p H值对三元复合驱表面活性剂质量的影响
2017-03-02刘双喜
刘双喜
(大庆油田化工有限公司东昊分公司表面活性剂厂,黑龙江大庆 163000)
p H值对三元复合驱表面活性剂质量的影响
刘双喜
(大庆油田化工有限公司东昊分公司表面活性剂厂,黑龙江大庆 163000)
通过调节氢氧化钠与磺酸的质量比,分析pH值在6~13,表面活性剂的界面张力及活性物变化情况。当pH值为6~7时,对表面活性剂低碱度检测点的界面张力影响较大,界面张力超出合格范围;当pH值为12~13时,对表面活性剂高碱度检测点的界面张力影响较大,界面张力同样超出合格范围;pH值为9~11时,界面张力指标较好。pH值为8~13时,活性物含量均能达到48%以上。特别是pH值为10时,活性物含量最高,界面张力值均在1.0×10-3~6.0×10-3,数值较平稳,表面活性剂质量最佳。
表面活性剂:三元复合驱;pH值;界面张力;活性物
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
TX-500C界面张力仪,美国彪维工业公司;HSB5350磁力搅拌器,山东科华仪器仪表有限公司;METTLER电子天平,精度0.000 1g,浙江普赛迅仪器仪表有限公司;氢氧化钠,分析纯,天津市大陆化学试剂厂;聚合物水溶液,600×10-6,配制;实验用油,实验用油由研究院统一下发,5~10℃条件下避光保存,使用期限6~12个月;配制用水为三元配注站的深度处理污水,用定性滤纸过滤后使用。活性剂样品,磺化中和生产。
1.2 实验方法
1.2.1 界面张力的测定方法
打开机器开关预热至(45±0.2)℃,将待测液充满毛细管,将油滴注入毛细管中,油滴的直径为0.2μm左右,此时毛细管中不得有气泡。
关闭机器,插入毛细管,管口向外,拧紧螺帽,打开机器开关和目镜开关,调整合适的转速。每隔15~30min,测量油滴的直径,记好上样时间及读数时间,以上样时间为准。读数时必须将目镜固定。如果油滴拉断,准确记录油滴拉断时间,并选取拉断后较长的油滴继续测量。
测量结束后,先将转速调最大,关闭目镜,再关闭极其开关,取出毛细管,用纯水清洗毛细管。
计算:界面张力值(mN·m-1)=油滴直径3×0.812 2×10-7÷转动周期2。
产品质量判定:表面活性剂产品有效物含量≥48(wt%),且5种体系浓度的界面张力<1.0×10-2mN/m-1为合格品。1.2.2 活性物含量的测定方法
取任意量的磺酸于小烧杯中,用20%的氢氧化钠溶液中和至pH=8~10,称取磺酸样品0.500g于小烧杯内,加纯净水至100.00g,搅拌均匀(称样量也可根据实际情况按比例放大或缩小)。在100mL的具塞量筒中,加入10mL的纯净水和2.0mol/L的硫酸溶液1.0mL。称取搅拌均匀的活性剂溶液0.500g+0.050g(m)于具塞量筒内,再加入混合指示剂10mL、氯仿20mL,使整个溶液的体积在40mL左右。加塞摇动,可见底层溶液为红色。用0.004mol·L的海明溶液滴定活性剂样品,控制海明的滴加速度,每次加入少量海明后,即震荡一会,然后静止,观察下层颜色。
式中:V—滴定消耗海明的体积,mL;M—海明溶液摩尔浓度,mol/L;W—活性剂的平均当量,g/mol;C0—所配活性剂溶液的原始浓度;m—称取活性剂溶液的质量,g。
2 结果与讨论
2.1 pH值对表面活性剂产品界面张力的影响
2.1.1 pH值6~8时,界面张力情况
使用优化的配方,调试pH值6~8,分别检测五点的界面张力,界面张力数值。在pH值为6、7时,三元液与原油间的界面张力1、3点的界面张力比较大,且均超过了1.0×10-2,出现了不合格状态。2、4、5点的界面张力较好;在pH值为8时,五点界面张力均达到合格要求。2.1.2 pH值9~11时,界面张力情况
使用同一配方,调试pH值9~11,分别检测五点的界面张力,界面张力数值。在pH值9~11时,三元液与原油间的五点界面张力性能都较好,比较平稳,均在合格的范围内;特别是pH值为10时,界面张力值均在1.0×10-3~6.0×10-3,数值较平稳,表面活性剂界面张力性能很好。
2.1.3 pH值12、13时,界面张力情况
使用同一配方,继续调试pH值12、13时,分别检测五点的界面张力,界面张力数值。pH值为12时,五点界面张力均合格,但第2点的界面张力接近不合格。pH值为13时,4、5点数值出现不合格。
2.2 pH值对表面活性剂产品活性物的影响
使用同一配方,调试pH值6~13时,分别检测产品,活性物含量。pH值为8~13时,活性物含量均达到48%以上,pH值为6~7时,活性物含量低于48%,出现不合格指标。pH值为10时,活性物含量最高。
3 结论
考察了pH值在6~13范围内,表面活性剂的界面张力及活性物变化情况。当pH值为8~12时,随着碱度增大,盐析作用有利于阴离子型表面活性剂物质在油水界面吸附,因而原油与水的界面张力较小。从本实验pH值-表面活性剂界面张力及活性物变化的数据中,确定pH值为10时,界面张力值最佳,活性物含量能够达到50%以上,可以作为表面活性剂生产首选的pH数值。
[1] 丁德馨,孙在春.胜利原油与水的界面张力研究[J].石油大学学报(自然科学版),2001.
Effect of pH on the Quality of ASP Flooding Surfactant
Liu Shuang-xi
The interfacial tension and the change of surfactant were analyzed by adjusting the mass ratio of sodium hydroxide and sulfonic acid in the range of 6-13.When the pH value is 6-7,the interfacial tension of the low basicity detection point of the surfactant is greatly influenced,and the interfacial tension is beyond the qualified range.When the pH value is 12-13,the pH value of the surfactant is higher The interfacial tension is larger and the interfacial tension is also beyond the qualified range.When the pH value is 9-11,the interfacial tension is better.PH value of 8-13,the active content can reach more than 48%.Especially when the pH value is 10,the content of the active substance is the highest,the interfacial tension value is between 1.0×10-3-6.0×10-3,the value is more stable and the quality of the surfactant is the best.
surfactant:ternary compound fl ooding;pH value;interfacial tension;active matter
TE357.46
B
1003–6490(2017)10–0118–02
2017–07–25
龚利军(1966—),男,新疆泽普人,分析技师,主要从事化验分析工作。
收稿日期 :2017–07–25
作者简介:刘双喜(1983—),男,黑龙江大庆人,工程师,主要从事三元复合驱表活剂产品生产研究工作。