丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-烷基丙烯酰胺共聚物在三元复合驱体系中的特性研究

讨论了由丙烯酰胺／2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸／N-烷基丙烯酰胺共聚物(AANA)、烷基苯磺酸钠和NaOH组成的三元复合体系(ASP体系)中，聚合物、表面活性剂和碱之间的相互作用。AANA由于引入了疏水性碳链，在水溶液中可以形成分子间的疏水缔合作用，使其耐碱能力相对于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)有显提高。同时，AANA分子上的碳链可以与烷基苯磺酸钠的碳链相互作用，在不影响ASP体系的油水界面张力前提下，提高了ASP体系的长期稳定性。与HPAM相比较，AANA可以显降低ASP体系的色谱分离程度。     

HPAM对表面活性剂-正构烷烃界面张力的影响

为获得超高分子量聚合物与表面活性剂之间的相互作用规律,考察了超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）对阴离子型表面活性剂烷基苯磺酸盐及阴-非离子型表面活性剂烷基三氧乙烯羧酸盐与正构烷烃间界面张力的影响。结果表明,HPAM加量增大,单长链烷基苯磺酸盐与正壬烷间的界面张力先降低后增加最后趋于稳定,双长链烷基苯磺酸盐和烷基三氧乙烯基羧酸盐与正壬烷间的界面张力迅速增加并逐渐稳定;HPAM通过改变烷基苯磺酸盐和烷基三氧乙烯基羧酸盐界面膜排列结构影响其降低界面张力的能力;HPAM水溶性较强,能改变表面活性剂在油水相中的分配能力,油相烷烃碳数低时,增强表面活性剂亲水性,导致界面张力升高, 油相烷烃碳数高时则影响不大。两种作用存在竞争关系,当表面活性剂界面活性较强时,HPAM对界面张力的影响主要通过改变界面膜排列结构来实现。图5 参13     

分光光度法测定阴离子表面活性剂存在下的部分水解聚丙烯酰胺

本文提出了测定阴离子表面活性剂存在下的部分水解聚丙烯酰胺的方法:使阴离子表面活性剂与等当量的阳离子表面活性剂形成不溶或微溶于水的产物,用氯代烃萃取分离后,以分光光度法测水相中部分水解聚丙烯酰胺的含量。该法简便、有效,试液中含较多无机盐对测定无影响。     

聚合物类型对油水界面性质影响研究

采用平面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和疏水缔合聚合物（HAP）对油水界面性质的影响研究结果表明,疏水缔合聚合物HAP可以显著降低煤油／模拟水体系界面张力,但对模拟油／模拟水体系界面张力影响较小;部分水解聚丙烯酰胺类聚合物CA对煤油／模拟水和模拟油／模拟水体系界面张力无明显影响。无论是煤油／模拟水体系还是模拟油／模拟水体系．随聚合物溶液浓度的增加,部分水解聚丙烯酰胺类聚合物CA均使体系界面剪切粘度逐渐增大。而疏水缔合聚合物HAP均使体系的界面剪切粘度先增加,后降低,而后再增加。部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）相对分子质量较大时,HPAM溶液／模拟油体系的界面剪切粘度较大。     

二元复合驱采出液的油水界面性质和破乳条件的关系

用界面张力仪和表面粘弹性仪研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂(石油磺酸盐和非离子型表面活性剂)形成的二元复合体系对模拟油与模拟水(简称油水)界面特性、乳状液稳定性和采出液处理效果的影响。实验结果表明,含固体悬浮物的采出液过滤后与模拟油间的界面张力和界面剪切黏度降低;随表面活性剂浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度降低,而随HPAM浓度的增加,油水间的界面张力和界面剪切黏度增加;原油与二元复合体系所形成的W/O和O/W型乳状液稳定性随HPAM和表面活性剂浓度的增加而提高;采出液中HPAM和表面活性剂的浓度增加,处理采出液的效果变差。     

