基于有机硅氧烷界面改性剂的设计合成与基础研究
发布时间：2022-10-29 19:01
石油作为高效优质能源和基础化工原料,其需求量随着当今社会经济的发展而迅速增加,成熟采油技术与石油资源未能高效开发的矛盾且日益凸显。传统驱油用剂因“不耐温不抗盐”不能满足石油开采技术的需求。论文从三次采油实际现状出发,以解决开采过程中液/固、液/液界面方面为研究对象,设计合成了适合化学驱油用界面改性剂。具体工作如下:（1）基于Reformatsky反应驱油用界面改性剂单体设计合成。以辛醛、氯乙酸乙酯作反应原料,通过Reformatsky反应制备α,β-不饱和羧酸酯,传统方法以苯作溶剂、锌铜偶作催化剂,收率虽然高,但苯对环境有高毒性,也是一种致癌物质,本文选择环境友好的水作溶剂,产品收率达60.5%。（2）含氟聚硅氧烷驱油用界面改性新材料的设计合成。以六甲基二硅氧烷作双封端剂,D4H和D3F作反应原料,浓硫酸作催化剂,通过开环聚合反应制备含氟聚硅氧烷骨架。在含氟聚硅氧烷骨架的基础上,以多聚甲醛、亚磷酸二乙酯作反应原料,通过Kabachnik-Fields反应合成含Si-C-P键含氟聚硅氧烷化合物。通过反应条件（催化剂、原料摩尔比、温度和溶剂等）的研究,结果表明.:在Kabachnik-Fi...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 石油开采
1.1.1 石油开采背景
1.1.2 三次采油技术
1.1.3 国内外提高原油收率技术应用现状
1.2 驱油用表面活性剂
1.3 驱油中的表界面化学
1.3.1 油层中的界面现象
1.3.2 化学驱中的界面问题
1.4 本课题的目的与研究内容
1.4.1 选题目的及意义
1.4.2 研究内容
第二章 基于Reformatsky反应驱油用界面改性剂单体设计合成
2.1 引言
2.2 实验路线
2.3 实验部分
2.3.1 实验试剂
2.3.2 实验仪器
2.3.3 合成步骤
2.4 反应条件的优化
2.4.1 催化剂的影响
2.4.2 溶剂的影响
2.4.3 反应底物用量的影响
2.4.4 反应温度的影响
2.5 小结
第三章 含氟聚硅氧烷驱油用界面改性剂的设计合成
3.1 引言
3.2 实验路线
3.3 实验部分
3.3.1 实验试剂与实验仪器
3.3.2 实验步骤
3.4 结构表征
3.4.1 合成产物傅里叶红外(FT-IR)表征
3.4.2 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 开环反应的反应条件优化
3.5.2 Kabachnik-Fields反应的反应条件优化
3.6 展望
3.7 小结
第四章 基于α-氨基磷酸酯型双封端剂单体的设计合成
4.1 引言
4.2 实验路线
4.3 实验部分
4.3.1 实验药品
4.3.2 实验仪器
4.3.3 合成步骤
4.4 结构表征
4.4.1 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
4.4.2 阳离子表面活性剂的定性分析
4.5 结果与讨论
4.5.1 Kabachnick-Fields反应的反应条件优化
4.5.2 氨化反应的反应条件优化
4.6 双封端同系物的设计合成
4.6.1 季铵双封端的设计合成
4.6.2 二磷酸酯乙二胺基硅氧烷双封端的设计合成
4.7 小结
第五章 基于季铵双封端硅氧烷驱油用界面改性剂的设计合成
5.1 引言
5.2 实验路线
5.3 实验部分
5.3.1 实验药品
5.3.2 实验仪器
5.3.3 合成步骤
5.4 结构表征
5.4.1 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
5.4.2 傅里叶红外表征(FT-IR)
5.5 结果与讨论
5.6 基于双封端的硅氧烷界面改性剂同系物的设计合成
5.7 小结
第六章 设计合成驱油用界面改性剂的基础应用研究
6.1 基于季铵双封端硅氧烷驱油用界面改性剂的基础应用研究
6.1.1 界面张力
6.1.2 表面张力
6.2 小结
