改性石油磺酸盐的合成与表征

以甲苯为初始反应物,通过付-克反应、Knoevenagel反应和磺化反应,合成了改性甲基苯磺酸钠.探索了以工业渣油为原料合成改性石油磺酸钠的方法.对合成产物进行了表征.     

一种改性石油磺酸钠的合成与表征

以大庆炼化公司的渣油-糠醛抽出油为原料，通过付-克反应、knoevenagcl反应和磺化反应，合成了一种改性石油磺酸钠（PCS）。对产物进行了表征及性能测试，并与普通石油磺酸钠性能进行比较。     

硫酸钡防垢剂MPS-1的性能研究

石油开采时回注水与地层水不配伍会生成硫酸钡垢,易堵塞油管,造成油管报废。以马来酸酐(MA)、聚环氧琥珀酸钠(PESA)、甲基丙烯磺酸钠(SMS)为单体,过硫酸铵为引发剂,制备了防垢剂MPS-1。通过正交实验得到最佳合成条件:单体质量配比m(MA)∶m(PESA)∶m(SMS)=1.6∶1.0∶0.6,反应温度为96℃,反应时间为6h,引发剂用量占单体总质量的8%,阻垢率达到99.61%。并测试了产品的抗温、抗盐性能都较强,配伍性较好。     

壳聚糖改性聚合物应用评价及生物降解性探究

以壳聚糖、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体进行自由基共聚,得到壳聚糖改性聚合物。利用FTIR、1H NMR、静态光散射对产物结构进行了表征,并评价了溶液性能、流度控制能力及流经多孔介质后的生物降解性。实验结果表明,合成的壳聚糖改性聚合物的Mw为5.13×106,经生物降解后,黏度保留率为49.14%。与部分水解聚丙烯酰胺相比,壳聚糖改性聚合物溶液具有较好的增黏性、耐温抗盐性、抗剪切性及生物降解能力。壳聚糖改性聚合物经地层多孔介质剪切拉伸作用后,再进行酶降解,生物降解性更优,黏度保留率仅为18.49%。     

抗高温钻井液降滤失剂的评价及其作用机理

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠为原料合成了新型抗高温钻井液降滤失剂PAASD,利用FTIR、1H NMR、泥浆失水仪等方法对PAASD进行了表征并研究了其流变性能和降滤失性能。表征结果显示,合成的PAASD为目标产物,具有良好的增黏性和耐温抗盐性能。PAASD钻井液具有良好的耐温抗盐性能和抗钙侵能力。在三磺化(SMP-1/SMC/SMK)钻井液体系加入PAASD后,在150℃、3.5 MPa下的高温高压滤失量为16.2m L,说明PAASD与三磺化钻井液体系具有良好的协同增效作用。PAASD在高温含盐的钻井液中可对黏土颗粒进行有效吸附,增强了黏土颗粒在高温含盐环境中的水化分散能力。     

油田采出水缓蚀剂合成筛选研究

腐蚀一直是石油天然气工业安全生产的主要问题。为提高油气生产效率,针对某油田采出水的腐蚀特点,以油酸和三乙烯四胺为原料合成了咪唑啉中间体,用醋酸和氯化苄改性,用红外光谱进行结构表征,用静态腐蚀失重法和电化学方法研究了缓蚀性能。红外光谱表明合成产物为所需的目标产物;静态失重法表明经过氯化苄改性后的产物缓蚀性高于中间体和醋酸改性的产物,即筛选产物为氯化苄改性的缓蚀剂;极化曲线表明氯化苄改性产物和中间体都抑制了阳极反应,属于阳极型缓蚀剂。     

爆聚法合成抗高温抗盐水基降滤失剂及性能评价

为了克服水相聚合法产物含量低、烘干过程分子量易增大和高能耗等问题,通过爆聚法利用单体苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别与丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵合成制备了抗高温抗盐降滤失剂WS-1和WS-2。借助红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA）,表征了降滤失剂的分子结构和热稳定性,并且进行了降滤失剂在高温高盐水基钻井液中的流变性和高温高压滤失性能的影响实验。结果表明,具有刚性苯乙烯磺酸钠分子链段的降滤失剂WS-2具有良好的高温稳定性,热分解温度为310℃,降滤失剂WS-2在220℃饱和盐水基钻井液中高温高压滤失量为7.6 mL;具有大分子支链2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸链段的降滤失剂WS-1热分解温度为270℃,200℃饱和盐水基钻井液中高温高压滤失量为1.6 mL;利用爆聚法合成的降滤失剂WS-1和WS-2均具有良好的抗温抗盐性能。      

