水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅱ.丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,研究了淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的接枝共聚反应。考察了引发剂用量、酸度、淀粉加入量、单体浓度、温度等条件对接枝反应的影响 。

水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅲ. 丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,在淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的二元接枝共聚反应的基础上 ,研究了淀粉与丙烯酰胺AM和DMAPS的三元接枝共聚反应 ,并着重比较了丙烯酰胺的加入对接枝反应条件以及接枝产物结构性能的影响。应用了红外光谱及元素分析对产物进行了结构表征 。

十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成工艺优化

以环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠、十二烷基叔胺为原料合成了两性表明活性剂——十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱,并对其反应条件进行了优化.其季铵化反应的最佳工艺参数为:反应温度75℃,m(十二烷基叔胺)/m(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=1∶1.3,乳化剂用量为总质量的1%,反应4 h后用滴加的方式加入适量碱性催化剂并调节pH=8.反应7 h后,叔胺转化率≥93%,活性物含量≥30%,游离胺含量<1%,硫酸盐灰分<13%,季铵盐含量<1%.

双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成与性能

以异丙醇/水为溶剂,在碳酸钠和碘化钾存在下,用双十二烷基甲基叔胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应合成了双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱（diC12HSB）,经红外、质谱、核磁表征确认为目标产物.由于具有双长链烷基,diC12HSB水溶性较差,但具有良好的油溶性.25℃下diC12HSB在水/空气界面的饱和吸附量达到7.0×10-10 mol/cm2,相应的分子截面积为0.237 nm2,其临界胶束浓度约为1.8×10-5 mol/L,γcmc＜31 mN/m,即具有优良的表面活性.通过与亲水性磺基甜菜碱或羧基甜菜碱以及烷醇酰胺乙氧基化物类非离子表面活性剂复配,混合物中diC12HSB的摩尔分数为0.25 ～ 0.3,可在表面活性剂总质量分数为0.01％ ～0.3％范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至超低,无需添加任何碱或无机盐.因此,diC12HSB可用作无碱驱油用表面活性剂.

磺基甜菜碱BS11/聚合物复合体系驱油实验研究

考察了以磺基甜菜碱为表面活性剂的SP二元和ASP三元复合体系在大庆油田条件下的岩心驱油效果。所用岩心为环氧树脂胶结石英砂均质和非均质(变异系数0.65)人造岩心。岩心水驱后分别注入0.35 PV BS11/聚合物(2.0/2.5 g/L)二元体系、Na3PO4(牺牲剂)/BS11/聚合物(4.0/2.0/2.5)三元体系、NaOH/重烷基苯磺酸钠Sy/聚合物(1.0/3.0/2.5)三元体系,再注入0.20 PV 1.0 g/L聚合物溶液,测得均质岩心复合驱采收率增值分别为25.8%,27.3%,25.7%(2个岩心的平均值),非均质岩心上分别为26.2%,27.7%,26.1%(单个岩心的测值),无碱的BS11二元体系的驱油效果与大庆油田使用的常规强碱ASP三元体系相当,加入少量Na3PO4可改善该二元体系的驱油效果。从均质岩心流出的BS11二元和三元体系,与模拟原油(黏度10 mPa.s)之间的界面张力(最低值)达到10-3mN/m。图2表2参6。

适合低渗透砂岩油层的新型磺基甜菜碱表面活性剂的研究

报道了以中部有芳环的长链烷基为亲油基的一种新的驱油用磺基甜菜碱SLB-13，给出了化学结构，讨论了亲油基最佳结构。45℃时该表面活性剂水溶液在0．05～3．0g／L宽浓度范围可产生超低（10^-3mN／m）油水界面张力。在尺寸4．5×4．5×3．0（cm）、纵向渗透率变异系数0．72、平均渗透率29×10^-3～45×10^-3μm^2的石英砂胶结岩心上，使用黏度10mPa·s的模拟油，在45℃考察了水驱之后注入0．3PV化学剂段塞提高采收率的幅度及段塞注入性和提高波及体积能力（通过Ps／Pw值即注剂注水最大压差比），结果如下。1．0和3．0（g／L）SLB-13段塞仅提高采收率4．62％和3．41％，Ps／Pw值为0．37和0．43，注入性好但不能提高波及体积；0．4HPAM（M=4．8×10^6）段塞提高采收率7．22％，Ps／Pw=1．05；3．0＋0．4、1．0＋0．4、1．0＋0．8SLB-13＋HPAM复合段塞分别提高采收率8．68％、11．74％、16．20％，Ps／Pw值分别为1．04、1．37、2．30，最佳段塞为1．0＋0．4S阻13＋HPAM。SLB-13可用于大庆低渗油藏提高采收率。表3参6。

