非离子表面活性剂亲水—亲油平衡值的水数表征法

亲水－亲油平衡值（ＨＬＢ）在表面活性剂的重要参数，如何快速，简便地测量ＨＬＢ值，一直是人们关心的课题。迅速，及时地测量破乳剂的ＨＬＢ值，对破乳剂的合成及破乳机理的研究，都具有非常重要的意义。研究了破乳剂的水数与ＨＬＢ值之间的对应关系，结果表明，两者之间有很好的对应规律，采用水数法测定国内常用的３种类型的破乳剂，用关联曲线表述了它们的水数与ＨＬＢ值之间的对应规律。此外，还研究了破乳剂的ｐＨ值和测量温     

油水界面张力与稠油乳化的关系

加入表面活性剂可以有效地降低油水界面张力,使油水易于形成O/W乳状液。在稠油乳化降黏过程中,油水乳化需要低的界面张力;油水界面张力的大小与表面活性剂及其浓度和温度有关,不同的表面活性剂降低油水界面张力的能力不同,加入的表面活性剂浓度低于胶束浓度时油水界面张力随表面活性剂浓度的增大而降低;表面活性剂在活性温度下,性能最好;表面活性剂复配可以很好地改善单一表面活性剂的性能,有利于稠油乳化和形成的乳状液稳定,但并不是所有的乳化剂之间都可进行复配。     

乙醇柴油对不同添加剂感受性的研究

研究了醇类助溶剂和表面活性剂对乙醇柴油容水量和相分离温度的影响，考察了加入助溶剂和表面活性剂以及其它柴油添加剂后乙醇柴油的氧化安定性、润滑性和低温流动性的变化。结果表明，醇类助溶剂中正癸醇对乙醇柴油的助溶效果最好，亲水亲油平衡值为5～10的表面活性剂对于改善乙醇柴油的容水稳定性效果较好。乙醇柴油无需加入抗氧化稳定剂，加有表面活性剂的乙醇柴油无需加入润滑性添加剂，但可加入流动改进剂和十六烷值改进剂。     

不同添加剂对阴离子表面活性剂与多价阳离子沉淀行为的影响

用透光率法研究了不同添加剂对阴离子表面活性剂(SDBS)与多价阳离子(Ca2+)在不同条件下沉淀行为的影响,研究结果表明,在溶液中加入NaCl增大其盐度,加入NaOH、NaHCO3提高其pH值,加入多价金属离子螯合剂(EDTA)或表面活性剂复配,均对SDBS与Ca2+的沉淀有抑制作用,但SDBS与Ca2+的沉淀行为随着体系条件的不同而不同.比较几种方法抑制沉淀的效果,认为加入EDTA的方法比增加体系盐度或增大体系pH值要好,而表面活性剂(阴离子表面活性剂SDBS与非离子表面活性剂TX-100)复配后,混合体系抗Ca2+的能力更强,即使混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量很少(实验中阴离子、非离子表面活性剂摩尔比例为101),溶液中就几乎没有沉淀生成,表明非离子表面活性剂对阴离子表面活性剂钙盐沉淀的抑制作用比NaCl、NaOH、NaHCO3和EDTA强,且这种抗Ca2+的能力随着混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量的增加而增强.图5参8     

不同添加剂对阴离子表面活性剂与多价阳离子沉淀行为的影响

用透光率法研究了不同添加剂对阴离子表面活性剂(SDBS)与多价阳离子(Ca^2 )在不同条件下沉淀行为的影响，研究结果表明，在溶液中加入NaCl增大其盐度，加入NaOH、NaHCO3提高其pH值，加入多价金属离子螯合剂(EDTA)或表面活性剂复配，均对SDBS与Ca^2 的沉淀有抑制作用，但SDBS与Ca^2 的沉淀行为随着体系条件的不同而不同。比较几种方法抑制沉淀的效果，认为加入EDTA的方法比增加体系盐度或增大体系pH值要好，而表面活性剂(阴离子表面活性剂SDBS与非离子表面活性剂TX-100)复配后，混合体系抗Ca^2 的能力更强，即使混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量很少(实验中阴离子、非离子表面活性剂摩尔比例为10：1)，溶液中就几乎没有沉淀生成，表明非离子表面活性剂对阴离子表面活性剂钙盐沉淀的抑制作用比NaCl、NaOH、NaHCO3和EDTA强，且这种抗Ca^2 的能力随着混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量的增加而增强。图5参8     

