表面活性剂论文篇1

　　生物表面活性剂的热稳定性、化学稳定性良好。例如，地衣芽孢杆菌产生的脂肽在75℃时可以耐热140h。有些活性剂耐强酸、强碱，例如，0.0-D-海藻糖-6-棒杆霉菌酸脂，在0.1mol/L盐酸中浸泡70h，仅有10%的糖脂被降解。总之，生物表面活性剂自身具有生理、药理、免疫功能，原料来源广泛，生产工艺简单，常温下能够发生反应。最为重要的是，生物表面活性剂用量少，没有毒性，可以完全降解，对周围环境不会造成污染和破坏。正是由于具有上述多方面的性能和特征，因而越来越受到人们重视，在环境工程的应用愈加广泛。

　　2生物表面活性剂在环境工程中的应用

　　2.1有机物降解

　　为消除土壤中的有机污染物，在土壤处理过程中加入生物表面活性剂，能够让污染物分散、增溶、乳化，提高土壤生物的可利用性，促进土壤中的生物尽快降解。尤其是在受到石油污染的土壤处理过程中，适当加入生物表面活性剂有着十分显著的效果。有研究表明，采用铜绿假单胞菌合成的生物表面活性剂海藻糖脂，在原油污染处理过程中，能提高原油污染降解速度。另外，在土壤微生物体系中加入生物表面活性剂，能缩短油类降解时间，提高降解效果。

　　2.2油污预处理

　　在石油加工行业，油污是较为普遍的环境污染问题。并且一旦发生石油污染事件，污染物中往往含有烃类物质，具有一定毒性，造成较为严重的环境污染问题。正式处理这些油污之前，为提高处理效果，通常需要采取相应的措施进行油污预处理，也就是将含油的污泥进行脱油处理。日常工作中，经常用微生物代谢后产生的活性剂进行油污处理。这类活性剂的增溶性能良好，在实际使用过程中，能降低烃类物质的强吸附性能，使得烃类物质从油污中分离，降低油泥中的油类物质含油量，达到有效处理油污的目的。

　　2.3生物修复

　　在自然界中，微生物的作用是十分巨大的。它可以促进有机物降解，确保生物环境修复顺利进行。实际工作中为达到生物修复的目的，可以直接采用发酵液的方式进行修复。通过这种措施的有效应用，不仅可以降低产品纯化成本，还能降低分离提取表面活性剂的成本，处理效果佳，成本低，对整个生物修复工作产生重要影响，也有着较为广阔的应用前景，今后在实际工作中必将得到更为广泛的应用。

　　2.4去除重金属

　　被油污染的土壤中的重金属，如果不对其进行有效处理，往往会加重环境污染问题，影响作物生长。有研究表明，用表面活性生物化学物质、鼠李糖脂、槐糖脂的洗涤液冲洗土壤，可去除土壤中100%的锌，还可以除去土壤中的有机态铜。有研究利用皂角苷去除粘土、沙土、有机质土壤、垃圾焚烧灰中的重金属，并且效果良好，在实际工作中也逐渐受到重视。另外还可以利用生物表面活性剂去除废水中的金属离子，例如，用吸附-浮选法除去工业废水的Cr6+和Zn2+，用活性剂的茶皂素浮选去除废水中的镉离子。不仅操作工艺简单，而且能取得良好的金属离子去除效果。

　　2.5减少农药污染

　　在农业领域应用生物表面活性剂，能够让杀虫剂得以均匀分散，并用作有机磷杀虫剂的配方，有利于降低污染，取得良好效果。铜绿假单孢菌产的表面活性剂能溶解有毒的有机化学物质，使其溶解性得以增大。并在污染物处理过程中，能使六氯联苯回收率提高31%，满足实际处理工作需要。研究还表明，枯草芽孢杆菌产的表面活性剂加到α-和β-endosulfan溶液中，能够将生物降解速率提高30%~40%。并促进其他结构降解，取得更好的处理效果，减少农药使用所带来的环境污染问题。

　　3结论

　　生物表面活性剂是一类新兴表面活性剂，有着自身显著特点和优势，适应环境工程需要，在实际工作中应用具有良好效果，为环境保护行业所重视。今后应该进一步加强研究工作，重视技术创新，改进生产工艺，优化底物原料、发酵工艺、下游回收方法等环节。以降低生物表面活性剂的生产成本，进一步提升其综合性能，促进生物表面活性剂在环境工程中得到更好应用。

　　表面活性剂论文篇2

　　【关键词】有机硅；聚醚；表面活性剂

　　一、表面活性剂及其性质

　　能显著降低水的表面张力的物质称之为表面活性剂。近些年来，表面活性剂发展迅速，其应用涉及到很多领域，如油田开发、日化产品、涂料、食品、纺织、材料等，表面活性剂几乎渗透到一切生产及技术领域。

　　表面活性剂有两个重要的性质，一是在各种界面上的定向吸附，另一个是在溶液内部能形成胶团。前一种性质是许多表面活性剂用作乳化剂、起泡剂、润湿剂的原因，后一种性质是表面活性剂常用增溶作用的原因。

　　二、有机硅表面活性剂

　　（一）有机硅表面活性剂特性

　　有机硅表面活性剂作为一种新型结构的表面活性剂，自20世纪60年代开发以来得到了快速的发展。有机硅表面活性剂具有以下特性：（1）很高的表面活性，其表面活性仅次于氟表面活性剂，水溶液的最低表面张力可降至大约20 mN/m，而典型的碳氢表面活性剂为30mN/m 左右；（2）在水溶液和非水体系都有表面活性；（3）对低能表面有优异的润湿能力；（4）具有优异的消泡能力，是一类性能优异的消泡剂；（5）通常有很高的热稳定性；（6）它们是无毒的，不会刺激皮肤；（7）可在一定条件下发生非生物降解，燃烧副产物少，对环境污染小；（8）根据制备方法不同，可以生产不同分子量、不同类型的结构，而且通常分子量都很高，属于高分子表面活性剂。