芳基油酸酰胺羟丙基磺基甜菜碱的合成及性能

合成了3种具有不同疏水基团的新型磺基甜菜碱两性表面活性剂,通过红外光谱对它们的结构进行了表征。用滴体积法测定表面活性剂水溶液在25℃下的表面张力,从而确定其临界胶束浓度(cmc)及临界胶束浓度下的表面张力(γcmc);采用罗氏泡沫仪考察了浓度、温度对其泡沫性能的影响;采用分水时间法考察了其乳化性能。结果表明,随着芳环在烷基链中的体积增大,cmc以及γcmc增大,饱和吸附面积Amin增大,而饱和吸附量Γmax减小。3种表面活性剂的起泡性随浓度增大而增加,到一定值后趋于稳定;泡沫稳定性随浓度增大逐渐增强;起泡性随着温度的升高而显著增加,泡沫稳定性随温度升高而显著降低。3种表面活性剂的乳化能力随浓度增大而逐渐增强然后趋于稳定。

十二烷基磺基甜菜碱与其它类型表面活性剂的相互作用

通过测定两性表面活性剂十二烷基磺基甜菜碱(SB12)与非离子表面活性剂TritonX100(TX)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液的表面张力及理论计算,探讨了它们之间的相互作用,从而为两性表面活性剂的复配应用提供了有价值的基础数据.

磺基甜菜碱SB系列复配表面活性剂界面特性研究

针对单一磺基甜菜碱SB表面活性剂界面特性差的缺点,通过仪器检测和理论分析的方法,研究了2种磺基甜菜碱SB系列复配后表面活性剂体系的界面特性及其与聚合物的配伍性,并研究了在SB4—SB1复配体系中加入少量牺牲剂磷酸钠对体系界面张力的影响规律。结果表明,SB4与SB1复配效果较好的3种复配比分别为96∶4,95∶5和94∶6,按照这3种复配比分别在质量分数为0.05%,0.1%和0.3%的条件下配制复配体系,这些复配体系与大庆油田原油间的界面张力均能达到10-3mN/m超低界面张力;随着放置时间的延长,复配体系与原油间的界面张力呈现先减小后增大的趋势;加入磷酸钠后复配体系与原油间的界面张力值明显低于未加磷酸钠的复配体系,且加入磷酸钠的最佳质量分数为0.2%;与SB4—SB1复配体系相比,在SB4—SB11复配体系中加入聚合物后,复配体系与原油间的界面张力更低,驱油效果更好。

磺基甜菜碱BS11的界面特性研究

用矿化度3.7 g/L的大庆杏五中回注污水配液,研究了作为驱油表面活性剂的磺基甜菜碱BS11污水溶液与大庆杏五中井口脱水原油之间的界面张力,表明BS11具有很强的降低油水界面张力的能力。在45℃时,0.05-3.0 g/L的BS11污水溶液与原油间界面张力（动态最低值）均达到超低（10^-3mN/m及以下）,在45-80℃温度范围,0.1,1.0,3.0 g/L的BS11污水溶液的界面张力维持超低且变化很小。在45℃时,加入1.0 g/L Na2CO3的0.05-3.0 g/L的BS11污水溶液,加入5.0 g/L Na2CO3的0.5-3.0 g/L的BS11污水溶液,加入≤125 g/L NaCl的0.5g/L的BS11污水溶液,加入≤1.5 g/L CaCl2的0.5和3.0 g/L的BS11污水溶液,界面张力均维持超低。图6参10。