提高水基钻井液高温稳定性的实验研究

通过考察加入表面活性剂和高温稳定剂后钻井液在不同温度下流变性能和滤失性能的变化,研究了高温稳定剂和不同的表面活性剂对不同钻井液体系高温稳定性的影响,其中高温稳定剂由Vc钠盐、三聚甲醛和柠檬酸按照一定比例复配而成,对合适的表面活性剂及高温稳定剂加量进行了优选.结果表明,对于不同的钻井液体系,表面活性剂和高温稳定剂的作用效果不同.其中,表面活性剂与高温稳定剂能在一定程度上提高淀粉类钻井液的抗温能力,但有较大的限度;表面活性剂与高温稳定剂不能提高褐煤类钻井液的抗温性能;能显著提高铵盐及铵盐褐煤钻井液的高温稳定性,对铵盐褐煤钻井液的高温保护作用尤其突出,该钻井液中加入稳定剂和表面活性剂TW-80后,在250℃下持续作用2h后,钻井液性能稳定性,这对于深井和超深井钻井具有重要的指导意义.     

不同添加剂对阴离子表面活性剂与多价阳离子沉淀行为的影响

用透光率法研究了不同添加剂对阴离子表面活性剂(SDBS)与多价阳离子(Ca2+)在不同条件下沉淀行为的影响,研究结果表明,在溶液中加入NaCl增大其盐度,加入NaOH、NaHCO3提高其pH值,加入多价金属离子螯合剂(EDTA)或表面活性剂复配,均对SDBS与Ca2+的沉淀有抑制作用,但SDBS与Ca2+的沉淀行为随着体系条件的不同而不同。比较几种方法抑制沉淀的效果,认为加入EDTA的方法比增加体系盐度或增大体系pH值要好,而表面活性剂(阴离子表面活性剂SDBS与非离子表面活性剂TX-100)复配后,混合体系抗Ca2+的能力更强,即使混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量很少(实验中阴离子、非离子表面活性剂摩尔比例为10:1)。溶液中就几乎没有沉淀生成,表明非离子表面活性剂对阴离子表面活性剂钙盐沉淀的抑制作用比NaCl、NaOH、NaHCO3和EDTA强,且这种抗Ca2+的能力随着混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量的增加而增强。图5参8     

套管表面润湿性对固井界面胶结强度的影响

油基钻井液黏附使套管表面变为亲油性,影响固井界面(套管与水泥环)胶结强度。通过测定不同润湿性的套管与水泥环的胶结强度,探究了套管表面润湿性影响界面胶结强度的规律,结合原子力学显微镜分析了其影响机理;同时研究了表面活性剂类型、浓度及温度等因素对套管表面润湿性的影响。结果表明:随表面活性剂浓度的增加,套管表面亲水性增强,阴离子型表面活性剂LAS效果最好;通过表面活性剂的乳化增溶作用,套管表面黏附的大部分油膜被携带走,从而使亲水性套管表面裸露出来。胶结强度随套管表面亲水性的增大(水在其表面接触角的减小)而增大,在接触角62°~63°时出现突变;随LAS浓度的增大接触角呈降低趋势,当LAS浓度小于5 g/L时,接触角减小较快,当LAS浓度大于20 g/L后,接触角几乎不变,LAS加量应在20 g/L以内。此外,温度对LAS润湿反转能力有一定的促进作用。     

