状液的稳定性。 有机羧酸和烷基芳磺酸可以起到与天然羧酸类似的作用,而且烷基芳磺酸降低模型油乳状液稳定性的能力更强。