　　（二）有机硅表面活性剂的用途

　　由于有机硅表面活性剂的优异特性，在很多领域都得到了应用。早在20世纪50年代作为尿烷泡沫塑料的稳泡剂，一直到1994年仅在此项应用中的用量就达约300000t/a，促进了有机硅表面活性剂工业的迅速发展。在近些年中，研究者们合成了更多种类的有机硅表面活性剂，这样更多更系统地研究了其在水和非水体系中的表面活性、与各种添加剂间的相互作用以及有序组合体行为，建立了其在涂料、化妆品、纤维等工业上应用的理论基础。尽管有机硅表面活性剂也存在生物降解性能较差、价格相对较高的缺点，但其高效率可弥补其成本的不足。

　　三、聚醚有机硅表面活性剂

　　（一）概况

　　有机硅表面活性剂中的聚醚改性有机硅表面活性剂已经引起广泛关注，并可在工业生产和日化产品进行应用。它由有机硅链段和聚醚链段通过化学键连接而成。通过调节聚醚、有机硅的聚合度，便可以获得不同性能、不同用途的有机硅表面活性剂，可应用在涂料工业、聚氨酯、农药和日化工业等行业。

　　（二）聚醚有机硅表面活性剂的类型

　　按聚醚链段与有机硅链段之间的连接方式，聚醚有机硅表面活性剂分为Si-O-C键连接型和 Si-C 键连接型。前者抗水性差，易被水解；后者对水稳定。

　　（三）聚醚有机硅表面活性剂的研究进展

　　聚醚有机硅表面活性剂最早出现在1954年，随着研究的不断深入，这使得聚醚有机硅表面活性剂取得了很大的发展。国外很多学者研究了聚醚有机硅表面活性剂的相行为。Kunieda和Harashima共同合作了一系列关于研究一组明确界定为AB型有机硅聚醚共聚物表面活性剂相行为的论文，并且发现这些共聚物自组装形成微结构材料，并在低重均分子量油和水的混合物中形成结晶相。Kunieda 等研究了一系列 11AB 型 PDMS-PEO 两嵌段共聚物表面活性剂在水中的两相行为。有机硅嵌段的体积分数和总分子量的变化范围很广，足以找到正常和液晶相的转变。

　　对聚醚有机硅共聚物合成方面的研究也越来越深入。唐琼等以聚醚和含氢硅油为原料，制得兼有两者性能的聚醚改性硅油。研究发现产物的粘度指数和表面张力都随链节比的增加而增加；随着聚合度的增加，产物粘度指数增加，表面张力变小；二元回归方程很好地预测了聚醚改性硅油的粘温系数和表面张力。

　　对于嵌段型的聚醚有机硅共聚物，很多学者同时研究了其在稀溶液中的自组装行为。Meier研究发现在聚醚有机硅嵌段共聚物中形成了小囊泡。空的纳米微粒如小囊泡由于有潜在的应用在血管、药物载体和酶或催化剂的保护壳方面而引起了广泛关注。

　　在反应溶剂方面。Austin等人十余年来一直致力于开发更好的、不用从反应体系中除去溶剂以及无溶剂工艺技术。他们以一种不含羟基的酯类作为反应溶剂进行合成研究，反应得到一种透明的粘滞溶液，无需对酯溶液进行分离即可使用。

　　在后处理工艺方面，Ichinoh 通过在反应结束时加入稀盐酸进行后处理，可得无味产物。Hino 和Kenichi采用加氢的方法来获得无味产品。将反应物溶解在甲苯中进行加氢，经过滤、蒸馏出甲苯后即可得到产品，产品的不饱和度约为0.0lmmol/g，没有气味且存贮稳定性良好。

　　（四）聚醚有机硅表面活性剂的应用

　　聚醚和有机硅具有极强的互补性，由于两种结构通过化学键结合在一起，使性能互补成为可能。

　　四、小结

　　随着科学技术的不断发展，有机硅不断出现新产品新用途。目前随着研究的深入，很多技术已逐渐成形，这为我们进一步开发聚醚有机硅提供了可行的条件。而且聚醚和硅油合成原料的价格逐渐降低，合成路线的不断优化，更使得新型的有机硅表面活性剂成为未来表面活性剂的发展方向。

　　参考文献：

　　[1]张冬辉.氨基聚醚有机硅的制备及其在消泡剂中的应用[D].江南大学，2013.

　　[2]耿红涛.有机硅改性聚醚酯消泡剂的制备及应用研究[D].南京林业大学，2007.

　　[3]胡伟.聚醚改性有机硅消泡剂的合成研究[D].南京林业大学，2008.

　　表面活性剂论文篇3

　　关键词 非离子表面活性剂；壬基酚聚氧乙烯醚，；生物降解速度

　　中图分类号X172 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0124-02

　　生物降解是有机物在生物酶作用下，经过一系列的生物化学反应转化为较简单化合物的过程，有时可以被完全转化为无机物。生物降解是有机污染物在环境中的重要的转化过程，可使有机污染物的组成、结构和性质发生根本的改变，并最终从环境中去除。对表面活性剂生物降解性的研究，多是模拟污水处理厂的活性污泥中的微生物进行的降解研究，没有考虑其在自然环境下的生物降解性。本论文模拟河水环境，用生物耗氧量法，测定非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）在河水中的生物降解速率，为研究其在环境中的迁移转化行为提供依据。

　　1 非离子型表面活性剂

　　由于全球工业趋势和人均生活水平的提高，加快了工业表面活性剂和民用洗涤剂的发展。非离子表面活性剂发展更为迅速，目前产量仅次于阴离子表面活性剂而居第二位，其品种极其繁多，用途亦愈加广泛。由于其良好的生物降解性和表面活性，其在表面活性剂中所占的比重将愈来愈大。

