王家凱(山東大明精細(xì)化工有限公司,山東 東營257000)
石油磺酸鹽是一種表面活性劑,能夠有效地應(yīng)用于油田三采期的驅(qū)油。石油磺酸鹽是石油及其餾份為原料,用磺化劑磺化,再用堿中和而制成的產(chǎn)品。使用磺酸鹽的組成十分的復(fù)雜,其原料也是由多種混合物形成,石油磺酸鹽的質(zhì)量形成與碳的質(zhì)量以及工藝條件都有一定的關(guān)系,因此在實(shí)際制作的過程當(dāng)中需要考慮到各方面的因素,一般其原料有原油以及原油餾分等。
石油磺酸鹽等制造過程大致可以分為如下幾步。第一進(jìn)行磺化。以石油煉油廠150-500SN 基礎(chǔ)油為原料,利用SO3氣體磺化;第二進(jìn)行萃取分離,用烷基醇作萃取劑,按重量比酸性油。第三進(jìn)行第二次磺化。取萃后油、脫水處理后,進(jìn)行二次磺化;第四進(jìn)行中和濃縮,把第一次磺化和第二次磺化經(jīng)萃取劑萃取后的下層液體,用固體無機(jī)堿溶解在烷基醇中,溶解完全后、中和,中和后蒸餾濃縮,烷基醇蒸盡后制得石油磺酸鹽產(chǎn)品。通過這些步驟就可以制作出石油磺酸鹽,在進(jìn)行制作的過程當(dāng)中,還要做好對其他因素的控制作用,包括一些外部環(huán)境。
目前石油磺酸鹽的生產(chǎn)主要是使用生產(chǎn)烷基苯的下腳料制作的。其分子結(jié)構(gòu)也具有一定的特性,黏度和遮光度都會比較低,同時還具有一定的疏水性,這也是石油磺酸鹽的一種特性。也可用脂肪酸或其酯類為原料,用三氧化硫直接磺化制得。由此也可以看出,石油磺酸鹽是一種十分復(fù)雜的混合物,其分子量也會受多種因素的影響,例如所處的環(huán)境,當(dāng)石油磺酸鹽分子處于油和水中時就會有一定的相對溶堿性,從而影響整個分子量。這樣就會影響整個分子的憎水性和親水性。石油磺酸鹽的這些特點(diǎn)也決定了它的驅(qū)油,因此這些特點(diǎn)在整個石油三采期的驅(qū)油過程當(dāng)中能夠發(fā)揮很大的作用,有效地降低油水界面張力,減少巖層吸附。
使用磺酸鹽的組成與界面張力有著一定的關(guān)系,界面張力是石油磺酸鹽的一條重要性質(zhì)。在進(jìn)行三期采油的過程當(dāng)中,通過許用石油磺酸鹽可以起到很好的才有效果,因?yàn)樗且环N活性劑,而界面張力是影響石油磺酸鹽發(fā)揮性能的重要影響因素之一。
石油磺酸鹽的界面張力受許多因素的影響,包括其本身的組成結(jié)構(gòu)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)石油磺酸鹽的烷基鏈長度,所處的芳環(huán)的位置以及支鏈的長度,這些因素對于整個界面張力都會產(chǎn)生不同程度的影響。
此外,無機(jī)鹽同樣也可以影響整個石油磺酸鹽的形態(tài)以及功能。尤其是對于界面張力無忌也同樣會產(chǎn)生一定的影響,根據(jù)試液觀察發(fā)現(xiàn),無機(jī)鹽濃度越低,表面活性劑主要作用于水中,溶度越高則表環(huán)境能夠充分發(fā)揮功能,使其實(shí)現(xiàn)由水中濃度相等的狀態(tài)。同時不同濃度的離子也會對石油磺酸鹽的界面張力產(chǎn)生一定的影響,石油磺酸鹽的動態(tài)界面張力達(dá)到平衡時間與離子濃度成反比。這就說明當(dāng)水鹽濃度逐漸增加時,界面的磺酸鹽含量也會逐漸的增加,同時相對應(yīng)的界面張力則會逐漸減小。
乳化性能是石油磺酸鹽另一條重要性質(zhì),它能夠有效地影響去油劑在空隙間質(zhì)的洗油效率。石油磺酸鹽的乳化性能強(qiáng)度也受石油磺酸鹽本身組成影響,同時外界因素對其乳化性能也會產(chǎn)生一定的作用,下面就對它們之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的說明。