一种抗盐型丙烯酰胺共聚物的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)为主单体,对苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为改性单体,通过水溶液聚合制备一种两性丙烯酰胺聚合物。通过单因素实验确定了适宜的合成条件,并利用FTIR、黏度和密闭流动摩阻测试系统对聚合物的结构和性能进行了评价。实验结果表明,适宜的合成条件为:n(SSS)∶n(DMC)=1.28∶1、AM用量为单体总质量的65%(w)、单体总用量为体系总质量的35%(w)、引发剂用量为单体总质量的0.2%(w)、反应温度55℃。在此条件下得到的聚合物抗盐性能优异,在盐含量30 000 mg/L的模拟水中的黏度保留率为123.53%,具有良好的耐温性能和快速增黏性能,降阻性能优良且在高盐环境中效果更好。     

三次采油用石油磺酸钠的组成和结构分析

以大庆糠醛抽出油为原料，发烟硫酸为磺化剂，合成了石油磺酸钠。将石油磺酸钠分离提纯后，经电喷雾(API-ES)质谱分析获得了石油磺酸钠的平均相对分子质量和相对分子质量分布，用核磁共振方法得到了烷链支化度和芳香度，经计算得出石油磺酸钠的平均碳数、平均芳碳数、平均饱和碳数以及烷链甲基的平均个数。这些结构参数直观地表征了石油磺酸钠中烷基芳烃的平均结构模型。本研究使用的分析方法速度快，直观，试剂用量少。     

木质素磺酸盐的羟甲基化研究

以木质素磺酸钠(SL)和甲醛为原料,水为溶剂,在碱性条件下合成了羟甲基木质素磺酸钠(HSL),分析了反应温度、反应时间、p H、溶剂用量、甲醛加入量对HSL羟甲基含量的影响。建立了HSL羟甲基含量的二次回归方程,在单因素实验的基础上,使用响应面分析法中的Box-Behnken设计对HSL的合成工艺进行优化。采用FTIR,~1H NMR,ESEM对原料及产物结构和形貌进行了表征。表征结果显示,合成了目标产物HSL。实验结果表明,合成HSL的较佳工艺条件为p H=11,反应温度90℃,反应时间5 h,m(SL)∶m(甲醛)=1∶0.15,溶剂用量20 m L;在此条件下,合成的HSL的羟甲基含量为12.110%;实验结果与预测值相差较小,说明方程拟合度较好,能有效预测实际结果。     

润滑油溶剂精制抽出油制取石油磺酸盐的研究

以减五线馏分油溶剂精制后的抽出油为原料，采用发烟硫酸为磺化剂进行磺化反应制取石油磺酸，进而制取石油磺酸钠。在磺化反应过程中主要考察了反应温度、反应时间和酸油体积比对石油磺酸收率的影响。在酸油体积比0.12、反应温度60℃、反应时间45min的条件下，石油磺酸收率为64.14%。在石油磺酸中加入10%的氢氧化钠，进行中和反应后，采用乙醇萃取出石油磺酸钠，所得石油磺酸钠的活性物含量为42.10%，可作为表面活性剂使用。     

石油磺酸盐的原料油筛选及合成条件优化

原料油直接影响到石油磺酸盐产品的成分及性能指标。采用实验室直接合成石油磺酸盐的方法对收集到的9种石油馏分油进行原料油的筛选研究。对合成出来的石油磺酸盐产品进行酸渣量、未磺化油、收率、界面张力等测试,结果表明:由低黏度糠醛抽出油和中捷减二线油为原料油得到的石油磺酸盐单剂油水界面张力均能达到10~(-2) m N/m数量级。因此,建议低黏度糠醛抽出油和中捷减二线油作为大港油田合成石油磺酸盐的原料油。此外,针对原料油磺化过程中酸渣生成较多的问题,优化研究了稀释剂、反应温度和反应时间对磺化反应的影响,进而得出了最佳的合成条件:原料油稀释剂二氯乙烷质量分数2.0%,反应温度为55℃,反应时间为1 h。     

