十六烷基胺无碱表面活性剂的合成及界面性能研究.pdf

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1、2015年7月谢建波等．十六烷基胺无碱表面活性剂的合成及界面性能研究十六烷基胺无碱表面活性剂的合成及界面性能研究谢建波，王娇(中国石油辽河油田分公司欢喜岭采油厂，辽宁盘锦124000)摘要以十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等为原料，经迈克尔加成反应、水解反应及酯交换反应合成新型十六烷基胺无碱表面活性剂，利用红外光谱对产品进行结构表征。对新型十六烷基胺无碱表面活性剂与大庆采油一厂原油45℃下油水界面张力进行研究，其可使大庆油水界面张力达到超低界面张力(10mN／m)；在与烷基苯磺酸盐复配时，当其质量

2、比为4：1～5：1时，复配体系能使油水界面张力达10mN／m数量级。关键词无碱表面活性剂十六烷基胺迈克尔加成烷基苯磺酸盐三元复合驱是三次采油中较为成熟的驱油技后用真空泵抽滤，得到产物3一(十六烷基氨基)术，然而采出液处理困难及碱对地层造成损害等丙酸甲酯。称取质量，计算收率为85％。问题很大程度上限制了其工业化推广⋯。利用2．2氨解产物的合成十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等为原料，合由迈克尔加成产物和二乙醇胺发生氨解反成了新型低界面张力十六胺无碱表面活性剂，不应。将十六烷基氨基丙酸甲酯与二乙醇胺按

3、质量但可充分发挥聚合物的黏弹性，体系界面张力又比1：1加入蒸馏烧瓶中，再加人一定量氢氧化钠可保持在10mN／m数量级。通过红外光谱分作催化剂，将其加热至90～100oC预反应3h，采析了合成产物，对产品进行结构表征。对新型无用分液漏斗加球形冷凝管蒸出甲醇，继续加热，抽碱表面活性剂与大庆采油一厂原油45℃下油水泵抽滤，得到3一(十六烷基氨基)丙酰二乙醇胺界面张力进行研究，可使大庆油水界面张力达到(简称DW一3—16)，计算收率达95％一98％。超低界面张力(10mN／m)，研究了合成的新型2．3结构

4、表征十六烷基胺无碱表面活性剂与传统表面活性剂形利用Perkin—Elmer1700型Fr—IR光谱仪成的复配体系，产生显著的协同增效作用。其与对所合成的目标产物进行红外光谱分析，谱图烷基苯磺酸盐复配质量比为4：1—5：1时，复配体中吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。红系能使油水界面张力达10mN／m数量级。考外光谱图见图1。察了盐、碱含量及温度对复配体系性能的影响。1试剂及仪器十六烷基胺、二乙醇胺、甲醇、氢氧化钠、丙烯酸甲酯，均为分析纯。G511型立式搅拌器；真空泵；电热恒温水浴锅；Perki

5、n—Elmer1700型丌一IR光谱仪，美国PerkinElmer公司；KQ—C玻璃仪器气流烘干器；TX一500型旋滴界面张力仪。2表面活性剂的合成2．1十六烷基氨基丙酸甲酯的合成图1表面活性剂DW一3—16红外光谱图首先以十六烷基胺为原料，与丙烯酸甲酯发从图1看出，3350．49cm处为羟基O—H伸生迈克尔加成反应。称取17．20g十六烷基胺加收稿日期：2015—05—21。入蒸馏烧瓶中，加热至65℃至烷基胺完全液化，作者简介：谢建波，硕士，助理工程师，研究方向油田高分子再用滴液漏斗缓慢滴入18

6、．07g丙烯酸甲酯，滴化合物的合成与性能研究及动态分析。基金项目：中国石油科技创新基金研究项目(2012D一5006—加完毕后恒温，迈克尔加成反应3．5h，反应结束0403)。精细石油化工进展2ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第16卷第4期缩振动峰，此峰为明显的特征峰；2888．58cm为甲基和亚甲基的C—H伸缩振动峰；1380．65cm为酰胺中羰基C：==O伸缩特征振动峰，峰强且峰型完吕●整。1050．07cm为C—N键的伸缩振动峰，毛881．12cm是长链碳的吸收峰。旧

7、3十六烷基胺无碱表面活性剂的界面性能m采用TX一500型旋滴界面张力仪对合成的十六烷基胺无碱表面活性剂DW一3一l6的油水界面张力进行测定。图3碱类型对DW-3—16界面性能的影响3．1DW一3—16与原油间动态界面张力进一步考察Na：CO加量对界面张力的影配制表面活性剂含量(质量分数，下同)为响，结果见图4。0．05％～0．25％，选用大庆采油一厂原油，45℃下测定油水界面张力，结果见图2。’吕●1at●毛旧旧DW-3—16；~1量／％时间／min图4碱含量对界面性能的影响图2DW一3—16与原

8、油间动态界面张力从图4看出，NaCO加量为0．6％一0．8％从图2看出，DW一3—16含量为0．20％～时，能显著降低界面张力；加量为1．0％一1．2％0．25％时，DW一3—16使得油水界面张力达超低时，界面张力显著升高。这是因为碱与原油接界面张力(10mN／m)；随着含量增加，其界面触时，原油中有机酸由油相内部向界面扩散并张力逐渐降低，且在50min内达到平衡。在界面吸附，吸附的有机酸组分与碱在界面上3．2碱对界面性能的影响发生化学反应，形成有机酸盐，从而降低界面张三元复合驱中