长链烷基与聚醚共改性苯基含氢硅油的制备与应用研究

发布时间：2017-12-24 11:25

本文关键词：长链烷基与聚醚共改性苯基含氢硅油的制备与应用研究　出处：《陕西科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前,能源危机日趋严重,我国稠油资源也较为丰富,稠油的开采势在必行。在稠油开采过程中,各类驱油助剂的使用以及稠油自身富含的沥青质、胶质等天然乳化剂的存在,使稠油在地层中形成的乳状液类型复杂,稳定性较好,导致稠油乳液的破乳难度加大,脱水困难。常规原油破乳剂已不能很好的解决稠油破乳脱水问题。因此,针对稠油乳状液的破乳研究具有一定的理论意义和潜在的实用价值。本文针对胜利油田陈庄稠油破乳困难,破乳温度高的问题,以苯基含氢硅油、1-十二烯和聚醚为原料,进行硅氢化加成反应,分别合成了长链烷基改性苯基含氢硅油(DMPS)、聚醚改性苯基含氢硅油(PMPS)和长链烷基与聚醚共改性苯基含氢硅油(DAPMPS)。对合成的PMPS和DAPMPS进行了破乳性能评价,并探究了DAPMPS的破乳机理。主要研究如下:(1)以苯基含氢硅油和1-十二烯为原料,在催化剂氯铂酸作用下,合成了DMPS。采用红外光谱和核磁共振氢谱对产物结构进行了确认。探讨DMPS的最佳合成条件为:反应时间5 h,反应温度115℃,催化剂用量30μg·g-1,n(Si-H):n(C=C)=1:1.1,1-十二烯的滴加时间25 min,在该条件下Si-H键的转化率为82.25%。(2)以苯基含氢硅油和聚醚为原料,氯铂酸为催化剂,合成了一种非离子型PMPS。对产物结构采用红外光谱和核磁共振氢谱进行了确证。探讨了PMPS的合成条件,并在此基础上进行破乳性能评价。结果表明,最佳合成条件为:反应温度123℃,反应时间7 h,n(Si-H):n(C=C)=1:1.21,催化剂用量20μg·g-1,溶剂用量为反应物总质量的30%,在该条件下Si-H键的转化率为84.89%,表面张力为26.12 mN·m-1;破乳实验结果表明,在PMPS浓度0.5 g/L,温度50℃,时间2 h的条件下,脱水率为86.9%,水中含油量为295.1 mg/L,此时油水界面较齐,脱出水质较清。(3)以苯基含氢硅油、1-十二烯和聚醚为原料,以氯铂酸为催化剂,合成了非离子型DAPMPS。对产物结构采用红外光谱和核磁共振氢谱进行了确证。探讨了DAPMPS的合成条件,并在此基础上进行破乳性能评价。结果表明,最佳合成条件为:反应温度113℃,反应时间7 h,n(Si-H):n(C=C)=1:1.2,n(1-十二烯):n(聚醚)=3:1,1-十二烯和聚醚混合物的滴加时间32 min,催化剂用量20μg·g-1,在该条件下Si-H键的转化率为89.12%,表面张力为25.87 mN·m-1;破乳实验结果表明,在DAPMPS浓度0.4 g/L,温度40℃,时间1.5 h的条件下,脱水率达到88.4%,水中含油量为296.1 mg/L,油水界面较齐,脱出水质较清。(4)通过对DAPMPS、PMPS和市售AR36、AE2010、SP169和BP169六种破乳剂进行破乳单剂筛选,确定了两种效果明显的破乳单剂DAPMPS和SP169,然后进行复配,得到最佳破乳条件为:破乳剂总浓度0.4 g/L,温度40℃,复配质量比1:1,1.5 h后脱水率达到91.5%,水中含油量为181.8mg/L,油水界面整齐,脱出水质清。与DAPMPS相比,复配后破乳效果有所提高。进一步探究了DAPMPS添加前后对乳状液体系粘度、油水界面张力、界面膜稳定性的影响以及破乳过程。结果表明,DAPMPS的加入均能显著降低体系粘度、油水界面张力、界面膜寿命和界面强度;破乳机理为顶替置换机理。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE39

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