亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        遼河稠油與孤島稠油油-水界面張力的比較*

        2010-08-31 12:51:44莊娟娟范維玉南國枝
        當代化工 2010年2期
        關鍵詞:遼河基團孤島

        莊娟娟,范維玉,南國枝

        (中國石油大學(華東),山東東營257061)

        遼河稠油與孤島稠油油-水界面張力的比較*

        莊娟娟,范維玉,南國枝

        (中國石油大學(華東),山東東營257061)

        采用吸附色譜法,將遼河和孤島稠油按極性分為飽和分、芳香分、膠質、瀝青質??疾炝怂鼈兊幕瘜W組成和界面張力,比較了兩個組分系列在不同條件下油-水界面張力的變化規(guī)律。結果表明:遼河稠油組分中的芳香共軛成分以及含氧、氮的極性基團較多,界面活性較強;在不同的水包油乳狀液體系中,遼河稠油的界面活性比孤島的強,且瀝青質的界面活性最強;pH值對遼河稠油活性組分的油-水界面張力的影響總體上略大于對孤島稠油活性組分的影響,即對界面活性高的影響較大。

        稠油;組分;界面張力;pH值

        油-水界面張力是研究乳狀液穩(wěn)定性的基礎。稠油中界面活性物質(膠質、瀝青質及其它極性物質)的界面性質(界面張力、Zeta電勢、界面粘度、界面粘彈性等)是稠油乳狀液穩(wěn)定性的主要影響因素[1-3],不同稠油所含膠質、瀝青質的含量、組成及結構不同,其界面性質表現出各自的特點[4-6]。在研究稠油乳狀液穩(wěn)定性時,對界面活性物質的提取,通常根據膠質、瀝青質在指定溶劑(戊烷、庚烷、甲苯或混合溶劑)中溶解度的不同,采用梯度淋洗的方法[7-8]。或者采用界面吸附方式,直接從油-水界面分離出界面活性物質[9]。

        稠油中包含有天然界面活性物質—膠質、瀝青質及其它極性物質,且還包含有大量的飽和分和芳香分。本課題采用吸附色譜法,將遼河稠油(LH)和孤島稠油(GD)按極性分為飽和分、芳香分、膠質和瀝青質4個組分,考察了油相中芳烴含量、水相pH值對油-水界面張力的影響,以及各組分的平均相對分子質量、H/C原子比、芳香共扼成分與油-水界面張力之間的遞變規(guī)律。考察了各極性組分的化學組成和油-水界面張力,重點比較了不同稠油下兩個系列組分油-水界面張力的變化規(guī)律。

        1 實驗部分

        1.1 儀器與材料

        儀器:界面張力采用TX-500型全量程界面張力儀(北京盛維基業(yè)科技有限公司)在50℃恒溫條件下用旋轉滴法測定。

        材料:實驗用油樣為遼河杜-84稠油和孤島稠油(孤島采油廠中二北區(qū)蒸汽吞吐采出稠油)。

        1.2 稠油基本性質的測定

        用JNM-LA300FT-NMR(300MHz)型超導核磁共振波譜儀得到油樣的1H-MNR譜圖;使用pHS-3C精密pH計,電位滴定法測定油樣的酸堿值,酸值的測定參照GB/T 18609-2001方法;堿氮值的測定參照SH/T 0251-93、SH/T 0162-92方法;采用吉林市光明分析儀器廠生產的HY510A自動傾點/凝點測定儀測定稠油的凝點;用成都儀器廠生產的NXS-11A旋轉粘度計測定稠油的粘度。基本性質見表1。

        表1 稠油的基本性質Table 1 The fundamental nature of heavy crude

        1.3 稠油組分的制備

        稠油極性四組分的分離參照RIPP-7方法[10],不進行260℃以前餾分的分離而直接用正庚烷沉淀瀝青質。將可溶質(即脫瀝青質油)吸附于中性氧化鋁色譜柱,依次用極性增強的石油醚、甲苯以及甲苯-乙醇、甲苯、乙醇沖洗色譜柱,各接收液蒸出溶劑后放入真空烘箱中干燥至恒重,得到飽和分、芳香分、膠質。稠油的烴族組成見表2。

