松香基磺基甜菜碱的合成与性能研究.pdfVIP

2013年3月 西安石油大学学报 (自然科学版) Mar．2013 第28卷第2期 JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition) Vo1．28No．2 文章编号：1673-064X(2013)02-0088-04 松香基磺基甜菜碱的合成与性能研究 于洪江，雷 亮 (西安石油大学 化学化工学院，陕西 西安710065) 摘要：以工业松香为原料合成了一种松香基磺基甜菜碱表面活性剂：N一(3一松香酰氧一2一羟基) 丙基 一N，N一二甲基(2一羟基)磺丙基甜菜碱．通过红外对产物结构进行了表征．测定了松香基磺 基甜菜碱的临界胶柬浓度为0．57mmol／L，表面张力为37．8mN／m，吸附量为1．98mg／g．考察了其 抗ca¨、Mg 能力、乳化力及驱油效果．结果表明：该产品临界胶束浓度低，有较强的抗盐能力，吸 附损失较小，乳化力较强，在低渗透岩心的驱替实验中提高采收率达8．4％，是一种具有优 良性能 的驱油剂． 关键词：松香；磺基甜菜碱；两性表面活性剂；性能评价；采收率 中图分类号 ：TE257．46；TQ423 文献标识码 ：A 松香是一种来源丰富、价格便宜的天然化工原 磺基甜菜碱的混合物．实验测定了其理化性质和表 料．它的主要成分是树脂酸 (枞酸、长叶松酸和新枞 面性能，并对其在高矿化度低渗透岩心中的驱油效 酸等)，还含有少量脂肪酸．松香酸具有明显的结构 果进行评价． 优势，三环菲骨架与高级脂肪酸的长链烃基一样具 1 实验部分 有疏水性，又可通过其中的羧基和共轭双键等活性 基团引入亲水基，合成具有独特理化性质的表面活 1．1 主要原料、试剂及仪器 性剂 ¨J．由于松香酸是天然产物，由其合成的一系 工业松香，黄色结晶块状，酸值 150mg／g，深圳 列表面活性剂一般具有较好的生态性能，符合 “绿 市吉田化工有限公司生产 ；环氧氯丙烷，亚硫酸氢 色”表面活性剂的 “原料绿色化”要求 ． 钠 ，均为分析纯；二 甲胺 ，质量分数为33．0％的水溶 磺基甜菜碱型两性表面活性分子结构中同时含 液，化学纯．实验用油为陕北下寺湾采油厂油样 ，35 有阴离子基 团和阳离子基团，分子呈电中性，这使其 ℃时黏度为5．112mPa·s；实验用水是模拟陕北下 具有 良好的耐盐性，刺激性低，生物降解性好 4。， 寺湾采油厂注入水，矿化度为 72302mg／L，35~C时 与阴、阳、非离子表面活性剂都有较好的配伍性 ． 黏度为 1．115mPa·s． 虽然 目前对于油田用甜菜碱型表面活性剂的研究仅 UV一3300型紫外可见分光光度计 (上海梅普 限于实验室和矿场试验阶段，但国内的许多研究人 达仪器有限公司)，ESB—V型电子表面平衡张力仪 员对其大规模用于三次采油寄予很高的期望 ． (日本)，CN61M／H630型红外光谱仪 (北京中西远 本文以工业松香为原料，采用3一氯 一2一羟基 大科技有限公司)，实验室多功能驱替装置设备包 丙磺酸钠中间体法，合成了一种松香基磺基甜菜碱 括：平流泵、中间容器、岩心夹持器等． 型两性表面活性剂，由于松香的主要成分中都带有 1．2 磺基甜菜碱的合成 活性基团羧基，均可参与反应，所以产物实际为几种 中间体 (I)3一松香酰氧一2一羟基丙基氯的 收稿 日期 ：2012-09—19 基金项 目：陕西省教育厅产业化基金资助项 目(编号：06JC22) 作者简介：于洪江 (1965一)，男 ，副教授 ，硕士生导师，主要从事油田化学品研究和开发