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系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂的合成、性能及环境友好催化甲基萘的长链烷基化研究

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引 言

第一章文献综述

1.1表面活性剂在三次采油中的应用

1.1.1三次采油及表面活性剂驱油简介

1.1.2表面活性剂的微观驱油机理

1.1.3影响表面活性剂体系油水界面张力的因素

1.1.4表面活性剂驱油体系研究进展

1.1.5表面活性剂的筛选及常用表面活性剂

1.1.6烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂的合成

1.1.7烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂表面性能研究

1.1.8表面活性剂驱油体系界面张力行为研究

1.2环境友好工艺合成长链烷基甲基萘

1.2.1环境友好的离子液体催化甲基萘的长链烷基化

1.2.2沸石分子筛催化甲基萘的长链烷基化

1.3课题选择

第二章系列长链烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂的合成及表征

2.1系列长链烷基甲基萘的合成

2.1.1无水三氯化铝催化甲基萘长链烷基化的初步研究

2.1.2无水三氯化铝催化甲基萘长链烷基化反应机理探讨

2.1.3甲基萘长链烷基化工艺评价方法的确定

2.1.4甲基萘长链烷基化反应条件优化

2.1.5系列长链烷基甲基萘中间体的合成和提纯

2.1.6系列长链烷基甲基萘中间体的表征

2.1.7小结

2.2系列长链烷基甲基萘磺酸盐的合成及表征

2.2.1长链烷基甲基萘单、双磺酸分离方法和分离效果评价方法的确定

2.2.2系列长链烷基甲基萘磺酸盐的合成

2.2.3系列长链烷基甲基萘磺酸盐的分析和表征

2.3试验部分

2.3.1主要仪器和试剂

2.3.2气相色谱分析

2.3.3气相色谱-质谱分析

2.3.4高效液相色谱分析

2.3.5电喷雾质谱分析

2.3.6长链烷基甲基萘中间体的合成

2.3.7系列长链烷基甲基萘磺酸盐的合成、提纯及表征

第三章系列长链烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂的表/界面张力行为

3.1系列长链烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂的表面张力行为研究

3.1.1表面活性剂的表面张力行为

3.1.2表面活性剂分子在溶液表面的吸附

3.1.3小结

3.2系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-胜利油田原油界面张力行为

3.2.1癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-胜利油田原油界面张力行为

3.2.2系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂弱碱体系-胜利油田原油界面张力行为研究

3.2.3系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂无碱体系-胜利油田原油界面张力行为研究

3.2.4小结

3.3烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为

3.3.1己基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为研究

3.3.2辛基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为研究

3.3.3癸基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为研究

3.3.4十二烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为

3.3.5十四烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂溶液-大庆四厂原油动态界面张力行为

3.3.6系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂驱油体系-大庆四厂原油界面张力行为研究

3.4小结

3.5实验部分

3.5.1主要仪器和试剂

3.5.2表面张力测试

3.5.3界面张力测试

第四章环境友好催化甲基萘与长链烯烃烷基化研究

4.1离子液体催化甲基萘与长链烯烃的烷基化

4.1.1乙基胺氯铝酸离子液体催化β-甲基萘与长链烯烃烷基化

4.1.2氯铝酸离子液体催化α-甲基萘与长链烯烃烷基化

4.1.3离子液体组成与催化性能的关系

4.1.4小结

4.2沸石分子筛催化α-甲基萘与长链烯烃烷基化反应的研究

4.2.1连续反应操作方式研究沸石分子筛催化α-甲基萘长链烷基化1

4.2.1连续反应操作方式研究沸石分子筛催化α-甲基萘长链烷基化2

4.2.2液固相间歇反应操作方式研究分子筛催化甲基萘的长链烷基化

4.2.3小结

4.3不同催化体系催化α-甲基萘与长链烯烃烷基化反应结果对比

4.4实验部分

4.4.1主要仪器和试剂

4.4.2离子液体催化剂的制备及其催化甲基萘的长链烷基化

4.4.3沸石分子筛催化剂的制备、表征及其催化甲基萘与长链烯烃烷基化

4.4.4催化剂的催化性能评价指标

结 论

参考文献

作者简介

攻读博士学位期间发表学术论文情况

创新点摘要

致 谢

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摘要

本文从分子设计的角度,以廉价的甲基萘为原料,合成了系列烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂,研究了系列长链烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂水溶液表面张力行为,结果表明所合成表面活性剂具有很高的降低水溶液表面张力的能力和效率。本文测定了己基、辛基、癸基、十二烷基和十四烷基甲基萘磺酸盐表面活性剂驱油体系与胜利油田和大庆四厂原油间的动态界面张力,研究了强碱、弱碱和无碱驱油体系的界面张力行为,详细考察了表面活性剂侧链长度、浓度及碱度、盐度对界面张力行为的影响,研究了离子液体催化甲基萘与长链烯烃的烷基化,考察了反应条件对烷基化反应的影响。基于离子液体的可调变性,本研究合成了含有不同阴阳离子的离子液体,研究了离子液体组成和催化性能的关系,并采用连续反应和间歇反应两种操作方式研究了沸石分子筛催化甲基萘与长链烯烃的烷基化。其中首先采用碱土和稀土金属氧化物对HY分子筛进行改性,然后为了探讨改性前后沸石分子筛催化剂的酸性和晶体结构的变化对烷基化反应的影响,采用NH3-TPD、XRD和吡啶吸附红外光谱对催化剂进行了表征。

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