        表2 稠油的烴族組成Table 2 Hydrocarbon groups of heavy crude %

        2 結果與討論

        2.1 化學組成的比較

        遼河和孤島兩種稠油組分的平均相對分子質量和元素分析結果見表3、4。

        表3 組分平均分子質量Table 3 Molecular weight of components g/mol

        表4 組分元素分析結果Table 4 The results of ultimate analysis of components %

        表5 組分結構參數Table 5 Structure parameters of components

        可以看出,隨著組分的增重,兩種稠油組分系列的H/C原子比逐漸減小。兩個系列不同在于,遼河稠油組分的H/C原子比小于孤島稠油組分,而遼河稠油組分的氧、氮含量均大于孤島稠油組分。由此可見,遼河稠油組分中的共軛成分以及含氧、氮的極性基團均大于孤島稠油組分。應該指出,組分中硫含量的變化規(guī)律與氧、氮含量的類似,即隨著組分增重,硫含量逐漸增多。同時,孤島稠油組分的硫含量遠大于遼河稠油組分,對應的孤島稠油組分中含硫的極性基團大于遼河稠油組分。

        采用經驗公式[11],對兩種稠油組分結構參數進行計算,結果見表5。

        可以看出,隨著組分的增重,兩種稠油組分系類列的fA逐漸變大,fN、fP、BI逐漸變小。兩個系列的不同在于,遼河稠油組分的fA、fN和BI均大于孤島稠油組分,即芳香碳率、環(huán)烷碳率、烷鏈支化度較高。因此,遼河稠油組分中共軛成分含量大于孤島稠油組分。

        2.2 組分在油相中的質量分數對油-水界面張力影響的比較

        考察了遼河和孤島稠油組分在油相中的質量分數對油-水界面張力的影響,結果見圖1、2。

        可以看出,兩個組分系列的空白模擬油與去離子水的界面張力為41.45 mN/m,各組分模擬油與去離子水的油-水界面張力由小到大順序是:瀝青質、膠質、芳香分、飽和分,對應的界面活性由大到小順序是:瀝青質、膠質、芳香分、飽和分,且飽和分和芳香分基本沒有界面活性,屬于界面惰性物質。

        隨著組分在油相中質量分數的增加,二者膠質和瀝青質的油-水界面張力均逐漸降低,而遼河稠油膠質和瀝青質的油-水界面張力下降幅度明顯大于孤島稠油的。在同一系列中,瀝青質的油-水界面張力下降幅度大于膠質的,對遼河的來說差別較大,對孤島的來說差別較小。由此可見,遼河稠油膠質和瀝青質的界面活性強于孤島稠油的,而瀝青質的界面活性又強于膠質的。

        2.3 水相pH值對油-水界面張力影響的比較

        考察了水相中pH值對活性組分油-水界面張力的影響,結果見圖3、4。

        可以看出,隨著pH值的增大,兩個系列界面張力均有先增大后降低的趨勢,且在兩個系列中,都是瀝青質界的面張力降低幅度大于膠質的??梢悦黠@的看出,遼河活性組分油-水界面張力隨著pH值增大,降低幅度大于孤島活性組分。

        pH值對組分油-水界面張力影響的本質是水相中的堿與組分中酸性基團中和反應,進而改變組分的極性。膠質、瀝青質為兩性物質,堿性條件下分子中的羧基等酸性基團變?yōu)轸人岣汝庪x子,酸性條件下氨基等堿性基團發(fā)生質子化轉變成為銨正離子等陽離子,極性基團處于離子狀態(tài)時易于向界面聚集,表現出較低的界面張力。