　　非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基或醚键为亲水基的两亲结构分子。按其亲水基可分为：聚氧乙烯型（如烷基酚聚氧乙烯醚APEO、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、脂肪酸聚氧乙烯酯AE、聚氧乙烯酰胺）、多元醇型（如失水山梨醇酯、蔗糖酯）、烷基醇酰胺、烷基多苷等类型。

　　2 烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）与壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）

　　烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）被广泛用于纺织、塑料、橡胶、日用化工、医药、造纸等工业，作为洗涤剂、乳化剂、润湿剂、扩散剂、稳定剂等，是继脂肪醇聚氧乙烯醚（AE）之后的另一大类非离子型表面活性剂。APEO中壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO），占80％~85％ ，辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO）占15％以上，十二烷基酚聚氧乙烯醚（DPEO）和二壬基酚聚氧乙烯醚（DNPE）各占1％。

　　壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）是烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）类非离子表面活性剂的主要品种，占APEO总产量的85％左右，作为洗涤剂、乳化剂、润湿剂、分散剂和农药助剂等，在民用洗涤剂和工业领域均有广泛应用。 3 NPEO生物降解速率测定试验

　　生物降解试验主要考察表面活性剂被微生物分解的过程和程度。天然水源、污泥、土壤、污水系统等都可以成为表面活性剂的生物降解环境，模拟这些环境条件可以对表面活性剂的生物降解性进行研究。所使用的方法有：振荡培养法、活性污泥法、生物耗氧量法、Warburg法及变为二氧化碳法等。本试验采用河水消失法，将一定量的河水和表面活性剂加入一个玻璃容器中， 然后在室温下培养， 用生物耗氧量法测定表面活性剂降解率。

　　3.1 实验原理

　　用生化需氧量（BOD）可测定水体的可生物降解性。BOD作为水质有机污染综合指标之一，是指水中有机物在耗氧微生物（主要是好养及兼性细菌）作用下，进行耗氧分解过程中所消耗水中溶解氧的量。溶解氧消耗与生物降解速率的基本方程为：BOD（t）=L0（1-e-kt）。

　　BOD（t）为时间t（天）时有机物降解的累计消耗量（mg/L），L0 为有机物的完全生化耗氧量（mg/L），K为有机物生物降解速率（1/d）。

　　由此可求出生物降解速率k。

　　3.2 试验方法

　　试验仪器主要为BOD-220A型BOD快速测定仪和THZ-828气浴恒温振荡器。试验用水采自天津市新开河盐桥下。用河水水样配成100mg/L的NPEO溶液于500mL棕色磨口试剂瓶中，在室温下置摇床中避光培养。同时，以不加NPEO的河水水样为对照。每天在固定时间取50mL水样，测定其BOD。

　　4 结果与分析

　　半衰期为原始基质浓度降解一半所需要的时间，计为t1/2

　　t1/2=ln2/k=67（h）

　　结果表明，在该试验条件下，100mg/LNPEO溶液的生物降解速率为0.0103h-1，它的半衰期为67h。依据半衰期对有机物的生物降解性分类，半衰期在1d~7d的有机物生物降解快。所以，NPEO在河水中是可以降解的，且生物降解速度快。

　　5 讨论

　　在NPEO的生物降解过程中，NPEO的链被打断，形成保留1个~2个聚氧乙烯醚（EO）的NPEO（NPEO1及NPEO2），这些代谢物可氧化成相应的羧酸（NPEC1 及NPEC2），进一步降解为短链乙氧基物，相应的羧酸及壬基酚。EO链越短，中间代谢物的水溶性越差，NPEO随着降解的深入其毒性逐步增加。对水生生物来说，NP比NPEO具有更大的毒性。本试验用生物耗氧量法测定NPEO在河水的生物降解率，结果为浓度100mg/L的NPEO在河水的生物降解速率为0.0103h-1，半衰期为67h。说明NPEO在河水中是可以降解的，且降解速度快。

　　参考文献

　　[1]李梦耀，黎卫亮，钱会.五氯苯酚的降解研究进展[J].安全与环境学报，2007(4).

　　[2]陈荣圻.烷基酚聚氧乙烯醚的生态环保问题探讨[J].印染助剂，2003(8).

　　表面活性剂论文篇4

　　关键词：润湿反转　作用原理　钻井液体系

　　钻井液中固相含量及其分散性是影响机械钻速的一个重要原因，当钻井液的固相含量为零时(即清水钻进)钻速最快，随着固相含量增大钻速显著下降，而钻井液中小于1μm的亚微米颗粒要比大于1μm的颗粒对钻速的影响大约为12倍；钻井液中小于1μm的亚微米颗粒越多，所造成钻速下降的幅度就越大。显然，快速钻进钻井液应有好的流变性、润湿性、低固相含量及合适的分散性。在水基钻井液中通过添加自制快钻剂来提高钻速的机理是在钻井液原有的流变性、固相含量及分散性的基础上，大大改善其润滑性，从而降低扭矩以及井底岩石毛细管阻力来实现的。快钻剂能在钻头金属表面形成一层憎水性的薄膜，起到润湿反转作用，以防止亲水性的钻屑粘附于钻头[1]。发生泥包效应而降低钻井速度。本文采用润湿反转剂KZ-1这种表面活性剂。对其改变岩石亲水性的表面张力规律进行分析。

　　一、钻井液滤液在井底岩石作用接触角

　　采用2.5润湿接触角测量方法对不同KZ-1加量的钻井液滤液在温度为25℃下进行润湿接触角测量。

　　分别配置含KZ-1，0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%的钻井液体系，通过API失水压得滤液，对所得滤液进行润湿接触角测量，结果如下。

　　由图1看出随着KZ-1量的加大，其润湿接触角呈现上升趋势。在KZ-1的cmc浓度附近达到稳定值280。随着浓度继续加大，曲线继续上升，但走势略缓。其润湿反转性能有所降低。可以得出在快钻剂加入量为其cmc浓度附近，钻井液体系滤液对井壁岩石的润湿接触角趋于稳定，井壁岩石由弱亲水转化为强亲水状态。

