饱和腰果酚阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性

以饱和腰果酚为原料,通过缩合、开环、羧甲基化反应合成两种具有新型化学结构的饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠（GSCPEC-8和GSCPEC-10）,并研究其表面活性。FT-IR光谱和1H NMR证实饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠结构。采用滴体积法测定了GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的表面活性,结果表明：GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的临界胶束浓度（cmc）分别为0.79mmol/L和0.69mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力分别为36.56mN/m和39.37mN/m,最小单分子占有面积分别为1.9383nm2和1.1072nm2。GSCPEC水溶液的cmc值很低,具有较高的降低表面张力的效率;且随着EO基团的增加,形成胶束的能力与稳定性提高。     

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。     

Janus微纳米胶囊的结构表征与驱油性能

采用皮克林乳液法制备了Janus微纳米颗粒(具有两个不同表面性质的微纳米级的颗粒),通过包埋组装形成Janus微纳米胶囊。采用Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜、激光衍射、紫外光显微镜、悬滴张力计等手段对Janus微纳米胶囊结构和性能进行表征。结果表明:纳米级胶囊型聚合物在油水界面具有明显的界面活性,界面张力可降至10~(–4) mN/m;当Janus颗粒浓度达到饱和浓度时,两亲性纳米颗粒在界面吸附饱和,平衡表面张力达到31mN/m。Janus微纳米胶囊体系具有较好的封堵能力,并进一步证明Janus微纳米胶囊作为胶体表面活性剂可用于提高油气采收率的潜力。     

低界面张力驱油剂HW-2的制备及性能评价

通过阴离子/非离子/两性表面活性剂复配,制备了低界面张力驱油用HW-2表活剂体系。对HW-2表活剂体系的界面张力、岩心吸附、油水乳化等性能进行了分析;采用饱和油的储层岩石进行驱替实验。结果表明,HW-2具有优良的耐盐、耐温性能。矿化度为80 000 mg/L的盐水条件下,原油和航空煤油质量比为6∶4时,配制HW-2浓度1.0 g/L,测得油水界面张力为1.732×10^(-3)mN/m;配制HW-2浓度3.0 g/L,测得油水界面张力为4.7×10(-3)mN/m;配制HW-2浓度3.0 g/L,测得油水界面张力为4.7×10^(-4)mN/m。通过驱油实验数据分析可知,HW-2能有效提高驱油效率11.5%,在油田开发中具有重要的使用价值。     

不同磺酸盐样品中活性组分鉴别及对比

以化学驱中常使用的3种不同来源磺酸盐样品为分析对象，将样品中可以产生超低界面张力(<1.0×10^-3mN·m^-1)的活性组分进行分离和鉴别，并对比分析不同磺酸盐中活性组分在结构组成上的差异。结果表明：3种磺酸盐样品中均可分离获得活性组分，活性组分的相对分子质量分布范围主要在380～460之间(不含Na⁺)，以单磺酸盐为主，几乎不含双磺酸盐。磺酸盐结构类型以烷基苯磺酸盐为主时，碳链长度为17～19的磺酸盐是活性组分中发挥界面活性的关键物质；磺酸盐结构类型以环烷基苯磺酸盐为主时，碳链长度分别在11～14、14～17的烷基苯并二环己烷、烷基茚满磺酸盐是活性组分中发挥界面活性的关键物质。对于不同来源磺酸盐而言，平均相对分子质量在417±5、相对分子质量分布区间小于80的组分具有较优界面活性。     

三次采油表面活性剂的研究与应用进展（三）

国内外三次采油表面活性剂新进展 6 纳米-磺酸盐复合驱油剂 为提高驱油剂降低油水界面张力的能力,提高原油的采收率,在石油磺酸盐表面活性剂的基础上。研制了改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂。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&#215;10^-2mN／m,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合驱油剂能降低油水界面张力至3.2&#215;10^-3mN／m。纳米石油磺酸盐复合驱油体系表现出较好的界面活性。     

十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成和性能研究

以十二胺、甲酸、甲醛、环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠为原料,利用丙磺酸中间体法合成了两性表面活性剂十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱(HSB-12)。用红外光谱对目标产物的结构进行表征,并研究了其表面活性和复配性能。结果表明,HSB-12的水溶液在25℃的cm c=1.6 mmol/L,表面张力为25.85 mN/m,65℃时可降低油水界面张力至10-2mN/m。HSB-12与非离子表面活性剂OP-10复配产生了较好的协同效应,HSB-12与OP-10的摩尔比为3∶7,表现出最佳复配效果,此时复配体系的cm c=0.9 mmol/L,表面张力为23.85 mN/m,并可降低油水界面张力至10-3mN/m,达到了超低界面张力的水平。     

驱油用石油磺酸盐的研究及其应用

主要介绍了胜利石油磺酸盐技术特点、性能及现场应用.根据相似相容理论,开发了符合不同油水体系的驱油用石油磺酸盐,并实现了工业化,其单剂可降低油水界面张力至10-2mN/m～10-3mN/m.改进后的单剂可降低油水界面张力至10-3mN/m～10-4mN/m,且抗吸附和抗钙镁能力较强.在胜利油田孤岛及孤东采油厂应用取得了良好的驱油效果.     