新型甜菜碱型两性离子表面活性剂界面行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了新型系列甜菜碱型两性离子表面活性剂在辛烷-水体系的界面行为。结果表明,分子动力学模拟得到的该体系油-水界面张力值与实验值相符, 可以定性比较不同分子结构的甜菜碱型表面活性剂降低油-水界面张力的能力;不同温度下烷烃-水-甜菜碱型表面活性剂体系的油-水界面张力变化不大,具有良好的耐温性;加入不同量NaCl时,该体系的油-水界面张力保持稳定,表明甜菜碱型表面活性剂具有良好的抗盐能力。在分子层面上探讨表面活性剂构效关系对油-水界面张力的影响,可为三次采油中驱油用表面活性剂的筛选提供理论依据。     

鼠李糖脂应用于三次采油的实验研究

该文通过对具有不同ＨＬＢ值的三种生物表面活性剂进行对比实验，确定出鼠李糖脂为三次采油最佳的生物表面活性剂，在此基础上根据鼠李糖脂的分子结构特征，应用反离子与之匹配的原理，经过一系列的实验，最后筛选出两个最佳的配方，即Ｉ，Ⅱ号配方，Ｉ号配方：鼠李糖脂与十二烷基磺酸钠浓度的比值为４０００：１，Ⅱ号配方：鼠李糖脂与转化剂和助表面活性剂浓度的比值为５００：１：１０，它们均可把油水界面张力降到２×１０＾－２     

Thermophysical interface properties of crude oil and aqueous solution containing sulfate anions: experimental and modeling approaches

Abstract

Sulfate anion is well-known for being one of the most active agents to be injected into the oil reservoirs and being capable of not only altering the interfacial properties of crude oil but also enhancing the water solution properties in oil recovery. In the current study, the effects of temperature and pressure were studied on interfacial tension (IFT) as well as the adsorption behavior of two different solutions containing sulfate anion using experimental measurements and modeling approaches. Although it was expected that IFT values of the studied systems might decrease as temperature increased due to the improvement in the molecule mobility and solubility of crude oil in water, which consequently might lead to the reduction in its free energy, the reverse trend was observed. The measured dynamic IFT values and adsorption behavior revealed that surface excess concentration of natural surfactants (Г_NS) can be considered as the most effective parameter on interpreting IFT behavior as a function of temperature.     

Pd/SiO_2催化剂上甲烷活化的TPSR研究

采用程序升温表面反应（ＴＰＳＲ）手段，系统地探讨了甲烷在贵金属催化剂上的吸附活化特征，并对甲烷分解后产生的表面碳物种进行了考察。研究表明，ＣＨ４确能在ＳｉＯ２担载的贵金属Ｐｄ催化剂表面发生解离吸附，生成复杂的表面碳物种。其中低温（＜４００Ｋ）下的Ｃα是以原子状存在的碳化物型表面物种，它具有较高的配位不饱和度及可移动性，因而具有较强的Ｃ－Ｃ成键能力。Ｃβ（５００～７００Ｋ）是与表面金属原子直接相联的部分脱氢的无定型表面碳物种，在催化剂上分解为Ｃβ１（５７２Ｋ）和Ｃβ２（６７５Ｋ）。Ｃβ的Ｃ－Ｃ成键反应活性低于Ｃα。Ｃγ（＞８００Ｋ）是以石墨型存在的非活性表面碳物种，是催化剂失活的重要因素     

分解促进剂对水合物力学的特性影响分析

目的在不同类型的分解促进剂作用下多级降压开采天然气水合物,研究水合物分解的力学性质对储层稳定性的影响。 方法采用不同有效围压、不同分解促进剂及其不同含量、焖井时间等多因素,通过多级降压分解,水合物沉积物储层岩石力学稳定性性能影响效果评价和规律分析。 结果随着降压分解,水合物饱和度降低,抗剪强度和弹性模量逐渐降低,甲烷水合物沉积物呈脆性破坏。 结论分解剂含量越大,对水合物的力学影响越大;注入含量越大,焖井时间越长,水合物强度越低,分解剂对水合物强度减弱的效果越明显;醇类分解剂(乙二醇)比盐类分解剂(CaCl₂)开采水合物更容易减弱水合物试样的强度,降低储层稳定性。      

