腰果酚胺树脂接枝PPO-PEO嵌段聚醚的合成与破乳性能

以腰果酚、甲醛和多乙烯多胺为原料合成腰果酚胺树脂起始剂,再与环氧乙烷（EO）和环氧丙烷（PO）聚合,合成了分子质量各异的4种腰果酚胺树脂型嵌段聚醚（CPAE）表面活性剂。采用FT—IR对其结构进行了表征,采用表面张力法和瓶试法分别研究了系列CPAE的表面性能和破乳性能。结果表明,随着EO含量的增加,CPAE的临界胶柬质量浓度（cmc）及此时的表面张力（γcmc）增加;随着相对分子质量的增加,cmc及γcmc降低。随着CPAE浓度的增加,CPAE水溶液的界面张力降低,脱水率增大。在80mg／L,35℃,100min的条件下,CPAE的脱水率即可达到70％以上,破乳效果远优于商用破乳剂SPl69,BPl69及TAl031。     

CPFE的表面和界面性质对破乳过程的影响

以腰果酚和甲醛为原料合成腰果酚醛树脂起始剂,再与环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)聚合,合成腰果酚醛树脂嵌段聚醚破乳剂(CPFE)。采用表面张力法测定了CPFE的临界胶束浓度(cmc)为80mg/L,对应的表面张力值(γcmc)为17.38mN/m。采用旋滴法测定了CPFE的油-水界面张力,考察了CPFE质量浓度和温度对油-水界面张力的影响。结果表明,随着CPFE质量浓度增加,油-水界面张力显著下降;随着温度升高,CPFE的界面活性下降,表明CPFE适合在低温环境下使用。采用单滴法测定了油滴破裂速率常数k随CPFE质量浓度的增加而增大。     

有机硅改性破乳剂的研制与应用

针对实验室配制的克拉玛依原油乳状液,研制出低温高效的有机硅改性聚醚破乳剂,通过单因素实验确定适宜合成条件为:含氢硅油质量分数为1.0%,催化剂质量分数为0.4%,缩合反应温度80℃,反应时间2h。应用红外光谱法比较改性前后破乳剂官能团的特征峰,分析物质结构所发生的变化,验证反应获得了目标产物。考察其对克拉玛依三次采油、辽河油田老化油、辽河曙光原油、大庆原油的破乳脱水性能,结果表明,对克拉玛依三次采油脱水效果最好,其脱水率达87.5%,三次采油两相分离明显,界面清晰。现场用破乳剂、有机硅改性破乳剂脱出水电导率分别为4 960、7 010μs/cm。有机硅改性破乳剂脱水效果好于现场用破乳剂。     

新型聚胺破乳剂的合成与应用

渤海某油田应用非离子聚醚清水剂后，下游终端处理厂原油脱水难度增大，外输原油含水率频繁超标。通过探究非离子聚醚清水剂对原油脱水效果的影响，分析了终端处理厂原油脱水困难的原因。结果表明，常规聚醚类破乳剂无法处理此类原油；以二甲胺、十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料合成聚胺，以多乙烯多胺为交联剂合成聚胺破乳剂，加注该破乳剂80 mg/L后，可将外输原油含水率降至0.5%以内，原油静置脱水时间从大于120 h降至48 h以内，有效解决了终端处理厂外输原油含水超标的问题。     

原油低温破乳剂的研制

针对沙特原油,以节能降耗、低温破乳为目标,从6种破乳剂中筛选出效果良好的单剂,并对其进行复配及化学改性,研制低温破乳剂.结果表明：破乳剂N在80℃、加药量10mg/L条件下,脱水率几乎达100％;而破乳剂S在60℃下、加药量为30mg/L时,脱水率可达84.6％,低温性能更好.将上述破乳剂N和S进行复配,在配比3：5、总加药量40mg/L、温度60℃条件下脱水率接近100％.进一步采用一步合成法对低温性能最佳的破乳剂S进行丙烯酸改性并进行工艺条件优化,得到的产物在50℃、加药量10mg/L下脱水率达84.6％,具有更良好的低温破乳性能.     

原油低温破乳剂的研制

针对沙特原油,以节能降耗、低温破乳为目标,从6种破乳剂中筛选出效果良好的单剂,并对其进行复配及化学改性,研制低温破乳剂。结果表明:破乳剂N在80℃、加药量10mg/L条件下,脱水率几乎达100%;而破乳剂S在60℃下、加药量为30mg/L时,脱水率可达84.6%,低温性能更好。将上述破乳剂N和S进行复配,在配比3∶5、总加药量40mg/L、温度60℃条件下脱水率接近100%。进一步采用一步合成法对低温性能最佳的破乳剂S进行丙烯酸改性并进行工艺条件优化,得到的产物在50℃、加药量10mg/L下脱水率达84.6%,具有更良好的低温破乳性能。     

