耐高温表面活性剂的合成与性能评价

解思锋

中国海洋大学

摘要：

在我国石油资源中,稠油油藏所占比重较大,目前国内外开采稠油主要用热力采油,中国石油行业针对我国稠油资源的特点,重点发展稠油油藏热化学驱技术,但是在开展热化学驱采油中,现有的磺酸盐表面活性剂在260~300℃已分解,为了弥补现有的磺酸盐表面活性剂在高温下易分解以及在高温下泡沫强度和稳定性不够的缺点,开发耐高温的表面活性剂具有重要的现实意义。　　重烷基苯(HAB)是生产洗涤剂原料(十二烷基)过程中产生的副产品。具有价格低廉,来源稳定的优点。本论文所用重烷基苯来自抚顺洗化厂,用发烟硫酸磺化重烷基苯,并经过分酸、中和、热乙醇萃取后,合成阴离子表面活性剂重烷基苯磺酸钠(HABS),本实验对萃取步骤进行了改进,并考察了HABS的结构、表面张力、泡沫性能、热稳定性及耐热性能和配伍性能。合成的重烷基苯磺酸钠的综合性能评价表明:从常温加热到300℃,HABS热失重5.48％。HABS的临界胶束浓度(cmc)和临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)分别为0.045%和33.423mN/m,在1500r/min下,起始发泡体积为450ml,半衰期为230min,说明HABS有良好的表面活性。经高温老化后,其官能团结构基本没有变化,cmc稍有增大,起始发泡体积下降;泡沫半衰期减小,但变化不太大。这表明合成的重烷基苯磺酸钠表面活性剂耐高温性能良好,可满足稠油热采驱油剂的要求。此外往重烷基苯磺酸钠溶液中加入无机盐使cmc和表面张力降低。当重烷基苯磺酸钠的浓度不变时,溶液的表面张力随着无机盐浓度的升高而降低。并且具有很好的表面张力稳定性。本文设计了重烷基苯磺酸钠的工艺路线。采用膜式三氧化硫磺化工艺,将HABS的合成分为空气干燥,SO3发生,磺化反应,老化、水解以及中和五个单元,并加以论述。

关键词：表面活性剂;临界胶束浓度;合成工艺;配伍性能;热稳定性

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

导师姓名：单宝田

学位年度：2014

语种：中文

分类号：TE357.46;TE39

页数：53

在线出版日期：2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）