第七章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷酸型化合物设计合成方法研究进展[J]. 程玉桥,杜婷婷,牛春荣,薛莉娜,晋战稳,冯喆. 精细化工. 2019(02)
[2]层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正[J]. 郝瑞,施斌,曹鼎峰,孙梦雅,魏广庆. 水文地质工程地质. 2018(06)
[3]砾岩油藏二元复合驱油体系各组分吸附规律[J]. 吕建荣,陈丽华,霍进,许长福,谭锋奇,程宏杰,张德富. 油田化学. 2018(03)
[4]石油采油技术的发展与应用[J]. 李宇慧. 中国石油和化工标准与质量. 2018(14)
[5]三次采油化学驱油技术发展现状分析[J]. 周世彬. 化工管理. 2018(07)
[6]石油开采技术的应用和创新分析[J]. 赵旭东. 石化技术. 2018(01)
[7]Gemini型驱油剂中间体双封端剂的研究进展[J]. 程玉桥,梁书芹,张贤松,杨光,杜婷婷,薛莉娜. 精细化工. 2017(12)
[8]纳米流体在三次采油中的应用[J]. 戴紫梦. 华东科技. 2017(12)
[9]石油工程采油技术的现状及对未来的展望探究[J]. 吴宇滢. 化学工程与装备. 2017(10)
[10]热力采油技术探讨[J]. 孙远翔. 化工设计通讯. 2017(09)
博士论文
[1]H-亚磷酸酯在功能磷小分子合成中的应用研究[D]. 屈智博.郑州大学 2012
[2]稠油油藏表面活性剂驱油机理研究[D]. 蒋平.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]单油酸甘油酯琥珀酸单酯羧酸盐表面活性剂的合成及其性能[D]. 张智鑫.太原理工大学 2018
[2]基于有机硅双封端新型驱油用材料设计合成和应用研究[D]. 梁书芹.天津工业大学 2018
[3]羧酸盐型双子表面活性剂的制备及物化性能[D]. 朱瑞华.东北石油大学 2017
[4]鼠李糖脂/槐糖脂/碳酸钠的复配及其物模驱替实验效果评价[D]. 郑江鹏.中国海洋大学 2014
[5]三元体系的界面特性对残余油启动运移的影响研究[D]. 冯海潮.东北石油大学 2014
[6]手性BINOL为骨架的氨基酸Schiff碱及其金属络合物催化的不对称Kabachnik-Fields反应[D]. 万德慧.海南师范大学 2013
[7]常规稠油油藏三次采油技术优选方法研究[D]. 徐彬彬.中国石油大学 2008
[8]界面张力及乳化油滴对三元复合驱驱油效果的影响[D]. 贾忠伟.大庆石油学院 2008
本文编号：3698248
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 石油开采
1.1.1 石油开采背景
1.1.2 三次采油技术
1.1.3 国内外提高原油收率技术应用现状
1.2 驱油用表面活性剂
1.3 驱油中的表界面化学
1.3.1 油层中的界面现象
1.3.2 化学驱中的界面问题
1.4 本课题的目的与研究内容
1.4.1 选题目的及意义
1.4.2 研究内容
第二章 基于Reformatsky反应驱油用界面改性剂单体设计合成
2.1 引言
2.2 实验路线
2.3 实验部分
2.3.1 实验试剂
2.3.2 实验仪器
2.3.3 合成步骤
2.4 反应条件的优化
2.4.1 催化剂的影响
2.4.2 溶剂的影响
2.4.3 反应底物用量的影响
2.4.4 反应温度的影响
2.5 小结
第三章 含氟聚硅氧烷驱油用界面改性剂的设计合成
3.1 引言
3.2 实验路线
3.3 实验部分
3.3.1 实验试剂与实验仪器
3.3.2 实验步骤
3.4 结构表征
3.4.1 合成产物傅里叶红外(FT-IR)表征
3.4.2 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 开环反应的反应条件优化
3.5.2 Kabachnik-Fields反应的反应条件优化
3.6 展望
3.7 小结
第四章 基于α-氨基磷酸酯型双封端剂单体的设计合成