原油低温破乳剂的研制

针对沙特原油,以节能降耗、低温破乳为目标,从6种破乳剂中筛选出效果良好的单剂,并对其进行复配及化学改性,研制低温破乳剂。结果表明:破乳剂N在80℃、加药量10mg/L条件下,脱水率几乎达100%;而破乳剂S在60℃下、加药量为30mg/L时,脱水率可达84.6%,低温性能更好。将上述破乳剂N和S进行复配,在配比3∶5、总加药量40mg/L、温度60℃条件下脱水率接近100%。进一步采用一步合成法对低温性能最佳的破乳剂S进行丙烯酸改性并进行工艺条件优化,得到的产物在50℃、加药量10mg/L下脱水率达84.6%,具有更良好的低温破乳性能。     

聚醚系非离子表面活性剂结构与性能关系的研究

系统地研究了聚醚系非离子表面活性剂中的疏水基结构、分子量和环氧乙烷与环氧丙烷的比例等对聚醚性能的影响．结果表明：聚醚的疏水基结构对其性能有较大的影响，酯醚具有较好的平滑性，酚醚的润湿性和抱合性较好，醇醚的乳化性和胺醚的水溶性较好；疏水基碳链增长或支碳链数增多，均可有效地降低聚醚水溶液的表面张力，改善其润湿性能，增强纤维的抱合性；聚醚醚链结构中的环氧乙烷和环氧丙烷（EO／PO）比例增加，纤维与金属之间的动摩擦系数增大，平滑性降低，而纤维与纤维之间的静、动摩擦系数的比值明显增大，抱合性增强；而聚醚相对分子质量的增大可明显提高其耐磨性，改善纤维抱合性，     

新型破乳剂对高含蜡原油破乳脱水净水的应用研究

采用传统瓶试法测定了3种不同相对分子质量的含氮聚醚型破乳剂(PRO7501 X,X=A、B或C)对南海某高含蜡原油破乳脱水净水的能力,考察了破乳剂种类、破乳剂相对分子质量、破乳剂质量浓度等因素对原油乳状液脱水率的影响。通过现场中试以及加药点改造,考察了该药剂在现场实际脱水净水的能力。结果表明,在现场停留10min时,破乳剂PRO7501 X的脱水速度较快,其中,破乳剂PRO7501B因其相对分子质量适中,脱水率最大。在实验范围内,随着破乳剂PRO7501B质量浓度的增大,脱水率逐渐升高,当质量浓度升高到15mg/L时,脱水率趋于稳定。对现场中试以及加破乳剂点进行了改造,检测结果表明,破乳剂PRO7501B可以明显降低P-V-103分离器油相出口的含水率,由原来的11.0%~15.0%降至0.2%~1.0%,处理后外输原油的含水率为2.5%~3.0%,可以满足平台的正常生产及外排要求,水相出口含油的质量浓度从30~35mg/L降至3mg/L以下,基本解决海面存在油膜的问题。     

树枝型原油破乳剂的合成及性能研究

采用"发散法",通过改变反应温度、原料配比、反应时间等因素,合成以二乙烯三胺为核心的1.0～3.0代系列树枝型聚合物-聚酰胺-胺(PAA).该产品属于非离子型原油破乳剂,其浊点高于90℃.在25℃、破乳剂加量为200mg/L、120min的条件下,3.0G产品的脱水率可达98%,出水快,脱出水色较透明且界面平整,适用范围较广.     

多糖类原油破乳剂的合成及其破乳性能

在75℃及碳酸钾、碘化钾催化条件下,以相对分子量大、活泼氢多的甲基纤维素为主链,将聚乙二醇单甲醚（MPEG）接枝到主链上,形成具有梳型结构和超高分子量的环境友好的新型多糖类原油破乳剂.在梳型多糖类破乳剂合成过程中,选取4种不同分子量的MPEG（350,750,1 000,1 900）,对甲基纤维素进行改性,从而合成梳型改性多糖破乳剂.通过红外光谱和核磁共振波氢谱进行结构分析,并用瓶试法测试破乳脱水性能,考察MPEG的分子量对破乳效果的影响.结果表明MPEG改性的甲基纤维素（MC-O-MPEG）具有很强的破乳性能,MC-O-MPEG（1900）的破乳性能最好,脱水率达到95.3％,脱水界面齐整,水层成浅白色.     

醇溶性丙烯酸树脂合成及应用的研究

以丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯为共聚单体,偶氮二异丁腈引发剂,在甲苯和异丙醇混合溶剂中进行共聚反应,合成醇溶性丙烯酸树脂。研究了四元共聚单体之间的配比、引发剂浓度、反应温度及时间对树脂性能的影响;探讨了将其用作凸版塑料印刷油墨连结料的可行性。结果表明,当丙烯酸、丙烯酸甲脂、丙烯酸丁脂、苯乙烯之间的摩尔配比为1：2：4：1;引发剂浓度为0．23％;反应温度为110～115℃;反应时间为4～5h时,得到的醇溶性丙烯酸树脂适宜作凸版印刷油墨的连结料。将其与有机颜料、填充料、助剂按一定的配比进行捏合、研磨后得到凸版印刷油墨,且柔性好、附着力强、抗冻融性好,可用于印刷聚氯乙烯薄膜及表面已处理的高压聚乙烯薄膜。     

