三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐,研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性,结果表明表面活性剂的分子结构(碳链长度,取代基大小,苯环位置)均对油水界面活性有很大影响,并且具有一定规律.研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律,通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化,合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2,合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0.4%～1.0%,对大港油水浓度为0.2%～1.0%)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0.025%～0.2%,对大港油水为0.05%～0.3%)与原油形成超低界面张力,其稀释能力强、用量少,且性能稳定.图10表1参3     

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐,研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性,结果表明:表面活性剂的分子结构(碳链长度,取代基大小,苯环位置)均对油水界面活性有很大影响,并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律,通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化,合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2,合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0.4％~1.0％,对大港油水浓度为0.2％~1.0％)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0.025％~0.2％,对大港油水为0.05％~0.3％)与原油形成超低界面张力,其稀释能力强、用量少,且性能稳定。图10表1参3     

2,5-二甲基十二烷基苯同分异构体的精细合成与表征

 以对二甲苯为原料，经Friedel-Crafts酰化反应、格氏反应、Pd/C还原等步骤合成了2,5-二甲基十二烷基苯的6种同分异构体。通过正交试验得出的合成中间体2,5-二甲基苯基十二烷基酮的最佳工艺条件为：n(对二甲苯)﹕n(酰氯)﹕n(AlCl₃) = 3﹕1﹕1.1，滴加酰氯时体系温度15℃，反应时间6h。在上述条件下得到的2,5-二甲基苯基十二烷基酮的收率为68.8%～70.5%。利用红外光谱与核磁共振氢谱对部分中间体及产物作了表征，确定了化合物的结构与所设计的分子结构相同。     

三次采油用烷基苯磺酸盐结构与性能的关系研究

通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐，研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性，结果表明：表面活性剂的分子结构(碳链长度，取代基大小，苯环位置)均对油水界面活性有很大影响，并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律，通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化，合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2，合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0．4％～1．0％，对大港油水浓度为0．2％～1．0％)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0．025％～0．2％，对大港油水为0．05％～0.3％)与厚油形成超低界面张力，其稀释能力强、用量少，且性能稳定图10表1参3     

稠油热采用起泡剂的筛选

为获得起泡性能和耐温性能良好的稠油热采用起泡剂,评价了石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基醇醚羧酸盐、烷基醇醚磺酸盐等12种常用的国产表面活性剂的起泡能力和热稳定性。结果表明,烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐、短链醇醚磺酸盐和短链醇醚羧酸盐具有较好的起泡能力和泡沫稳定性;12种表面活性剂中,长链α-烯烃磺酸盐和长链烷基苯磺酸盐在高温下的阻力因子最高,重烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐的阻力因子最低;在实验条件下,各表面活性剂的耐温能力依次为:烷基苯磺酸盐α-烯烃磺酸盐烷基二苯磺醚二磺酸盐醇醚磺酸盐≈醇醚羧酸盐重烷基苯磺酸盐石油磺酸盐。建议用长碳链烷基苯磺酸盐或长链α-烯烃磺酸盐作为高温起泡剂。     

系列十六烷基邻二甲苯磺酸盐异构体的合成与结构表征

 以邻二甲苯为原料,经Friedel-Crafts酰基化反应、格氏反应、加氢还原反应等步骤合成出8种十六烷基邻二甲苯磺酸钠的异构体。通过正交试验确定了合成中间体3,4-二甲基苯基十六烷基苯酮的最佳工艺条件,即正十四酰氯滴加温度25℃,邻二甲苯与正十四酰氯的摩尔比为3:1,反应温度60℃。在该条件下,3,4-二甲基苯基十六烷基苯酮的收率可达88.23%～90.63%。采用红外光谱、核磁共振氢谱对中间体的结构进行了表征,采用电喷雾质谱对所合成的8种十六烷基邻二甲苯磺酸钠的异构体的结构进行了表征。结果表明,合成中间体及最终产物的分子结构与所设计的分子结构相符。     

驱油用磺酸盐多元体系分析

研究并建立了磺酸盐多元复配表面活性剂中烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐的含量检测方法。分别采用相滴定法和紫外分光光度法测定磺酸盐总含量和烷基苯磺酸盐的含量,考察了烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐之间的相互影响,及烷醇酰胺、OP-10、聚合物NP-3等干扰作用对磺酸盐总量及组分含量检测的影响,对磺酸盐体系的定量条件、指示剂的用量、无机盐(Na2SO4、KCl)的影响等因素进行了研究。结果表明,不存在干扰作用时,该方法检测磺酸盐总量及烷基苯磺酸盐含量的误差分别在2.0%和0.4%以内。OP-10、烷醇酰胺、聚合物NP-3、无机盐等因素单一干扰时,磺酸盐总量和烷基苯磺酸盐含量检测的最大误差分别为3.0%和0.8%;在这些因素共同干扰作用下,磺酸盐总量和烷基苯磺酸盐含量检测的最大误差分别为3.0%和1.2%。该方法操作简便、准确、可靠性强,可用于三次采油用表面活性剂中磺酸盐总量及组分含量的测定。     

