柴油中相微乳液的制备和相图分析
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中相微乳液驱油效果研究周冰灵;孔辉;张婧;申彤;王克亮【摘要】Middle phase microemulsion flooding is an effective approach to improve reservoir recovery. Using orthogonal experiment, we obtain the preparation of middle phase microemulsion formula of oil displacement system. Scanning respectively SDS concentration, concentration of n-butyl alcohol and Na2CO3, we get the volume of the phase diagram and dissolve parameters figure. It can be seen: Vo=Vw, SPo=SPw, and achieved the best phase system. The middle phase microemulsion in the best and surfactant flooding experiment after water flooding to improve oil recovery were corstrast, the best middle phase microemulsion has obtained much better effects. The best middle phase microemulsion make the final residual oil saturation to 16.7%, the moisture content down to very low levels.%中相微乳液驱油是提高油藏采收率的有效方法。
“水-柴油微乳体系拟三元相图绘制与燃烧性能测定”实验教学设计何广平,孙 峰,林利添,曾荣华(华南师范大学化学与环境学院,广东广州 510006)摘 要:实验中将三元相图的绘制方法与量热技术相结合,选择备受关注的能源与环境问题,结合水-柴油体系的微乳化原理与拟三元相图的绘制,配制不同性质的乳化柴油,并通过氧弹量热装置测定柴油、乳化柴油以及添加助燃催化剂二茂铁后燃油的燃烧效率与速率,以了解乳化柴油性质、形成原理与柴油乳化的助燃消烟作用,使学生通过实验,加深了解物理化学原理在不同领域的综合应用,关注社会、关注环境。
教学实践结果表明,本实验设计科学合理,可作为物理化学实验课程中综合创新实验开设。
关键词:三元相图;表面活性剂;乳化;氧弹卡计中图分类号:O645;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1002-4956(2011)04-0122-04Experimental teaching design of drawing pseudo-ternary phase diagramand determining combustion property of diesel oil microemulsionHe Guangping,Sun Feng,Lin Litian,Zeng Ronghua(School of Chemistry and Environment,South China Normal University,Guangzhou 510006,China)Abstract:In this experiment,four series of diesel oil--diesel oil,emulsified diesel oil,diesel oil added combus-tion catalyst ferrocene and emulsified diesel oil added combustion catalyst ferrocene were prepared under amethod of drawing pseudo-ternary phase diagram,then the combustion efficiency and combustion rate of themwere determined by oxygen bomb calorimeter,and the forming principle of diesel oil and the role of combustionsmoke of emulsified diesel oil were studied.It is shown that through the experiment the students can deeplyunderstand the integrated application of physical chemistry in different fields,and pay close attention to the so-ciety and environment.Key words:pseudo-ternary phase diagram;surfactant;emulsification;oxygen bomb calorimeter收稿日期:2010-06-23基金项目:华南师范大学2008年教学改革综合创新实验项目资助(教[2008])作者简介:何广平(1960—),女,广东广州,理学硕士,副教授,主要从事物理化学领域科研及教学工作.hegp@scnu.edu.cn 实验教学是化学、环境、材料和应用化学等专业教学中非常重要的组成部分,而“物理化学实验”是这些专业化学实验课程的重要分支。
微乳柴油的配制及其粘度影响因素分析李科(1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所国家林业局林产化学工程重点开发性实验室,江苏南京210042;2.南京林业大学化学工程学院, 江苏南京210037)摘要:本文通过一种自制的乳化剂来研究水、甲醇对0#柴油和生物柴油体系微乳化作用的影响。
