选取了3种油水乳状液稳定剂
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乳化剂提高油包水乳状液稳定性的作用机理及其验证摘要:油包水乳状液的稳定性是很多因素共同作用的结果,包括基础油、乳化剂、油水比、搅拌时间和强度,以及高温的影响等。
选择两种乳化剂,其中一种是大庆油田常用的油包水乳状液的乳化剂,另外一种是亲水基带正电的乳化剂,对两种乳化剂进行了分子结构分析,通过评价两种油包水乳状液在不同老化温度下的破乳电压,验证乳化剂提高油包水乳状液的抗高温稳定性的作用机理。
关键词:乳化剂油包水乳状液抗高温The Stability Enhancement Mechanism and Verificationof Emulsifier in W/O EmulsionDaqing Drilling and Exploring Engineering Company Drilling Engineering Technical Research Institute Drilling Fluid Technical Research Institute, Hei Longjiang Daqing 163413Abstract: There are many factors influence the W/O drilling emulsion stability, including base oil, emulsifier, water oil ratio, stirring time and intensity, high temperature and so on. Two emulsifiers were chosen and analyzed, one is used traditionally in Daqing Oil Field, and another is belong to the kind of which hydrophilic radical is electropositive. We validate the mechanism of emulsifier enhance W/O emulsion stability through evaluating the Es of two different W/O emulsion after aging at different temperature.Key words: emulsifier W/O emulsion high temperature resistant乳化剂为表面活性剂,由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。
一、单项选择题,在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.下列关于阳离子在粘土上吸附能力排列顺序正确的是【】A Li+ >Mg2+> Al 3+ > H +B H + >Al 3+ >Mg2+ > Li+C H + >Mg2+> Al 3+ >Li+D Li+ > Al 3+ > Mg2+ > H +2.可作水基冻胶压裂液破胶剂的是【】A 氧氯化锆B 过硫酸钾C 联氨D 脂肪酸钠皂3.下列缓蚀剂是通过与Fe形成配位键而抑制金属腐蚀的是【】A 甲醛B 硫醇C 聚醚D 邻二甲苯硫脲4.下列属于氧化膜性缓蚀剂的是【】A 有机胺B 苯并三氮唑C 亚硝酸钠D 硅酸钠5.下列不属于三次采油提高采收率方法的是A.化学驱B.微生物采油C.热力采油D.重力水压驱6.下列化学物质中,为油田污水(pH值为6~8)沉淀膜型缓蚀剂的是【】A.十二烷基三甲基氯化铵B.丁炔醇C.钼酸钠D.水玻璃7.下列不是水泥熟料矿物中主要成分的是【】A C3SB C2SC CAD C3A8.下列关于防垢剂的叙述错误的是【】A 在螯合能力方面,聚丙烯酸要优于聚甲基丙烯酸B 丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物适用于pH值(9以上)和较高水温的条件C 聚马来酸及其共聚物与锌盐配合可有防腐蚀作用D 丹宁可防止溶解氧对阴极的去极化作用9.下列方法中不能增加毛管数的是【】A、减小油水两相的界面张力B、降低驱动相的流速C、提高驱动相的流速D、增加驱动相的粘度10.下列几种粘土矿物中,阳离子交换容量最大的是【】A 高岭石B 蒙脱石C 伊利石D 绿泥石11.钙处理钻井液属于【】A 抑制性钻井液体系B 非抑制性钻井液体系C 盐水钻井液体系D 正电胶钻井液体系12.下列活性剂的HLB值在12~15之间的是【】A消泡剂B增溶剂C水泡油型乳化剂D润湿剂13.下列关于压裂液必须具备的性能叙述不正确的是【】A 滤失小B 悬砂能力强C 低矿化度D 稳定性好14.