驱油用石油磺酸盐的合成与性能评价

以发烟硫酸为磺化剂进行磺化反应,制备了石油磺酸盐.通过对原料性质、反应时间、反应温度对产品性能影响的考察,筛选出最佳的实验原料及制备的工艺条件.研究表明,磺化反应条件选取温度为40℃、反应时间为60min时,可以得到性能优良的石油磺酸盐产品.以海洋混合减一线油、辽河减四线油为原料制得的石油磺酸盐产品,提纯后具有较好的表面张力和界面性质.     

驱油用石油磺酸盐的合成与性能评价

以发烟硫酸为磺化剂进行磺化反应,制备了石油磺酸盐.通过对原料性质、反应时间、反应温度对产品性能影响的考察,筛选出最佳的实验原料及制备的工艺条件.研究表明,磺化反应条件选取温度为40℃、反应时间为60min时,可以得到性能优良的石油磺酸盐产品.以海洋混合减一线油、辽河减四线油为原料制得的石油磺酸盐产品,提纯后具有较好的表面张力和界面性质.     

加料方式对磺化苯乙烯/丙烯酸共聚物阻垢性能的影响

利用不同的加料方法和不同加料顺序合成了聚苯乙烯／丙稀酸共聚物，并在吡啶中以发烟硫酸为磺化剂进行磺化制得磺化苯乙烯／丙烯酸(St／AA)共聚物。测定St／AA共聚物阻垢率的实验结果表明，部分滴加2种单体的混合物所得聚合物阻垢性能最好，最大阻垢率达98．5％。     

对苯二酚型磺化聚芳醚酮的合成与性能

以双(4-(对氟苯甲酰基)苯基)苯基氧化磷(FPPPO)和对苯二酚聚合制得对苯二酚型含磷聚芳醚酮(PAEK-H).用浓硫酸直接磺化PAEK-H,制得对苯二酚型磺化聚芳醚酮(SPAEK-H),并通过改变磺化时间来控制磺化度.利用红外光谱,核磁共振对SPAEK-H的结构进行了表征,用热重分析仪对其热性能进行了分析.通过计算得到了SPAEK-H的离子交换容量(IEC)和磺化度(DS)值,并对其力学性能进行了测试.     

CPE改性石油沥青的研究

介绍了氯化聚乙烯(CPE)与石油沥青的共混改性复合体系技术工艺。研究了材料体系中CPE含量与改性沥青材料各个技术性能指标之间的关系。用该材料体系制得的材料样品能够符合防水材料的现行产品标准，CPE是石油沥青有效的改性树脂之一。     

气相法制备石油磺酸盐的反应条件优化

测定了大港油田羊三木油区减二线油和减四线油的蜡、沥青质、芳烃含量,结果表明两者蜡和沥青质含量均较少,可不经处理用于磺化,其芳烃含量分别为42.4%或38.2%。以氮气抽提发烟硫酸而得稀释SO3气体作为磺化剂,得出减二线油直接磺化粗产品率比减四线高出12.3%,因而选用了减二线油进行合成。但要提高磺化产率,需进行复配优化处理,筛选大港减二线油与重烷基苯以6∶4进行复配,粗产品的收率达到90.3%。并在此基础上,以中和值、活性物含量、不磺化物含量和无机盐部分作为评价指标,对磺化反应影响因素进行了优化：反应温度50～55℃,反应时间5h,SO3气体平均浓度4.5g/L,稀释混合气流速为140L/h。经中和后无需分离直接得到了性能稳定的石油磺酸盐表面活性剂。     

杂萘联苯聚醚酮的非均相磺化改性及膜性能研究

为对影响磺化反应的因素进行研究,以氯仿为溶剂,发烟硫酸和浓硫酸的混合物为磺化剂,用非均相磺化法对杂萘联苯聚醚酮进行磺化改性,制备磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK),了解反应条件对磺化度的影响.制得SPPEK磺化度可在0.37~1.17调控.采用1H-NMR和红外光谱对SPPEK的结构进行表征.以NMP为溶剂,制备均质膜.研究膜的含水率和溶胀率与磺化度和温度的关系,SPPEK膜的含水率为11.2%~52.4%,溶胀率为2.4%~17.3%.磺化度高于0.68的SPPEK膜的质子传导率大于0.01S/cm.     

磺化MCM-41介孔固体酸的合成、表征及其催化乙酰丙酸乙酯化性能

以硅酸乙酯为硅源、十六烷基溴化铵为模板剂,室温常压下便捷地合成了MCM-41介孔分子筛,进而以硫酸为磺化剂,不同水热条件下制得系列磺化介孔固体酸MCM-41-SO3H.利用TG、XRD、FT-IR、TEM-EDX等手段对所得材料进行了表征.采用碱滴定法测定其酸密度,并且以乙酰丙酸乙酯化反应为探针反应,评价其催化性能.结果表明,尽管水热磺化处理在一定程度上降低了MCM-41的介孔规整性,所制备的MCM-41-SO3H介孔固体酸仍较好地保持了MCM-41的介孔结构;水热时间和温度影响其酸密度,进而影响催化活性,其中磺化温度180℃、磺化时间21h制得的催化剂活性最高,乙酰丙酸转化率达到74.4%,并显示出较好的循环稳定性能.     

