辽河稠油与孤岛稠油油-水界面张力的比较.pdf

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1、第39卷第2期当代化工Vo1．39．No．22010年4月ContemporaryChemie~IndustryApril，2010辽河稠油与孤岛稠油油一水界面张力的比较木庄娟娟，范维玉，南国枝(中国石油大学(华东)，山东东营257061)摘要：采用吸附色谱法，将辽河和孤岛稠油按极性分为饱和分、芳香分、胶质、沥青质。考察了它们的化学组成和界面张力，比较了两个组分系列在不同条件下油一水界面张力的变化规律。结果表明：辽河稠油组分中的芳香共轭成分以及含氧、氮的极性基团较多，界面活性较强；在不同的水包油乳状液体系中，辽河稠油的

2、界面活性比孤岛的强，且沥青质的界面活性最强；pH值对辽河稠油活性组分的油一水界面张力的影响总体上略大于对孤岛稠油活性组分的影响，即对界面活性高的影响较大。关键词：稠油；组分；界面张力；pH值中图分类号：TE622文献标识码：A文章编号：1671—0460(2010)02—0132—04油一水界面张力是研究乳状液稳定性的基础。材料：实验用油样为辽河杜一84稠油和孤岛稠稠油中界面活性物质(胶质、沥青质及其它极性物油(孤岛采油厂中二北区蒸汽吞吐采出稠油)。质)的界面性质(界面张力、Zeta电势、界面粘度、界1．2稠油基本性质

3、的测定面粘弹性等)是稠油乳状液稳定性的主要影响因素用JNM—LA300FT—NMR(300MHz)型超导核[1_3]，不同稠油所含胶质、沥青质的含量、组成及结构磁共振波谱仪得到油样的H—MNR谱图；使用不同，其界面性质表现出各自的特点。在研究稠pHS一3C精密pH计，电位滴定法测定油样的酸碱油乳状液稳定性时，对界面活性物质的提取，通常值，酸值的测定参照GB／T18609—2001方法；碱氮根据胶质、沥青质在指定溶剂(戊烷、庚烷、甲苯或值的测定参照SH／T0251—93、SH／T0162～92方法；混合溶剂)中溶解度的不

4、同，采用梯度淋洗的方法采用吉林市光明分析仪器厂生产的HY510A自动[7-。或者采用界面吸附方式，直接从油一水界面分倾点／凝点测定仪测定稠油的凝点；用成都仪器厂离出界面活性物质[9J。生产的NXS一11A旋转粘度计测定稠油的粘度。基稠油中包含有天然界面活性物质一胶质、沥青本性质见表1。质及其它极性物质，且还包含有大量的饱和分和芳表1稠油的基本性质Table1Thefundamentalnatureofheavycrude香分。本课题采用吸附色谱法，将辽河稠油(LH)和孤岛稠油(GD)按极性分为饱和分、芳香分、胶质和沥青

5、质4个组分，考察了油相中芳烃含量、水相pH值对油一水界面张力的影响，以及各组分的平均相对分子质量、H／C原子比、芳香共扼成分与油一水界面张力之间的递变规律。考察了各极性组分的化学组成和油一水界面张力，重点比较了不同稠油下两个系列组分油一水界面张力的变化规律。1．3稠油组分的制备稠油极性四组分的分离参照RIPP一7方法[10】，不1实验部分进行260℃以前馏分的分离而直接用正庚烷沉淀1．1仪器与材料沥青质。将可溶质(即脱沥青质油)吸附于中性氧化仪器：界面张力采用TX一500型全量程界面张铝色谱柱，依次用极性增强的石油醚、

6、甲苯以及甲力仪(北京盛维基业科技有限公司)在50℃恒温条苯一乙醇、甲苯、乙醇冲洗色谱柱，各接收液蒸出溶件下用旋转滴法测定。剂后放入真空烘箱中干燥至恒重，得到饱和分、芳收稿日期：2009—11-16作者简介：庄娟娟(1980-)，女，山东东营人，研究生，2009年毕业于中国石油大学(华东)化学化工学院，现任职于中国石油大学培训学院。E—mail：O6jjzh@163．corn。庄娟娟，等：辽河稠油与孤岛稠油油一水界面张力的比较133香分、胶质。稠油的烃族组成见表2。此可见，辽河稠油组分中的共轭成分以及含氧、氮表2稠油的烃

7、族组成的极性基团均大于孤岛稠油组分。应该指出，组分Table2Hydrocarbongroupsofheavycrude％中硫含量的变化规律与氧、氮含量的类似，即随着组分增重，硫含量逐渐增多。同时，孤岛稠油组分的硫含量远大于辽河稠油组分，对应的孤岛稠油组分中含硫的极性基团大于辽河稠油组分。采用经验公式【“]，对两种稠油组分结构参数进行计算，结果见表5。注：质量分数可以看出，随着组分的增重，两种稠油组分系2结果与讨论类列的．厂A逐渐变大厂N、厂P、BI逐渐变小。两个系列的不同在于，辽河稠油组分的厂A、厂N和BI均大于孤岛

8、2．1化学组成的比较稠油组分，即芳香碳率、环烷碳率、烷链支化度较辽河和孤岛两种稠油组分的平均相对分子质高。因此，辽河稠油组分中共轭成分含量大于孤岛量和元素分析结果见表3、4。稠油组分。表3组分平均分子质量Table3Molecularweightofcomponentsg／mol2．2组分在油相中的质量分数对油一水界面张力影响的比