發(fā)布時(shí)間：2018-06-29 23:33

  本文選題：無機(jī)鹽 + 陰離子表面活性劑　； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：陰離子表面活性劑在三次采油中起著重要作用,其驅(qū)油原理之一是能定向吸附于油水界面,降低油水界面張力。由于陰離子表面活性劑在水溶液中解離后活性部分帶負(fù)電荷,地層中的礦物離子如Na~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)會(huì)對(duì)其界面活性產(chǎn)生較大影響。開展無機(jī)鹽對(duì)其油水界面聚集行為影響的研究,對(duì)理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和耐鹽機(jī)理有一定幫助。鑒于此,本論文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,探究陰離子表面活性劑由溶液相遷移至油水界面的動(dòng)力學(xué)過程,研究無機(jī)鹽對(duì)該聚集過程的影響,并進(jìn)一步考察無機(jī)鹽對(duì)吸附在油水界面的表面活性劑界面性質(zhì)的影響。由于對(duì)表面活性劑從溶液相遷移至油水界面的研究處于探索階段,因此對(duì)該模型的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。模擬結(jié)果表明,十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)和十二烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉(AEC)油水界面處的界面活性由高到低的順序?yàn)?AESAECSDBSSDS,該結(jié)果與文獻(xiàn)中報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致,證明了初始模型的合理性。界面聚集過程的研究結(jié)果表明,Mg~(2+)濃度對(duì)SDBS的影響大于Na~+濃度的影響;Ca~(2+)對(duì)AES和SDBS界面活性的影響比Mg~(2+)對(duì)其界面活性的影響更大;AES耐鹽性能優(yōu)于SDBS。界面性質(zhì)的研究結(jié)果表明,鹽離子對(duì)界面處AES分子構(gòu)型、界面雙電層、極性頭周圍的水化層、鹽離子與極性頭相結(jié)合的傾向性等性質(zhì)均有影響;理論評(píng)價(jià)無機(jī)鹽對(duì)AES界面性質(zhì)的影響順序?yàn)?Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+,該結(jié)果與文獻(xiàn)中報(bào)道的無機(jī)鹽對(duì)AES界面活性的影響規(guī)律一致;此外,當(dāng)體系中Ca~(2+)濃度偏高時(shí),Ca~(2+)與AES極性頭相結(jié)合形成溶解度偏低的鈣鹽,進(jìn)而使得AES親水性降低,分子構(gòu)型改變?yōu)檎w平鋪在油水界面。
[Abstract]:Anionic surfactants play an important role in tertiary oil recovery. One of the oil displacement principles is that they can be adsorbed on the oil-water interface and reduce the oil-water interfacial tension. Because the active part of anionic surfactants is negatively charged after dissociation in aqueous solution, mineral ions such as Na ~ (2), mg ~ (2) and Ca ~ (2) have a great influence on the interfacial activity of anionic surfactants. The study on the effect of inorganic salt on the aggregation behavior of oil-water interface is helpful to understand the experimental phenomenon and salt tolerance mechanism. In this paper, molecular dynamics simulation was used to study the kinetic process of the migration of anionic surfactants from solution phase to oil-water interface, and the effect of inorganic salts on the aggregation process was studied. The effect of inorganic salts on the interfacial properties of surfactants adsorbed on the oil-water interface was also investigated. The rationality of the model is verified because the study of surfactant migration from solution phase to oil-water interface is in the exploratory stage. The simulation results show that, The interfacial activity of sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS), sodium dodecyl polyoxyethylene ether sulfate (AES) and sodium dodecyl polyoxyethylene ether carboxylate (AEC) at the oil-water interface is in the order of: AESAECSDBSSDSs. The experimental results reported are consistent. The rationality of the initial model is proved. The results of interfacial aggregation show that the effect of Mg2 concentration on SDBs is greater than that of Na2 concentration on the interfacial activity of AES and SDBs. The salt tolerance of AES is better than that of Mg2. The results show that salt ions have influence on the structure of AES at the interface, the double electric layer at the interface, the hydration layer around the polarity head, and the tendency of the combination of salt ion and polar head. The order of influence of inorganic salts on the interface properties of AES is: 1 Ca ~ (2) mg ~ (2) Na ~ (2) Na ~ (2), which is consistent with the law of influence of inorganic salts on the interface activity of AES. When the concentration of Ca2 in the system is on the high side, the Ca ~ (2) is combined with the polar head of AES to form calcium salt with low solubility, which leads to the decrease of the hydrophilicity of AES and the change of molecular configuration to a whole flat surface at the oil-water interface.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE357.46

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