生物聚合物、部分水解聚丙烯酰胺与阴离子表面活性剂的相互作用

本文研究了生物聚合物 Xanthan 和部分水解聚丙烯酰胺对阴离子表面活性剂溶液的电导率和临界胶束浓度(CMC)的影响,讨论了在部分水解聚丙烯酰胺存在下表面活性剂 CMC 的计算方法,阴离子表面活性剂对聚合物溶液粘度的影响。     

季铵盐型Gemini 表面活性剂水溶液的表面和油-水界面特性

 用 DCAT-21型表面张力及接触角仪测定了不同结构的季铵盐型 Gemini 表面活性剂 C_n-s-C_n·2Br 溶液的表面张力和界面张力变化,为选择一种较好的表面活性剂作为驱油剂提供基础。结果表明,烷基链长n 均为12时,随联接基团数s 的增加,季铵盐型 Gemini 表面活性剂降低表面和界面张力能力减小。s 相同时,随着烷基链长n 增加,Gemini 表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）减小。加入无机盐可以进一步降低 Gemini 表面活性剂的 CMC 值。季铵盐型 Gemini 表面活性剂的 CMC 值较类似结构的单链单头普通表面活性剂的 CMC 值低,且达到最低界面张力时的浓度比单链单头普通表面活性剂低2个数量级。Gemini表面活性剂的高表面活性主要由其特殊的分子结构所决定。     

磺酸盐水溶液HLB值对其烷烃选择性的影响

用自制的2种支链癸基苯磺酸盐作为表面活性剂,研究了磺酸盐结构、助剂脂肪醇类型及浓度对表面活性剂烷烃选择性,即最小烷烃碳数的影响。结果表明,磺酸盐苯环上烷基取代基增多、助剂脂肪醇碳链长度以及脂肪醇浓度的增加均会使磺酸盐水溶液的HLB值变小,即亲油性增强,最终使得最小烷烃碳数增加。     

表面活性剂与部分水解聚丙烯酰胺配伍性研究

运用化学分析方法,研究了阴离子型(KPS)、非离子型(L5#)、甜菜碱型(BS)表面活性剂与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物之间的配伍关系。实验结果表明,单纯的KPS表面活性剂降低二元体系黏度的程度最高;KPS与L5#表面活性剂复配的二元体系的流变性随表面活性剂含量的增加先升高再降低;HPAM聚合物与BS表面活性剂组成的二元体系的流变性随表面活性剂含量的增加而降低,单使用KPS作为表面活性剂时,界面张力较高;BS能将最小界面张力维持在10~(-2)mN/m;KPS与L5#复配的表面活性剂的界面张力达10~(-3)mN/m。     

部分水解聚丙烯酰胺对α-烯烃磺酸钠泡沫性能的影响

选择油田广泛使用的表面活性剂α-烯烃磺酸钠作为发泡剂,系统研究了部分水解聚丙烯酰胺对α-烯烃磺酸钠的发泡性能和泡沫稳定性的影响.部分水解聚丙烯酰胺加入α-烯烃磺酸钠溶液中,在提高体系黏度的同时,使体系的表面张力略有增加.用气流法评价二元体系的泡沫性能发现存在最佳的表面活性剂浓度,α-烯烃磺酸钠的最佳浓度在1 000 mg/kg左右,此时产生的泡沫体积和泡沫稳定性最大.在最佳表面活性剂浓度下,少量部分水解聚丙烯酰胺的加入可以明显提高α-烯烃磺酸钠泡沫的稳定性,泡沫性能的增效作用最好.虽然黏度较大体系的泡沫稳定性较好,但是用罗氏泡沫仪评价时该体系的发泡能力降低,产生的泡沫较大且不均匀.部分水解聚丙烯酰胺仅是通过增大体系黏度来提高泡沫的稳定性,体系黏度相同时,部分水解聚丙烯酰胺的相对分子质量对α-烯烃磺酸钠的泡沫性能没有明显的影响.图7参11     

