探索三次采油用石油磺酸盐的合成研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文三次采油用石油磺酸盐的合成研究姓名：姜丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：孔瑛;谢飞20090501摘要石油磺酸盐作为一种阴离子型表面活性剂，能够有效地降低油水界面张力，且与其他驱油用表面活性剂相比，具有原料易得，生产成本低的特点，在三次采油中得到广泛应用。因此合成一种高效、廉价的驱油用石油磺酸盐对于提高油田采收率具有重要的意义。本文针对克拉玛依三次采油用石油磺酸盐生产过程中酸渣生成量较多的问题，首先以克拉玛依油田的减四线馏分油为原料，三氧化硫为磺化剂合成了石油磺酸盐，考察了以醋酸、磷酸、硫酸钠、对甲苯磺酸钠为添加剂

2、降低酸渣的效果；并考察了磺化温度、添加剂用量、中和浓度等磺化反应工艺条件；然后对生成的酸渣进行了成分与结构的分析；接着通过质谱、核磁共振、色谱等分析对磺化产品进行了结构表征；最后对合成石油磺酸盐的界面张力进行了研究，主要考察了--／=元复配体系降低油水界面张力的能力。磺化反应结果表明：醋酸为添加剂降低酸渣生成的能力最强；且磺化温度60℃，醋酸为添加剂，添加量为2wt％(占原料油质量分数)，中和的氢氧化钠浓度为20％等条件下可以得到产率为20．21％的磺化产物，且酸渣含量和无机盐含量相对较少。酸渣的成分与结构分析结果表明：酸渣的平均相对分子量为376，支化度

3、为0．06，样品中含有芳环和磺酸基，且芳环上有取代基；其主要的成分可能是砜、砜酐以及磺酸盐，另外还含有少量的水。对合成石油磺酸盐样品进行的分析表明：石油磺酸盐的相对平均分子量是442．3，支化度是0．443，芳香度是0．07，平均芳碳数为1．7～1．9，平均饱和碳数为22．6,--25．5，平均甲基数为6．9～7．8。石油磺酸盐界面张力的研究表明：石油磺酸盐在去离子水中的界面张力可以达到10。3mN／m数量级；碱、醇、聚合物对石油磺酸盐油水界面张力的影响各不相同，以碱中碳酸钠的影响最大；二元复配体系比三元复配体系更能降低油水界面张力；当碳酸钠与石油磺酸盐总

4、质量分数是0．8wt％，且二者质量比为3：2时，可以得到6．1x10-4mN／m的超低值，适合于作三次采油用的驱油剂。关键词：驱油剂，石油磺酸盐，合成，界面张力，阴离子表面活性剂SynthesisofPetroleumSulfonateUsedforTertiaryRecoveryJiangLi(ChemicalTechnology)DirectedbyProf．KongYing，AssociateProf．XieFeiAbstractThepetroleumsulfonate(PS)iswidelyusedasakindofanionsurfaceact

5、iveagentwhichiscapableofenhancingtheoilrecovery．Itcanreduceinterfacialtensionofoil．water．Itislowerinthecostthanothersandtherawmaterialiseasilygot．Studyingthesynthesisofthepetroleumsulfonateissignificanttoenhancetheoilrecovery．Themaincontentofthispaperisabouthowtoreducetheacid-slud

6、geduringtheproductionoftheKaramaypetroleumsulfonate．Tosolvethisproblem，firstly,thepetroleumsulfonateWassynthesizedbyusingtherawmaterialofXinjiangKaramayvacuumcut4fractionoilandS03assulfonationagent；theeffectsthataceticacid，phosphoricacid，odiumsulfate，andsodiumP—toluenesulfonicacid

7、decreasetheproducingofacid—sludgewerestudied，andthereactiontemperature，theamountofadditive，andtheconcentrationofNaOHweredetected；andthestructureandcomponentofacid—sludgeWasanalyzedastheexcessiveacid—sludgeisproduced；thenthestructureofpetroleumsulfonateWascharacterizedbymassspectru

8、m(MS)，nuclearmagneticresonance(NM