　　二、钻井液滤液在泥页岩表面吸附特征

　　表面活性剂分子在液/气、液/液、液/固界面上的吸附状态和分子取向,在诸如润湿、乳化、分散等应用领域起着决定性的作用,目前对低分子表面活性剂在界面上的吸附研究较为深入。与低分子表面活性剂不同,高分子表面活性剂分子链节较多,易在界面上形成稳定的膜。同时与均聚物的吸附状况也不同,由于双亲性结构中亲水或疏水作用易导致多层吸附发生,使吸附量较大。有关聚醚型表面活性剂分子界面取向的研究已有报导,但其分子量较小,分子结构亦不复杂。对于大分子量的高分子表面活性剂,由于分子链长,结构复杂,对其在界面上的吸附状态少有报导。

　　由于溶液中的表面活性剂存在疏水作用，尽管在亲水头的作用下它们能够溶于水相，但疏水基仍会自发从发从水环境中逃离并向界面迁移，将疏水基伸入另一相中形成定向吸附。当溶液表面达到饱和吸附后，溶液中的表面活性剂不可能进一步向界面上迁移，此时则必须以另一种方式来满足疏水作用的要求。

　　一般认为当表面活性剂吸附达到饱和后，为了满足表面活性剂分子的疏水基力图从水环境中逃离的热力学趋势，这些表面活性剂的疏水基常常在溶液相中自发缔合起来，以消除围绕在疏水基周围的水分子对疏水基的影响[2,3]。这种自发缔合的结果将导致表面活性剂分子形成亲水基朝向水相，疏水基聚集在中央的束状或球状团簇结构，这种团簇结构便被成为胶束如图2所示。

　　一旦表面活性剂在溶液中形成胶束，所有过剩的表面活性剂便从水化固体或单体状态转变为团簇状态，溶液的性能也便随之发生突变[5]。

　　由于表面活性剂胶束是胶体尺寸的粒子，故溶液的性质便表现出胶体溶液的性质，因而不同于前述的表面活性[4,5]。尽管导致胶束化以及导致界面吸附的表面活性剂的结构因素及分子微环境因素是一直的。因此当表面活性剂溶液浓度达到或超过cmc后，对溶液化学研究而言，意味着界面化学的结束和胶体化学的开始。

　　表面活性剂的亲水基和疏水基的相对强度也可以用基团的体积大小来直观表示如图3所示。这里的体积大小仍然不是代表基团的绝对尺寸比较，而是考虑了离子头排斥和氢键水合分子的影响后的相对强弱。

　　将KZ-1配置为浓度为cmc，将待测岩心浸泡在KZ-1溶液中若干时间。进行电镜分析。

　　图4为润湿反转剂KZ-1浸泡过的岩心。从图4(b)我们可以看出KZ-1在岩心表面有大量的胶束存在，成球状，直径在100nm左右。说明KZ-1符合上述所分析的表面活性剂胶束形态以及胶束特征。且在固体表面成规则形状。图4(a)所示为其胶束产生的一些吸附分子层。

　　三、结论

　　本文对润湿反转型快速钻井液体系分子表面作用规律进行了评价。得出如下结论：

　　1.评价了润湿反转型快速钻井液体系分子表面作用规律，通过润湿接触角测定分析发现钻井液体系的润湿接触角在加入钻井液处理剂KZ-1后其cmc时为280；

　　2.KZ-1在固体表面呈现球状胶束规则排列。

　　参考文献

　　[1]杜巧云,高虹.表面活性剂基础及应用.北京：中国石化出版社.32～33.

　　[2]张连仲.毛管压力、矿化度以及熟化对润湿性改变的影响.国外油田工程2004,20(1):6～7.

　　[3]陈荣沂.表面活性剂化学与应用.北京:纺织工业出版社，1990.

　　[4]陈洪.油气开采用表面活性剂的合成及性能研究.西南石油大学.博士论文.2004.

　　表面活性剂论文篇5

　　关键词：低渗透油藏 二元复合驱 提高采收率 机理 适应性

　　一、低渗透油藏开发特点

　　低渗透油藏主要以砂岩为主，由于储层孔喉细小、比表面大、渗透率低、受成岩作用等的影响，开发过程中具有以下主要特征：油井自然产能低，生产压差大；产量递减快，地层压力下降幅度较大，一次采收率很低；注水井吸水能力低，启动压力和注水压力高；油井见效时间较晚，压力、产量变化较平缓；裂缝性砂岩油田注水井吸水能力强，油井水窜严重；低渗透油田见水后采油指数、采液指数大幅度下降，稳产难度较大[2-6]。

　　二、聚表二元复合驱油机理

　　聚/表二元复合驱是利用聚合物和表面活性剂的协同作用来提高原油采收率的方法。大量文献表明，最初的聚合物/表面活性剂二元复合驱[7]是先注入一段活性水段塞，降低油水间的界面张力后，再注入聚合物段塞，以此来控制流度。

　　聚合物/表面活性剂（SP）二元复合驱主要是利用聚合物与表面活性剂的协同作用，[8-12]，

　　聚/表二元复合体系驱油机理主要包括以下几个方面[13]：

　　1.降低流度比，提高波及系数

　　2.降低界面张力，增加毛管数，提高洗油效率

　　式中 Pc-毛管阻力，MPa；

　　σ-油水界面张力，mN/m；

　　θ-润湿接触角，°；

　　r-毛管半径，cm。

　　3.复合驱中的表面活性剂通过降低油水界面张力，使水驱过程中油滴变形，从而降低油滴流经孔隙喉道所做的功；表面活性剂在油水界面吸附后，形成稳定的水包油乳状液，乳化的油在向前运动中不易重新粘附在岩石表面，从而提高洗油效率。

