表面活性剂应用现状和发展趋势分析

2017-03-02 05:35
化工设计通讯 2017年7期
关键词:烷基苯磺酸盐羧酸

刘 辉

(大庆油田化工有限公司东昊分公司,黑龙江大庆 163000)

表面活性剂应用现状和发展趋势分析

刘 辉

(大庆油田化工有限公司东昊分公司,黑龙江大庆 163000)

在石油勘探开发过程中,人们对石油勘探、集输和注水等工艺有了充分的认知,在石油勘探开发期间,化学品有了广泛的运用。因为开发的领域逐渐扩大,因而采油的地质条件越来越复杂,并且油气的层位更深,增加了开采的难度。为了推升原油开采的质量,加大了表面活性剂的应用力度。因此,针对表面活型剂应用现状和发展趋势进行了分析,为有效地运用表面活性剂提供借鉴。

表面活性剂;应用现状;发展趋势

1 常用的表面活剂种类

1.1 非离子、阴离子表面活性剂

对于烷氧基磺酸盐和烷氧基羧酸盐等,其均属于非离子、阴离子表面活性剂,性能和烷氧基类型和链节大小以及阴离子基团类型等息息相关。与羧酸盐、磺酸盐表面活性剂相比,非离子、阴离子表面活性剂具有一定的特点,如地层吸附损失较小、抗盐能力比较强等。针对于其亲水亲油平衡,应根据不同盐含量的地层水,调节烷氧基表面活性剂分子中氧乙烯链节的大小,该类表活剂在实际中也得到了运用。

1.2 石油羧酸盐

将原油馏分油作为原料,通过氧化和中和所得到性能较好的石油羧酸盐,其属于阴离子表活剂。国内研究人员用液相氧化法取代了气相氧化法,不断提升原料的利用率,而且降低了产品未反应油的含量,确保得到的石油羧酸盐产品性能更加稳定。因为石油羧酸盐的生产成本较低,而且原料很容易获得,所以该表活剂在原油开采中得到了有效的应用,充分发挥了石油羧酸盐表活剂的重要作用。

1.3 重烷基苯磺酸盐

大庆油田正在大力推广工业化过程中,将重烷基苯磺酸盐表活剂作为应用在三元复合驱的主要表活剂。该表活剂的性能良好,原料结构更为稳定,所以被广泛应用在大规模工业化生产中。对于烷基苯磺酸盐的原料,由于碳链组成具有差异性,可以分为重烷基苯磺酸盐与轻烷基苯(碳数为 C8~C13)。重烷基苯磺酸盐是我国比较主要的驱油用表活剂,在生产十二烷基苯期间,重烷基苯磺酸盐是副产物,在烷基苯中,其产量在10% 左右。尽管重烷基苯磺酸盐运用在工业化推广中,但工作效果不并良好,需要对产品及原料的组成和作用机理展开深入研究。

1.4 石油磺酸盐

石油磺酸盐也是表活剂的一种,目前,很多生产厂家与科研单位等研制生产工艺,采取多种原料,从而提升石油磺酸盐的产量。芳烃含量和比较高的原料油得到了广泛的运用,在磺化之后,不通过萃取分油,直接进行中和,继而生产石油磺酸盐。该方法具有生产成本低及工艺流程较短等优点,但也存在弊端,如产品中存在较多的过磺化物,未磺化油的含量高。因此产品的性能有待提升。

1.5 聚合物

在利用化学驱油技术时,对提高聚丙烯酰胺质量有很大的帮助。聚合物在原油开采中得到了运用。通过合理的利用廉价的原材料,例如纸浆废液,确保复合驱油采收率超过聚合物驱,比例在5%~10%,其是突破技术的主要表现。当聚合物表活剂应用在实际当中,尤其是运用在采油中,对进一步提高油田开发技术水平发挥了至关重要的作用。

2 未来两性表面活性剂研究和发展的主要趋势

由于表面活性剂具有一定的作用,所以应该加大对其的研究力度,确保其得到充分的应用。未来两性表面活性剂研和发展的主要趋势主要包含以下方面:①研制微交联抗温抗盐的聚合物、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)。同时,将研制 AMPS、乙烯基吡咯烷酮(NVP)作为重点内容。②大力开发拥有抗盐抗温特性的磺基甜菜碱类表活剂,具体如 α-烯烃磺酸盐表活剂和非离子结合型表面活性剂。③开发应用便利、价格较低的非离子表活剂,主要是为了降低原油开采的成本。④开发絮凝剂。注重研制两性离子聚合物,在科学设计基团比例的基础上,增强产品的相对分子质量。总之,通过对表活剂的发展趋势进行分析,对表活剂性能的提升及应用具有现实意义。

3 所研究表活剂问题及解决思路分析

首先,单一表活剂的含量分析。在对表活剂的含量进行研究时,主要针对聚氧乙烯(POE)系非离子活性物和磺酸盐类表活剂加以分析,从而实现对表活剂含量的有效控制;其次,分析子聚丙烯酰胺聚合物的方法;再次,通过构建对石油磺酸盐含量进行分析的方法,继而有利于提纯和分离石油磺酸盐;最后,测定石油磺酸盐样品和磺酸盐的有效组分含量、平均分子量,然后对各种的平均分子量予以测定。当然,在解决以上问题过程中,要查阅有关资料,搜集表面活性剂对岩心产生的吸附特性,继而明晰研究的方法,实现对驱油表面活性剂组分的分析,并且对其进行分离处理。

4 结束语

在科学技术水平不断提升的背景下,为工业化的发展创造了有利条件。近年来,表活剂的种类越来越多,由于表活剂具有独特的作用,因而被广泛应用在诸多行业中,对工业的发展起到了至关重要的作用。但其存在不足之处仍有逐渐完善的空间,文章通过对表活剂应用现状和发展趋势进行分析,确保人们对表活剂有充分的认知,然后通过不水滴形截断的努力,使得表活剂的实际应用价值有明显的提高,最终能够为表活剂在工业中的有效应用奠定良好基础。

[1] 闫金宝 .表活剂应用现状和发展趋势 [J].科技创业家,2013,(14):82.

[2] 马建中,胡静 .表面活性剂在皮革工业的应用现状与发展趋势 [J].中国皮革,2007,(3):35-38.

Application Status and Development Trend Analysis of Surfactant

Liu Hui

At present,in the process of oil exploration and development,people have full understanding of the process of oil exploration,gathering and transportation and water injection.During the period of petroleum exploration and development,chemical chemicals or chemistry has been widely used.Because the development of the fi eld gradually expanded,so the geological conditions of oil production more and more complex,and the deeper layers of oil and gas,increasing the diff i culty of mining.In order to push up the quality of crude oil extraction,increased the application of surfactant.Therefore,analyzes the application status and development trend of surfactant,and provides reference for the effective application of surfactant.

surfactant;application status ;development trend

TQ423

:B

:1003–6490(2017)07–0142–02

2017–05–17

刘辉(1976—),男,黑龙江安达人,助理工程师,主要从事轻烃装置工作。

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