下列不是决定碱驱提高采收率的基本因素的是()A 降低界面张力B 提高抗盐能力C 改变岩石的润湿性D对原油的乳化作用15.下列物质中,不是选择性堵水剂的是【】A部分水解聚丙烯酰胺B水包稠油C泡沫D硅酸凝胶16.下列防砂法是人工井壁防砂法的是【】A.呋喃树脂B.树脂涂层砂C.聚乙烯烃固砂D.沥青石油固砂17.关于油井结蜡现象叙述正确的是【】A 开采后期较初期结蜡严重B 在相同温度条件下,稠油比稀油结蜡严重C 自喷井结蜡严重的地方在井底D 高产井及井口出油温度高的井结蜡不严重或不结蜡18.稳定水包油乳状液的乳化剂主要是【】A 聚氧乙烯醚B钙质粘土C 石油酸的碱金属盐D 炭粉19.下列防垢剂适用于高pH值(9以上)和较高水温的条件的是【】A 丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物B 无机磷酸盐C 有机膦酸盐D 聚丙烯酸20.水驱采收率= 波及系数×洗油效率。
乳状液的稳定性理论乳状液是一种多相分散体系,液珠与介质之间存在着很大的相界面,体系的界面能很大,属于热力学不稳定体系。
关于乳状液的形成和稳定性,直到现在为止还没有一个完整的理论。
因此,在某种意义上讲,乳状液的稳定理论还停留在解释乳状液性质的阶段。
所谓稳定,是指所配制的乳状液在一定条件下,不破坏、不改变类型。
根据乳化剂的作用,乳状液的形成、稳定原因可归纳为以下几个方面:界面张力的降低;界面膜的形成;扩散双电层的建立;固体的润湿吸附作用等。
低界面张力乳状液是多相粗分散物系,界面总面积及界面能是很大的,是热力学不稳定体系,加入乳化剂(一般为表面活性剂)能降低界面张力,促使乳状液稳定。
例如,煤油与水的界面张力一般为49mN/m,加入适当的乳化剂(如聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类表面活性剂)后界面张力可降至1mN/m以下,此时可形成比较稳定的乳状液。
但是,油水界面间仍然还有界面能,还是不稳定。
由此看来,只靠降低界面张力和界面能,还不足以维持乳状液的稳定。
并非任何一种表面活性剂都能形成稳定的乳状液。
乳化剂对稳定乳状液有一定的选择性,最常用的判断方法是根据HLB值(HydropHile-LipopHile Balance)作出选择。
表7–2为各种体系所要求的HLB值范围。
一般地讲,HLB值有加合性,因而可以据此预测一种混合乳化剂的HLB值。
表7–2 HLB值范围及其应用HLB值应用3~6 W/O乳化剂7~9 润湿剂8~18 O/W乳化剂13~15 洗涤剂15~18 加溶剂界面膜的性质在油–水体系中加入表面活性剂后,在降低界面张力的同时,根据Gibbs吸附定理,表面活性剂必然在界面发生吸附,形成界面膜,膜的强度和紧密程度是乳状液稳定的决定因素。
若界面膜中吸附分子排列紧密,不易脱附,则膜具有一定的强度和粘弹性,对分散相液珠起保护作用,使其在相互碰撞时不易聚结,从而形成稳定的乳状液。
界面膜与不溶性膜相似,当表面活性剂浓度较低时,界面上吸附的分子较少,膜中分子排列松散,膜的强度差,形成的乳状液不稳定。
选取了3种油水乳状液稳定剂,分别对含水15%的番禺4-2管输混合原油的乳状液稳定性进行了对比试验。
见表10-1。
3#剂不能满足乳状液稳定性的要求;1#剂虽能满足乳状液稳定性的要求,但稳定性过强,将造成后续脱水困难。
经综合比选,选择2#剂作为番禺4-2乳化原油稳定剂。
2#剂的主要成分为无机盐,呈微弱的碱性,对于含有H2S 和CO2的番禺4-2原油有一定的中和作用。
Select three kinds of oil-water emulsion stabilizers, to test and compare the emulsion stability of PY4-2 pipeline blend oil (with 15% water cut) respectively. See table10-1.3 # agent can not meet the requirements of emulsion stability; Agent 1 #, which managed to meet the requirements of emulsion stability, will cause difficulties in subsequent dehydration as the stability is too strong. After comprehensive comparison, select agents 2 # as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. Agent 2 # is mainly composed of inorganic salts, showing a weak alkaline, and have some role