期刊文献

饱和腰果酚阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性王俊,张涛,李翠勤,王艳玲,施伟光,张志秋摘要:以饱和腰果酚为原料,通过缩合、开环、羧甲基化反应合成两种具有新型化学结构的饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠(GSCPEC-8和GSCPEC-10),并研究其表面活性。FTIR光谱和1HNMR证实饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠结构。采用滴体积法测定了GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的表面活性,结果表明:GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的     

三次采油用高效表面活性剂性能评价

制备了一种耐温抗盐高性能表面活性剂NHJ,并经试验评价了NHJ表面活性剂界面张力性能、耐温抗盐性能、表面张力性能、与地层水适应性能及洗油性能。评价结果表明,w(NHJ)0.3%溶液可使原油界面张力降低到10^-2 mN/m数量级,抗温性能达80℃,抗矿化度达8×10⁴ mg/L,抗Ca²⁺达4 000 mg/L,w(NHJ)0.3%溶液表面张力为21.24 mN/m,与地层水具有良好适应性,洗油率达到45%。     

双-十二醇聚氧乙烯醚甲基羧基甜菜碱的合成及性能

双十二烷基甲基甜菜碱(diC₁₂B)是一种优良的无碱驱油用表面活性剂,但由于亲油性太强,在水中的溶解性较差,并且在油砂表面具有较大的吸附量。本文试图在diC₁₂B分子中引入EO基团,以改善其性能。为此以溴代十二烷和三缩四乙二醇为原料合成了单分布的十二醇聚氧乙烯(4)醚,再经氯代并与一甲胺和氯乙酸锂反应,最终合成了双十二醇聚氧乙烯(4)醚甲基羧基甜菜碱(diC₁₂EO₄B)。产物经核磁和质谱表征,证明与目标产物的分子结构相符。与diC₁₂B相比,diC₁₂EO₄B在水中的溶解度显著增加,25℃时达到1.5×10^-4mol/L,是diC₁₂B 的3倍左右,45℃下在石英砂/水界面的饱和吸附量是diC₁₂B的70%左右。diC₁₂EO₄B保留了diC₁₂B的高表面活性,如较低的临界胶束浓度,1.6×10^-5mol/L;较高的降低表面张力的效能,g_cmc=29.3mN/m;在空气/水界面具有较大的饱和吸附量,6.5×10^-10mol/cm²;和较小的分子截面积,0.26nm²。diC₁₂EO₄B具有优良的降低油/水界面张力的能力,45℃下单独能将大庆地层水/C₇~C₉正构烷烃界面张力降至10^-3mN/m数量级,将大庆原油/地层水的界面张力降至10^-2mN/m数量级。通过与亲油性表面活性剂diC₁₂B以及C₁₆B复配,能在0.0625~5mmol/L总浓度范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至10^-3mN/m数量级,无需加入任何碱或电解质。     

一种新型芳基烷基磺酸盐的制备与性能评价

以α-C₁₆H₃₂, SO₃和二甲苯为原料, 经磺化、烷基化和中和反应合成了二甲苯基十六烷基磺酸钠。采用红外和质谱等手段对产物结构进行了表征, 并对产品的表/界面活性和泡沫性能进行了评价。红外、质谱等表征结果表明合成产物为二甲苯基十六烷基磺酸钠。产物的临界胶束浓度为0.006mol/L;所配制的弱碱三元复合体系与大庆采油四厂原油的界面张力最低可达3×10^-5mN/m;90天稳定性实验结果表明, 由二甲苯基十六烷基磺酸钠配制的弱碱三元体系具有良好的界面张力稳定性;其在矿化度为150mg/L的硬水中的起泡性和稳泡性均优于蒸馏水。     

Sodium Cardanol Sulfonate Surfactant from Cashew Nut Shell Liquid

Sodium cardanol sulfonate surfactant was synthesized from cardanol from cashew nut shell liquid. Surfactant properties of cardanol sulfonate were determined and compared with dodecylbenzene sulfonate. Surface tension values were determined to be 32.25 mN/m for cardanol sulfonate at 20% w/v and 28.00 mN/m for dodecylbenzene sulfonate at 15% w/v. Critical micelle concentrations of dodecylbenzene sulfonate and cardanol sulfonate were found to be 0.435 and 0.372 mol/L, respectively. In comparison with dodecylbenzene sulfonate, the relative detergency of cardanol sulfonate was calculated to be 93.7% compared to dodecylbenzene sulfonate. Results suggest that cardanol sulfonate can be used as alternative anionic surfactant.