        pH值較低時,H+吸附在油-水界面,它可與膠質和瀝青質中的含硫、含氮部分反應或絡合形成帶電基團,類似于陽離子表面活性劑,具有較強的極性,從而導致油-水界面張力較低。pH=7時有一個最大值,因為膠質和瀝青質分子可能在次界面發(fā)生分子間重排,并飽和界面,多余的分子或膠束又擴散到油相中,界面上分子減少,界面張力上升;pH值在堿性范圍內,膠質和瀝青質在界面的吸附開始為擴散控制,吸附接近平衡時,瀝青質分子在次界面進行分子間重排,過程受限于瀝青質分子相互作用,不再是簡單的擴散控制,而是一種反應控制,即瀝青質分子中的酸性基團發(fā)生去質子化反應,形成類似于陰離子的表面活性劑吸附于油-水界面上,這時界面張力降低,堿性條件下的界面張力低于酸性條件下的。

        遼河稠油活性組分的氧、氮含量高,酸性基團多,但芳香共扼結構多,空間阻滯作用強,酸性基團參與反應的機率相對要低。反之,孤島稠油活性組分酸性基團少,但芳香共扼結構也少,酸性基團參與反應的機率相對要高。組分表現出來的界面活性差別是這兩種因素相互競爭的結果,因此,pH值對遼河稠油活性組分的油-水界面張力的影響總體上略大于對孤島稠油活性組分的影響。

        在同一系列組分中,膠質的硫、氧、氮含量低,酸性基團少,但芳香共扼結構也少,酸性基團參與反應的機率相對要高,而瀝青質硫、氧、氮含量高,酸性基團多,但芳香共扼結構多,空間阻滯作用強,酸性基團參與反應的機率相對要低,總體上表現為pH值對瀝青質的油-水界面張力的影響大于對膠質的影響。

        3 結 論

        (1)遼河稠油組分中的芳香共軛成分以及含氧、氮的極性基團均大于孤島稠油組分,其界面活性也強于孤島稠油的。

        (2)組分中芳香共軛結構和極性基團的含量不同對油-水界面張力的影響也不同。遼河稠油膠質和瀝青質的界面活性強于孤島稠油的,而瀝青質的界面活性又強于膠質的。

        (3)pH值對遼河稠油活性組分的油-水界面張力的影響總體上略大于對孤島稠油活性組分的影響,且對瀝青質的油-水界面張力的影響大于對膠質的影響。即pH值對界面活性高的影響大。

        [1]Speight J G.The Chemistry and Technology of Petroleum[M].New York:Marcel Dekker,1999.

        [2]Schramm L L.Petroleum emulsion:basic principles[C]//Schramm L L.Emulsion.Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry.WashingtonDC:AmericanChemicalSociety,1992:1-49.

        [3]Speight J G.Asphaltenes in crude oil and bitumens:struture and dispersion[C]//Schramm L L.Suspersion.Fundanme ntals andApplications in the Petroleum Industry.Washington D C:Americal Chemican Society,1996:377-401.

        [4]Li M Y,et al.Water-in-crude oil emulsion from the Norwegian Continental Shelf.Part VI Diffuse reflectance fourier transform infrared characterization of interfacially active fractions from North Sea crude oil[C]//Sjoblom J.Emulsion-A Fundamental and Practial Approch.NATO ASI Series,1992,363:157-172.

        [5]貝歇爾.乳狀液理論與實踐[M].北京:科學出版社,1978.

        [6]楊小莉,陸婉珍.有關原油乳狀液穩(wěn)定性的研究[J].油田化學,1998,15(1):87-96.

        [7]Li M Y.Separation and charaterization of indigenous interfacial active fractions in North Sea crude oil.Correlation to stabilization and destabilization of water-in-crude oil emulsion[D].Norway:University of Bergen,1993.