　　三、低渗透油藏聚表二元复合驱油适应性研究

　　近几年，针对三元复合驱实施过程中存在的一些弊端，我国先后在胜利、大庆、辽河油田开展了二元复合驱。2003年9月胜利油田率先在孤东油田七区西南部Ng54-61层进行了二元复合驱工业化试验，标志着胜利油田成为国内第一个将二元复合驱技术进行工业化应用推广的油田。辽河油田于2007年在锦16块进行了二元复合驱方案设计，于2010年在锦16块开展二元复合驱工业化试验[18-22]。

　　低渗透油田的二元复合驱矿场试验主要集中在美国和英国，例如，美国的Slaughter油田平均渗透率为4×10-3μm2， Lewisville油田平均渗透率为24×10-3μm2，而英国的Bothamsall油田的平均渗透率为14×10-3μm2，在1983年进行了低浓度的表面活性剂驱，在处理和注入表面活性剂溶液方面获得了宝贵的经验。美国布拉德福油田平均渗透率为10×10-3μm2，选取两个区块进行聚合物/表面活性剂二元复合驱矿场试验。结果表明，两个区块分别在1984年4月和7月产油量增加，但增幅不大。同时，二元复合驱矿场试验不能用于驱替原油黏度高于30 mPa·s的油藏，但是，实验室的二元复合体系却成功驱替了黏度为31.7 mPa·s的原油，并且有较高的采收率，因此，在这个方面还有待于更进一步的研究。将来表面活性剂的应用和发展可能会超出以上范围，取而代之的是潜在的经济因素和实际应用条件的综合考虑[14]。

　　王伟[15]等针对龙虎泡低渗透油田水驱开发效果差、采收率低等特点，开展了聚合物和表面活性剂二元复合驱在低渗透油藏适应性的室内评价实验。实验结果表明，聚合物和表面活性剂二元复合驱最佳的注入方式是先注入聚合段段塞，后注入表面活性剂段塞。在水驱基础上可提高非均质岩心采收率17.74%，对于非均质性较弱的低渗透油藏可选用聚表二元复合驱，聚合物具有良好的注入选择性和封堵选择性，优先进入相对高渗区的水窜通道，起到调剖作用，表面活性可降低注入压力，注入水更容易进入低渗区，启动低渗区剩余油。

　　徐艳丽[16]等针对五里湾一区低渗透油藏开展了聚合物与表面活性剂组合调驱技术研究。该技术通过全面的室内实验，并选取五里湾一区三口水井开展该项试验，室内实验显示能有效提高采收率7.4%，现场综合增油降水效果也较为明显。

　　四 、实例分析

　　1.布拉德福油田

　　布拉德福油田位于宾夕法尼亚州，平均孔隙度为15%，平均渗透率为10×10-3μm2，原油黏度为5mPa·s，深度为549m，油层厚度为9m，注水开发后的剩余油饱和度为40%。

　　二元复合体系所选表面活性剂是由Marathon公司制造的石油磺酸盐，助表面活性剂为甲醛；聚合物是用油田原油经磺化后制备而成的适合本油藏特性的CyanatroL930-S型聚合物。

　　在布拉德福油田选取区块1和区块2两个区块进行聚合物/表面活性剂二元复合驱矿场试验。结果表明，区块1和区块2分别在1984年4月和7月产油量增加，但增幅不大。到1985年12月试验区总采油速度由8.3m3/d增加到31.8m3/d，产出液中的含油量由小于1%增加到6%；生产终止时区块1的累积产油量为1.41×104m3；区块2的累积产油量为1.6×104m3[17]。

　　由于当时油价较低，注入过程中的一些关键技术尚未突破，因此该技术未得到推广，但在布拉德福油田实施的聚/表二元复合驱矿场试验取得了增油的效果，由此说明低渗透油田实施聚/表二元复合驱是可行的。

　　2.五里湾长6油藏

　　五里湾长6低渗透储层属成岩型为主的沉积-成岩型长石细砂岩。其中粒间孔隙是主要的孔隙类型。五里湾一区长6砂层平均有效厚度12.2 m，平均有效孔隙度12.74 %，渗透率1.81mD。同时该地层水钙镁离子含量高，平均矿化度31718 mg/L，水型为CaCl2型。

　　2010年10月13日，五里湾长6油藏优选了三口水井，对应十四口油井开展了聚表二元驱调剖与驱油技术结合的现场试验。现场采取重复多段塞的方式注入调剖体系以及驱油体系，现场措施累计进行26天，累计注入2 915 m3，调剖剂注入后，压力上升1MPa 左右，弱凝胶封堵见效。措施后数据统计至8.29日，对应14口油井不同程度增油，井组累计增油1243.79 t，含水相对稳定，柳74-47日增油0.72 t，综合含水下降15.9 %，综合增油降水效果较为明显。

　　通过室内研究筛选出具有很强抗剪切性能，抗盐性，和抗温性的弱凝胶调剖体系配方：0.3 %梳型聚合物（KYPAM）+1 %交联剂。同时在室内进行岩心模拟驱油试验，筛选出能有效降低界面张力至10-3mN/m的表面活性剂体系：0.3 %HAS 表面活性剂复配体系+0.15 %助活剂，室内实验显示能有效提高采收率7.4 %。

　　过连续两年表面活性剂驱油措施、以及聚表二元驱技术研究以及现场试验，初步反映出该项技术措施增油有效期为7个月左右，7个月以后，对应油井相继出现增油不稳定的现象。

　　在五里湾长6油藏实施的聚/表二元复合驱矿场试验以及室内试验都取得了增油的效果，由此说明低渗透油田实施聚/表二元复合驱是具有一定可行性的。但该项技术措施增油有效期为7个月左右，7个月以后，对应油井相继出现增油不稳定的现象[16]。

