杯[4]芳烃烷基醚磺酸钠的合成与表面性能

以对叔丁基苯酚、甲醛、苯酚、无水三氯化铝、浓硫酸、正溴代烷等为原料,经缩聚、脱烷基化、磺化和醚化反应,合成了一系列水溶性杯[4]芳烃烷基醚磺酸钠(烷基分别为—C4H9,—C6H13,—C8H17,—C10H21,化合物依次命名为1-C4,1-C6,1-C8,1-C10)。借用傅里叶变换红外光谱仪,表征了中间体和最终试样结构。用染料法对试样进行了表征,表明试样均为负离子表面活性剂。用滴体积法测定表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,各试样分别能将水的表面张力降至32.06,34.96,42.35,45.35 mN/m;临界胶束浓度分别为1.26×10-3,0.32×10-3,1.78×10-3,1.20×10-3mol/L。     

耐温抗盐甜菜碱表面活性剂的表征及性能研究

本文合成了一种耐温抗盐表面活性剂,通过红外光谱、拉曼光谱以及元素分析考察了该表面活性剂的结构,并研究了其表界面活性和乳化性能。研究结果表明：所合成产物与目标产物———羟磺基甜菜碱一致;羟磺基甜菜碱溶液具有较低的表面张力,临界胶束浓度为8.099×10^-5 mol/L;在0.5～3.0 g/L浓度范围内,羟磺基甜菜碱溶液与原油间的界面张力（稳定值）均能够达到超低,且在30℃～80℃较宽的温度范围内均能达到超低界面张力;此外羟磺基甜菜碱还具有一定的乳化能力。羟磺基甜菜碱作为一种具有良好应用前景的表面活性剂,有望应用于国内外高温高盐油藏。     

糠醛抽出油制取驱油用表面活性剂的研究

以大庆炼油厂减二线糠醛抽出油为原料,发烟硫酸为磺化剂,在釜式磺化反应器中制备了一种石油磺酸盐表面活性剂,考察了合成条件对产品收率及表面活性的影响。结果表明,在酸油质量比为0．4：1,反应温度60℃,磺化时间45min的最佳合成工艺条件下,石油磺酸盐表面活性剂的收率为46．2％,产品活性物含量48．2％;石油磺酸盐溶液浓度在1mmol／L时油水界面张力31．5mN／m,临界胶束浓度1．7×10^-3mmol／L;与碳酸钠复配后,界面张力可降低至10^-3mN／m,适合用作三次采油用驱油表面活性剂。     

马来酸酯磺酸盐的制备及性能

以十四醇、马来酸酐、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料合成了3种结构的马来酸酯磺酸盐表面活性剂,评价了其在盐水中的表面性质、界面性质和润湿性能。实验结果表明,表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)和对应的表面张力(γ_(CMC))均随温度升高而降低。Gemini型双酯磺酸盐具有最小的CMC,表面张力较高,与烷烃的界面张力最低,与辛烷和癸烷的界面张力可达0.02 mN/m;磺基马来酸单酯盐的CMC和γ_(CMC)最高,与烷烃的界面张力也最大;磺基马来酸双酯表面活性最高,界面活性居中;3种表面活性剂的润湿性与表面张力有直接的关系,表面张力越低其润湿性越好;无机盐的加入有助于提高表面活性剂的润湿性和表面活性,表面张力较小的表面活性剂润湿性较强。     

阿拉伯原油与不同溶液问动态界面张力实验研究

研究了不同性质溶液（包括碱、盐、聚合物、表面活性剂）与阿拉伯原油间的界面张力。结果表明,NaOH对界面张力的影响较大,它的浓度变化范围是0．1～5wt％（质量百分数）,最佳浓度为0．5％～1％,其相应的最低界面张力值为9×10^-2mN／m和5×10^-2mN／m;NaCl对界面张力的影响也较大,它的最佳浓度是1％,5min后界面张力值为5．78mN／m;醇化物驱聚合物由于物理一化学作用短时间内即可降低界面张力。研究表明,碱和醇化物驱聚合物混合加入可使界面张力值显著降低,并测得了不同种类的表面活性剂,包括非离子表面活性剂三硝基甲苯X—100,阴离子活性剂气雾剂OT,阳离子活性剂季胺盐1622,以及破乳剂烷烃DE-316与原油间的界面张力。结果表明,非离子活性剂降低界面张力的能力最强,最佳浓度范围为0．1～0．5wt％。     

