烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究

通过合成碳链长度不同的4种烷基苯磺酸盐表面活性剂,研究了复配表面活性剂质量分数、Na_2CO_3质量分数、正戊醇体积分数对油/水界面张力的影响。结果表明,复配表面活性剂质量分数在0.1%～0.3%范围内,界面张力较低;Na_2CO_3质量分数为0.6%时,界面张力较低,且最低界面张力达到超低(3.1×10~(-3)mN/m);正戊醇的最佳体积分数为1.6%。     

磺酸盐型表面活性剂界面性能影响因素研究

在三次采油中,表面活性剂降低油水界面张力是驱油的主要原理之一。为了能够清楚地逐一研究表面活性剂体系各因素对界面行为的影响,本文采用一种磺酸盐型表面活性剂以及结构组成明确的模拟油(烷烃),探讨各因素对界面张力行为的影响。     

磺酸盐型低聚表面活性剂的合成研究进展

磺酸盐型低聚表面活性剂具有良好的界面活性及耐温抗盐等性能而广受国内外学者关注。本文基于亲油亲水基团的3种引入方法：单体联接法、疏水链加入法及极性头基加入法,重点综述了近十年来磺酸盐型低聚表面活性剂的合成,简要介绍了产物的表/界面张力、临界胶束浓度等物化性质以及乳化降黏、杀菌和驱油等应用性能。指出应注重产品结构与性能关系研究,通过分子设计开发性价比优异的新型磺酸盐低聚表面活性剂,优化合成工艺,加强与其它类型表面活性剂、聚合物组成的驱油体系研究,以实现其在三次采油中的工业应用。     

烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂的结构与界面性质

以烷基酰氯为原料,经傅克酰基化反应、格林反应、催化氢化还原及磺化、中和等步骤,合成了10-4-10、12-4-12和10-6-10(10和12代表疏水基碳数,4和6代表连接基团碳数)3种不同结构的双烷基双苯双磺酸盐Gemini表面活性剂,并用核磁共振氢谱和电喷雾质谱对产物进行了结构鉴定。用旋滴法测定了其水溶液与正庚烷的界面张力,发现磺酸盐Gemini表面活性剂的CMC比对应的传统的表面活性剂的CMC低两个数量级,并且随着疏水基碳数或连接基团碳数的增加而降低。10-4-10、12-4-12和10-6-10的饱和吸附面积(Amin)分别为0.23、0.35和0.97 nm2,饱和吸附量(Γmax)分别为7.37×10-10、4.65×10-10和1.72×10-10mol/cm2,临界胶束浓度下的界面张力(γCMC)分别为3.60、3.06和1.89 mN/m。     

磺酸盐表面活性剂研究进展

综述了磺酸盐表面活性剂的研究现状和正在开发的新品种,并对其合成技术路线和方法进行了概述,尤其是对链烃磺酸盐、脂肪酸酯磺酸盐、双芳环醚磺酸盐、二聚磺酸盐表面活性剂的合成和性质进行了重点介绍。我国应大力开发原料易得、活性高的脂肪酸磺酸盐、脂肪醇醚磺酸盐表面活性剂,注重结构新颖、性能独特的Gem in i表面活性剂的基础研究以适应各行业的需求。引用文献41篇。     

重烷基苯磺酸盐复配体系获得超低油水界面张力

将阴离子表面活性剂窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 3#)与不同类型的表面活性剂复配,并测定复配体系对十二烷/水溶液的界面张力。结果表明,阴离子HABS 3#与非离子脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、两性离子椰油酰胺甜菜碱(CAB-35)、阴离子窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 1#)复配后,均能在总浓度为0.01%时,在一定的复配比例下,使得油水界面张力降至超低(10^(-3)mN/m),而与阳离子十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配后,体系对油水界面张力反而升高。获得最低油水界面张力时的复配比例分别为AEO-9含量15%,CAB-35含量40%,HABS 1#含量10%,CTAB含量0。     

重烷基苯磺酸盐复配体系获得超低油水界面张力

将阴离子表面活性剂窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 3#)与不同类型的表面活性剂复配,并测定复配体系对十二烷/水溶液的界面张力。结果表明,阴离子HABS 3#与非离子脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、两性离子椰油酰胺甜菜碱(CAB-35)、阴离子窄馏分重烷基苯磺酸盐(HABS 1#)复配后,均能在总浓度为0.01%时,在一定的复配比例下,使得油水界面张力降至超低(10~(-3)mN/m),而与阳离子十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配后,体系对油水界面张力反而升高。获得最低油水界面张力时的复配比例分别为AEO-9含量15%,CAB-35含量40%,HABS 1#含量10%,CTAB含量0。     