石油磺酸鹽的組成是十分復(fù)雜的,對其組成進(jìn)行研究的過程當(dāng)中,主要從烷基鏈長度芳環(huán)位置以及芳基結(jié)構(gòu)等多方面進(jìn)行研究,因此在進(jìn)行乳化性能的試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)從以上幾個方面進(jìn)行分析。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)固定芳基結(jié)構(gòu)是隨著烷基鏈上碳數(shù)的增加,乳狀液穩(wěn)定性線性增強(qiáng),當(dāng)固定烷基鏈上碳數(shù)是隨著芳基上碳原子的增加,乳狀液穩(wěn)定性增強(qiáng)。當(dāng)芳基位置向烷基鏈中間位置移動時,乳液穩(wěn)定性增強(qiáng)。
此外,其乳化性還會受到外界一些因素的影響。例如溫度就會對石油磺酸鹽的乳化性能產(chǎn)生一定的作用,當(dāng)溫度遠(yuǎn)高是其原料高原油的粘度就會逐漸的降低,相對應(yīng)的水珠在原油中的移動和摩擦力就會下降,這樣就是水珠聚集的難度減小,這對于石油磺酸鹽的乳化性能有著不利的影響。當(dāng)溫度升高時,原油的密度會降低,但是它與水的膨脹系數(shù)是不同的,這樣整個密度差的變化就會產(chǎn)生一定的差異,變換的長度院大就會加速油水的沉降分離,從而使得石油磺酸鹽的乳化性能變差。
吸附性能也是石油磺酸鹽的另一條重要性質(zhì),它能夠充分體現(xiàn)出石油磺酸鹽的應(yīng)用價值。石油磺酸鹽被廣泛的應(yīng)用,其最主要的原因就是擁有吸附性能,能夠有效地加快油水分離。同樣石油磺酸鹽的組成與其吸附性能有著一定的聯(lián)系,同時也會受到外界因素的影響。
石油磺酸鹽吸附性能與其結(jié)構(gòu)組成有著密切的關(guān)聯(lián),質(zhì)量化對表活劑的吸附有降低作用,單雙磺酸鹽在巖心上的吸附有著明顯的差異,這樣就容易導(dǎo)致發(fā)生色譜分離效應(yīng)。當(dāng)表活劑的量增加時,它對于電解質(zhì)也會有一定的敏感性,同時這種敏感性也會相應(yīng)的隨之增加,這樣吸附量也會有所增加。
此外,聚合物對于石油磺酸鹽的吸附性也會有一定的影響,當(dāng)在聚合物中加入油砂時,在其表面就會吸附油砂,從而形成油砂表面,正是因?yàn)橛蜕熬哂薪档捅砘顒┑淖饔?,這樣也就會使石油磺酸鹽的吸附量下降。表活劑在聚合物中能夠有效地使溶液粘度增加,從而降低了表活劑的擴(kuò)散速度,減少在吸附過程中產(chǎn)生的損失。
堿對于表活劑吸附也會產(chǎn)生一定的影響作用,堿對于它的影響主要是通過改變礦物表面電信于高價金屬離子產(chǎn)生沉淀,這樣就會使表活劑的吸附量減少。不同濃度的堿對于表活劑的吸附性能也會產(chǎn)生不同的影響,低濃度的堿也會使表活劑水溶液產(chǎn)生一定的影響,對其界面張力吸附作用以及區(qū)有效率都會產(chǎn)生不良影響,能夠降低其發(fā)揮的作用。
石油在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程當(dāng)中占有重要的地位,越來越多的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)發(fā)展都離不開石油。但是石油的開采難度在逐漸的增加,在整個開采的過程當(dāng)中顏存在各種各樣的問題,例如常規(guī)的一次柴油收率不高,這樣就會付出很大的成本,但是收獲的效益很低,這樣的發(fā)展趨勢是不利于石油行業(yè)的發(fā)展,因此在進(jìn)行開采的過程當(dāng)中也要不斷地提升各種原料的應(yīng)用程度,同時對各種化合物進(jìn)行充分的研究,從而有效地提升采油率,這樣才能夠真正的促進(jìn)石油行業(yè)的發(fā)展。