in the neutralization for the PY4-2 crude oil that contains H2S and CO 2.Select three kinds of oil-water emulsion stabilizers, to test and compare the emulsion stability of PY4-2 pipeline blend oil (with 15% water cut) respectively. See table10-1.3 # agent can not meet the requirements of emulsion stability; Agent 1 #, which managed to meet the requirements of emulsion stability, will cause difficulties in subsequent dehydration as the stability is too strong. After comprehensive comparison, select agents 2 # as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. Agent 2 # is mainly composed of inorganic salt s, showing a weak alkaline, and have some role in the neutralization for the PY4-2 crude oil that contains H2S and CO 2.Three stabilizers are selected and added respectively into PY4-2 blend oil (with 15% water cut), which is transported in pipeline, to compare stability of emulsions. See table10-1.Table 10-1 Stability of PY4-2 emulsion with different stabilizersAgent 3# can not meet the requirement of emulsion stability. Agent 1# makes emulsion too stabile to be dehydrated in subsequent dehydration. Through comprehensive comparison, agent 2# is selected as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. It is mainly composed of inorganic salt with weak alkaline which plays some role of neutraliztion H2S and CO2in PY4-2 crude oil.按照番禺4-2原油乳状液在管内的流动时间和沿程温降,在加入100 ppm破乳剂PRO7103后,不同剂量2#稳定剂对含水15%的番禺4-2乳化原油稳定性影响的实验结果见表10-2。
乳状液在化妆品、药品、食品等领域中有着广泛的应用,而其稳定性直接影响着产品的质量和使用效果。
因此,稳定乳状液的方法是制造过程中需要特别关注的问题。
下面将就乳状液的稳定方法进行详细阐述。
1. 选择合适的乳化剂乳化剂是稳定乳状液的关键因素,选择合适的乳化剂对于乳状液的稳定性至关重要。
常见的乳化剂包括吸附型乳化剂和非吸附型乳化剂。
吸附型乳化剂通过在油水界面形成吸附膜来稳定乳状液,而非吸附型乳化剂则通过降低表面张力来实现乳化。
在选择乳化剂时,需要考虑产品的配方、pH值和稳定性等因素,以确保乳化剂能够发挥最佳的稳定作用。
2. 优化配方配方中油水相的比例、乳化剂的种类和使用量等因素都会影响乳状液的稳定性。
在配方设计中,需要根据产品的特性和使用要求来合理选择配方成分,并进行充分的配方优化实验,以确保乳状液能够达到预期的稳定效果。
3. 控制工艺条件在乳化过程中,工艺条件的控制对于乳状液的稳定性至关重要。
包括搅拌速度、温度、加料速度等因素都会影响乳化效果,进而影响乳状液的稳定性。
因此,需要通过实验确定最佳的工艺条件,以确保乳状液的稳定性达到最佳状态。
4. 添加稳定剂除了乳化剂外,稳定剂的添加也是提高乳状液稳定性的重要手段。
常见的稳定剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠等,它们能够增加乳状液的黏度,形成网状结构,提高乳状液的稳定性。