系列羟基磺基甜菜碱表面活性剂的合成及胶束化行为研究

采用长碳链烷基叔胺和2-羟基-3-氯丙磺酸钠为原料,合成了3种不同碳链长度的羟基磺基甜菜碱表面活性剂。采用元素分析,MS,1HNMR和FTIR对其结构进行了分析表征。测定了不同温度下各表面活性剂水溶液的临界胶束浓度(cmc),并研究了它们的胶束化行为。结果表明,在25℃下,随着疏水链长由C8增加到C14,cmc由1.32×10-2mol·L-1降低到1.67×10-4mol·L-1,最低表面张力(γcmc)由35.9 mN.m-1降低到34.6 mN.m-1;随着温度的升高,同一表面活性剂的cmc略有上升,γcmc略有下降。胶束化热力学计算结果表明其胶束的形成过程为熵驱动过程。

磺基甜菜碱的合成研究进展

磺基甜菜碱具有性能温和、界面活性高、抗二价阳离子能力强等优点,被广泛应用于洗涤剂、化妆品、石油开采等领域。本文介绍了以胺为原料,经叔胺化-季铵化两步法合成磺基甜菜碱的合成工艺进展,重点阐述了制备叔胺中间体的4种方法,即卤化胺化法、醇一步催化胺化法、甲醛加氢法和羰基还原胺化法。从原料性能、收率、环保性、可操作性等方面进行了分析比较,讨论了各方法存在的问题及工业化的可行性。此外,对叔胺中间体的季铵化过程中所用试剂3-氯-2-羟基丙磺酸钠和磺酸内酯进行了比较,最后指出羰基还原胺化法是实现绿色工业化生产应该努力的方向,而3-氯-2-羟基丙磺酸钠是一种经济、绿色、环保的季铵化试剂。

磺基甜菜碱Gemini表面活性剂的合成与应用性能

为了改善储层的非均质性差异,有效提高碳酸盐储层的酸化解堵效果,以长链烷基二甲基叔胺、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一系列磺基甜菜碱双子表面活性剂(2Cn-SGS,其中n为疏水链中碳原子数,n=12,14,16,18)自转向酸主剂。以2C16-SGS为例,采用FTIR对中间产物(C16-SGS)及2C16-SGS的结构进行表征。通过表面张力法测定2Cn-SGS的表面活性,结果表明,2Cn-SGS具有良好的表面活性,随着疏水链的增长,2Cn-SGS的CMC和表面张力均减小,且胶束化能力增强。可用于黏弹性表面活性剂自转向酸酸化技术,具有良好的转向分流能力,优选配方为4%2C16-SGS+20%盐酸+20%Ca^2+,而且高黏胶束遇煤油等烃类能够自动破胶降黏,易返排对地层无伤害。

三次采油用磺基甜菜碱的研究进展

概述了磺基甜菜碱型表面活性剂,磺基甜菜碱型表面活性剂具有优异的耐高浓度酸、碱、盐及耐高温性能,可与其他表面活性剂进行复配使用;分析了我国三次采油用表面活性剂的研究现状与趋势;综述了三次采油用磺基甜菜碱表面活性剂的合成、复配性能及其在无碱二元复合驱体系中的应用;讨论了磺基甜菜碱在实际推广中所存在的问题;并对磺基甜菜碱型表面活性剂今后在三次采油中的发展方向及应用前景进行了展望。

适合高温高盐油藏的羟基磺基甜菜碱的性能研究

选取吐哈和沙特两个高温高盐油藏，通过界面张力的测定，对自制的羟基磺基甜菜碱表面活性剂的耐温抗盐性能进行了系统的研究，并考察了其用于高温高盐油藏化学驱的可行性。结果表明：羟基磺基甜菜碱表面活性剂溶液在0．3-0．5g／L低浓度窗口范围内两体系界面性能良好；在40-100℃宽的温度范围内，均能达到超低界面张力；吐哈、沙特油水体系抗矿化度能力分别高达270g／L200g／L；并在油藏温度下90d内具有良好的稳定性。

芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱的合成及性能研究

以芥酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料经缩合反应生成芥酸酰胺丙基二甲基胺,再与亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷反应生成的3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应,合成出芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。研究了合成的优化工艺条件,用红外光谱法对产品进行表征,并对其性能进行了评价。结果表明,缩合反应的优化工艺条件为:n(芥酸)∶n(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)=1∶1.1,反应温度为160℃,反应时间为10 h,催化剂用量为1.5%,此条件下产率为82.7%;季铵化反应的优化工艺条件为:n(芥酸酰胺丙基二甲基胺)∶n(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=1∶1.1,反应温度为85℃,反应时间为8 h,此条件下产率为88.1%。产物溶液的cmc为1.78×10-5mol·L-1,30℃时γcmc为40.1 mN·m-1,60℃时γcmc为30.6 mN·m-1;对Ca2+的容忍度达8 g·L-1;质量分数为2%时溶液表观黏度可达204 mPa·s。

十四烷基羟基磺基甜菜碱的合成及性能评价

以亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷为原料,首先生成了中间体3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后与十四叔胺反应生成了目的产物十四烷基羟基磺基甜菜碱(THSB)。红外光谱确认了目的产物的结构,对产物的表面张力、乳化、抗盐性和流变性等性能进行了综合评价。结果表明,THSB具有良好的表面活性,临界胶束浓度下的表面张力最低可降至27.3 mN.m-1;与聚丙烯酰胺组成的二元体系30 d后粘度保留率达到98.1%,且具有良好的抗盐及抗碱性能。

磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液特性

为考察磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液性能,利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究磺基甜菜碱复配体系的表面扩张黏弹性及泡沫性能,利用泡沫驱油装置测量磺基甜菜碱复配体系的流度控制能力。结果表明:磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐的质量比为4∶6,复配体系的表面吸附量最大,分子占据的平均面积最小;复配体系的表面扩张黏弹性好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的表面扩张黏弹性,复配体系的表面膜以弹性为主,且复配体系的泡沫性能明显改善;复配体系在多孔介质中的流度控制能力明显好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的;复配体系受温度或盐的影响较小。

磺基甜菜碱型两性离子表面活性剂的相行为研究

采用自制的4种磺基甜菜碱,运用多种方法对4种磺基甜菜碱/短链醇/正癸烷/NaCl/水形成的微乳液体系相行为进行了研究,并考察了温度、磺基甜菜碱的分子结构、短链醇浓度及其分子结构等对微乳液相行为的影响。实验表明:温度越高,中相微乳液形成的中相体积越大;SB9体系形成中相微乳液时,所需要的最小w(醇)为2%,最大醇宽为12%;SB12体系形成中相微乳液时所需要的最小w(醇)为4%,最大醇宽8%;随着磺基甜菜碱烷基碳数的增加,微乳区面积增大,增溶能力降低;最佳增容参数SP*和表面活性剂在油相和水相的平均溶解度SO.W均随短链醇碳链的增加而增加;平衡界面膜上的表面活性剂和醇在整个微乳液体系中所占的质量分数C S,C A,短链醇平衡界面膜所占的质量比AS,短链醇在油水相中的平均溶解度AO.W,均随短链醇碳链的增加而减小;w(醇)的增加使得微乳液体系发生由WinsorⅠ→WinsorⅢ→WinsorⅡ型的相态变化。

磺基甜菜碱的溶液性能及其混合胶束性能研究

以异丙醇-水为溶剂,采用长链烷基叔胺与3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应得到了4种磺基甜菜碱两性表面活性剂ZCS12~18。测定了系列甜菜碱溶液的表面张力和临界胶束浓度（CMC）,探讨了无机盐NaCl和CaCl_2对磺基甜菜碱表面活性剂CMC的影响,并研究了两性表面活性剂ZCS12与十二烷基硫酸钠（SDS）的相互作用,找出了表现出协同作用的最佳比例。结果表明随着烷基链长度的增加,磺基甜菜碱的CMC逐渐下降,表面活性逐渐增加;疏水基碳数（n）与临界胶束浓度（CMC）的关系为：lgCMC=0.471-0.269n。在蒸馏水、5%NaCl和5%NaCl＋1%CaCl_2介质中,CMC随着矿化度增加依次下降,但变化幅度并不大,表明磺基甜菜碱两性表面活性剂对无机盐不敏感。当磺基甜菜碱ZCS12在混合表面活性剂中的摩尔分数在0.50~0.65时表现出良好的协同作用。