论文部分内容阅读
本课题在分子设计的基础上,针对十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠的合成,研究了两种不同的合成路线,其中磺烷基化法是以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-5)为主要反应原料,将其钠化处理后,碱性条件下与3-氯-2-羟基丙磺酸钠发生威廉逊醚化反应,合成了一种具有新型结构的阴-非离子型表面活性剂;而烯丙基化-磺化路线采用脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-5)和烯丙基缩水甘油醚为主要反应原料,首先烯丙基缩水甘油醚上的环氧基团在碱性条件下发生开环反应,之后再与AEO-5醇羟基上的烷氧负离子发生亲核取代反应生成烯丙基醚中间体,带有双键的烯丙基醚中间体与亚硫酸氢钠发生自由基加成反应,最终得十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AESO-5)。实验确定了两种合成工艺较佳的反应条件,提高了产物收率,并对该表面活性剂进行了分离提纯和结构表征。研究了钙离子、聚合物、温度等条件对表面活性剂AESO-5水溶液表面性能的影响,并将其与阴离子表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的表面性能进行对比。实验研究结果表明:表面活性剂AESO-5与SDBS相比具有更低的表面张力值,且AESO-5的临界胶束浓度比SDBS低一个数量级;AESO-5表面活性剂溶液体系的表面张力随高价阳离子浓度的升高而增大;随体系温度的升高而下降;聚合物的加入使体系的表面张力增大。对表面活性剂AESO-5水溶液与胜利孤岛原油间界面性能的研究结果表明:在一定范围内,随着表面活性剂AESO-5溶液浓度的升高,油水间的界面张力值逐渐下降,当AESO-5溶液的浓度升高至一定值时,体系的界面张力基本不再变化,当表面活性剂AESO-5溶液的浓度为0.3 g/L时,体系的界面张力最低。研究了表面活性剂的浓度、聚合物、矿化度、温度、碳酸钠、短链醇等对AESO-5与孤岛原油间油水界面张力的影响。实验结果表明:当钠离子和钙离子浓度在一定范围内变化时,表面活性剂AESO-5溶液与原油间的动态界面张力最低值均能达到10-3 mN/m数量级;体系的界面张力值随着表面活性剂AESO-5溶液浓度的升高先降低而后升高;随着矿化度的升高而升高;随着体系温度的升高先逐渐降低后又稍有回升;短链醇的加入使体系的界面张力值下降;随着碱溶液浓度的增大,体系的界面张力值先降低后又有所升高;增大聚合物的浓度,体系的粘度值随之升高,聚合物/表面活性剂二元体系与原油间的界面张力先降低后升高。分别考察了相同分子量不同浓度的聚合物,相同浓度不同分子量的聚合物及温度对表面活性剂AESO-5水溶液乳化性能的影响。研究结果表明:当聚合物分子量相同时,随着其浓度的升高,表面活性剂AESO-5的乳化能力逐渐增强;增大聚合物的分子量,也有利于提升AESO-5的乳化能力;体系温度的升高使AESO-5的乳化能力减弱。对表面活性剂AESO-5、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基醇醚硫酸钠(AES)的耐温抗盐性能进行了对比,结果表明:在同等条件下,表面活性剂AESO-5的耐温抗盐性能优于SDBS和AES。