改性重烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成及性能
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性剂的性能 ,目前 国内复合驱所用表面活性剂主要 进行磺化 、中和,制得改性重烷基苯磺酸盐表面活性
是石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐 [2】,但现有驱油用表 剂 ,反 应原 理如 下 。
面活性剂的高浓度 、高成本严 重制约 了复合驱技术 的大规模矿场应用 ,高能效低成本 的驱油用表面活
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从 图 3可 以看 到 ,重 烷 基 苯 磺 酸 盐 在 弱 碱
Na,CO 体 系 中降低油水 界面张力 的能力 有 限,界
面张力仅为 10~mN·m~,而改性重烷基 苯磺 酸盐
与弱 碱 Na CO 复配后 可 以降低 油水 界 面张力 到
10~mN·in~。其原 因可能在于酰化 改性使重烷基
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性 剂成 为石 油 工程 师们 的研 究热 点 。本 文 以重烷 基 苯为原料 ,开发 出一种适用 于弱碱体系的改性磺酸 盐表面活性剂 ,与传统表面活性剂相 比其使用浓度 可 大 幅度 降低 。
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R
"--(CH2)n-R,
\= =/
SO3Na
重烷基苯磺酸盐 以氯磺酸为磺化剂直接对重烷
苯分子增加一个长碳链 ,增大了其磺酸盐的亲油性 和分子 中疏水基的有效体积 ,使表面活性剂在油水 界面上更易于紧密排列 ,从而使界面张力大幅度降 低 。
动 ,2929cm~、2859cm 分 别 是 亚 甲基 的伸 缩 振 动
峰,1688 em 为与苯环共轭羰基 的 C=O伸 缩振动 ,
4
化 工 技 术 与 开 发
第 45卷
红外光谱分析 ,结\斟果 见图 1。 ● O 0 O O 0 O 0 O O O
盐降低油水界面张力的性能进行对 比评价 。配制溶 液 表 面活性 剂 (粗 品 )浓度 0.3%、Na 力 见 图 3。
3.2 改 性 重烷 基 苯磺 酸盐 表 面活 性 剂 的临 界 胶 束 浓度
以 1:l(v/v)的水 /异丙醇混合溶液作为溶剂 , 以石 油 醚 (60~90 ̄C)为 萃取 剂萃 取 分去 表 面活性 剂 粗品中的未反应油 ,减压旋干溶剂和水 ,即得到提纯 的表 面 活性剂 。
l-2 实验仪 器
3 实验 结果讨论
Tx500C界 面 张力仪 ,JuLAB0 F12循 环水 浴 ,
(中国石油新疆 油 田分公司实验检测研究 院,新疆 克拉玛依 834000)
摘 要 :对 重烷 基苯进行 了酰基化改性 ,然后 以氯磺酸为磺化 剂进行磺化 ,合成一 种改性重烷基苯磺 酸盐表
面活性剂 。对所合成 的改性重烷基苯磺酸盐进行 了性 能评价 ,结果表 明,其临界胶束浓度约3.0×10-5 mol·L- (约为
第 45卷 第 1期 2016年 1月
化 工 技 术 与 开 发
Technology & Development of Chemical Industry
Vo1.45 No.1 Jan.2016
改性重烷基苯磺酸盐表 面活性剂 的合成及性能
任敏 红 ,胡 君 ,刘 娜 ,陈权 生
20mg·L- );当Na2CO,浓度为1.2%时,表面活性剂浓度在0.005%--0.05%范围均可获得10~mN·m- 的超低界面张力 。表
面活性剂浓度为0.01%时 ,Na2CO 浓度在0.8%以上时体 系油水界面张可以达到超低 。与重烷基苯磺酸盐相 比,所合成
的表面活性剂活性高 ,使用浓度低 。
关键词 :表面活性剂 ;改性重烷基苯 ;AsP复合驱 ;弱碱体系;超低界面张力
中图分类号 :TQ 423
文献标识码 :A
文章编号 :1671.9905(2o16)01-0003-03
原油是一种不可再 生的资源 ,常规采油技术仅 能采 出 1/3左右的原油储量。复合驱油技术能够大 幅度 降低油水界面张力 ,驱动水驱油后剩余的残余
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●
1641cm~、1564crn 为 苯 环 C=C骨 架 的 伸 缩 振 动 ,
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1162cm~、1070cm 为 磺 酸 基 S=O的 伸 缩 振 动 ,
859cm~、810cm 为 苯 环 上 的取 代 峰 。红 外 分 析 证
恒
明 了改 l生重烷 基 苯磺 酸盐 的结 构 。
2 实验 方法
2.1 表 面 活性 剂的 合成
油,提 高油 田的最终采收率。包括 ASP复合驱在 内
以二氯 乙烷为溶剂 ,以无水三氯化铝催化重烷
的各项 3次采油技术已在各油 田逐步推广应用 [1】。 基苯和脂肪酰氯发生酰基化反应 ,在重烷基苯苯环
复合驱技术中的关键要素之一是驱油用表面活 上 引入长碳链 ,然后再用氯磺酸对改性重烷基苯
波 数 /cm 图 1 改 性重 烷基 苯磺 酸盐 的 红外 光谱 图 Figure 1 FTIR spectra of the modif ied heavy alkyl benzene sulfonate
由 于 样 品 含 有 水 分 ,在 3439cm 处 出 现 一 个 很 强 的 吸 收 峰。2951cm 是 甲基 的对 称 伸 缩 振
1 实验 材料 与仪器
1.1 实验 材料 重 烷 基苯 ,脂 肪 酰 氯(工业 品 ),氯 磺 酸(化学
纯 ),无水三氯化铝 ,碳酸氢钠 ,异丙醇 ,氢氧化钠 ,无 水硫 酸镁 ,石 油 醚(6O 90℃ ,分析 纯 )。
基苯 进行 磺 化 、中和及 合 成 。 2.2 表面 活性 剂样 品的提 纯
RE一2000旋 转 蒸 发 仪 ,EQUINOX55红 外 光 谱 仪 , 3.1 表 面 活性 剂的 红外 分析
RH basic 1磁力搅拌器 ,DDS—l1 电导率仪 。
对合 成 的改性 重烷 基 苯磺 酸盐 表 面活性 剂进 行
作者简介 :任敏红 (1973.),男 ,高级工程师 ,现从事油田化学及环境工程相关研究工作。E-mail:renmh@petrochina.con.cn 收 稿 日期 :2015.11-06