5. 适当的包装和储存乳状液在包装和储存过程中也需要特别注意,选择适当的包装材料和储存条件可以有效延长乳状液的稳定性。
同时,在储存过程中需要避免高温、阳光直射等因素的影响,以确保乳状液的稳定性。
综上所述,乳状液的稳定方法涉及到多个方面,从乳化剂的选择到工艺条件的控制,以及稳定剂的添加和包装储存等环节都需要充分考虑。
只有在各个环节都做好稳定性的控制,才能生产出质量稳定的乳状液产品,满足消费者的需求。
咖啡奶稳定性的研究阮美娟,魏 玮,李小华(天津科技大学食品科学与生物工程学院,天津 300222)3 33摘要:研究了咖啡奶的稳定性,主要对不同的乳化剂和稳定剂的效果进行了研究。
由单因素实验,择优选出对于咖啡奶稳定性较好的添加剂。
应用SAS软件进行正交设计,选择最佳的复配稳定剂,确定了提高稳定性的最佳添加剂配方。
研究结果表明,对于咖啡乳饮料的稳定性而言,使用复配稳定剂的效果要明显好于使用单一的添加剂;复配稳定剂的配方为:单甘酯012%、MCC微晶纤维素012%。
关键词:乳饮料;稳定性;咖啡中图分类号:TS20213 TS27515文献标识码:A0 前言随着社会高速发展,人们对饮料的要求也越来越高,饮料品种也日新月异。
咖啡乳既有咖啡特有的香醇及咖啡因的较柔兴奋作用,提高人体的灵敏度、注意力,加速人体的新陈代谢,改善人体的精神状态和体能;又具有牛乳的营养功效,令众多的消费者喜爱,在市场中所占的比例呈逐年递增的趋势。
众所周知,咖啡奶是含有水、蛋白质、脂肪、咖啡因等物质的多相体系,容易出现油水分离、上浮下沉现象而严重影响饮料的外观、组织、口感。
如何改善咖啡奶的稳定性,提高其感官品质一直是国内外各企业研究的重点问题。
本文针对咖啡乳饮料的稳定性进行分析与研究,为市场提供稳定性高的咖啡饮料提供一定的理论依据和方法。
1 材料与方法111 原料试剂与仪器[1]11111 原辅材料咖啡粉(雀巢公司生产的纯咖啡粉)、全脂奶粉(天津海河牌全脂无糖奶粉)、单甘酯(天津市泰邦科贸有限公司)、蔗糖酯(天津市泰邦科贸有限公司)、卡拉胶(天津唐朝公司)、MCC(广州伟恩贸易有限公司)、吐温280(天津市化学试剂批发部监制)、CMC高粘(天津市泰邦科贸有限公司)。
11112 仪器与设备756MC分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、电子分析天平(梅特勒2托利多仪器上海有限公司)、P HS J24A型p H计(上海精密科学仪器有限公司)、NDJ279型粘度计(同济大学机电厂)、T21000型电子天平(常熟双杰测试仪器厂)、电动离心机(北京医用离心机厂)。
乳化稳定剂是一类物质,它们能够增强乳液中油水两相之间的相容性,防止乳液分层或聚沉,从而提高乳液的稳定性。
常用的乳化稳定剂包括:
1. 表面活性剂:这是最常见的乳化稳定剂,通过降低油水界面的表面张力来稳定乳液。
常见的表面活性剂包括:
-阴离子表面活性剂,如脂肪酸盐(如钠硬脂酸盐)。
-阳离子表面活性剂,如季铵盐。
-非离子表面活性剂,如聚氧乙烯醇(如Tween和Brij系列)。
-两性离子表面活性剂,如可可豆脂醇磷酸酯。
2. 高分子聚合物:这些长链分子能够吸附在颗粒表面,形成保护层,阻止颗粒间的聚集。
常见的高分子聚合物包括:
-天然聚合物,如黄原胶、明胶和果胶。
-合成聚合物,如羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚丙烯酸盐。
3. 乳化剂:专门设计用来稳定乳液的化合物,可以是单一成分也可以是复合配方。
例如:
-甘油酯类,如单甘酯、双甘酯和三甘酯。
-磷酸酯类,如磷脂和其衍生物。
4. 蛋白质:某些蛋白质具有很好的乳化稳定作用,能够在油水界面形成吸附层,如酪蛋白、大豆蛋白和乳清蛋白。
5. 纳米粒子:如纳米二氧化硅、纳米氧化锌等,可以作为稳定剂使用,通过在颗粒表面形成保护层来防止聚集。
乳化稳定剂的选择取决于乳液的类型、所需的稳定性水平以及最终产品的应用要求。
正确选择和使用乳化稳定剂对于确保乳液产品的质量和性能至关重要。
选取了3种油水乳状液稳定剂,分别对含水15%的番禺4-2管输混合原油的乳状液稳定性进行了对比试验。
见表10-1。
3#剂不能满足乳状液稳定性的要求;1#剂虽能满足乳状液稳定性的要求,但稳定性过强,将造成后续脱水困难。
经综合比选,选择2#剂作为番禺4-2乳化原油稳定剂。
2#剂的主要成分为无机盐,呈微弱的碱性,对于含有H2S 和CO2的番禺4-2原油有一定的中和作用。
Select three kinds of oil-water emulsion stabilizers, to test and compare the emulsion stability of PY4-2 pipeline blend oil (with 15% water cut) respectively. See table10-1.