癸烯-1聚α-烯烃合成油的合成及性质

聚α-烯烃合成油(PAO)是重要的合成润滑油之一。使用三氟化硼为催化剂对癸烯-1聚合物合成油进行了研究。考察了不同温度、压力、反应时间、引发剂、催化剂与引发剂的摩尔比等工艺条件对癸烯-1聚合及合成油性能的影响。确定了合成聚α-烯烃合成油的最佳工艺条件:温度为30℃,压力为0.4 MPa,反应时间为3 h,以正丁醇作引发剂,催化剂与引发剂的摩尔比为2.0。采用气相色谱法对聚合物合成油的组分进行了分析。在最佳工艺条件下,癸烯-1的转化率为99.8%,二聚物的质量分数为2.5%,三聚物的质量分数为64.5%,四聚物的质量分数为27.5%,五聚物的质量分数为5.6%。采用运动粘度仪和石油产品馏程测定器等仪器研究了聚合物合成油的物化性能,100℃的粘度为4.80 mm2/s,40℃的粘度为23.09 mm2/s,其粘度指数为132,凝点为-60℃。     

一种新型聚醚多元醇的合成及其诱导期研究

用自制的双金属氰化物络合物催化剂(DMC)合成了以酚醛树脂为起始剂的聚醚多元醇。并利用温度与时间曲线分析合成反应的诱导期,考察了起始温度、催化剂浓度、起始剂用量以及单体浓度等对诱导期及最大反应压力的影响,并表征了酚醛聚醚多元醇的结构。结果表明,酚醛树脂中羟基浓度0.0037 mol.L-1、环氧丙烷18 mL(占物料总质量的95%)、催化剂DMC质量分数470×10-6%及温度110℃左右为最佳反应条件。     

淀粉基可降解性高吸水性树脂的制备

以硝酸铈铵为引发剂,通过水溶液聚合法制得了玉米淀粉接枝丙烯酰胺高吸水性树脂。红外光谱分析证实了聚合物的聚合成功。研究了共聚物的反应温度、单体的配比、引发剂种类与用量、交联剂用量对吸水率的影响。得到的最佳反应条件为:在40℃时,玉米淀粉与丙烯酰胺的质量比为1∶2;引发剂硝酸铈铵与乙二胺的用量与丙烯酰胺的摩尔比分别为1.10×10-1和2.18×10-3时,聚合物的吸水率为自身质量的716倍。对吸水性树脂进行了降解测试,在自然条件下不到一个月的时间自然分解。     

超声辅助下聚丙烯酸／丙烯酰胺高吸水性树脂的合成研究

借助超声波的分散、辅助引发作用,以丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为单体,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,以过硫酸钾（K2S2O8）为引发剂,无氮气保护下,采用超声波细胞粉碎法制备了聚丙烯酸／丙烯酰胺（P（AA-AM））高吸水性树脂。采用正交试验研究了树脂吸水性能最优的反应条件。通过单因素实验,重点考察了反应温度、引发剂用量、单体配比等对树脂吸水率的影响。用红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）对树脂的结构与形貌进行表征。结果表明,在超声条件下,可在较短的反应时间内合成高吸水性树脂。最佳工艺条件是AA中和度为70％,T=50℃,n（AM）：n（AA）=0．3,m（NMBA）：m（AA＋AM）=0．05％,m（K2S208）：m（AA＋AM）=0．2％,吸水倍率最高为398．172g／g。三维网状结构的存在是树脂高吸水性的关键。     

EVOH基梳型聚合物的合成和表征

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为原料,在乙醇钠的催化作用下,通过与环氧乙烷(EO)的反应,合成出侧链为醚链结构且端基为羟基的梳型聚合物.采用红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)法对梳型聚合物的结构及其分子量进行了表征.讨论了EVOH与EO摩尔配比(r)和催化剂对接枝反应速度、接枝度、接枝长度、粗产率、分子量及其分子量分布的影响.结果表明:增加催化剂的用量有利于环氧乙烷的转化率提高,接枝反应速度明显增加;随着r的减少,EVOH的接枝度增加,侧链上接枝EO的数目逐渐变大,而产物的粗产率变化不大,均为35%左右.     

PMA-AA-AMPS三元共聚物高效减水剂的制备

以马来酸酐（MA）为原料,过氧化氢为引发剂,水相合成聚马来酸（PMA）,并以过硫酸铵为引发剂,与丙烯酸（AA）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）水溶液共聚,合成出一种PMA-AA-AMPS三元共聚物高效减水制,并探讨了共聚物制备过程中的最佳工艺条件。结果表明,该共聚物的最佳制备条件为：n（MA）/n（AA）/n（AMPS）=6：3：1.2,引发剂质量为单体总质量的8%,分子质量调节剂甲酸钠质量为单体总质量的6％,反应温度为85℃,反应时间为3h。红外光谱表征结果表明合成的三元共聚物减水剂中含有羧基、羟基、磺酸基和酰胺基等官能团。GPC分析表明合成的PMAAA数均分予质量Mn为5743g／mol,其质量分数占81.36％。