资源描述：
《用乳化度评价中相微乳》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第21卷第6期应用化学Vol.21No.62004年6月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYJun.2004用乳化度评价中相微乳3姚同玉 刘福海 刘卫东(中国科学院渗流流体力学研究所 廊坊065007)摘 要 研究了十二烷基硫酸钠、新疆石油磺酸盐、胜利石油磺酸盐3种表面活性剂,以及油相性质对微乳相图的影响。提出了参数乳化度(E,emulsibility),即在二元相图中,中间相存在的面积与三相总面积的比值。利用E值和相图评价了不同因素对中间相的影响。结果表明,表面活性
2、剂和油相性质影响微乳相图。不同表面活性剂对微乳相图和E值具有不同的影响。新疆石油磺酸盐的微乳相图中间相高度最大,但中相存在的盐浓度范围(盐宽)最小,其E值为01378;胜利石油磺酸盐的微乳相图始终是三相,即盐宽最大,但中间相高度最小,其E值为01112;十二烷基硫酸钠的微乳相图中间相高度和盐宽都介于上二者之间,其E值为01201。油相中原油含量越高,E值越小,盐宽越大。关键词 乳化度,微乳相图,表面活性剂,油相性质,盐宽中图分类号:O643.12 文献标识码:A 文章编号:100
3、020518(2004)0620593204水、油与大量的表面活性剂和助表面活性剂混合能自发形成透明或半透明的体系,其分散相质点为[1]半径非常小的球形,通常为10～100nm,是热力学稳定体系,称为微乳液。近年来,微乳液得到广泛应用,如在油田提高采收率中,微乳液驱油是化学驱油的一种重要方法,驱油过程中油水体系变为三相体系,其中的中间相微乳液同过剩盐水和油达成平衡状态,盐水和油在中间相的增溶量越高,效果越[2][3]3好。Reed等提出了表征中相微乳液的几个重要参数:最佳含盐量(S),即中相微乳
4、液增溶水和增溶油的量相等时,或者中相微乳液与油之间的界面张力等于其与水之间的界面张力时的体系,称之为最3佳中相微乳液体系,此时含盐量称之最佳含盐量;最佳中相微乳液体积V;盐宽(ΔS),即中相微乳液形成和消失所需含盐量的差值,也就是中相存在的盐浓度范围;最佳含盐时的界面张力γE。但这些参数不能综合反映中相微乳液的性质。因此,本文提出了参数乳化度(E,emulsibility),并用E值评价了3种不同表面活性剂和油的性质对微乳相图的影响。微乳相图是相体积分数与盐浓度的关系图,是判定微乳液性质的常用方
5、法。影响微乳相图的因素很多,如表面活性剂、助表面活性剂的性质和用量;水油比;油的性质等,但以往的研究并没有一个统一的评价标准。1 实验部分1.1 材料和仪器[4]十二烷基硫酸钠(化学纯,分子量288,文献查得临界胶团浓度cmc为21666g/L);新疆石油磺酸盐(新疆克拉玛依市金塔公司,活性物含量25147%,平均分子量600,表面张力法测得cmc为01354g/L);胜利石油磺酸盐(胜利采油研究院,活性物含量18109%,平均分子量750,表面张力法测得cmc为01421g/L)。助表面活性剂
6、:异丁醇(化学纯)。精制煤油;胜利油田埕东原油(密度为3019435g/cm,50℃粘度为560mPa·s,酸值为1144mg/g,胶质含量为23124%,沥青质含量为5136%);氯化钠(分析纯);蒸馏水。1.2 实验方法称取014g(工业品以有效含量为准)的表面活性剂、018g异丁醇和适量NaCl,放于离心管中,加蒸馏水至5mL,摇动溶解,再加煤油或原油至10mL,摇匀,放于15℃恒温水浴中,平衡后记录相界面位置,描点做图。2003206220收稿,2003210214修回通讯联系人:姚同玉
7、,女,1976年生,博士研究生;E2mail:yaotongyu.student@sina.com;研究方向:流体力学及油田化学©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.594应用化学 第21卷 2 结果与讨论2.1 微乳相图的制备及E值的定义2.1.1 微乳相图的制备 为绘制常用微乳相图,用煤油、蒸馏水、十二烷基硫酸钠、异丁醇、氯化钠配制微乳液,通过改变氯化钠含量得到微乳相图
8、(以NaCl加量为横坐标,以相体积分数为纵坐标)(见图1)。含盐量增加,体系变化是WinsorⅠ型→WinsorⅢ型→WinsorⅡ型。这是因为开始时表面活性剂主要溶解在水中,形成下层的水外相微乳与过剩的油的平衡状态;含盐量增加引起活性剂亲水端溶剂化层变薄,减少了活性剂的亲水性,促使其相互聚结或[5]向烃环境内跃迁化学势增加,从而使其向油中分配的潜能增加。随含盐度增加,微乳液液滴的双电子层被压缩,降低液滴间斥力,有利于液滴之间接近[6]和聚结,表面活性剂胶束数和尺寸增加,从而增溶油量增加。当活性
