文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
三次采油用表面活性剂的合成及其界面性能的研究
姓名:李志刚
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:李宗石
20020601
摘要目前三次采油用表面活性剂中大部分都含有烷基苯磺酸盐,所以,研究这类表而活性剂的结构与性能的关系,对驱油机理的理论研究将具有重大意义。本文以一定链长的脂肪酸为原料,经酰氯化反应生成酰氯,与苯酰基化得到烷苯酮。烷苯酮与格氏试剂反应合成的叔醇经还原,生成苯环在中间位置的烷基苯,将其磺化,中和可得到具有单一结构的苯环在碳链上任意位置的直链烷基苯磺酸盐。使用合理的提纯方法,产品可达到%以上的纯度。叔醇的还原使用了氢碘酸还原的改良方法,反应条件温和,副反应少,产品纯度高。通过对表面活性剂的提纯研究表明:本文所合成的表面活性剂两相滴定法和液相色谱分析,纯度均在%以上,通过”舜藕蚆橹ち瞬返慕峁购头肿恿俊V屑涮的纯度和结构分别以和/进行了分析。研究了,.十八碳烷基苯磺酸盐异构体与大庆采油二厂、四厂及胜利油原油间的界面张力特性。分别讨论了四种表面活性剂同三种原油间界面张力最小值及动态值的浓度和碱度特性,并对不同表面活性对同一种油和同一表面活性对不同原油的界面活性进行了比较。对一些现象给出了解释。还研究了上述四种表面活性剂与癸烷、十二烷、十四烷的界面张力特性。也分别讨论了各自问界面张力最小值及动态值的浓度、碱度特性。并对不同表面活性剂对同一种烷烃和同一表面活性剂对不同烷烃的界面活性进行了比较。并对一些烷烃和原油问界面现象的不同给出了解释。关键词:酰化;傅克反应:格式试剂;磺化;两相滴定;界面张力大连理工大学硕士学位论文
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第一章绪论随着人类工业化进程的不断深入,世界人口的不断增加,人类赖以生存的能源臼趋紧张。素有“工业血液”之称的石油是目自口所使用的最主要一种能源,石油的消耗在总能源中所占的比例逐年增加,且消费量以每年%的速度增长。虽然现在正大力丌发一些新能源,例如:核能和太阳能等,但石油在工业社会中的重要地位仍是无法取代的,在几十年内仍将保持其优势作用。作为一种非再生的化石能源,石油采收率不仅是石油工业界,而且是整个工业界普遍关心的问题。由于石油是一种流体矿藏,从而带来独特的开采方式,在各种矿物中,石油的采收率是比较低的。在目前条件下,当一个油藏停止开采时,油藏中仍然钱留着大量石油,而采出油量仅占其中较少的一部分。如何把遗留在油藏中的石油经济有效地开采出来,已愈来愈受到人们的广泛关注。在最理想的储层中,传统的一次采油和二次采油,一般只能采出原油原始地质储量的%。如果地层条件不理想,一次和二次采油后,甚至还有%或吏多残留在地下,根据我国十三个主要油区的筛选研究和潜力分析的结果表明,全国可以应用聚合物驱、表面活性剂驱、%。所以必需采用三次采油技术。三次采油方法主要有热力驱纾赫羝、混相驱纾憾趸蓟煜嗲、化学混相驱纾杭钋,八十年代中期又发展出将两种或三种化学驱方法结合起来的复合驱技术,形成化学驱技术的主要趋势。我国油田多为陆相沉积,原油性质和油层条件均较复杂,根据我国石油部门的研究,认为适合化学驱的储量占重要比例,所以化学驱成为我国三次采油的主要发展方向。化学驱中的表面活性剂驱油是最有效的三次采油方法之一,将之与碱或聚合物结合起来能从轻质油藏中采出大量原油,其中大部分是其它方法无法开采的。目前,在表面活性剂驱油中研究和使用比较多的是石油磺酸盐,因其具有较好的降低油水界面张力的能力,且来源较广、价格较低而在三次采油中占有极其重要的地位。该表面活性剂的特点是原料成分复杂,产品当量分布宽,从而在应用时可导致严重的色谱分离效应。另外,产品的组成和性能不稳定,有时不得不在现场对每批产品进行配方调整。在当前的油价下,还需考虑表面活性剂的经济性。所以急需研究高效、廉价的驱油剂以降低驱油成本。大连理工大学硕士学位论文
现在,国内己投入大量的人力和物力来进行三次采油用表面活性剂合成工作和应用性能的研究,大庆油田已从国外引进了一种石油磺酸盐,并己应用到矿场试验中。但使用表面活性剂驱油,注入费用高,技术复杂,生产见效晚,风险性较大。更需要理论研究为实际应用提供技术支持。为了从机理上研究表面活性剂驱油,合成纯的表面活性剂是非常必要的,现在比较常用有烷基磺酸盐、烷基硫酸盐等,这些表面活性剂的纯样比较容易获得,而在各行业普遍使用的烷基苯磺酸盐,则很少用做理论工作的研究,主要原因是该类表面活性剂的纯样不容易制备。目前,三次采油用表面活性剂中大部分都含有烷基苯磺酸盐,所以,研究这类表面活性剂的结构与性能的关系,对驱油机理的理论研究将具有重大意义。本论文的主要内容是