结构及助剂对十五烷基芳基磺酸盐吸附性能的影响.pdf

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1、第27卷第4期应用化学Vo1．27No：42010年4月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYApr．2010结构及助剂对十五烷基芳基磺酸盐吸附性能的影响于涛。童维。宿雅彬丁伟(。大庆石油学院化学化工学院大庆163318；唐山出入境检验检疫局唐山)摘要在45℃下，采用两相滴定法测定了4种自制高纯度十五烷基芳基磺酸盐在油砂上的吸附等温线。分别考察了表面活性剂浓度、NaC1、NaOH、NaHCO、正丁醇浓度及分子结构对表观吸附量的影响。结果表明，随着磺酸盐浓度的增大，吸附量先增大

2、后有所降低。NaC1和NaOH的加入使吸附量增大，NaHCO及正丁醇的加入使吸附量降低，且随着芳基位置向长烷基链中间的移动，吸附量降低，受助剂的影响变小。关键词烷基芳基磺酸盐，吸附，油砂，助剂中图分类号：0647．3文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)04-0466-04DOI：10．3724／SP．J．1095．2010．90364烷基苯磺酸盐类表面活性剂是目前三元复合驱油主要使用的表面活性剂，复合驱油的成本主要取决于表面活性剂的用量。表面活性剂在固体表面上的吸附是引起表面活性剂滞

3、留的一个主要原因¨J。但以往的研究多为不同结构表面活性剂组分的混合物在固体上的吸附，而关于各类助剂(盐、强碱、弱碱、醇)及磺酸盐结构对于表面活性剂在油砂上的吸附影响研究的还不是很系统，特别是磺酸盐的构效关系及NaHCO、正丁醇的影响报道不多J。本文考察了45cc时，十五烷基芳基磺酸盐的结构、浓度及不同浓度的NaC1、NaOH、NaHCO、正丁醇对表面活性剂在油砂上吸附量的影响，为寻求最佳驱油配方和探索吸附机理提供了依据。1实验部分1．1试剂和仪器十五烷基芳基磺酸盐为本实验室合成，其分子结构式及编号见S

4、cheme1。所得产品经两相滴定法[10测定活性物含量均达到98％以上；正丁醇、NaC1、NaHCO、NaOH、两相滴定法所需试剂三氯甲烷、混合指示剂、阳离子表面活性剂海明1622、硫酸均为分析纯试剂；实验用水为二次蒸馏水。KDC型电子可控沉淀器(广东会城无线电厂)；CHA．S型气浴恒温振荡器(常州市国华仪器厂)。CH2+l／CH3HCH2+SO3NaC15-2S：m：13，n=1；C15-6S：m：9，n=5；C15-4S：m=11，，z=3；C15—8S：m=7，n：8Scheme1Structu

5、reandcodeofpentadecylarylsulfonates1．2实验方法油砂(颗粒0．25～0．149mm，大庆油田样品)用自来水洗至中性，再用去离子水洗。水洗后的油砂在去离子水中按吸附量测定条件浸泡，离心所得清液用两相萃取滴定法滴定，未发现空白干扰反应。称取油砂(精确至0．0001g)置于250mL锥形瓶中，加入适量蒸馏水浸润12h，浸润目的是为了使油砂达到吸附饱和，当活性剂分子进入后，活性剂分子与水分子发生竞争吸附，确保活性剂分子使油砂达到吸附饱和。按一定液固~tJJH入配制好的各磺酸

6、盐溶液，放入45℃(大庆地层平均温度)气浴恒温振荡器中振荡一定时间至吸附平衡。将试样移人离心管，在转速为500r／min的条件下离心分离30min，2009-05-25收稿，2009-09-03修回国家重点基础研究规划“九七三”资助项目(2005cb221300)通讯联系人：丁伟，男，博士，教授；E-mail：dingwei40@126．corn；研究方向：油田应用化学第4期于涛等：结构及助剂对十五烷基芳基磺酸盐吸附性能的影响取上部清液用两相滴定法测定磺酸盐的平衡质量浓度c(g／L)，同样测定吸附前空

7、白样的质量浓度作为初始质量浓度c。(g／L)，由二者之差计算吸附量厂。计算公式如下：F=(C。一c)V／m(mg／g砂)，式中，为实验所用溶液的体积(mL)，m为油砂质量(g)。1．3液固比和吸附平衡时间的确定考察了1．0g／LC15—8S溶液的吸附量随液固比的变化。结果表明，体积(mL)与质量(g)比为20，吸附已达平衡，吸附量不再随液固比的增大而增加。故将吸附液固比定为30以确保充分吸附。参考文献J，本实验将吸附时间定为24h以确保充分吸附。2结果与讨论2．1液固比对吸附量的影响在45℃下，1．0

8、g／LC15—8S液固比对吸附量的影响见图1。由图1可见，随着液固比的增加，吸附量先增加后趋于平衡。这是因为当液固比较小时，油砂过量，表面活性剂分子不能使油砂达到饱和，吸附不平衡；当达到一定的液固比后，表面活性剂分子使油砂吸附饱和，吸附量达最大值；继续增大液固比，吸附量不再随着液固比的增大而增大。Liquid／Solidratioc(Sa)／(mol’L)图1液固比与吸附量的关系曲线图2磺酸盐浓度对吸附量的影响Fig．1Relationshipbetwe