4.1 引言
4.2 实验路线
4.3 实验部分
4.3.1 实验药品
4.3.2 实验仪器
4.3.3 合成步骤
4.4 结构表征
4.4.1 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
4.4.2 阳离子表面活性剂的定性分析
4.5 结果与讨论
4.5.1 Kabachnick-Fields反应的反应条件优化
4.5.2 氨化反应的反应条件优化
4.6 双封端同系物的设计合成
4.6.1 季铵双封端的设计合成
4.6.2 二磷酸酯乙二胺基硅氧烷双封端的设计合成
4.7 小结
第五章 基于季铵双封端硅氧烷驱油用界面改性剂的设计合成
5.1 引言
5.2 实验路线
5.3 实验部分
5.3.1 实验药品
5.3.2 实验仪器
5.3.3 合成步骤
5.4 结构表征
5.4.1 合成产物核磁(~1H-NMR)表征
5.4.2 傅里叶红外表征(FT-IR)
5.5 结果与讨论
5.6 基于双封端的硅氧烷界面改性剂同系物的设计合成
5.7 小结
第六章 设计合成驱油用界面改性剂的基础应用研究
6.1 基于季铵双封端硅氧烷驱油用界面改性剂的基础应用研究
6.1.1 界面张力
6.1.2 表面张力
6.2 小结
第七章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷酸型化合物设计合成方法研究进展[J]. 程玉桥,杜婷婷,牛春荣,薛莉娜,晋战稳,冯喆. 精细化工. 2019(02)
[2]层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正[J]. 郝瑞,施斌,曹鼎峰,孙梦雅,魏广庆. 水文地质工程地质. 2018(06)
[3]砾岩油藏二元复合驱油体系各组分吸附规律[J]. 吕建荣,陈丽华,霍进,许长福,谭锋奇,程宏杰,张德富. 油田化学. 2018(03)
[4]石油采油技术的发展与应用[J]. 李宇慧. 中国石油和化工标准与质量. 2018(14)
[5]三次采油化学驱油技术发展现状分析[J]. 周世彬. 化工管理. 2018(07)
[6]石油开采技术的应用和创新分析[J]. 赵旭东. 石化技术. 2018(01)
[7]Gemini型驱油剂中间体双封端剂的研究进展[J]. 程玉桥,梁书芹,张贤松,杨光,杜婷婷,薛莉娜. 精细化工. 2017(12)
[8]纳米流体在三次采油中的应用[J]. 戴紫梦. 华东科技. 2017(12)
[9]石油工程采油技术的现状及对未来的展望探究[J]. 吴宇滢. 化学工程与装备. 2017(10)
[10]热力采油技术探讨[J]. 孙远翔. 化工设计通讯. 2017(09)
博士论文
[1]H-亚磷酸酯在功能磷小分子合成中的应用研究[D]. 屈智博.郑州大学 2012
[2]稠油油藏表面活性剂驱油机理研究[D]. 蒋平.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]单油酸甘油酯琥珀酸单酯羧酸盐表面活性剂的合成及其性能[D]. 张智鑫.太原理工大学 2018
[2]基于有机硅双封端新型驱油用材料设计合成和应用研究[D]. 梁书芹.天津工业大学 2018
[3]羧酸盐型双子表面活性剂的制备及物化性能[D]. 朱瑞华.东北石油大学 2017
[4]鼠李糖脂/槐糖脂/碳酸钠的复配及其物模驱替实验效果评价[D]. 郑江鹏.中国海洋大学 2014
[5]三元体系的界面特性对残余油启动运移的影响研究[D]. 冯海潮.东北石油大学 2014
[6]手性BINOL为骨架的氨基酸Schiff碱及其金属络合物催化的不对称Kabachnik-Fields反应[D]. 万德慧.海南师范大学 2013
[7]常规稠油油藏三次采油技术优选方法研究[D]. 徐彬彬.中国石油大学 2008
[8]界面张力及乳化油滴对三元复合驱驱油效果的影响[D]. 贾忠伟.大庆石油学院 2008
本文编号：3698248
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