超低界面张力表面活性剂分类及其应用

化学驱油作为一种最常用采油技术,在我国各大油田已被广泛应用,其中表面活性剂有着重要作用。由于碱性物质的存在有许多不利方面,如油层和油井结垢等,都不利于提高采收率;另外,表面活性剂的作用是降低界面张力,超低界面张力的表面活性剂是研究趋势。超低表面活性剂在EOR、降压增注、油井吞吐等方面都有着广泛的应用,本文主要总括了有碱和无碱超低界面张力表活剂的类别及其应用,为油田的高效开发提供依据。     

表面活性剂同系物体系对原油界面张力的影响

分别从表面活性剂的亲油性和亲水性的二种性能 ,研究了复配型表面活性剂的性能及规律。在表面活性剂同系物复配的研究中 ,得出相对分子质量分布窄的表面活性剂不能与原油形成低的界面张力 ,但两种以上相对分子质量分布窄的表面活性剂按一定比例混合后 ,则可以与大庆原油形成超低界面张力。形成超低界面张力的表面活性剂平均当量范围为 410～ 430 ,相对分子质量、碱浓度和界面张力三者之间有一定规律 ,即表面活性剂平均相对分子质量增加 ,界面张力曲线向低浓度碱方向移动 ;平均相对分子质量降低 ,界面张力曲线向高浓度碱方向移动。相对分子质量分布是影响界面张力的又一因素 ,表面活性剂相对分子质量分布、原油中的碳数分布和界面张力可能存在某种特定联系。支链对降低界面张力方面比直链有更好的效果 ,表面活性剂相对分子质量越高 ,则油砂对其吸附量越大     

烷基芳基磺酸盐对不同原油油-水界面张力行为的研究

选择了系列表面活性剂烷基芳基磺酸盐中的一个Ay -2 ,合成了Ay -2并考察了其与大庆采油一厂、二厂、三厂、四厂和大港油田港西和羊三木原油的油水界面张力特性。结果表明 :烷基芳基磺酸盐Ay -2与大庆采油四厂原油能形成较好的界面张力范围 ,与采油一厂、二厂、三厂原油形成超低界面张力的能力略差 ;烷基芳基磺酸盐Ay -2能与大港油田羊三木原油和港西原油间形成较好的界面张力范围     

A New Benzylated Fatty Acid Amide Amphoteric Surfactant Derived from Hydrogenated Castor Oil with Ultra-Low Interfacial Tension between Crude Oil and Brine

Hydrogenated castor oil from castor oil is promisingly used as raw materials for lubricants, coatings, cosmetics, and pharmaceutics due to high melting point and stable physical properties. However, the chemical modification of the hydrogenated castor oil has been rarely investigated. Here, we report a N-phenyl-fatty-amido-1-propyl-N,N-dimethyl-amino-carboxyl-betaine surfactant derived from hydrogenated castor oil with excellent interfacial properties through a rapid synthetic process, including direct alkylation, amidation, and quaternization. The interfacial tension between crude oil and brine was ultra-low for a low dosage of 0.007 g L⁻¹ of surfactant in aqueous solution without any alkali addition, which implies a potential application in enhanced oil recovery.     

阴-非离子表面活性剂的合成及界面张力研究

以高温高盐油藏为切入点,从提高表面活性剂体系的抗温抗盐性等实际应用出发,介绍了氧乙基数为3、烷基碳数为8,10,12,14,16的五种APES系列表面活性剂的合成方法。同时对该系列表面活性剂与新疆漠北002脱气原油的动态界面张力进行评价;并对该系列表面活性剂的抗盐性进行深入研究。实验表明阴-非离子表面活性剂APES具有较好的耐盐性,十分适合在高盐油藏使用。     

三次采油用表面活性剂结构对油/水界面性能的影响

测定了几种不同分子结构的磺酸盐类阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂水溶液与国内某油田原油间的界面张力。结果表明:磺酸盐类表面活性剂降低油水界面张力的能力相对较高,且磺酸盐的烷链长度、芳环种类对界面张力的影响较大,调整磺酸盐的分子结构可以使油水界面张力降低到10~(-2)mN/m数量级;醇/酚醚类非离子表面活性剂以及两性表面活性剂仅能使油水界面张力降低至0.1 mN/m~10 mN/m数量级。     

磺酸盐双子表面活性剂的合成及其性能研究

以间苯二酚和甲醛、亚硫酸氢钠为原料,在100℃通过磺甲基化制得中间体,再与溴代十二烷通过威廉姆森醚化得到阴离子磺酸双子表面活性剂,总收率46.7%。研究了反应时间、反应温度和反应物摩尔比对收率的影响。用红外光谱和元素分析确认了其化学结构。测得其cmc和γcmc分别为0.81 mmol/L、γcmc=28.5 mN/m。对其与其他表面活性剂进行复配,在最佳配比下,有更低的cmc和γcmc。     