Resolution of water in crude oil emulsion by some novel aromatic amine polyesters

In this work, three aromatic amines (p-toluidine, p-nitroaniline and p-chloroaniline) were chosen as bases for the repatriation of some nonionic polyesters. These amines were ethoxylated with different total number of ethylene oxide units 6, 12, 18. The prepared ethoxylated amine diols were polyesterified with maleic anhydride and polypropylene oxide polyethylene oxide block copolymers in polyesterification reaction. The demulsification efficiency of these demulsifiers was investigated using the bottle test. The effects of the molecular weight, concentration, asphaltene content, water content, Hydrophile Lipophile Balance (HLB) and temperature on the demulsification efficiency were investigated. The surface active properties were correlated with their demulsification efficiency. It was found that, NAE₁₈D gave the best result in the demulsification process. The demulsification efficiency was discussed on the light of surface active properties, interfacial tension and the factors affecting the demulsification. The surface-active properties of the prepared demulsifiers were measured at 60 °C.     

含磷抗磨剂对工业齿轮油抗微点蚀性能的影响

采用MPR试验机和FZG试验机考察了亚磷酸烷基酯、芳基磷酸酯和二硫代磷酸酯3种结构不同的含磷抗磨剂在工业齿轮油中的抗微点蚀性能。结果表明:3种含磷抗磨剂的加入对工业齿轮油抗微点蚀性能都有所改善;亚磷酸烷基酯热分解温度高,结构稳定性好,在油样测试时辊子表面微点蚀面积为3.12%,轨道宽度变化率为26.6%,齿轮表面轮廓偏差为5.64μm,表面微点蚀面积为75.12%,试验结果优于加入二硫代磷酸酯和芳基磷酸酯的油样,具有更加优异的抗微点蚀性能。MPR试验机与FZG试验机对油样的抗微点蚀测试结果具有较好的对应性。     

含磷抗磨剂对工业齿轮油抗微点蚀性能的影响

采用MPR试验机和FZG试验机考察了亚磷酸烷基酯、芳基磷酸酯和二硫代磷酸酯3种结构不同的含磷抗磨剂在工业齿轮油中的抗微点蚀性能。结果表明:3种含磷抗磨剂的加入对工业齿轮油抗微点蚀性能都有所改善；亚磷酸烷基酯热分解温度高，结构稳定性好，在油样测试时辊子表面微点蚀面积为3.12%，轨道宽度变化率为26.6%，齿轮表面轮廓偏差为5.64μm，表面微点蚀面积为75.12%，试验结果优于加入二硫代磷酸酯和芳基磷酸酯的油样，具有更加优异的抗微点蚀性能。MPR试验机与FZG试验机对油样的抗微点蚀测试结果具有较好的对应性。     

金属元素改性的超高温氨分解催化剂Ni/Mg-Al的结构及性能

以MgO、Al2O3和ZrO粉末为载体,金属Ni为活性组分,金属元素Co、La等为助剂,制备超高温氨分解催化剂;采用X射线衍射（XRD）、BET比表面积测试（BET）、H2程序升温还原（H2-TPR）、透射电子显微镜（TEM）对其结构进行表征,并在催化剂评价装置上对其氨分解活性进行评价,考察不同金属元素对催化剂结构和性能的影响。XRD结果表明：制备的几种催化剂中均存在NiAl2O4尖晶石相;金属元素可以促使生成的NiAl2O4尖晶石的晶型更加完整;La对晶型的贡献大于Co和Zr。H2-TPR结果表明：加入金属元素La后,催化剂中形成了更多的晶相NiAl2O4,而加入金属元素Co后,生成了与载体具有强相互作用的类尖晶石结构的固溶体。BET及TEM结果表明：金属元素La有助于提高Ni物种在催化剂表面的分散度和浓度,形成更小的表面Ni粒子,从而提高Ni的活性位分布。在反应温度1 200 ℃、体积空速1 228 h-1的条件下,相比于Ni/Mg-Al和CoNi/ZrMg-Al催化剂,LaNi/ZrMg-Al催化剂表现出更好的高温耐磨损性能、抗烧结性能和热稳定性能。     