支链多烷基苯磺酸钠的合成与表面活性研究表面活性研究

以乙苯、间二甲苯及间二异丙基苯为原料,经酰化、格氏反应、催化加氢及磺化4步反应,合成了2种支链三烷基苯磺酸钠和1种支链双烷基苯磺酸钠,总收率均大于40.5%。在烷基苯磺酸盐分子中,主链(—CHR_3R_4)取代在苯环的1位上,短链 R_1和 R_2分别取代在2位和4位上。研究了中间体6-(2,4-二甲基苯基)-6-十二醇的催化加氢条件,结果表明:当反应温度为20～50℃,氢气压力高于1.0 MPa,w(0.5%Pd/C)大于5%时,支链三烷基苯的收率最高。测定了30℃时支链多烷基苯磺酸钠在盐溶液中的表面活性。     

用气相色谱-质谱法分析三次采油用石油磺酸盐的结构

采用萃取法纯化工业石油磺酸盐试样;在N,N-二甲基甲酰胺溶液中以三氟乙酸酐为Lewis酸、KI为强亲核试剂,对纯化后的石油磺酸盐进行快速还原衍生化,并对衍生产物进行GC-MS分析。实验结果表明,当衍生反应体系中的n(石油磺酸盐)∶n(KI)∶n(三氟乙酸酐)=1∶20∶20时,衍生效果最优。采用HP-5石英毛细管柱,在程序升温(起始温度90℃保持2min,然后以4℃/min的速率升至300℃,保持10min)的GC分析条件下,石油磺酸盐衍生产物及其同分异构体得到有效分离。MS分析结果表明,石油磺酸盐试样中含有4种异构的癸烷基苯磺酸盐、4种异构的十一烷基苯磺酸盐、5种异构的十二烷基苯磺酸盐和6种异构的十三烷基苯磺酸盐。     

固载化AlCl3催化剂在苯与长链烯烃烷基化反应中的稳定性研究

以介孔γ-Al2O3为载体,采用两步气相法合成了固载化AlCl3催化剂,分别考察了其在苯与纯1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、工业混合烯烃烷基化反应中的活性和稳定性。结果表明:烯烃碳链长度影响催化剂的稳定性,碳链越长,反应生成单烷基苯的选择性越高,稳定性越好。在悬浮床连续式反应器中,以工业混合烯烃为原料、n(苯与烷烃)∶n(烯烃)为20∶1、反应压力1.0 MPa、反应温度120℃、进料量10 mL/h的反应条件下,该催化剂选择性、稳定性较好,在保持烯烃转化率大于90%、单烷基苯选择性为100%、2-苯基异构体的选择性约为40%的情况下,可以稳定运行1000 h。工业混合原料中含有二烯烃、芳烃等杂质是导致催化剂失活的主要原因。     

双十四直链烷基二苯甲烷双磺酸盐的合成及性能

实验以二苯甲烷和酰氯为原料,在催化剂作用下,合成双酰基二苯甲烷,经克莱门森还原成双烷基二苯甲烷,以氯磺酸磺化得到双烷基二苯甲烷双磺酸,再以NaOH溶液中和,制成双直链烷基二苯甲烷双磺酸钠Gemini表面活性剂。在酰基化反应中,n(二苯甲烷):n(酰氯):n(无水氯化铝):n(硝基甲烷)=1:2.5:3.2:6.5,首先在常温下反应24 h,然后在70℃反应6 h,收率93.4%;在克莱门森还原反应中,n(酰基二苯甲烷):n(锌粉):n(浓盐酸)=1:10:50,反应温度105℃,反应时间8 h,收率91%;在磺化反应中,n(烷基二苯甲烷):n(氯磺酸):n(氯仿)=1:2:14,反应时间6 h,收率90%。对中间体进行了红外光谱、核磁共振氢谱分析,对最终产物进行了红外光谱、质谱分析.同时还测定了其水溶液的油水界面张力、表面张力及临界胶束浓度、泡沫性和乳化力。结果表明,产物具有7.22×10~(-3)mN/m的超低界面张力。     

