發(fā)布時間：2017-06-14 00:02

  本文關鍵詞：接枝改性氟硅原油破乳劑的合成及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類社會的不斷發(fā)展,石油在政治經濟生活中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。人們采取了很多措施來提高原油采收率,這使得原油乳狀液越來越穩(wěn)定,原油破乳愈加困難。目前人們主要致力于聚醚改性硅油破乳劑的研究,卻鮮有學者將長鏈烷基丙烯酸酯和含氟單體接入到聚醚改性硅油中,并對其溶液性質及破乳性能進行研究。本課題基于原油乳狀液破乳難狀況,制備出適用于多種原油體系的高效、清潔破乳劑。首先以聚醚(FB1000)為親水單體,含氫硅油(PHM S)和長鏈烷基酯(丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯)為疏水單體,以氯鉑酸為催化劑,在反應溫度95℃、反應時間7 h下,制備出兩親性接枝狀表面活性劑(PEH、PES)。利用傅里葉紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H-NMR)對產物的結構進行表征；探討其在水溶液中膠束的尺寸及分布；分析了疏水基團和含量對表面活性劑最低表面張力(Ycmc)和臨界膠束濃度(CMC)的影響；并對表面活性劑溶液的吸附現(xiàn)象及其在溶液中的聚集行為進行研究。結果表明：該反應得到了預期結構的產物；隨著長鏈烷基酯的增加,聚合物PEH膠束平均粒徑從100.5 nm增至242.9 nm, PES從152.6 nm增至329.1 nm,粒度分散系數(shù)均呈增大趨勢；聚合物PEH和PES的Ycmc和CMC均先減小后增大,其中PEH4的γCMC最低可達22.08 mN/m,CMC可低至0.458 g/L;PES3的Ycmc和CMC分別低至21.84 mN/m和0.447 g/L；聚合物PEH及PES分子在表面的吸附量(Γ)均先增加后減小,吸附平均面積(A)呈相反趨勢；聚合物PEH及PES的臨界締合濃度(CAC)與CMC變化趨勢相似。然后分別制備了系列全氟丁基乙基丙烯酸酯(TEAc-4)、聚醚改性硅油的表面活性劑(PEFB)和全氟己基乙基丙烯酸酯(TEAc-6)、聚醚改性硅油的表面活性劑(PEFH)。利用上述表征手段對聚合物的結構及溶液性能進行測試。結果表明：該反應得到了預期結構的產物；聚合物的平均粒徑隨含氟單體增加而增大,聚合物PEFB膠束的膠束粒徑從71.2 nm增至282.5 nm, PEFH從63.86 nm增至162.2 nm；聚合物PEFB和PEFH的Ycmc和CMC先減小后升高,其中PEFB3的CMC和Ycmc分別低至0.373 g/L和21.40 mN/m, PEFH3的CMC和Ycmc分別低至21.26 mN/m和0.355g/L;聚合物PEFB及PEFH溶液的r先增大后減小,A與之相反,CAC的變化趨勢與CMC類似。經氟改性后聚合物具有更高的表面活性。最后采用瓶試法探究了上述表面活性劑對河莊坪和定邊原油乳狀液破乳效果的影響,并對復配后破乳劑濃度、溫度、pH值和礦化度的破乳性能進行評價。結果表明：上述制備聚合物對原油均有一定的破乳效果,其中PEFB3破乳劑對兩種原油破乳率可達62%和56%。復配后原油乳狀液破乳率大幅提高,當PEFB2:L61=2:1時,河莊坪原油破乳率可達85%,定邊原油破乳率達83%；三元復配破乳劑PEFB2-L61-M(PEFB2:L61:M=4:2:1)對兩種原油破乳率高達98%和95%。另外對破乳劑PEFB2-L61-M進行性能評價,發(fā)現(xiàn)破乳劑PEFB2-L61-M對兩種原油均具有良好的破乳性和一定的耐酸堿、耐鹽性,適用范圍較廣。
【關鍵詞】：接枝 氟硅表面活性劑 臨界膠束濃度 表面張力 破乳性
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE624.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 原油乳狀液13-16
• 1.2.1 影響乳狀液類型的因素13-14
• 1.2.2 乳狀液的穩(wěn)定機理14-15
• 1.2.3 影響乳狀液穩(wěn)定性的因素15-16
• 1.3 乳狀液的破乳16-19
• 1.3.1 乳狀液的破乳機理16-17
• 1.3.2 常用破乳方法17-18
• 1.3.3 破乳劑的種類18-19
• 1.4 破乳劑的發(fā)展歷程19-20
• 1.5 新型原油破乳劑研究方法20-23
• 1.5.1 原油破乳劑的改性20-21
• 1.5.2 影響破乳劑效果的因素21-22
• 1.5.3 高性能特種表面活性破乳劑22-23
• 1.6 本課題研究背景及內容23-24
• 2 長鏈烷基酯、聚醚共改性硅油的制備及溶液性質24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 實驗部分24-27
• 2.2.1 實驗原料及儀器24-25
• 2.2.2 實驗合成方法25-26
• 2.2.3 結構性能檢測26-27
• 2.3 結果與討論27-38
• 2.3.1 合成工藝參數(shù)的確定27-29
• 2.3.2 聚合物紅外檢測29-30
• 2.3.3 聚合物核磁共振氫譜30-32
• 2.3.4 聚合物膠束尺寸32-33
• 2.3.5 聚合物表面張力33-34
• 2.3.6 聚合物表面吸附34-36
• 2.3.7 聚合物聚集行為36-38
• 2.4 本章小結38-40
• 3 含氟單體、聚醚共改性硅油的制備及溶液性質40-53
• 3.1 引言40
• 3.2 實驗部分40-43
• 3.2.1 實驗原料及儀器40-41
• 3.2.2 聚合物合成方法41-42
• 3.2.3 結構性能檢測42-43
• 3.3 結果與討論43-51
• 3.3.1 聚合物紅外檢測43-44
• 3.3.2 聚合物核磁氫譜44-45
• 3.3.3 聚合物膠束尺寸45-47
• 3.3.4 聚合物表面張力47-48
• 3.3.5 聚合物表面吸附48-49
• 3.3.6 聚合物聚集行為49-51
• 3.4 本章小結51-53
• 4. 氟/硅非離子表面活性劑破乳性能研究53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 原油油質及含水量測試53-54
• 4.2.1 油質分析53
• 4.2.2 原油含水量測試53-54
• 4.3 原油乳狀液的配制及類型54-55
• 4.3.1 原油乳狀液的配制54
• 4.3.2 原油乳狀液類型54-55
• 4.4 原油破乳測試方法55
• 4.5 破乳性能檢測55-65
• 4.5.1 單劑的破乳脫水率55-59
• 4.5.2 單劑與小分子表面活性劑二元復配59-63
• 4.5.3 破乳劑的三元復配63-65
• 4.6 破乳性能評價65-67
• 4.6.1 濃度對破乳性能的影響65
• 4.6.2 溫度對破乳性能影響65-66
• 4.6.3 pH值對破乳性能影響66
• 4.6.4 礦化度對破乳性能影響66-67
• 4.7 本章小結67-68
• 5. 結論與展望68-69
• 5.1 結論68
• 5.2 本文創(chuàng)新點68
• 5.3 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-75
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄75-76

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  本文關鍵詞：接枝改性氟硅原油破乳劑的合成及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：447910