磺酸盐表面活性剂与疏水缔合聚合物作用的热力学

采取物理涂敷的方式将疏水缔合聚合物(HAWP)直接涂敷到硅胶表面制备了HAWP涂敷硅胶固定相。对该固定相的元素分析结果表明HAWP被成功的涂敷到了硅胶表面。分别用蒸馏水、不同矿化度的试液作流动相,测定了不同碳数的单链苯磺酸盐、萘磺酸盐和双链苯磺酸盐在该固定相上的色谱保留参数,并对不同种类磺酸盐类表面活性剂和固载疏水缔合聚合物间的相互作用进行了热力学研究。结果表明,在蒸馏水溶液中,疏水缔合聚合物处于舒展状态,与磺酸盐表面活性剂之间的相互作用主要表现为疏水效应和位阻效应的竞争;在盐水溶液中,疏水缔合聚合物处于收缩状态,与磺酸盐表面活性剂之间的相互作用主要表现为疏水效应,且盐水的矿化度越高,HAWP收缩越严重,与磺酸盐之间的疏水效应也就越小。     

高含钠原油的脱钠研究

原油中钠含量超标会导致后续催化裂化催化剂中毒,针对某炼油厂原油经电脱盐装置后钠含量异常超标的问题进行了分析,并研制了脱钠助剂。考察脱钠助剂对原油脱钠和破乳效果的影响,并将脱钠助剂应用于工业电脱盐装置。结果表明：钠含量超标的主要原因是原油开采时加入的石油磺酸钠残留在原油中,脱钠助剂的加入可以打破石油磺酸钠在油相和水相中的平衡,使石油磺酸钠溶于水相,从而降低原油中的钠含量。在某炼油厂2号电脱盐装置上工业试验的结果表明,脱钠助剂A的加入使原油脱钠率从75.7%提高到84.2%。     

Interactional Thermodynamics of Surfactants and Hydrophobically Associating Water-soluble Polymers

A new coating stationary phase was prepared and the thermodynamics of the interaction between surfactants and hydrophobically associating water-soluble polymers (HAWP) were investigated according to their chromatographic parameters on the stationary phase. The results indicated that the strength of interaction between single chain sulfonates and HAWP increased as the degrees of mineralization increased and decreased as the substituent carbon number increased, however, the opposite occurred for betaines. The strength of interaction between double chain sulfonates and HAWP increased as the degrees of mineralization increased, and decreased at first and increased later as the double substituent carbon number increased. Besides, the mutual forces between different surfactants with HAWP have also been compared.     

支链烷基苯磺酸钠的合成、表征及其结构对表面性质的影响

为了研究不同结构的支链烷基苯磺酸钠的分子结构与其表面活性之间的关系 ,以苯或烷基苯、酰氯及溴代烷为原料 ,经过酰化、格氏反应、氢化还原、磺化等步骤 ,合成了 6种分子结构明确的纯的支链烷基苯磺酸钠 ,并用核磁共振碳谱、傅里叶红外光谱对合成的化合物进行了表征 ,并分析了其高效液相色谱图。用Wilhelmy -Plate法测定了部分支链烷基苯磺酸钠水溶液的表面性质 ,发现苯环上不同位置的烷基链对其表面吸附和表面张力有不同的影响     

一种提高油样中低含量石油磺酸盐分析效率的方法

为了准确分析油田化学驱采出液油样中石油磺酸盐的含量,介绍了一种在油样中加入不同极性溶剂组成的萃取体系的预处理技术,将石油磺酸盐萃取到水相,利用液相色谱仪对其进行检测的方法。取适量油样,依次加入正己烷、二氯甲烷、无水乙醇和蒸馏水,振荡均匀后静置分层,取下层水相溶液进行色谱分析。色谱柱为阴离子交换柱,流动相为甲醇/水和甲醇/盐水(含0.2 mol/L乙酸和0.2 mol/L乙酸铵),梯度洗脱。实验结果表明,该预处理技术联合液相色谱法检测技术分析效率较高,加标回收率高于90%,液相色谱最小定量限10 mg/L,线性范围10～2000 mg/L。该方法可对油样中低含量的石油磺酸盐进行快速定量分析。     