主要从混合液体的粘度性能入手对乳化过程的影响因素进行了分析。
得出了在水和甲醇相互影响下微胶囊形成的特殊规律,并探讨了破乳的两种原因,在综合分析的基础上得出了最佳配方的大致范围:0#柴油22g左右、生物柴油10g左右、乳化剂5.5g-6.5g、水4.5g-5.5g、甲醇3g-4g。
关键词:微乳化柴油;微乳化生物柴油;乳化剂;乳化规律Preparation and Viscosity of Microemuisified Diesel OilLI Ke(1. Institute of Chemical Industy of Forestry Products,CAF;Key of Open Lab.on Forest Chemical Engineering,SFA,Nanjing 210042,China;2. Nanjing Forestry University,College of Chemical Engineering,Nanjing210037,china)Abstract: The influence of methanol and water to 0# diesel oil and biodiesel micro-emulsion system were studied in this paper through a self-emulsifying agent. Mainly from the mixed liquid viscosity performance to analyse the impact factors. The special rule of microemulsifying formative at the water with methanol was found and the two reasons of demulsification were discussed. The best directions were educed at the base of integrate analysis.Key words:Microemuisified Diesel Oil; microemulsified biodiesel; surfactant;rule of emulsfication到2007年全球石油探明的储量为1686亿吨,其储采比(又称回采率或回采比,指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储备按当年水平尚可开采的年数)的变化由2003年的41.0年减少到2004年的40.5年、2005年的40.6年、2006年的40.5,但到了2007年增加到41.6年。
【摘要】目的通过反相微乳液法制备纳米四氧化三铁(Fe3O4)。
方法通过拟三角相图,确定环已烷、Triton X 100、正丁醇及水4组分体系的油包水型微乳液,电导率测定及染料扩散法判断体系为油包水(W/O)型反相微乳。
利用该微乳液的“微型水池”制备了纳米级Fe3O4黑色颗粒,优化各反应物量的比例。
通过红外谱图、电子扫描电镜、元素分析对所制备的Fe3O4纳米颗粒进行了表征。
结果确定拟三角相图中微乳液的区域,得到最适组分比例。
当各反应物物质的量的比例n(Fe3+)∶n(Fe2+)∶n(OH-)=3∶2∶24时得到纯的Fe3O4黑色粉末。
扫描电镜图显示实验结果的Fe3O4粒径<100 nm。
结论本实验配制了正已烷、Triton X 100、正丁醇、水组分体系反相微乳,并通过该体系制备了纳米Fe3O4。
【关键词】迟效制剂;乳状剂;磁力学;纳米技术;药物载体;四氧化三铁由于Fe3O4纳米粒子具有良好的磁性和表面活性,纳米磁性Fe3O4的制备方法及性质的研究受到重视。
磁性Fe3O4纳米粒子有广泛的用途。
在生物、医药领域,由于纳米磁性Fe3O4的磁响应性,使其在细胞分离、固定化酶、免疫诊断及肿瘤靶向治疗、DNA分离及核酸杂交等方面均有应用[1 2]。
微乳液是指由热力学稳定分散的互不相溶的两相液体组成的宏观上均一而微观上不均匀的液体混合物,通常是由表面活性剂、助表面活性剂(醇类)、油(碳氢化合物)和水(电解质水溶液)组成的透明、各相同性的热力学稳定体系。
微乳液的分散相质点为球形,半径通常为10~100 nm[3]。
微乳液有2种基本类型,即水包油型(O/W)和油包水型(W/O,也叫反相微乳),前者是以油为分散相,水为分散介质,后者反之。
该方法优点是以水相作为合成纳米级颗粒的“纳米微反应器”,且高度分散、大小均一,在纳米微粒的制备领域具有潜在的优势。
在制备微乳前要利用拟三元相图来寻找形成W/O型微乳液体系的最佳条件,以确定微乳的存在区域及微乳区面积大小。
第49卷第12期2020年12月应用化工Applied Chemical IndustryVol.49No.12Dec.2020微乳液作为油气增产助剂的研究及应用进展刘倩▽,管保山2,3,刘玉婷3,梁利3,刘萍'(1.中国科学院大学化学科学学院,北京100190;2.中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊065007;3.中国石油勘探开发研究院,北京100083)摘要:微乳液的粒径在100nm以内,包含多种类型,具有粒径小、界面张力低、增溶能力强、热力学稳定等特点,液滴破裂后能够将有效物质输送到界面处发挥作用。
可通过研究相图、进行正交实验和构建数学模型等方法确定最佳配比。
国内外将微乳液用于化学驱油、洗油解堵、压裂液助排和渗吸置换等领域,均取得了较好的效果。
微乳液作为重要的油气增产助剂,能够为非常规油气的高效开采提供新思路,具有广阔的应用前景,应加强高效、低廉、环保微乳液的研发和增产机理的研究,使其更好的应用于实际生产。