　　五、结论

　　低渗透油藏天然能量小，产量递减快，压力下降快，一次采收率低，开发水平不高。

　　低渗透油田的二元复合驱矿场试验主要集中在美国和英国，二元复合驱的采收率较低，原因包括油藏本身条件的不足，表面活性剂在地层中滞留量过大，存在启动压力梯度。

　　五里湾长6油藏实施的聚/表二元复合驱矿场试验以及室内试验都取得了增油的效果，由此说明低渗透油田实施聚/表二元复合驱是具有一定前景的。

　　参考文献

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　　表面活性剂论文篇6

　　论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。

　　1

　　概述

　　复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前，就已有人掺水使用柴油，但是因为那时的柴油掺水技术水平较低，收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因，而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末，由于环境保护需要以及石油危机等原因，柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代，柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目，对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染，节省燃油。同时，柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题，反而能起到清洗剂的作用，可以降低内燃机维修费用。目前，世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加，专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等，柴油复合剂早已作为商品销售，现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的h一106 , h一107复合剂产品，销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在，它已显示出了强大的生命力。

　　2复合柴油的节能、降污原理及复合机理

　　2.1复合柴油节能、降污原理

　　2.1.1“微爆”效应(二次雾化)

　　目前，国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下，由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的，稳定性差的液体就会覆盖在表面，从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限，微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(w/0 )型乳液，外相为柴油，内相为水。由于油的沸点比水高，所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时，水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小，因此燃烧更完全，从而达到节能效果。

　　2.1.2化学效应

　　有文献对复合油的燃烧化学进行了研究，提出了水煤气反应的重要性，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成co和h2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧效率，降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应，由于复合油中水的存在，促使产生了许多oh"基团，使得消除积炭的反应()速度加快，从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点，例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。

　　2.2柴油复合机理

　　复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系，作为油包水的乳液，水是分散相，为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定，须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一，降低了油一水界面张力，即降低了吉布斯函数，有利于乳液的稳定存在;其二，柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附，生成具有一定机械强度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动，频繁地相互碰撞，如果界面膜的强度较小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成，这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性，所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚氧乙烯醚，脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类，如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。

　　3复合柴油的配制及性能

　　3.1复合剂配方成分的筛选依据

　　(1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理，要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似，界面上的吸附作用也就越强，这样就能既可使油水界面张力降低得多，又能使界面膜的强度大，因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。

　　(2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液，要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力，而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大，能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差，但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂，把它们组合起来，就可以取长补短，达到更好的复合效果。因此，使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液，比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。

　　(3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附，形成坚韧的保护膜，同时降低界面张力，使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面，从而有界面张力的存在，故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物，可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分，它除了能降低界面张力外，还能增强界面膜的流动性，使界面膜的弯曲更加容易，有利于微乳液的形成。

　　3.2复合剂配方的筛选

　　虽然有以上这些理论依据，但关于复合剂中各种组分的具体确定，目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导，必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此，进行深人细致的实验选择尤为必要。

　　3.2.1实验试剂

　　①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3kohmg/g)和碱溶液反应制成。

　　②复合剂n:非离子表面活性剂，上海大众药业有限公司，粘度:1 000一1 400mm2/s;

　　③助表面活性剂:醇类，济南化工二厂，纯度98 %。

　　3.2.2实验步骤

　　通过大量的配制试验，考察了各种组分的复合效果，从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数，而非离子型表面活性剂仅占8%左右，这就使所配制的复合柴油成本大大降低。

　　①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸，再加人8.5g碱溶液，振荡15 min，待反应完毕后，加人6g复合剂ii ,3g助剂，盖上塞子，然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置，待泡沫消失，即得到复合剂。

　　②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸，85g碱溶液及60g复合剂ii , 30g助剂，然后按上述方法配制，得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间，待液面上的泡沫完全消失后，且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温，待用。

　　3.2.3实验现象

　　①在加人碱溶液的过程中，发现溶液液面上会产生泡沫。

　　②在振荡锥形瓶的过程中，感觉到瓶壁是热的。

　　③在振荡过程中，液面上有白色泡沫产生，并随复合剂量增加，泡沫层变厚。

　　3.2.4实验结果

　　由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数)，含碱溶液12%(质量分数)，含复合剂11为9%(质量分数)，含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体，无特殊不良气味，稳定性好，自配制起至今(半年多)无任何变化。

　　3.3复合柴油的配制

　　本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油，在相同的实验室条件下，分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。

　　3.3.1试验

　　配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中，搅拌一段时间后，静置，观察到体系为透明的均相液体后，继续加人一滴剂，重复上述操作，直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量，重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分，倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中，保存起来，观察其稳定性如何。

　　2配制结果

　　3结果分析

　　①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时，均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快，而且形成的乳油透明度高、稳定性好。

　　②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂，进行扩大试验后，仍能实现对柴油的复合，这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比，在扩大试验中同样可以配成乳油。

　　3.3.4复合哭油指标(以4号样为例)

　　4我国复合柴油的发展现状及研究方向

　　我国柴油复合技术研究起步较晚，最近几年发展迅速，已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(h lb值)等性质，和国外技术相比，没有合成反应，均采用多种表面活性剂复配而成，只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是:

　　1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的eo链。其醚氧可与金属催化剂络合，提高催化剂活性。

　　2)低沸点易燃有机物，如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度，便于内燃机起动。

　　3)其它辅助复合剂，如十二烷基磺酸钠等。通过表面活性剂复配，提高复合性能。

　　表面活性剂论文篇7

　　[关键词]表面活性剂 化学驱油 碱水驱 聚合物驱 膨胀 增溶 乳化

　　中图分类号：TQ423.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0287-01

　　一、用表面活性剂驱油

　　表面活性剂驱油是在注入水中加入表面活性剂，以降低油水界面张力，改变岩石润湿性，以利于吸附在岩石颗粒表面的残余油膜的脱离，并使油珠或油滴能被注入水带走，从而提高原油采收率。其采油机理为：①降低油水界面张力；②润湿反转；③油的膨胀、增溶、乳化。