氨基磺酸型两性双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,采用二氯代的亲水性基团作为联结基,制备了新型氨基磺酸型两性双子表面活性剂DAS-3PA和DAS-8EO;用红外光谱对其结构进行了表征,并对其表面活性和油水界面张力进行了测试。结果表明,两性双子表面活性剂表现出优于传统表面活性剂的表面活性,25℃时DAS-3PA和DAS-8EO临界胶束浓度分别达到6．9×10^-5mol／L和8．0×10^-5mol／L,此时界面张力分别降至25．01mN／m和26．17mN／m;DAS两性双子表面活性剂倾向于吸附在油水界面上,并能有效地降低原油与水的界面张力;DAS两性双子表面活性剂与聚合物复配时表现出较好协同效应,此复配二元体系均能将油水界面张力降低至10^-3mN／m以下。     

油藏环境对烷基苯磺酸盐溶液油水界面张力的影响

利用旋转滴法测定了一系列正构烷烃与烷基苯磺酸盐配制的标准溶液组成体系的油水界面张力,利用产生最低界面张力的正构烷烃碳数nmin值作为定量表征水相中表面活性剂分子向界面吸附能力的参数,考察了离子强度、离子类型和温度等油藏环境因素对表面活性剂油水界面张力的影响。实验结果表明,随着NaCl浓度的增大,表面活性剂油溶性增强,nmin值变大。NaCl浓度增大0.5%,nmin值升高3～4。温度升高,nmin值降低,温度每升高10℃,nmin值降低1左右。二价阳离子对界面张力的影响程度明显大于一价阳离子。     

烷基苯磺酸盐类表面活性剂的合成及性能研究

通过分子设计,经酰基化、格氏反应、加氢还原、磺化及中和等反应,制备了烷烃碳链一定、芳环在烷烃链指定位置的烷基芳基磺酸盐。经红外光谱分析,验证了合成该表面活性剂的中间体的结构与分子设计相符合。测定了合成的烷基芳基磺酸盐的临界胶束浓度和表面张力。并分析了表面活性剂的结构对其表面张力的影响。     

表面活性剂复配体系对正构烷烃/水界面张力的协同作用研究

研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)以不同比例混合后对正构烷烃／水界面张力的影响以及这两种离子型表面活性剂和非离子表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)以不同比例复配降低十六烷/水界面张力的能力,同时从机理上进行了探讨。结果表明,当CTAB与SDBS混合比例为2：1时,混合体系可以降低十四烷、十六烷/水的界面张力至超低,同时对其它单组分烷烃／水的界面张力也有明显的降低效果;离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)与OP-10复配,虽有一定降低界面张力的效果,但效果不理想。     

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。     

烷基芳基磺酸盐相对分子质量分布与油水界面性能关系

自制了5种不同结构烷基芳基磺酸盐,考察了各体系与正构烷烃间的界面张力,确定了其最小烷烃碳数均为10;最小烷烃碳数对应的界面张力值由小到大的相对分子质量分布为：反正态分布〈递增分布〈均匀分布〈正态分布〈单一结构〈递减分布。考察了NaCl、异戊醇和磺酸盐浓度对反正态分布水溶液-正癸烷体系油水界面张力的影响,确定了最佳用量：NaCl浓度0．035mol／L,异戊醇体积分数2％,磺酸盐浓度2．5×10^-3mol／L;在此条件下,最低油水界面张力达6．36×10^-3mN／m。     

Synthesis and Surface Active Properties of Novel Nonionic Aryl Oleic Diethanolamide Surfactants

A series of novel aryl oleic diethanolamide (AOD) surfactants with different hydrophobic groups were synthesized. An aromatic ring introduced to a long alkyl chain had a significant effect on reducing water surface tension. The critical micelle concentration (CMC) and the surface tension (γ_cmc) at the CMC were investigated. The CMC was 4.56 × 10^-8 mol/L to 5.83 × 10^-6 mol/L for AOD1:1 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:1) and corresponding γ_cmc was 36.4 mN/m to 39.3 mN/m. The CMC of AOD1:2 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:2) were in 1.21 × 10^-7-9.98 × 10^-6 mol/L and γ_cmc were in 31.6-34.4 mN/m.     