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%。     

3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠表面活性剂的合成及性能

以正辛酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷和亚硫酸钠为主要原料合成了一种氨基磺酸盐型两性表面活性剂3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠(BHS),用红外光谱、质谱和核磁共振谱图确证了产物的结构。该表面活性剂水溶液性能测试结果表明:25℃时临界胶束浓度(cmc)为5.2×10^-4mol/L,最低水/空气界面张力(γ_cmc)低至24mN/m.加入0.1mol/L NaCl后,cmc减小至4.7×10^-4mol/L,γ_cmc降低至23.7mN/m.升高温度,cmc增加,γ_cmc下降。BHS的润湿性、乳化性能优于双辛酰胺乙基丙烷磺酸钠表面活性剂。     

脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究

以脱氢枞酸为主要原料合成了脱氢枞酰胺乙基磺酸钠表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征。在25℃下测定了其表面张力,得到cmc=1.0×10-4mol/L,cγmc=31.99 mN/m。在25℃下用改进Ross-Miles法测定其泡沫性能,ρ(活性剂)=0.6 g/L时,起泡高度达到150 mm以上,稳泡性t1/2=16 min。在45℃条件下测定活性剂与大庆采油四厂脱水脱气原油的界面张力,w(活性剂)=0.2%时,体系的界面张力达到9.3×10-3mN/m;考察了NaCl对界面性能的影响,(ρNaCl)=0.3 g/L时,界面张力降低至2.0×10-3mN/m。     

一种阴离子表面活性剂的合成与性能研究

合成了一种阴离子型双醚双苯磺酸盐Gemini表面活性剂,测定该系列Gemini表面活性剂水溶液的表面张力(γcmc)分别为:32.00mN/m、28.41 mN/m、29.76 mN/m、33.20 mN/m,临界胶束浓度(cmc)分别为:0.79mmol/L、0.87 mmol/L、1.02 mmol/L、0.84 mmol/L;该Gemini表面活性剂(DPDAS-12)可在无碱,浓度为0.35%条件下,将油/水界面张力降至1.2×10-3mN/m的超低水平;可有效改变岩石表面润湿性,可将亲油表面(θ=114°)改变为弱亲油(θ=69.3°),可将亲水表面(θ=26.0°)改变为弱亲水表面(θ=34.0°)。     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-辛基丙烯酰胺共聚物与石油磺酸盐的相互作用研究

通过研究丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-辛基丙烯酰胺共聚物(HPPS)与石油磺酸盐复配体系的表观黏度、表/界面活性及吸附性质,讨论了两者的相互作用。结果表明,石油磺酸盐与质量浓度1.5 g/L聚合物HPPS复配溶液的表观黏度随着石油磺酸盐质量浓度的增大而上升,在其质量浓度为2.0 g/L时复配溶液表观黏度达到最大值后迅速下降。石油磺酸盐质量浓度低于0.5 g/L时复配溶液的表面张力值低于单独的石油磺酸盐溶液;之后则高于单独的石油磺酸盐溶液。复配溶液与胜利油田原油的界面张力高于单独的石油磺酸盐溶液,但最低值仍可达到1×10-2mN/m。聚合物HPPS与质量浓度为2.0 g/L的石油磺酸盐的复配溶液中,石油磺酸盐在地层砂上的静态吸附量随着聚合物HPPS质量浓度的增大而显著增大,当聚合物质量浓度为3.0 g/L时静态吸附量达到最大值。     

一种新型腰果酚基阳离子表面活性剂的合成及表面活性

以腰果酚为原料分别与环氧氯丙烷、三甲胺进行反应,得到了一种新型腰果酚基阳离子表面活性剂。采用单因素实验得到优化反应条件为：n（腰果酚）：n（环氧氯丙烷）：n（三甲胺）=1：1．6：1．6、反应温度50℃、反应时间6h,在此条件下产率达到56％。通过红外光谱表征了产物的结构;利用四苯硼钠返滴定法测定了阳离子表面活性荆中季铵盐含量为80％;在（298．15±0．5）K下。采用滴体积法测定了阳离子表面活性剂的表面张力（γ）。结果表明．该阳离子表面活性剂的临界胶束浓度（cMc）为4．83mmol·L^-1,γCMC为28．62mN·m^-1．表现出良好的表面活性。