驱油用阴离子Gemini表面活性剂的制备及性能表征

摘要

本文基于要合成出低成本、高性能的驱油用Gemini表面活性剂的目的，我们结合文献尝试了一种新的合成路线。产物的结构、影响收率的因素、适宜的合成条件、产物的基本表界面性能与其它应用性能都是本次实验的研究内容。分析结果及分析方法将成为今后的研究中，与其它合成出的Gemini表面活性剂做比较、考察它们用于驱油可行性的依据。 具体内容如下几个方面：1.以壬基酚与甲醛为原料，缩合桥联后用氯磺酸磺化得到一种新型的阴离子Gemini表面活性剂，通过正交实验确定了最佳的磺化工艺条件：T=70℃，t=2.5h，氯磺酸与壬基酚的摩尔配比=1.2：1。 2.研究了Gemini表面活性剂的临界胶束浓度、表面张力和C20，发现其临界胶束浓度比常用的单基阴离子表面活性剂降低了一个数量级左右，显示了较高的表面活性；Gemini表面活性剂在临界胶束浓度时的表面张力和单基的相比几乎没有降低，但是由C20值可知其具有比单基表面活性剂突出的降低表面张力的效率。 3.研究了Gemini表面活性剂的表界面性质，包括增溶能力、乳化能力、润湿能力及其流变性质等。在1L0.01mol/L的浓度下，Gemini-A的增溶苯的能力为7.0g，Gemini-N的增溶苯的能力为8.1g，明显优于单基表面活性剂；Gemini-N的乳化能力随其浓度增大而增强。添加了月桂醇后，水分出的时间明显增大，且在表面活性剂浓度相对较小的情况下其乳化能力就达到最大；Gemini-A溶液对载玻片的接触角随溶液浓度的增大而降低，Gemini-N溶液对载玻片的接触角随溶液浓度增大而变化的幅度不大，其润湿能力较强；通过对Gemini-N表观粘度的考察发现，Gemini-N表观粘度随浓度的增加而增大，随温度、时间的增加而降低。 4.研究了所合成的Gemini表面活性剂的耐温、耐碱、耐硬水等应用性能，发现其有较好的耐碱性，达到了国家标准的最高耐碱级；有较好的耐温性，180℃时稍有分解；Gemini-N表面活性剂的耐硬水能力一般，添加NaCl或OP-10以后，耐硬能力得到提高。

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文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2三次采油及化学驱

1.2.1三次采油简介

1.2.2表面活性剂的驱油机理

1.2.3表面活性剂驱的驱油特征

1.2.4表面活性剂在三次采油中的应用

1.2.5传统表面活性剂的局限性

1.3 Gemini表面活性剂的研究进展

1.3.1 Gemini表面活性剂的命名及其发展

1.3.2 Gemini表面活性剂的优良性质

1.3.3 Gemini表面活性剂高表面活性的原因

1.3.4 Gemini表面活性剂的性能研究进展

1.3.5 Gemini表面活性剂的合成进展

1.4 Gemini提高驱油效率的研究发展空间

1.5本次实验的研究内容

第二章Gemini表面活性剂合成工艺条件的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要仪器和设备

2.2.2主要药品与试剂

2.2.3实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1磺化试剂的确定

2.3.2反应机理及产物的结构表征

2.3.3磺化过程正交实验结果分析

2.4结论

第三章Gemini表面活性剂的表界面化学性质的评价

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要试剂与药品

3.2.2主要仪器与设备

3.2.3实验内容与方法

3.3结果与讨论

3.3.1 Gemini表面活性剂表面活性的讨论

3.3.2增溶能力

3.3.3接触角测量结果分析

3.3.4 Gemini-N乳化能力的考察

3.3.5 Gemini-N表观粘度的考察

3.4结论

第四章Gemini表面活性剂应用性能的考察

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验药品

4.2.2实验仪器

4.2.3试验内容与方法

4.3结果与讨论

4.3.1Krafft点及耐温性能的评价

4.3.2Gemini的耐碱性能评价

4.3.3Gemini耐硬水性能的评价

4.4结论

参考文献

攻读硕士期间发表论文及参加科研情况

致谢