琥珀酸磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以顺丁烯二酸酐、正辛醇、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料,经单酯化、双酯化、磺化反应合成了一种Gemi—ni双子表面活性剂——乙二醇双琥珀酸双辛酯磺酸钠。通过正交实验以及单因素实验确定最佳合成工艺条件为：单酯化反应,n（正辛醇）：n（顺丁烯二酸酐）-1.00：1．05,反应温度90℃,反应时间2h;双酯化反应,n（单酯）：n（乙二醇）=2．05：1．00,反应温度100℃,催化剂对甲苯磺酸用量1．0％。反应时间3h;磺化反应,n（双酯）：n（亚硫酸氢钠）-1．00：2．05．反应温度85℃．反应时间90min。利用红外光谱对反应中间体和产物进行了表征。产物的CMC为5．0×10^-4mol·L^-1,表面张力yCMC为37．98mN·m^-1。     

Laboratory Study on the Oil Displacement Properties of Sugar Amine Sulfonate Surfactant

A sugar amine sulfonate surfactant (SAS) was used to enhance oil recovery by chemical flooding. The interfacial tension between an SAS solution and four kinds of crude oil was determined. Oil (4) containing the largest amount of medium chain length components was the most suitable candidate because the IFT could be reduced to an ultralow range (10^?3 mN/m) at optimum NaCl concentration. Emulsions consisting of oil (4) and SAS solution and the adsorption density of SAS on sandstone were studied. Compared with A37 (alkyl ether sulfate), SAS ws able to form more stable emulsions and the adsorption density was equivalent in the typical concentration range of chemical flooding. Both SAS and A37 adsorption data on sandstone followed the Langmuir isotherm model. SAS increased the apparent viscosity of KY-1500 (modified polyacrylamide) in a low concentration range and improve the viscoelasticity. A combination of SAS and KY-1500 (SP) enhanced oil recovery by 16.05 versus 14.31% (using KY-1500 alone).     

基于全氟丁基的氟表面活性剂的油水界面张力

研究以全氟丁基为基础的、在酸性环境中具有高表面活性的叔胺盐酸盐型阳离子氟表面活性剂C_4F_9SO_2NH(CH_2)_3NH(CH_3)_2+Cl~-(简称PFB-MC)的油水界面张力以及不同添加物的影响。通过界面张力测定,考察Na Cl、盐酸、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇,以及烷基三甲基氯化铵〔CnH_(2n+1)N(CH_3)_3Cl,n=12,16,18〕对PFB-MC水溶液-正庚烷界面张力的影响。分别测定PFB-MC与烷基磺酸钠CnH_(2n+1)SO_3Na(n=4,6,8)复配体系的表面张力及正庚烷-水界面张力,并与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配的界面张力结果进行对比。结果表明,较高浓度的NaCl、盐酸、脂肪醇均能使体系的油水界面张力降低,但仅降低1~3 m N/m;烷基磺酸钠与PFB-MC表现出很好的协同性,体系的油水界面张力显著降低(降低4~9 m N/m),且界面张力随烷基磺酸钠碳链的增长而降低;而PFB-MC与SDBS复配由于溶解性的原因体系界面张力很高,其清液的界面张力为18.6m N/m。     

复合驱超低界面张力的研究意义和影响因素

简述了石油资源的不可再生及原油在油藏中的存储状态及采集,引出研究超低界面张力的必要性;介绍了复合驱超低界面张力的形成机理及其影响因素如碱、表面活性剂(以石油磺酸盐为例)、矿化度和聚合物等,为有效降低界面张力提供理论基础。     

新型Gemini表面活性剂-石油酸盐复合驱油剂的研究

为了提高油田驱油剂降低油/水界面张力的能力,以提高原油的采收率,在研究了石油磺酸盐表面活性剂表界面活性的基础上,研制了Gem in i表面活性剂-石油磺酸盐复合驱油剂,采用TX-500界面张力仪测定了复合驱油剂降低胜利油田油/水界面张力的能力。研究表明:在一定的浓度条件下,石油磺酸盐能降低油/水界面张力至1×10-2mN.m-1左右,磺酸盐型Gem in i表面活性剂-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油/水界面张力至4×10-4~6×10-4mN.m-1左右。与传统驱油剂相比,磺酸盐型Gem in i表面活性剂-石油磺酸盐复合驱油剂降低油/水界面张力的能力得到了显著提高,从而提高原油的采收率。