        [8]Sjoblom J,et al.Water-in-crude-oil emulsion from the Norwegian continental shelf 7 Interfacial pressure and emulsion stability[J].Colloid and Surface,1992,66(1):55-62.

        [9]徐志成.勝利原油酸性組分的結構和界面活性[J].石油學報(石油加工),2001,17(6):1-5.

        [10]楊翠定,顧侃英,吳文輝.石油化工分析方法(RIPP實驗法)[M].北京:科學出版社,1990:17-21.

        [11]梁文杰.重質油化學[M].東營:石油大學出版社,2001:69-78.

        Comparison of Oil-water Interfacial Tension Between Liaohe and Gudao Heavy Crudes

        ZHUANG Juan-juan,FAN Wei-yu,NAN Guo-zhi
        (China University of Petroleum,Shandong Dongying 257061,China)

        The Gudao and Liaohe heavy crudes were separated into saturate,aromatic,resin and asphaltene by adsorption chromatography.Their properties such as relative molecular mass,sulfur and nitrogen content,H/C atomic ratio and the interfacial tension of oil-water phase were investigated.The oil-water interfacial tension of the two series of components was compared.The results show that,the content of aromatic structures,polar groups in Liaohe heavy crude components is higher than that in Gudao components,at the same time,the oil-water interfacial activity of Liaohe components is higher than that of Gudao components.In heavy oil-water emulsion with different emulsifiers,the interfacial activity of asphaltene is the highest.The effect of pH on the oil-water interfacial tension of Liaohe activity components is more obvious than that of Gudao activity components.

        Heavy crude;Component;Interfacial tension;pH value

        TE 622

        A

        1671-0460(2010)02-0132-04

        2009-11-16

        莊娟娟(1980-),女,山東東營人,研究生,2009年畢業(yè)于中國石油大學(華東)化學化工學院,現任職于中國石油大學培訓學院。E-mail:06jjzh@163.com。

        猜你喜歡
        遼河基團孤島
        遼河口
        不再是孤島
        傾聽
        遼河(2020年8期)2020-09-02 14:25:25
        遼河文訊
        遼河(2018年5期)2018-11-15 03:39:26
        R基團篩選技術用于HDACIs的分子設計
        沒有人是一座孤島
        基于ELM算法的遼河沈陽段水污染評價
        孤島求生記
        芳烴ArCOR的構象分析和基團對親電取代反應的定位作用
        內含雙二氯均三嗪基團的真絲織物抗皺劑的合成
        久久国产自偷自免费一区100| 亚洲国产av无码精品| 亚洲色欲色欲www在线观看| 人妻夜夜爽天天爽三区麻豆AV网站| 久久亚洲精彩无码天堂| 国产精品亚洲一二三区| av无码国产在线看免费网站| 无码专区天天躁天天躁在线| 午夜亚洲国产精品福利| 久久一区二区av毛片国产| 中国午夜伦理片| 亚洲色大成网站www尤物| 国产美女亚洲精品一区| 成人自拍小视频在线看| 国产精品免费_区二区三区观看 | 激情久久av一区av二区av三区| 动漫av纯肉无码av在线播放| 中文字幕一区二三区麻豆| 男人的天堂免费a级毛片无码| 亚洲人成无码网www| 亚洲熟女国产熟女二区三区| 亚洲国产精品成人av网| 少妇太爽了在线观看免费视频 | 久久青青草视频免费观看| 性生大片免费观看性少妇| 丁字裤少妇露黑毛| 免费av在线国模| 色综合久久人妻精品日韩| 内射夜晚在线观看| 人妻无码人妻有码中文字幕| 在线观看极品裸体淫片av | 亚洲理论电影在线观看| 四虎影院在线观看| 中文字幕在线人妻视频| 国产一区亚洲二区三区| 三级4级全黄60分钟| 91极品尤物国产在线播放| 中文字幕第一页人妻丝袜| 毛片a级毛片免费观看| 欧美韩国精品另类综合| 国产3p一区二区三区精品|