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驱油用双长链亲油基苯磺酸钠的合成与性质

作　者: 吴乐
导　师: 崔正刚
学　校: 江南大学
专　业: 应用化学
关键词: 十二烷基月桂酰基苯磺酸钠双烷基苯磺酸钠合成超低界面张力三元复合驱
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱是目前重要的三次采油技术之一,适合我国的大多数油田。然而三元复合驱用表面活性剂,如石油磺酸盐（PS）和重烷基苯磺酸盐（HABS）等通常成分复杂且含有结构不明物质,致使产品质量和配方性能不稳定。另一方面,传统表面活性剂由于亲水性过强往往不适合作为驱油用表面活性剂。为此本文合成了两种具有明确分子结构的亲油性表面活性剂:十二烷基月桂酰基苯磺酸钠（DLBS）和双烷基苯磺酸钠（DABS）,并考察了其作为驱油用表面活性剂用于三元复合驱的可行性。结果表明,用工业级十二烷基苯（DB）与月桂酰氯在三氯化铝存在下反应,可以制备十二烷基月桂酰基苯（DLB）,再经氯磺酸（ClSO₃H）磺化和NaOH中和即可得到十二烷基月桂酰基苯磺酸钠（DLBS）。1HNMR分析表明,DLB分子中酰基主要连接在烷基的对位;所得DLBS 45°C下在纯水和地层水中均具有较好的溶解性, cmc为1.1×10^-5 mol/L,γcmc为28.6mN/m,具有较高的表面活性;在1000 mgL^-1的聚合物存在下,固定总表面活性剂浓度为5mM（约0.2%）,DLBS与HABS（1）复配可以在0.5¹.0wt.%NaOH浓度范围内使大庆四厂原油/模拟地层水的平衡界面张力降到10^-3mN/m数量级,而与HABS（1）和少量甜菜碱型表面活性剂复配则可在1.2².0wt.%Na₂CO₃浓度范围内使大庆四厂原油/模拟地层水平衡界面张力降到10^-3mN/m数量级。显然作为优良的亲油性表面活性剂DLBS可以用于强碱和弱碱三元复合驱。类似地,用工业级烷基苯与长碳链α-烯烃反应可以合成双烷基苯（DAB）,再经磺化、中和即可得到双烷基苯磺酸盐（DABS）。本文尝试了以DB和C12α-烯烃为原料,三氯化铝作催化剂,通过傅克烷基化反应合成DAB,再用ClSO3H磺化和NaOH中和制备DABS。但结果表明,烷基化和磺化反应转化率均较低,最终得到的“DABS”实际是单/双烷基苯磺酸盐的混合物,其中单/双烷基苯磺酸盐的摩尔比约为65/35。不过这种“DABS”亦具有较高的表面活性,当固定NaOH浓度0.5wt.%,“DABS”与HABS（2）复配可在0.1⁰.5 wt.%总表面活性剂浓度范围内使大庆四厂原油/模拟地层水平衡界面张力降到10^-3mN/m数量级,而固定总表面活性剂浓度0.2 wt.%,“DABS”与HABS（2）复配可在0.4⁰.7wt.%NaOH浓度范围内使大庆四厂原油/模拟地层水平衡界面张力降到10^-3mN/m数量级。由于时间和设备的限制,本工作仅仅是初步研究,有待今后进一步深入。

驱油用双长链亲油基苯磺酸钠的合成与性质

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