高速液相色谱法测定2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯

采用高效液相色潜法对2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯进行了定量分析。方法选用YWG-苯键合相(10μm)为固定相,甲醇/水为流动相的反相色谱层析系统。本法的相对标准偏差小于1%,回收率为98—102%。     

探讨两种国产石油磺酸盐间产生协同效应的机理

克拉玛依石油磺酸盐与安庆石油磺酸盐是有代表性的两种国产石油磺酸盐，前者由新疆原油磺化中和制得，后者是以催化裂化馏分油为原料经磺化中和制得。笔者应用^1H NMR和元素分析的方法测定了这两种石油磺酸盐的脱磺油，从而得到石油磺酸盐亲油基的支化度和芳香度。应用相图和测定Krafft温度的方法考察了该两种国产石油磺酸盐的亲水亲油性，由此探讨了该两种石油磺酸盐间发生协同效应的基础。应用绘制界面张力等值图的方法优化了该两种石油磺酸盐的复配，筛选了针对不同试验区块油、水及温度条件的表面活性剂驱油配方，验证了该两种石油磺酸盐之间的正协同效应。     

石油磺酸盐中极性组分的协同效应

采用硅胶柱层析法将两种石油磺酸盐分别分离成不同极性组分,在加醇和无醇条件下考察了石油磺酸盐不同极性组分及其复配体系的相行为和超低界面张力。将不同极性组分按一定比例复配,在加醇条件下可形成中相微乳液,且可获得较高的增溶参数和超低界面张力。在无醇条件下,石油磺酸盐单独组分均不能形成中相微乳液,合理复配两种或三种不同极性组分,不但可以形成中相微乳液且可获得较高的增溶参数和超低界面张力,相行为参数随复配比例的变化而变化。在上述实验的基础上提出石油磺酸盐是由不同极性组分组成的复杂表面活性剂,其不同极性组分间存在协同效应,极性在协同效应中起着重要作用。建议根据不同极性组成比例来监控石油磺酸盐产品质量。     

官能团化MCM-41在分离低碳醇-水混合物中的应用

采用一步法水热合成了介孔材料氯丙基官能团化的MCM-41(Cl(CH2)3-MCM-41)、氨丙基官能团化MCM-41(NH2(CH2)3-MCM-41)、甲基官能团化MCM-41(CH3-MCM-41)和氯丙基官能团化硅胶,并考察了它们作为气相色谱固定相分离低碳醇-水混合物的情况。实验结果表明,Cl(CH2)3-MCM-41能够分离低碳醇-水混合物中的各组分,随水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇极性的减小,各分子与Cl(CH2)3-MCM-41的作用力增强,保留时间延长。氯丙基官能团化硅胶、NH2(CH2)3-MCM-41)和CH3-MCM-41均不能分离低碳醇-水混合物,表明介孔材料规则的孔道结构、表面嫁接基团等对低碳醇-水混合物的分离有重要影响。同时考察了Cl(CH2)3-MCM-41的氯丙基负载量对低碳醇-水混合物分离效果的影响,结果表明,当氯丙基的摩尔分数为15%时,分离效果最佳。     

高效液相色谱与电喷雾质谱联用分析烷基苯磺酸钠

研究了烷基苯磺酸钠的分离分析方法,采用高效液相色谱、电喷雾质谱等技术将不同碳数的烷基苯磺酸钠混合物先进行分离,再进行质谱分析并计算平均相对分子质量,结果优于直接进样的ESI-MS分析。该法操作简单,数据可靠。