混合烷基苯磺酸盐的制备、评价及分析

三次采油需要大量的高性价比磺酸盐类表面活性剂。以炼油厂馏分油为主要原料,AlCl3为催化剂合成混合烷基苯,再与发烟硫酸反应制备混合烷基苯磺酸盐,并评价合成样品的综合性能。结果表明,所制备的混合烷基苯磺酸盐与胜利油田Ⅰ、Ⅱ类油藏4个区块原油的界面张力达到了5×10^-3mN/m以下,对Ⅲ类油藏原油界面张力达到3×10^-2mN/m,且具有较宽的浓度窗口、较高的耐盐性能、较低的吸附性能、与聚合物较好的配伍性能,综合性能明显优于同类产品。红外光谱、质谱和碳数分布分析结果表明其组成比石油磺酸盐复杂,更接近于原油的组成。     

环烷基石油磺酸钠胶束增溶及乳化携油作用分析及应用

为了揭示环烷基石油磺酸钠在砾岩油藏聚合物/表面活性剂二元复合驱中对提高采收率的影响,利用激光粒度仪和紫外分光光度仪测定了环烷基石油磺酸钠溶液的胶束尺寸和增溶量,利用微流控模型驱替实验和岩心驱替实验研究了环烷基石油磺酸钠乳化对提高采收率的影响.结果表明,与十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠相比,同浓度下环烷基石油磺酸钠胶束...     

纳米二氧化硅在三次采油中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,对其进行了有机改性。将纳米二氧化硅、改性纳米二氧化硅分别与油田驱油中广泛应用的石油磺酸盐组成复合体系,采用TX-500界面张力仪测定了该复合体系降低油水界面张力的能力。研究结果表明:表面活性剂总浓度为1%时,石油磺酸盐、纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至0.01mN/m左右,改性纳米二氧化硅-石油磺酸盐复合体系能使油水界面张力降低至3.37×10^-3mN/m左右。改性纳米二氧化硅加入石油磺酸盐显著地降低了油水界面张力,从而提高了原油的采收率。     

水对超碱值石油磺酸镁合成的影响

以石油磺酸铵和氧化镁为原料，考察了超碱值石油磺酸镁合成过程中水的加入顺序及加入量对产品性能的影响。通过红外光谱、冷冻蚀刻电子显微镜观测等方法对所合成的超碱值石油磺酸镁产品的组成结构及其性能进行了测试，从合成反应机理方面探讨了水的加入顺序及加入量对产品性能的影响。试验结果表明：水应在碳酸化时加入，而不宜在中和时加入；水的加入量应与加入氧化镁的摩尔数相当。     

超碱值石油磺酸镁合成工艺研究

以石油磺酸铵为原料，采用红外光谱、冷冻蚀刻电子显微镜观测等方法对所合成超碱值石油磺酸镁产品的组成结构及其性能进行分析，研究了超碱值石油磺酸镁合成过程中水的加入方式对产品碱值及性能的影响，并对水的加入量进行了考察。研究结果表明：在超碱值石油磺酸镁合成过程中，中和时不宜加入水，而在碳酸化时加入水有利于超碱值石油磺酸镁的合成，并可得到性能良好的超碱值石油磺酸镁产品；加入水的当量数应与加入氧化镁的当量数相当，这样可使超碱值石油磺酸镁的合成得以顺利进行。     

长链烷基苯磺酸盐合成工艺研究

利用某烯烃和某芳烃为原料,通过烷基化、磺化和中和反应制备长链烷基苯磺酸盐,考察催化剂用量、助催化剂加入速率、芳烃/烯烃摩尔比对烷基化收率的影响,以及水分对催化剂的影响,考察油/酸质量比、加酸速率对样品界面性能的影响,确定了实验室制备长链烷基苯磺酸盐的最佳工艺路线。该工艺条件下制备得到的长链烷基苯磺酸盐界面性能优于石油磺酸盐和重烷基苯磺酸盐。     

T702添加剂中石油磺酸钠分析方法的优化

分析了化学法和红外光谱法测定T702添加剂中石油磺酸钠的优势和不足,将这两种分析方法的优势结合起来,优化了T702添加剂中石油磺酸钠的分析方法,提高了分析效率。