关键词:微乳液;表面活性剂;相图;增产中图分类号:TE39;TE348;TE357文献标识码:A文章编号:1671-3206(2020)12-3230-07 Research and application progress of the microemulsionadditives applied to oil&gas stimulationUU Qian'2,GUAN Bao-shan'3,LIU Yu-ting,LIANG,LIU Ping(1.School of Chemical Sciences,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing100190,China;2.Institute of Porous Flow and Fluid Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Langfang065007,China;3.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development,Beijing100083,China) Abstract:The particle size of microemulsion is less than100nm,including many types・The microemulsion has the characteristics of small particle size,low interfacial tension,strong solubilizing ability,and thermodynamic stability,etc.The effective material can be transported to the interface after the droplet broken.The optimum ratio can be determined by studying phase diagram, carrying out orthogonal experiment design and constructing mathematical model.At home and abroad,microemulsion have been used in the fields of chemical flooding,fracturing fluid cleanup,reservoir repair and imbibition,and has achieved good results.As an important additive for oil&gas stimulation,microemulsion can provide a new idea for the efficient exploitation of unconventional oil and gas,and have wide application prospects.So it is necessary to strengthen the research of high efficiency,low cost and environmental protection microemulsion and its stimulation mechanism, so that it can be better applied to practical production.Key words:microemulsion;surfactant;phase diagram;stimulation微乳液是在1943年被Hoar和Schulman发现的一种新型乳液体系,1959年被称为“微乳液”,简称ME O DaMelsson和Lindman等在1981年将其定义为由水、油和表面活性剂组成的透明、光学各相同性、热力学稳定的液体体系,具有独特的性质,可自发形成,不需要外界输入能量,能够克服乳液应用的局限3】。
华南师范大学实验报告专业:材料化学 年级班级:12级材料化学课程名称:物理化学实验 指导老师:何广平实验项目:柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧性能测定柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧性能测定一、实验目的实验第一阶段:本实验学习柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方法,并根据相图,选择合适的柴油微乳液,通过氧弹卡计进行燃烧性能测定,比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率的不同,对微乳柴油的经济与环保价值进行评价。
实验第二阶段:通过对乳化柴油的燃烧热的测定,掌握燃烧热的定义,学会测定物质燃烧热的方法,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别;了解氧弹卡计的主要部件的作用,掌握氧弹卡计的量热技术;熟悉雷诺图解法校正温度改变值的方法。
二、实验原理实验第一阶段:拟三元相图的研究方法实验第二阶段:雷诺图解法处理数据;通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。
一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值T ∆,就能计算出该样品的燃烧热。
本实验所燃烧物质为柴油和乳化柴油,属于混合物,固测定的是燃烧物质的燃烧值。
