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原油乳状液的稳定性及Dendrimer聚醚破乳剂的合成研究

周继柱  
【摘要】: 随着工业的迅速发展,世界对石油的需求量越来越大。提高石油采收率,充分利用有限的石油资源具有特别重要的意义。本课题的主要研究目标就是针对三次采油的原油乳化体系,研究了常用驱油剂功能型聚合物、碱、表面活性剂单剂对原油乳状液稳定性和油水分离的影响以及相互之间的协同效应;针对三次采油的原油乳状液的特点以及破乳剂发展趋势,合成一系列具有高度分支结构的Dendrimer型聚醚破乳剂;研究了此系列聚醚破乳剂的结构与性能的关系。 实验利用核磁共振(NMR)以及红外光谱对合成破乳剂及起始剂进行了结构分析;应用瓶试法系统的研究了聚合物、碱、表面活性剂结构和浓度对原油乳状液的稳定性的影响规律;考察了破乳剂起始剂代数、起始剂含量、环氧乙烷环氧丙烷嵌段比例对破乳剂脱水性能的影响;采用单滴法研究了系列破乳剂对降低界面膜强度性能、测定系列破乳剂的浊点、亲水亲油平衡值(HLB)值,进一步讨论了破乳剂结构与性能的关系。 本实验研究得出以下结论:(1)聚合物、碱、表面活性剂对原油乳化体系的形成和稳定起到了明显的促进作用,随着浓度的增大对原油乳状液破乳抑制作用增强;(2)聚合物中的烷基疏水链在抑制破乳时起关键作用,疏水单体含量越高疏水作用越强,造成的空间障碍越大,对原油乳状液破乳的抑制作用越大;(3)直链表面活性剂,随着碳链的增长,对原油乳状液的稳定性增加;对于双子表面活性剂明显比普通单基表面活性剂具有更强的稳定作用;(4)以具有Dendrimer结构的聚酰胺-胺为起始剂合成的系列聚醚破乳剂,都具有较好的破乳清水性能;(5)随着起始剂含量的降低,破乳剂分子量增大,破乳剂脱水性能提高;随着起始剂代数的增加,聚醚破乳剂分支数增多,破乳剂脱水性能提高;环氧乙烷环氧丙烷嵌段比例在3:7~1:4之间,聚醚破乳脱水效果较好,m(EO)/m(PO)值为1:3时脱水效果最佳。


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