金属元素改性的超高温氨分解催化剂Ni/Mg-Al的结构及性能

以MgO、Al2O3和ZrO粉末为载体，金属Ni为活性组分，金属元素Co、La等为助剂，制备超高温氨分解催化剂；采用X射线衍射（XRD）、BET比表面积测试（BET）、H2程序升温还原（H2-TPR）、透射电子显微镜（TEM）对其结构进行表征，并在催化剂评价装置上对其氨分解活性进行评价，考察不同金属元素对催化剂结构和性能的影响。XRD结果表明：制备的几种催化剂中均存在NiAl2O4尖晶石相；金属元素可以促使生成的NiAl2O4尖晶石的晶型更加完整；La对晶型的贡献大于Co和Zr。H2-TPR结果表明：加入金属元素La后，催化剂中形成了更多的晶相NiAl2O4，而加入金属元素Co后，生成了与载体具有强相互作用的类尖晶石结构的固溶体。BET及TEM结果表明：金属元素La有助于提高Ni物种在催化剂表面的分散度和浓度，形成更小的表面Ni粒子，从而提高Ni的活性位分布。在反应温度1 200 ℃、体积空速1 228 h-1的条件下，相比于Ni/Mg-Al和CoNi/ZrMg-Al催化剂，LaNi/ZrMg-Al催化剂表现出更好的高温耐磨损性能、抗烧结性能和热稳定性能。     

超稠油三元复合吞吐中表面活性剂筛选及性能评价

针对辽河油田超稠油井吞吐轮次高、吞吐效果逐渐变差的特点,提出了超稠油三元复合吞吐采油工艺技术。根据辽河油田现场情况对研制的四种表面活性剂从界面张力、发泡率、HLB值及配伍性几方面进行了筛选,筛选出2#表面活性剂为适合辽河油田超稠油三元复合吞吐的注入剂,并对其改变油水界面张力性能、抗盐性、稳定性以及驱油效果进行了评价和研究。评价结果表明:2#表面活性剂使用质量分数在0.1%～0.5%范围内,油水界面张力均能达到超低界面张力,具有较强的抗盐性和稳定性,活性剂的添加一定程度上提高了原油的采收率,周期采出程度提高了1.73%。     

超临界二氧化碳协助丙烯酸丁酯固相接枝改性聚丙烯

以超临界CO2为溶胀剂和携带剂协助丙烯酸丁酯(BA)固相接枝改性聚丙烯(PP)。考察了超临界溶胀条件、接枝反应条件等因素对接枝产物PP-g-BA的接枝率和接枝效率的影响,通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、示差扫描量热、扫描电子显微镜等方法对PP-g-BA进行了表征,并测试了PP-g-BA的接触角、熔体流动速率和力学性能。实验结果表明,在41℃、8.1MPa的超临界CO2中溶胀4h,再在80℃、常压下反应2h,得到接枝率为3.95%的极性PP。表征结果显示,BA接枝到了PP分子链上;PP-g-BA的熔点和表观结晶度明显下降;随接枝率的增加,PP-g-BA的热稳定性提高;与PP原料相比,接枝PP的接触角由98°降至72°,极性和亲水性明显改善;PP-g-BA的熔体流动速率和力学性能与原料的性能相近,接枝过程中PP几乎未降解。