原油乳状液的稳定性及Dendrimer聚醚破乳剂的合成研究

论文摘要

随着工业的迅速发展,世界对石油的需求量越来越大。提高石油采收率,充分利用有限的石油资源具有特别重要的意义。本课题的主要研究目标就是针对三次采油的原油乳化体系,研究了常用驱油剂功能型聚合物、碱、表面活性剂单剂对原油乳状液稳定性和油水分离的影响以及相互之间的协同效应;针对三次采油的原油乳状液的特点以及破乳剂发展趋势,合成一系列具有高度分支结构的Dendrimer型聚醚破乳剂;研究了此系列聚醚破乳剂的结构与性能的关系。实验利用核磁共振（NMR）以及红外光谱对合成破乳剂及起始剂进行了结构分析;应用瓶试法系统的研究了聚合物、碱、表面活性剂结构和浓度对原油乳状液的稳定性的影响规律;考察了破乳剂起始剂代数、起始剂含量、环氧乙烷环氧丙烷嵌段比例对破乳剂脱水性能的影响;采用单滴法研究了系列破乳剂对降低界面膜强度性能、测定系列破乳剂的浊点、亲水亲油平衡值（HLB）值,进一步讨论了破乳剂结构与性能的关系。本实验研究得出以下结论:（1）聚合物、碱、表面活性剂对原油乳化体系的形成和稳定起到了明显的促进作用,随着浓度的增大对原油乳状液破乳抑制作用增强;（2）聚合物中的烷基疏水链在抑制破乳时起关键作用,疏水单体含量越高疏水作用越强,造成的空间障碍越大,对原油乳状液破乳的抑制作用越大;（3）直链表面活性剂,随着碳链的增长,对原油乳状液的稳定性增加;对于双子表面活性剂明显比普通单基表面活性剂具有更强的稳定作用;（4）以具有Dendrimer结构的聚酰胺-胺为起始剂合成的系列聚醚破乳剂,都具有较好的破乳清水性能;（5）随着起始剂含量的降低,破乳剂分子量增大,破乳剂脱水性能提高;随着起始剂代数的增加,聚醚破乳剂分支数增多,破乳剂脱水性能提高;环氧乙烷环氧丙烷嵌段比例在3:7～1:4之间,聚醚破乳脱水效果较好,m（EO）/m（PO）值为1:3时脱水效果最佳。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 原油乳液的形成
• 1.3 原油乳状液的稳定性
• 1.3.1 界面膜
• 1.3.2 沥青质和胶质
• 1.3.3 油水界面张力
• 1.3.4 连续相粘度
• 1.3.5 矿化度
• 1.4 乳状液的破坏
• 1.4.1 原油破乳的方法
• 1.4.2 破乳机理
• 1.5 破乳剂的研究现状
• 1.5.1 破乳剂的发展
• 1.5.2 理想破乳剂必须具备的条件
• 1.5.3 破乳剂的发展趋势
• 1.6 破乳剂的研制
• 1.6.1 聚醚破乳剂结构、用量对破乳剂性能的影响
• 1.6.2 支化型聚醚破乳剂研究
• 1.6.3 聚醚破乳剂的特点
• 1.6.4 树状大分子的研究
• 1.6.5 树枝状大分子结构特点
• 1.6.6 聚酰胺-胺的功能化
• 1.7 本课题的工作内容和意义
• 第2章 原油乳状液的稳定性
• 2.1 聚合物对原油乳状液稳定性的影响
• 2.1.1 实验部分
• 2.1.2 结果与讨论
• 2.2 表面活性剂对原油乳状液稳定性的影响
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.3 聚合物/碱/表面活性剂复合体系对原油乳状液稳定性的影响
• 2.3.1 实验部分
• 2.3.2 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第3章 JX系列破乳剂的合成
• 3.1 聚酰胺-胺（PAMAM）的合成与表征
• 3.1.1 实验仪器与试剂
• 3.1.2 Dendrimer结构聚酰胺-胺的合成原理
• 3.1.3 Dendrimer结构聚酰胺-胺的合成
• 3.1.4 Dendrimer结构聚酰胺-胺的纯度分析及结构表征
• 3.2 聚酰胺-胺聚醚破乳剂（JX）的合成与表征
• 3.2.1 实验仪器与试剂
• 3.2.2 JX聚醚破乳剂的合成原理
• 3.2.3 JX聚醚系列破乳剂的合成
• 3.2.4 聚酰胺-胺聚醚破乳剂（JX）的核磁共振分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂（JX）的性能研究
• 4.1 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂（JX）的破乳性能评价
• 4.1.1 W/O型原油乳状液的配制
• 4.1.2 破乳剂评价方法
• 4.1.3 JX聚醚破乳性能评价结果与讨论
• 4.2 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂（JX）结构对破乳性能的影响
• 4.2.1 起始剂聚酰胺-胺（PAMAM）代数对破乳剂性能的影响
• 4.2.2 分子量对破乳性能的影响
• 4.2.3 环氧乙烷环氧丙烷嵌段比例对破乳剂性能的影响
• 4.3 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂的物性性质
• 4.3.1 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂的浊点及HLB值的测定
• 4.3.2 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂对降低界面膜强度性能研究
• 4.3.3 聚酰胺-胺聚醚系列破乳剂对油水界面张力的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