烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂的合成研究

论文摘要

目前大庆油田用于三元复合驱的表面活性剂体系为美国产的ORS-41,它的活性组分主要是烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂,是一种专用表面活性剂体系。大庆油田经数年来的室内研究和矿场先导性实验研究表明,美国产的ORS-41是用于大庆油田三元复合驱效果最好的表面活性剂体系之一。目前国内生产的表面活性剂种类已达到1000多种,但主要用于轻纺、日化、造纸、食品、医药等领域,而用于三次采油方面的表面活性剂品种极少,且使用效果也很不理想。本文研究通过烷基苯磺酸盐组成的正确设计,确定了磺酸盐的当量范围和烷基碳数组成和分布;通过对烷基化条件控制,设计合成了不同碳数的直链烷基苯及烷基二甲苯,并用于制备了相应的烷基苯磺酸盐;研制出了新型的烯烃叠合络和催化剂,采用C9,C12支链烯烃叠合工艺合成了更高碳数的支链烯烃,并进一步合成出相应的烷基苯和烷基二甲苯;以SO3为磺化剂,通过对磺化条件的选择和控制,采用已知组成的烷基苯混合物进行膜式磺反应,使合成工艺得以简化;所得磺酸盐组成确定并且可控,最终配方可与大庆原油形成超低界面张力,达到10-3～10-4mN/m数量级,且稳定性良好;以合成的烷基苯磺酸盐为主体形成了三元复合驱配方,室内驱油模拟实验表明,按照大庆研究院对复合驱体系活性剂的评价方法,在天然岩芯上的驱油效率在20%以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂发展过程
• 1.2 烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂作用机理
• 1.2.1 表面活性剂提高采收率的机理
• 1.2.2 驱油用表面活性剂提高采收率的机理
• 1.2.3 烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂提高采收率机理
• 1.3 烷基苯磺酸盐的合成技术概况
• 1.3.1 烷基苯的合成
• 1.3.2 烷基苯的磺化
• 1.3.3 烷基苯磺酸的中和
• 1.4 本课题的目的和意义
• 第二章 烷基苯合成研究
• 2.1 烷基化试剂选择与制备
• 2.1.1 实验药品与仪器
• 2.1.2 烷基化试剂选择
• 2.1.3 支链烯烃叠合研究
• 2.2 烷基苯合成研究
• 2.2.1 实验原料与仪器
• 2.2.2 烷基苯合成
• 第三章 烷基苯磺酸盐合成研究
• 3.1 实验药品与仪器
• 3.1.1 实验药品
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 烷基苯磺化
• 3.3 烷基苯磺酸的中和
• 3.4 界面张力测定
• 3.4.1 不加异丙醇中和的烷基苯磺酸盐与原油的界面张力
• 3.4.2 加异丙醇中和的烷基苯磺酸盐与原油的界面张力
• 第四章 合成烷基苯磺酸盐的界面张力评价和吸附特性
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂及仪器
• 4.1.2 吸附量测定方法
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 SaH 系列界面张力性能评价
• 4.2.2 改进系列复配体系界面张力研究
• 4.2.3 活性剂27 系列对体系界面张力影响
• 4.2.4 表面活性剂在油砂上吸附的影响
• 第五章 驱油效果评价
• 5.1 实验条件与程序
• 5.1.1 实验条件
• 5.1.2 实验程序
• 5.2 实验方案
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 均质岩心上的驱油效率评价
• 5.3.2 人造非均质物理模型上的驱油效率评价
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要