3 # agent can not meet the requirements of emulsion stability; Agent 1 #, which managed to meet the requirements of emulsion stability, will cause difficulties in subsequent dehydration as the stability is too strong. After comprehensive comparison, select agents 2 # as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. Agent 2 # is mainly composed of inorganic salts, showing a weak alkaline, and have some role in the neutralization for the PY4-2 crude oil that contains H2S and CO 2.
Select three kinds of oil-water emulsion stabilizers, to test and compare the emulsion stability of PY4-2 pipeline blend oil (with 15% water cut) respectively. See table10-1.
3 # agent can not meet the requirements of emulsion stability; Agent 1 #, which managed to meet the requirements of emulsion stability, will cause difficulties in subsequent dehydration as the stability is too strong. After comprehensive comparison, select agents 2 # as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. Agent 2 # is mainly composed of inorganic salt s, showing a weak alkaline, and have some role in the neutralization for the PY4-2 crude oil that contains H2S and CO 2.
Three stabilizers are selected and added respectively into PY4-2 blend oil (with 15% water cut), which is transported in pipeline, to compare stability of emulsions. See table10-1.
Table 10-1 Stability of PY4-2 emulsion with different stabilizers
Agent 3# can not meet the requirement of emulsion stability. Agent 1# makes emulsion too stabile to be dehydrated in subsequent dehydration. Through comprehensive comparison, agent 2# is selected as the PY4-2 crude oil emulsion stabilizer. It is mainly composed of inorganic salt with weak alkaline which plays some role of neutraliztion H2S and CO2in PY4-2 crude oil.
按照番禺4-2原油乳状液在管内的流动时间和沿程温降,在加入100 ppm破乳剂PRO7103后,不同剂量2#稳定剂对含水15%的番禺4-2乳化原油稳定性影响的实验结果见表10-2。
According to the flow time in the tube and the temperature drop of PY4-2 crude oil emulsion, after adding 100 ppm demulsifier PRO7103,different doses of stabilizer 2# have an effect on the stability of PY4-2 emulsified crude oil (with 15% water cut). The experimental results are showed in table 10-2.
表10-2 含破乳剂的番禺4-2原油乳状液加2#稳定剂后的管输稳定性
Table 10-2 the pipeline transportation stability of PY4-2 crude oil emulsion (with demulsifier)
with stabilizer2#
Table 10-2 Stability of PY4-2 crude oil emulsion with demulsifier and stabilizer
实验结果表明,加入浓度为0.75%以上的2#稳定剂可以满足管输过程中含水15%的番禺4-2乳化原油(含破乳剂)不出水的要求。
0.75%以下的浓度无法得到稳定的油水乳状液。
The results show that adding 0.75% or more of 2# stabilizer can make the 15% water cut PY4-2 emulsified crude oil (with demulsifier) stable. If the concentration below 0.75%, it cannot form a stable oil and water emulsion.
The results show that 15% water cut PY4-2 emulsion (with 100 ppm PRO7103 demulsifier) is stable during pipelining with 2# stabilizer concentration more than 0.75%. When the concentration of 2# stabilizer below 0.75%, the emulsion cannot keep stable.。