　　表面活性剂驱油按注入活性剂的浓度大小又可分为活性剂水驱，浓度一般在0.01%-0.1%。由于浓度低，流度及吸附均难以控制，效果一般不显著。另一种是胶束―聚合物驱，它又有活性剂为低浓度（

　　在化学驱油中尤以微乳液驱油效率最高，它是由油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成的各向同性的透明和热力稳定的分散体系。粒径约为10-100nm，液滴被表面活性剂和助表面活性剂（一般为醇）的混合膜所稳定。驱油用微乳液配方中，油可用石油馏分或轻质原油等；表面活性剂一般用石油磺酸盐；助表面活性剂一般用C3-C5的醇；水相常是NaCl水溶液。岩心模型驱油实验表明，微乳液具有很高的驱油效率，而中相微乳液的驱油效率最好（最佳几乎可达100%）。微乳液驱油的机理很复杂，如改变岩石的润湿性，改变油水界面的粘度等，但能产生超低的油-水驱替液界面张力是其中的主要原因之一。二次采油后剩余的油粘附在地层的毛细管道中，油水界面张力约为30mN/m，微乳液可使它降到10-3mN/m，因而可大大提高采收率。在微乳液中添加聚合物可以增加水相粘度，但必须考虑费用的增加、机械消耗的增大、化学活性、微乳液流动性的影响等因素，因而限制了乳液/聚合物乳化体系在石油工业中的应用。另外，有些条件如活性土的存在、渗透性的减弱、重力因素也都限制了它的应用。发泡微乳系统可以克服这些不利影响。另外，有人用蒸汽发泡也取得很好的效果。据最新研究表明，细菌及生物表面活性剂的应用，可以大大降低微乳技术的成本。微乳液发展方向：通过改变微乳液配方，以减少表面活性剂损失，降低采油费用[55]。

　　表面活性剂尽管可以通过增大表面活性剂浓度（即用微乳液）而达到很高的采收率，但其驱油机理比较复杂，化学剂成本高，投资大，风险性也大，所以活性剂驱油的室内基础研究很活跃。美国、法国、日本、苏联均在大学及研究机构中进行了广泛的室内研究，在国内，研究也极为广泛。山东大学胶体与界面化学研究所从油脂下脚料研制成功的天然混合羧酸盐SDC系列驱油剂，成本低，生产过程无污染，具有很高的表面活性和较强的抗钙镁能力，在稠油开采中有广泛的应用前景[56]。新疆石油管理局克拉玛依石化厂生产的石油磺酸盐和环烷酸盐，是一种很好的表面活性剂，经克拉玛依稠油区块33口井先导性试验证明，具有显著降粘和增产作用，试验井有效率达78.8%，单井周期增油平均达131吨，每吨化学剂增产41吨，具有较高的经济效应和广阔的应用前景[57]。

　　二、利用碱水驱油

　　碱水驱是把碱性化合物，如氢氧化钠、硅酸钠加到注入水中，使之在地层内与原油接触，并与原油中的有机酸生产表面活性剂，从而降低油水界面张力，改变润湿性以及与原油产生自发乳化作用，使残余油流动而被夹带携出，以提高采收率。注入的碱与油藏中的岩石及液体有三种反应类型：碱油反应、碱水反应、碱盐反应。其采油机理为：①降低油水界面张力；②使油层的润湿性由亲油变为亲水；③使油层的润湿性由亲水变为亲油；④乳化和滞留作用；⑤增溶油水界面处形成的刚性薄膜。

　　碱水驱通常用于低重度原油（大于13API度）、中等粘度原油（小于200mPa.s）的油藏。碱水驱注入量为10%-15%PV。溶液中碱的浓度变化范围一般为0.2%-5%。

　　碱水驱中最常用的化学剂是氢氧化钠，还有人使用过原硅酸钠、氢氧化铵、氢氧化钾、磷酸三钠、硅酸钠以及聚乙烯亚胺等。

　　碱水驱由于操作容易，价格便宜，是一种很好的提高采收率的方法。但由于机理比较复杂，而且目前稠油油藏碱水驱开采的成功率非常低，还未能形成工业性生产规模[1]。

　　三、采用聚合物驱油技术

　　聚合物驱是向注入水中加入高分子量的聚合物（常用聚合物添加剂有：部分水解聚丙烯酰胺、多糖等），以降低油水流度比，减小水的渗透率。加入的聚合物通过增加水的粘度来降低油水流度比，从而增加驱扫面积，提高采收率。其工艺特点与碱水驱类似。

　　聚合物驱可用于原油粘度为10-150mPa.s、渗透率大于0.020μm2，油藏温度低于930C的油藏。聚合物浓度为250-2000mg/L，注入量为15%-25%PV[1]。

　　稠油油藏聚合物驱尤其是对那些中等非均质的稠油油藏驱油效果最好。对于常规稠油油藏聚合物驱中的一些相关问题，如稠油的流变性、稠油乳状液的流动特性以及稠油/聚合物溶液体系的相对渗透率曲线等，已经有一些研究。研究表明，目前采用水驱的常规稠油油藏，在一定的油藏条件下，改用聚合物驱是可行的，而且在水驱后期，改用聚合物驱不但可以提高波及系数，还可以增加驱油效率，从而提高采收率。但是，由于工程技术等原因，该方法受到一定的限制，其应用并不十分广泛。

　　随着表面活性剂驱、碱水驱、聚合物驱技术的不断发展，在此基础上又提出了化学复合驱。如碱/聚合物驱是80年代兴起的一种新的提高采收率的方法，由于其“协同效应”，采收率高，成本低，将碱/聚合物驱用于有一定酸值的高粘度原油，剩余油采收率可达到50%以上。河南石油勘探局勘探研究院针对河南古城油田稠油高酸值的特点，选择该油田B123断块的岩样并模拟地层条件用Na2CO3/AC-530溶液进行了碱/聚合物驱实验研究，结果采收率高，出油率达50%以上[59]。表明碱/聚合物驱是一种较理想的提高稠油采收率的方法。针对辽河油区莲花油层普通油品的界面性质，刘其成等人在室内进行了碱/表面活性剂驱油体系的实验研究。结果表明以ADF4、JH5-4B、CY-1分别与碱复配后，其降低界面张力效果较好，尤其以1.5% Na2CO3+0.2%ADF4，室内实验注入段塞选为0.5PV时，可提高原油采收率17.31%[60]。