铁丝铁丝水热计样品Q m T W Q m V -∆=+)(样品铁丝铁丝水)(热计m Q m T W Q V -∆=+标准物:苯甲酸 g J Q 4.6694=铁丝 k35.14541ml 3000J W =水)( 三、实验试剂和仪器实验试剂:柴油0#、油酸(化学纯)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB )(化学纯)、氨水、正丁醇实验仪器:燃烧热测定装置一套、充氧装置一套、万用电表 、5安保险丝、1000ml 烧杯、磁力搅拌器、搅拌子(中)、电导率仪 、氧气、电子分析天平(每组一台); 烧杯(50ml )、250ml 、镊子、滤纸、PH 试纸、玻棒、洗耳球、胶头滴管等四、实验内容和步骤第一阶段:水-柴油体系配制及拟三元相图绘制1.复合乳化剂配比:油酸66.15%、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)0.91%、氨水9.1%, 正丁醇 23.8%2.复合乳化剂配制:室温下,将油酸36.5克放入50ml 的烧杯中, 加入5克氨水,充分搅拌,反应20分钟后 加入0.5克CTAB,13.2克正丁醇,在磁力搅拌器上不断搅拌至溶解(时间约需30分钟),此时所得复合乳化剂清晰、透亮,放置备用。
・新能源与新材料・柴油微小乳状液的制备李蒙俊 姜积真中国科学院广州能源研究所 提要 本文研究了T w een80—Span40复配乳化体系形成柴油微小乳状液的条件和乳化过程特点,用基本上是自发乳化方法制备了极稳定的液滴直径小于0.5 的柴油微小乳状液。
关键词 乳状液 燃料油 稳定性 乳化燃料油具有节能和改善环境污染的特点,工业加热炉和燃料炉对乳化油的稳定性和油型没有太多严格的要求,同时具备边乳化边使用的条件,因而广泛的开展应用。
一些发达国家还基本上实现了乳化油燃料商品化,而且,燃油渗水成乳化油的应用已被欧美等国确认为三大节能措施之一。
然而乳化油作为内燃机燃料在稳定性和油型上却有严格的要求。
乳化油在热力学上是一个不稳定体系,同时又是在重力场上使用,重力加速了这种不稳定性,这种乳化油贮存期短、极易油水分层、破乳,导致内燃机运行不正常、停火。
由Schnlman和Cooke等人提出的“微乳”技术〔1〕,使得微乳液变成热力学上的稳定体系。
微乳的一个特征是分散相粒子大小都在0.1 m以下,成为半透明或透明的乳化液,长期放置不破乳,不分层,甚至用普通离心机离心分离亦不能破乳。
微乳燃料油(微乳汽油、微乳柴油)的颜色与普通汽油、柴油颜色一样、透明,长期放置不分层、破乳,因而非常适合内燃机使用。
国外近几年已开始在内然机上使用微乳燃料油,为了使得这种产品在我国能得以应用,我们开展对柴油微小乳液的研究,微上乳状液(M iniemulsio ng)指的是一种液滴直径小于0.5 m的乳状液。
通过对T w een80—Span 40乳化剂体系的组成,乳化温度和乳化剂与油相的重量比对微小乳状液形成及稳定性影响进行了较系统研究工作。
一、实 验1、试剂Tw een80(简写T80) HLB值15.0、化学纯;Span40(简写S40) H LB值6.7、化学纯;柴油(市售)。
2、实验方法乳状液制备:在50ml烧杯中加入一定组成的混合乳化剂,然后加入定量柴油,在恒温水浴(乳化温度)中搅匀恒温。
柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧性能测定xxx xxx xxx华南师范大学化学学院,广东广州,510000摘要:微乳柴油因其燃油燃烧效率高,NOx和CO排放量低等优点而备受人们青睐。
复合乳化剂的配制是制备微乳柴油的关键,合适的复合乳化剂能够有效改进柴油燃烧性能、提高经济效益。
笔者通过配方复配制备了柴油微乳液,并绘制了柴油-水-复合乳化剂微乳液柴油的拟三元相图,在相图的基础上,选择了合适的柴油微乳液,通过氧弹卡计进行燃烧性能测定,比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率的不同,考察不同含水量以及复合乳化剂量对柴油性能的影响,对微乳柴油的经济与环保价值进行评价。
关键词:微乳化柴油;燃料柴油;乳化剂;拟三元相图;表面活性剂Abstract: Microemulsion diesel is popular because of its high combustion efficiency and low NOx and CO emissions. The preparation of composite emulsifier is the key to the preparation of microemulsion diesel. The appropriate composite emulsifier can effectively improve the combustion performance and economic benefit of diesel. The diesel oil microemulsion was prepared by the formulation and the pseudo three phase diagram of the diesel oil water composite emulsifier microemulsion diesel was plotted. Based on the phase diagram, the suitable diesel microemulsion was selected, and the combustion performance was measured by oxygen bomb calorimeter. The combustion efficiency of diesel and microemulsion diesel oil was compared, and the different water content and composite emulsification dosage were investigated for diesel oil. The economic and environmental value of microemulsion diesel was evaluated.Key words:microemulsified diesel oil; fuel diesel oil; emulsifier; quasi ternary phase diagram; surfactant1.前言我国经济正向绿色经济和低碳经济转型,低排放燃料一直是人们关注的重点。