降膜式磺化工艺合成驱油用石油磺酸盐的研究

以高芳烃的中海绥中低凝环烷基减压馏分油为原料，以三氧化硫为磺化剂，采用降管膜式反串器合成出了收率高达53．7％、有效物含量高达80％的石油磺酸盐（NPS）。SO3体积分数为4．2％、SO3与原料油中芳烃的物质的量之比为1．2、温度为30℃、稀释剂与原料油的质量稀释比为1．25是合成的较佳工艺条件。NPS具有较好的表（界）面活性，在较低的质量分数下表面张力为31．3mN／m，与盐或醇复配后，可达到10^-3～10^-4mN／m的超低界面张力。NPS作驱油剂具有很好的应用前景。     

二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐-碱-桩西原油的动态界面张力研究

以壬基酚生产过程中的副产物二壬基酚为原料,合成了氧丙烯平均链节数为5.01的二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐(DNPPS).界面张力测定表明:DNPPS/桩西稠油的动态界面张力平衡值为0.13mN/m,比以壬基酚为原料合成的具有相似氧乙烯链节的其他非离子-阴离子表面活性剂动态平衡界面张力都低.为进一步降低DNPPS/桩西稠油的界面张力,将DNPPS与碳酸钠进行了复配.发现当体系中Na2CO3与DNPPS质量比为10∶1左右时,二者之间有明显的协同效应;在Na2CO3质量分数为0.1%的复配体系中添加质量分数为0.005%～0.010%的DNPPS,可使界面张力降低到10-4mN/m以下.研究对稠油化学驱有指导意义,也为二壬基酚的应用提供了新途径.     

棕榈酸二甘醇酰胺的合成及其降低原油/水界面张力的性质

以四氢呋喃为溶剂,在氧化镁存在下,用棕榈酰氯与二甘醇胺反应合成了棕榈酸二甘醇酰胺,产率可达95%。产品经红外光谱,质谱和核磁表征,证实为目标产物。棕榈酸二甘醇酰胺具有优良的表面活性和耐盐性,45℃下临界胶束浓度为1.48×10-5mol/L,γcmc为29.7 mN/m,在水/空气界面的饱和吸附量达到4.0×10-10mol/cm2,当浓度为0.5 mmol/L时在质量浓度高达1 800mg/L的Ca+2水溶液中不沉淀。将棕榈酸二甘醇酰胺作为主表面活性剂,通过与两性表面活性剂复配,45℃下能在总表面活性剂质量分数为0.05%～0.5%的范围内将大庆原油/地层水的平衡界面张力降到10-3mN/m数量级,无需添加任何碱、中性电解质或助表面活性剂。     

新型三联季铵盐表面活性剂的合成

合成一种三聚阳离子表面活性剂--三(2-氯化十二烷基二甲铵基乙基)胺(TCDAEA).以三乙醇胺、氯化亚砜为原料,经分子内亲核取代合成(中间体三(2-氯乙基)胺(TCEA);再以(2-TCEA)与N,N-二甲基十二烷基叔胺(12DMA)经季铵化反应合成TCDAEA.实验考察了催化剂质量分数、反应温度、反应时间、溶剂质量分数、(12DMA)与(TCEA)物质的量比等因素对产品产率的影响.结果表明:当氢氧化钾质量分数为0.3%、n12DMA:nTCEA=3.9、溶剂质量分数为20%、反应温度为80 ℃、反应时间为6 h时,产品收率可达96.6%.在25 ℃、临界胶束浓度为4.2×10-4 mol/L时,产品溶液的表面张力降低至25.2 mN/m.并用FT-IR方法对中间体(TCEA)和产物TCDAEA进行了结构表征.     