　　表面活性剂论文篇8

　　关键词：表面活剂 影响 因素

　　目前国内生产的表面活性剂种类已达到1000多种，但主要用于轻纺、日化、造纸、食品、医药等领域，而用于三次采油方面的表面活性剂品种极少，且使用效果也很不理想。近年来国内许多科研单位和高等院校针对大庆油田，选取各种原料研制适用于大庆油田三元复合驱的磺酸盐表面活性剂，虽然这些研究取得了一定的进展，但都不能完全满足大庆油田三元复合驱的要求。主要是原料选取可能存在一定问题，据报道这些研究所选用的原料主要有烷基苯装置的副产重烷基苯、石油炼制过程中的副产重芳烃、芳烃含量较高的石油馏份等。由于这些原料的组成不稳定，使得最终产品磺酸盐的性能不稳定，矿场难以应用。为此，经过正确的设计、选择和控制好磺化条件，合成出组成确定并且可控的磺酸盐，从而使最终配方可与大庆原油形成超低界面张力并且稳定性能良好，是我们研究的主要方向。

　　一、三元复合驱机理及表面活性剂所起的作用

　　近年来，大庆油田开展了三元复合驱试验，这是三次采油中提高采油率的又一新途径。三元复合驱替液是由碱、磺酸盐和聚丙烯酞胺复合配制的。三元复合驱油机理在于提高油层的波及效率以及最终采出程度，因为三元复合体系在油层的渗流过程中，随着油水界面张力降低，油膜、油块、油滴被逐渐活化，开始聚合并流动，象“滚雪球”一样，逐渐形成油墙。同时随着宏观和微观波及体积的增加，这种作用更加明显。表面活性剂所以能提高原油采收率是由于它能降低原油与亲水泥浆溶液之间的界面张力，使油层原油发生自乳化，改变油一水溶液间的界面流变性，还可以调节岩石孔的润湿性，便于石油排出。有关文献报道，在苛性钠水溶液中加人阴离子型和非离子型表面活性剂的混合物及聚合物可使原油采收率达到96%。

　　二、磺酸盐种类及其结构与性能的关系

　　阴离子表面活性剂中磺酸盐类表面活性剂产量最大、应用最广。磺酸盐最为重要。其次还有仲烷基磺酸盐、烯基磺酸盐它是一种黄色油状液体，经纯化可以形成六角形或斜方形片状结晶，在磺酸盐表面活性剂中，已烷基苯磺。最常见的是烷基苯磺酸钠，去污力强，泡沫稳定性较好，在酸性、减性、硬水及某些氧化物溶液（如次氯酸钠、过氧化物）中都比较稳定。仲烷基磺酸盐与烷基苯磺酸钠的表面活性接近，在碱、弱酸及水中游良好的稳定性，而且在硬水中仍具有良好的润湿、乳化、分散、去污力、生物降解性优于直链烷基苯型的磺酸盐类。

　　1.烷基链长度的影响

　　苯环上的氢被6个碳以上的烷基链取代时，才具有表面活性，而且表面活性随碳原子数的增加而增大；但是当烷基链超过18个碳时表面活性下降。因为链长小于5个碳时不能形成胶团，随着碳数的增加CMC（临界胶束浓度）下降，但烷基在18个碳以上时水溶性很差，也不能形成胶团溶液。

　　2.烷基链分支的影响

　　直链烷基苯的CMC比支链烷基苯的低一但是支链烷基苯可以达到更低的表面张力。支链烷基苯有很好的发泡和润湿能力的支链烷基苯泡沫力高于直链，但是直链烷基苯磺酸钠的生物降解能力优于支链。

　　3.烷基链数的影响

　　芳环上有几个短链基时，润湿性增加而洗涤力下降。当其中一个烷基链增长时，去污力有改善。

　　4.苯基与烷基结合位置的影响

　　苯基可以结合在烷基链的任何一个位置，就n一十二烷基苯而言，苯环可以结合在1-6位碳原子上，有六种异构体。各种异构体的分布因所用的烷基化原料及工艺的不同而有所差异。

　　5.磺酸基位置的影响

　　烷基苯磺化物主要是邻、对位异构体，间位异构体很少，因为烷基是邻、对位定位基。对位与邻位相比，CMC低、去污力强、泡沫性能相似、生物降解性好。

　　5.1烷基苯的磺化

　　烷基苯是表面活性剂的亲油基团，通过磺化在苯环上引人磺酸基作为亲水基，生成烷基苯磺酸。因此，磺化是制造表面活性剂的重要一步。

　　原料烷基苯质量与好，副反应越少，磺化收率越高，操作过程简化。用三氧化硫作为磺化剂，磺化反应的活化能最低，反应最容易进行，但反应发热量大，反应后期由于分子的相互缔合作用粘度大大增加，必须采取专门措施排出反应热。

　　三氧化硫磺化反应所用的反应器可分为两大类：一类是带搅拌的组罐式磺化器；一类是膜式磺化器

　　5.2烷基苯磺酸的中和。

　　烷基苯磺酸与碱中和的反应与一般的酸碱中和反应不同。它是一个复杂的胶体化学反应。烷基苯磺酸粘度很大，在剧烈地搅拌下，磺酸被粉碎成粒子，反应是在粒子表面上进行的。生成的烷基苯磺酸钠在搅拌的作用下移去，出现磺酸粒子的新表面，与碱分子相互作用。照此下去，不停循环，磺酸粒子逐步减少，直至磺酸和碱全部作用，成为一均相胶体。

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