固体超强酸催化长链烷基酚的合成研究

制备了ZrO2/SO24-型固体超强酸催化剂,在该固体超强酸的催化作用下,由长链醇和苯酚通过烷基化反应合成了系列长链烷基酚。探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和反应醇酚比对烷基化反应的影响。结果表明,ZrO2/SO24-型固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应具有良好的催化效果。当催化剂焙烧温度为550℃时催化活性最佳,酚醇比1.0～1.2,催化剂最佳用量0.8～1.2g,反应时间3～4h,收率最高可达79%,同时反应最佳酚醇比、反应温度、反应时间和催化剂用量均随烷基链的增长略有增加。     

高固含量磺酸型水性聚氨酯的合成及工艺研究

实验以异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯、聚四氢呋喃二醇为原料,以2,2-二羟甲基丙酸(DM-PA)和磺酸盐(HSJ)为亲水扩链剂,以自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含水性聚氨酯乳液.考察了异氰酸酯基与羟基摩尔比(R值)、n(聚酯)∶n(聚醚OH)、DMPA、HSJ和外乳化剂用量对乳液性能的影响.结果表明:...     

2,4-二氟苯甲酰基硫脲化合物的合成与除草活性研究

以2,4-二氟苯甲酸(化合物1)和2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶为原料,经氯化、酰化和加成反应合成了具有生物活性的2,4-二氟苯甲酰基硫脲化合物(4)。考察了反应物配比、反应时间等因素对反应的影响,用元素分析和 IR、~1H NMR 对其结构进行了表征。结果表明:n(氯化亚砜)/n(化合物1)=6∶1,回流反应8 h 得到2,4-二氟苯甲酰氯(化合物2),收率89%(质量分数);n(硫氰酸钾)/n(化合物2)=1∶1,乙腈为溶剂,回流反应1 h,得到2,4-二氟苯甲酰基异硫氰酸酯(化合物3)的乙腈溶液;n(化合物3)/n(2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶)=0.97∶1,加入反应物总质量3%的溴化四丁基铵作催化剂,回流反应4 h,得到化合物4,收率90%(质量分数)。经初步生物活性测试表明,化合物4具有一定的除草活性。     

氯代脂肪醇聚氧乙烯醚的合成

在吡啶溶剂中使脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO3 )与氯化亚砜反应合成了氯代脂肪醇聚氧乙烯醚作为醇醚磺酸盐的中间体。较佳反应条件为 :SOCl2 /AEO3 (摩尔比 ) =1.8∶1,吡啶 /SOCl2 (摩尔比 ) =1∶1,反应温度 70℃ ,反应时间 10h ,产率达 87.7%。产物经红外光谱进行了表征     

α-羟基环己基苯基甲酮的合成

a-羟基环己基苯基甲酮是一种新型高效光敏引发剂。第一步由环己基甲酸与氯化亚砜合成环己基甲酰氯,当n(环己基甲酸)/n(氯化亚砜)=1:1.4,回流时间为3.5h时,环己基甲酰氯产率为91.7%;第二步以无水三氯化铝为催化剂,用苯与环己基甲酰氯反应合成了环己基苯基甲酮,当催化剂用量为24g,回流时间为3.5h时,产率为88.67%;第三步在氢氧化钠水溶液中,以四氯化碳为氯化试剂,新洁而灭为相转移催化剂,将环己基苯基甲酮经氯代和水解制得a-羟基环己基苯基甲酮。当反应温度60℃,反应时间5h,新洁尔灭用量50mL,四氯化碳用量12mL时,产率为67%。     

氯乙酰氯催化法合成一氯乙酸的改进

用氯气与醋酸在氯乙酰氯催化下合成了一氯乙酸。讨论了在反应物料配比一定的条件下 ,不同温度对收率及一氯乙酸质量分数的影响 ,得出了反应的适宜条件 :温度为 75～ 80℃ ,n(醋酸 )∶n(氯气 )∶n(氯乙酰氯 ) =5∶5 .5∶1,氯气通入时间为 13h ,收率w =88.5 % ,一氯乙酸质量分数为 96 %。     

羟基磷灰石负载氯化锌催化剂用于苯甲醚酰化反应

 以羟基磷灰石(HAP)为载体,采用水热法制备了羟基磷灰石负载 ZnCl₂催化剂(ZnCl₂/HAP)。采用 FT-IR、XRD、BET 等手段对载体和催化剂进行了表征,并将制备的 ZnCl₂/HAP 应用于苯甲醚与烷基酰氯的酰基化反应,考察了反应条件对酰基化反应的影响和 ZnCl₂/HAP 的稳定性。结果表明,当催化剂活化温度为150℃、ZnCl₂负载量为1 mmol/g、反应时间5 h、ZnCl₂/HAP 与酰氯的摩尔比为1∶25时,ZnCl₂/HAP 对该酰基化反应的催化活性最高,对烷酰基苯甲醚的产率可达78%~88%。ZnCl₂/HAP重复使用5次仍具有较高的催化活性。