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石油磺酸盐与原油的配伍性研究

刘磊  
【摘要】:首先利用溶剂萃取的方法将大庆减二线脱蜡油切割成结构各不相同的8种原料油,以氯磺酸为磺化剂,按照四因素三水平正交实验设计,将8种原料油分别磺化,合成出一系列石油磺酸盐。以收率为指标,考察各级分原料油的最佳合成工艺条件,探讨了各反应因素对产品收率的影响,从各系列石油磺酸盐中筛选出一种作为研究对象,分别命名为A、B、C等。考察了石油磺酸盐中各组分的含量;利用FT-IR对石油磺酸盐中的活性物进行了表征;通过对体系的乳化稳定性、界面活性及其稳定性的研究,考察各组分石油磺酸盐与原油的配伍性。 实验结果表明:针对不同的原料油,最佳合成条件各不相同,各因素对反应的影响也不相同。各组分石油磺酸盐中的活性物含量存在差异。利用FT-IR对各组分石油磺酸盐的结构进行表征,发现在1060cm-1、1200cm-1附近都出现了特征吸收峰,表明了磺酸基的存在。考察各组分石油磺酸盐与大庆采油二厂原油的配伍性。在无碱、聚合物的条件下,8种石油磺酸盐单剂体系的乳化稳定性都较差,析水率较高。当固定HPAM1000mg/L,控制8种石油磺酸盐浓度范围在0.05wt%~0.30wt%时,各体系界面活性存在很大差异,其中A、B、C、D石油磺酸盐二元体系界面活性均较弱,在考察浓度范围内最好情况下也只能将界面张力维持在10-1mN/m。E、F、G、H石油磺酸盐二元体系界面活性较好,在较宽的浓度范围内均可以使界面张力维持在10~(-2)mN/m,其中F、G、H石油磺酸盐在特定浓度下可以使界面张力降至10~(-3)mN/m。将各组分石油磺酸盐与Na2CO3复配,控制碱浓度范围0.6wt%~1.2wt%,各体系界面张力出现明显的下降。但是A、B石油磺酸盐弱碱复配体系界面活性依然较弱,在较宽的碱浓度范围内界面张力依然维持在10-1mN/m;C、D石油磺酸盐在较宽的碱浓度范围内可使界面张力维持在10~(-2)mN/m;E、F、G、H石油磺酸盐在较宽的碱浓度范围内可使界面张力维持在10~(-3)mN/m;其中当G石油磺酸盐浓度为0.05wt%,Na2CO3浓度为1.2wt%时,界面张力达到9.8×10-4mN/m;当H石油磺酸盐浓度为0.20wt%,Na2CO3浓度为0.8wt%时,界面张力达到8.7×10-4mN/m。8种石油磺酸盐弱碱复配体系都具有较好的稳定性,在90d内可以使界面张力维持在固定的数量级,而其中F、G、H石油磺酸盐在90d后依然可以维持在10~(-3)mN/m,综合上述,可以确定上述3种石油磺酸盐都与大庆二厂原油有较好的配伍性。


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