工业化生产石油磺酸盐的性能评价

根据同宗同源、相似相溶特性,并且为保证石油磺酸盐表面活性剂中活性物的浓度满足要求,因此选用大庆炼化公司自产的富含芳烃石油馏份油作为原料;利用现有的中试装置;选用气态三氧化硫作为磺化剂,经干燥的工业风稀释后进入膜式磺化反应器。最终生产出的石油磺酸盐表面活性剂产品的界面张力≤10-3mN/m,稳定性达到三个月,其它性能指标也均能达到油田的要求。     

磺化沥青的原料组成及工艺条件的优化

采用发烟硫酸为磺化剂考察了原料沥青的化学组成、溶剂的化学组成及磺化剂用量对磺化沥青产品性能的研究。研究结果表明，沥青的化学组成是影响产品性能的重要因素。另外，溶剂的化学组成影响了沥青－溶剂体系的状态，进而影响了磺化产品的性能。     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

羧甲基化的非离子型表面活性剂与石油磺酸盐的复配试验

对羧甲基化的非离子型表面活性剂进行了应用研究.考察了这种非离子- 阴离子两性活性剂的耐盐能力和界面张力,研究了其与石油磺酸盐复配的性能.试验表明,这种两性活性剂与石油磺酸盐复配,不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能,而且由于存在界面张力协同效应,不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低,适合于高矿化度地层驱油.此外还进行了高矿化度条件下的模拟驱油试验,取得好的效果.     

三次采油用石油磺酸盐的合成

碱,表面活性剂,聚合物三元复合驱油体系是一种最有前途的三次采油方法.本文旨在综述国内外石油磺酸盐合成状况的基础上,探讨原料路线与合成方法及合成条件的选择及其相互关系,以及它们对石油磺酸盐性能的影响.     

石油磺酸盐驱油体系微乳液的形成及增溶特性研究

大庆油田北二西区块进行的三元复合驱矿场试验是我国首个使用石油磺酸盐弱碱体系为主段塞提高石油采收率的工业化大规模矿场注采试验,对该采出液进行了系统研究,发现油水分离后的所谓透明游离水具有溶油活性,进一步的实验表明是一种以低浓度石油磺酸盐表面活性剂为乳化剂的微乳液。实验揭示了这种O/W型乳状液的基本组成和微观结构,分析了微乳液的形成和稳定机理,为严重乳化的三元复合驱采出液的油水分离提出了新思路。     

石油磺酸盐与聚丙烯酰胺的配伍性研究

用相态实验方法研究了助剂ＮＰＣ－７、环烷基油和石蜡基油等对石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ与部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）配伍性的影响,并初步考察了体系与原油间界面张力的变化情况。实验结果表明,助剂ＮＰＣ－７和环烷基油可以有效地改善石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ和ＨＰＡＭ的配伍性,但与环烷基油的加入量有关。环烷基油对体系与原油间界面张力的影响不大,而助剂ＮＰＣ－７使体系与原油间的界面张力提高了约一个数量级     

影响油田采出液油水界面膜稳定性因素的研究

油田三次采油中二元复合驱(一般是石油磺酸盐和聚丙烯酰胺)技术的使用,在提高采出液中含油量的同时,也使油井采出液的破乳脱水变得复杂,而破乳脱水的效率与油水界面膜的稳定性密切相关,探索影响油水界面膜稳定性的因素对于三次采油生产中的破乳脱水具有重要理论指导意义.本文中利用Langmuir技术研究了油相中的石油磺酸盐以及水相中的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、pH值、无机盐对油水界面膜稳定性的影响.结果表明,随着油相中石油磺酸盐浓度的增大,界面膜稳定性增大;水相中部分水解HPAM在较高浓度时,界面膜稳定性下降,进一步升高浓度,界面膜稳定性不变;而水相的pH值偏高或偏低以及无机盐的存在都会使界面膜的稳定性增大.     

黑液体系的药耗研究

黑液体系是由碱法造纸黑液（Ｂ）、石油磺酸盐（ＰＳ）和聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）组成的复合体系。黑液中的碱与地层岩石接触时发生溶蚀作用及离子交换、矿物转换等,易造成碱耗,其中的石油磺酸盐和聚丙烯酰胺则可通过吸附作用而损耗。用药耗等值图法研究了黑液体系的三种成分与岩石接触过程中损耗量的大小、产生损耗的原因及减小损耗的方法,同时对黑液体系的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化情况进行了研究。结果表明,黑液体系的碱耗主要与碱和岩石的作用、聚丙烯酰胺的水解相关;石油磺酸盐损耗主要与岩石表面的吸附相关;黑液体系粘度变化则与聚丙烯酰胺的吸附和水解相关。另外,黑液体系中优化驱油配方（２３配方）的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化率都低于文献值,说明该配方的药耗符合驱油要求     

石油磺酸盐对微生物生长及除油性能的影响

研究了两种石油磺酸盐（PS）对三株划界假单胞菌的生长影响,并比较分析了其对原油降解的影响,通过红外光谱图的特征吸收确定了PS样品的基本结构。结果表明,由于结构差异,两种样品对微生物的影响差异显著。5mg/L 的PS-B即能完全抑制细菌生长,而在50mg/L 的PS-A中细菌也能生长。以原油为底物时,随PS浓度(质量浓度)增加,因部分PS进入了油相而降低了水相中PS的浓度(质量浓度),导致微生物生长量下降的趋势要比以蔗糖为底物时缓慢一些。当PSA分别小于30mg/L（对菌DY-A）、20mg/L（对菌H）和15mg/L（对菌I）时,随着培养液中PS-A浓度逐步增加,5d后除油率分别从55.4％增加到74.2％,48.3％增加到59.5％,43.1％增加到49.4％;当PS-B小于10mg/L时,原油也有一定程度的降解,此过程中发现细菌的生长量与原油 降解率两者变化趋势并不一致。5mg/L的PS-A能提高脱氢酶的活性。     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。