十二烷基酚两性表面活性剂合成与性能测定

以氯醇醚为核心,与环氧氯丙烷、N,N-二甲基—1,3-丙二胺、二乙醇胺综合反应合成新型十二烷基酚两性表面活性剂,对目标产物进行结构表征及性能测定。结果表明,新合成的表面活性剂具有十二烷基酚两性型表面活性剂红外光谱结构特征,具有良好的表面性能、界面性能、热稳定性能和驱油性能,临界胶束浓度值为1.58×10-3 mol/L,临界表面张力γcmc值为28.39mN/m,与原油的最低界面张力为1.5×10-3 mN/m,85℃温度环境下能较长时间与原油保持10-3 mN/m以下的超低界面张力,无论是在强碱、弱碱驱油体系下均能提高原油采收率20%以上。     

磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以2-氯乙基磺酸钠、1, 3-丙二胺、环氧氯丙烷等为原料,经取代、开环反应合成了一种磺酸盐型阴离子双子表面活性剂:N, N-二(3-氯-2-羟基丙烷-N-十六烷基仲胺)丙二胺二乙基磺酸钠(GAS-316). 通过控制变量,优化了GAS-316的合成条件;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对GAS-316进行结构表征,并评价其表面/界面性能. 结果表明:GAS-316的临界胶束浓度(C_CMC)为0.27 mmol/L,其表面张力γ_CMC为19.64 mN/m,具备优秀的表面活性;质量分数为0.5%的GAS-316溶液在45 ℃时,20 min内可将油水界面张力降至5.25×10-2 mN/m(低界面张力级别),拥有较好的界面活性.     

辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及评价

研究了以聚磷酸(PPA)为磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成条件,考察了酸醇物质的量比n(PPA)∶n(OP-4)、酯化温度、酯化时间、水解量、水解温度以及水解时间6种因素对单酯收率的影响,确定了聚磷酸作磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的理想合成条件:n(PPA)∶n(OP-4)=1.6;酯化温度110～120℃;酯化时间6～8h;水解量5%;水解温度120℃;水解时间2.5～3.5h.合成出的产品均为单酯,且质量分数在93%以上.使用环己烷等作溶剂对单酯收率影响不大.OPP-4/桩西原油体系界面张力在质量分数为10%的NaCl存在的情况下达到8.970×10-3mN/m.OPP-4质量分数为0.25%时,起泡体积为473mL,析液半衰期长达5.217min.     

喹啉对FCC汽油选择性加氢脱硫的影响

在原料油中加入喹啉,以Co/Mo物质的量比为0.6的CoMo-Al2O3作为催化剂,考察了喹啉对模型汽油选择性加氢性能的影响.结果表明:与不含喹啉的原料油相比,在相同脱硫率条件下,烯烃饱和率显著降低,加氢脱硫选择性大幅度提高;并且随着喹啉含量增加,脱硫率和烯烃饱和率降低.喹啉质量分数为1 500×10-6时,脱硫率相对较高,正辛烯不饱和率相对较低.对反应条件进行了优化,结果表明:原料油中喹啉质量分数1 500×10-6时,催化剂在温度为295℃、压力为1.6MPa、空速为2 h-1时选择性加氢性能较好,脱硫率在80%左右,正辛烯不饱和率达到23%.     

MCM-41固载超强酸SO42-/ZrO2(Ⅱ)催化合成二芳基乙烷的研究

研究了以MCM-41固载超强酸SO2-4/ZrO2(Ⅱ)催化合成二芳基乙烷(即1-苯基-1-二甲苯基乙烷),考察了影响反应的因素.结果表明,该催化剂具有催化性能高、性能稳定、且连续催化活性基本保持不变的优点.最佳实验条件为:苯乙烯与二甲苯之比为1:7.5,催化剂用量为3%(总投料质量分数),反应时间为3 h,反应温度为回流温度,产率可达97%.     

去除水体中F~-和SO_4~(2-)的吸附材料

选择火山渣、骨炭、粉煤灰和锰砂为吸附材料,考察其去除水体中F-和SO2-4的性能,并将火山渣和骨炭进行改性,研究其改性后的动力学规律.结果表明:火山渣和骨炭对F-的吸附量分别为0.092,0.041mg/g,对SO2-4的吸附量分别为5.72,3.99mg/g;粉煤灰和锰砂对F-的吸附量均低于0.020mg/g,均未吸附SO2-4;Al2(SO4)3可作为改性剂;经质量分数为10%的Al2(SO4)3联合热改性后火山渣对F-的最大吸附量为0.099mg/g;经质量分数为10%的Al2(SO4)3化学改性后火山渣对SO2-4的最大吸附量为5.93mg/g;二者动力学吸附规律均符合准二级方程.