低界面张力泡沫驱油体系研究

采用Waring—Blender法对13种表面活性剂进行了泡沫性能评价,并测定了油水界面张力。结果表明,起泡性能好的DK,AS—14,Es表面活性剂油水界面张力未达10～mN／m。分别用阴离子表面活性剂WPS和非离子表面活性剂PM对Es,As-14,DK表面活性剂进行复配,As-14,DK与PM复配增效作用强,界面活性高。仅DK／PM复配表面活性剂的起泡和稳泡性能好。对DK／PM复配表面活性剂进行配方优化,当DK／PM复配表面活性剂总浓度为3000mg／L,DK与PM质量比为5：1时,泡沫综合指数达最大值,为4050．0,平衡时油水界面张力达5．96×10～mN／m．     

脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠的合成及性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、烯丙基氯、亚硫酸氢钠为主要原料,两步法合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠,在磺化反应中,m(硝酸钾)∶m(烯丙基醚)=1∶10、n(烯丙基醚)∶n(亚硫酸氢钠)=1∶2、水作为溶剂、体系pH值为5、反应温度85℃、反应时间3h,产物的总收率(以脂肪醇聚氧乙烯醚为基准计算)达到92%。使用红外光谱对中间体烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚以及产物脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠进行了结构鉴定,并对产物表面(界面)性能以及应用性能(润湿、乳化、泡沫)进行了测试。产物表面张力为29.224mN/m,临界胶束浓度0.204mmol/L。产物与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)相比,具有较好的乳化力,且泡沫较低,但润湿力较差。     

Physicochemical Properties of Aryl Oleate Surfactants in Aqueous Solution

Sodium and potassium aryl oleates, containing different aromatic rings on the straight aliphatic chain, were synthesized. Their surface properties at 25°C, surface tensions at CMC, γ_cmc, surface excess concentration, Γ_m, the area per surfactant molecule at the air/water interface at surface saturation, A_m, efficiency in surface tension reduction, pC₂₀, effectiveness in surface tension reduction, ∏_cmc, as well as standard free energies of adsorption, Δ G_ads°, and of micellization, Δ G_mic°, were determined. The CMCs and γ_cmcs of these surfactants increased with the increase of the size of aromatic ring from phenyl to a-methylnaphthyl. Introduction of aromatic rings to the alkyl chain decreased the efficiency and effectiveness in reducing water surface tension. The results indicated that the size of lipophilic group was important in effecting the interfacial surface area occupied by the surfactant molecules.     

塔里木原油馏分油表面张力预测方法研究

实测塔里木原油 2 4个宽、窄馏分油不同温度下的表面张力 ,在所得数据的基础上 ,采用逐步回归法及基团贡献模型预测表面张力 ,其平均绝对偏差分别为 0 .5 5 0× 10 - 3N/m和 0 .480× 10 - 3N/m ,平均相对偏差分别为2 .45 %和 2 .3 8% ,预测结果均可以满足基本工艺要求。考察两种常用计算方法对塔里木油表面张力计算的适用性 ,API式偏差低于原文标明的范围 ,对比态法稍高于原文标明的偏差 ,可酌情使用。     

阴离子双子表面活性剂驱油体系研究

对一种新型双子表面活性剂GA12-4-12的耐盐性和驱油性能进行了研究。该表面活性剂在含NaCl为2.35×105 mg/L、CaCl2为1.5×104 mg/L的地层水溶液中表现出良好的表面活性,其临界胶束浓度为538.6mg/L。GA12-4-12溶液与稀油间的油水界面张力随着无机盐含量的增加而降低并趋于稳定,当NaCl含量为250g/L,能使界面张力降至2.2×10-3 mN/m。在高矿化度模拟地层水条件下,GA12-4-12及其与非离子表面活性剂复合体系SP的油水动态界面张力均能达到超低(10-3 mN/m)。进行模拟驱油实验表明,GA12-4-12与SP复合体系提高水驱采收率分别为6.25%、10.67%。     

可降解型磺酸盐阴离子表面活性剂的表面活性

用环法测定了系列含 1 ,3二氧杂环戊烷基团的可降解磺酸盐阴离子表面活性剂 HDMPS、NDMPS和 UDMPS在水溶液中的表面张力浓度对数曲线 ,并由此得到了其他一些表面性质如临界胶束浓度 (cmc) ,临界胶束浓度时的表面张力 γcmc和表面活性剂水溶液的吸附等温线 ,进而得到了饱和吸附超量(Γ∞)和饱和吸附时分子截面积 A。这些表面活性剂具有较高的表面活性和相同的亲水基 ,1 ,3二氧杂环戊烷基团也有一定的亲水性。并测定了乳化力