辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及评价.pdf

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1、2010年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan.2010第25卷第1期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)VoI.25No.1文章编号:1673-064X(2010)01-0071-06辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及评价荣新明,贺卫东,李光辉,李锦超,王冲,张贵才(中国石油大学(华东)石油工程学院采油化学研究室,山东青岛266555)摘要:研究了以聚磷酸(PPA)为磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成条件,考察了酸醇物质的量比(PPA):(OP一4)、酯化温度、酯化时间、水解量、水解温度以及水解时间6种因素

2、对单酯收率的影响,确定了聚磷酸作磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的理想合成条件:n(PPA):(oP一4)=1.6;酯化温度110~120℃;酯化时间6~8h;水解量5%;水解温度120oC;水解时间2.5~3.5h.合成出的产品均为单酯,且质量分数在93%以上.使用环己烷等作溶剂对单酯收率影响不大.OPP一4/桩西原油体系界面张力在质量分数为10%的NaC1存在的情况下达到8.970×10~mN/m.OPP一4质量分数为0.25%时,起泡体积为473mL,析液半衰期长达5.217min.关键词:辛基酚聚氧乙烯醚(OP一4);聚磷酸;磷酸酯化;动态界面张力;起泡性能中图分类号:T

3、E39文献标识码:A烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯是一类比较重要的磷格控制在低温下混合两种物料,反应产生的腐蚀性酸酯表面活性剂,它同时具有非离子与阴离子表面氯化氢难以除去;以聚磷酸为磷酸化试剂反应在合活性剂的特性¨J,对降低界面张力、防止钙离子成理的反应条件范围内,可以得到单酯质量分数在垢以及缓蚀有着重要作用4。.此类表面活性剂可90%以上的产品,该方法操作简便,原料易得,副产以与聚合物HPAM和其他表面活性剂复配形成具物较少,是一种比较有发展前途的工艺路线.有超低界面张力的泡沫体系,在三次采油中有着本文将以聚磷酸(PPA)为磷酸化试剂合成辛基比较广阔的应用前景,研制开发此类表面活性剂具酚聚

4、氧乙烯醚磷酸酯,对反应条件进行优化,并对合有重大意义.成的产品的界面张力,防垢性能以及起泡性能进行合成磷酸酯表面活性剂常用的磷酸化试剂主要评价.有:五氧化二磷、三氯化磷、三氯氧磷和聚磷酸.以P:0为磷酸化试剂的反应条件温和,产率较高,成1实验部分本较低.所得到的产物为单双酯混合物,一般用于制备对单双酯含量不作特殊要求的产品;以PC1为磷1.1原料与试剂酸化试剂的反应主要得到双酯,副反应比较多,而且辛基酚聚氧乙烯醚(OP一4,工业级);五氧化二产生有腐蚀性的气体氯化氢;以POC1。为磷酸化试磷(化学纯);磷酸(化学纯);聚磷酸(自制,HPO剂的反应在合适的物质的量比情况下能够得到比较质

5、量分数为120%);环己烷(化学纯);无水乙醇高的单酯收率,但此方法的反应条件比较苛刻,需严(化学纯);异丙醇(化学纯);甲醇(HPLC纯)等.收稿日期:2009—10-20基金项目:国家863高技术研究发展计划“与蒸汽吞吐结合的表面活性剂驱油体系研究”(编号:2007AA06Z201);教育部新世纪优秀人才资助计划“稠油/表面活性剂体系乳化速率影响因素研究”(编号:NCET-07-0846)作者简介:荣新明(1984一),男,主要从事提高采收率与采油化学研究.E.mail:rongxm2006@163.corn西安石油大学学报(自然科学版)1.2仪器过量的PPA难以除去,致使电位滴

6、定法难以准确地数显电动搅拌器;恒温磁力搅拌器;恒温油浴通过pH的改变计算出单双酯的含量.本文所用的锅;旋转蒸发器;LC一10A高效液相色谱仪;OPUS/原料OP一4以及合成的OPP一4在结构上都含有苯IRV一33红外光谱仪;旋滴界面张力测量仪(TX一环,因此,用高效液相色谱法能够进行准确的分析.500A型,美国彪维工业公司);高速搅拌起泡仪1.3.4界面张力测定在测量界面张力时使用的(HGB550型,美国斯伯明公司).油相为胜利油田桩西106—15一X18原油,其密度1.3实验方法在55℃下为0.9302g/em,黏度在55℃下为14501.3.1聚磷酸(PPA)的合成在无水条件下,

7、聚磷mPa.S,酸值为0.8mg/g,胶质沥青质质量分数为酸是反应性比较强的磷酸化剂.但由于市售的聚磷20.54%.在模拟地层温度55℃下测量体系动态界酸在储存和运输中易发生吸水潮解,使其有效含量面张力70min,取动态界面张力曲线上水平段一点降低,反应活性下降,实验室合成一般采用现场制备作为平衡界面张力值.聚磷酸的方法.1.3.5起泡性能测定将配置好的溶液倒入高速根据计量要求,将一定量的磷酸加入到500mL搅拌起泡仪中,以恒定的速度(转速控制在2档)开四

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