楊艷麗，王征帆

(1.陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程系，陜西 西安 710302;2.渭南師范學(xué)院 化學(xué)化工系，陜西 渭南 714000)

在我國(guó)，木材資源比較匱乏的現(xiàn)狀導(dǎo)致資源相對(duì)豐富、成本十分低廉的草漿成為了造紙的主要原料。但草漿造紙技術(shù)具有較大的污染性，若能將草漿黑液回收利用，將會(huì)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。本文將草漿黑液與石油磺酸鹽及十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行復(fù)配，制得了一種具有超低界面張力的驅(qū)油劑。采油廠原油;自來(lái)水。

Texas-500 型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀;ZC-Ⅰ型振動(dòng)采油室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

表1 草漿黑液組成Table 1 Composition of the straw pulping black liquor

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

草漿黑液，取自陜西科技大學(xué)輕工與能源學(xué)院，組成見表1;石油磺酸鹽(WPS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)均為工業(yè)品;NaOH，分析純;勝利油田孤東

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 驅(qū)油劑復(fù)配采用L16(45)正交表，因素及水平見表2。

表2 因素與水平Table 2 Factors and levels

按表2 配制1 000 g 溶液，過濾后使用。取適量復(fù)配溶液與原油混合，靜置分層。采用旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定油樣與復(fù)配體系間的界面張力，實(shí)驗(yàn)溫度為25 ℃。

1.2.2 驅(qū)油將預(yù)處理后的巖心裝入巖心夾持器中間，打上環(huán)壓(約在4 MPa 左右)。依次進(jìn)行水驅(qū)、油驅(qū)、驅(qū)油劑驅(qū)。每次驅(qū)替實(shí)驗(yàn)中，液體流量為2 mL/min，驅(qū)至系統(tǒng)壓力保持不變?yōu)橹梗?］。

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)配正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal experimental results

續(xù)表3

由表3 可知，各因素的影響順序?yàn)镈 ＞B ＞C ＞A，較優(yōu)水平為A2B2C4D4，即WPS/SDBS 配比為3∶1，表面活性劑濃度為0. 6%，黑液與NaOH 配比為9∶1，混合堿濃度為1.6%。

2.2 驅(qū)替實(shí)驗(yàn)結(jié)果

較優(yōu)方案A2B2C4D4采收率為83.22%。

2.3 機(jī)理研究

(1)石油磺酸鹽與十二烷基苯磺酸鈉均為陰離子表面活性劑，同類表面活性劑，復(fù)配可彌補(bǔ)單獨(dú)表面活性劑在組成上存在的不足，使表面活性劑當(dāng)量分布更為合理，使之與原油組成更匹配，從而改善表面活性劑在油水界面的吸附性能，達(dá)到降低油水界面張力的目的［2］。

(2)草漿黑液的主要組成是木質(zhì)素磺酸鈉或堿木質(zhì)素，其次是各種有機(jī)酸的鈉鹽以及殘堿和各種無(wú)機(jī)鹽等，pH 值介于11 ～12 之間，屬中強(qiáng)堿性［3］。堿與稠油中的環(huán)烷酸等反應(yīng)可生成活性物質(zhì)(如環(huán)烷酸鈉)，這些活性劑和木質(zhì)素使稠油成為O/W 型乳狀液，從而大大降低油-水界面張力和稠油粘度，還可將油層潤(rùn)濕變成親水性［4］。

(3)由于黑液的粘度大于水，在驅(qū)油過程中可降低水油的流度比;黑液的表面張力低于水，對(duì)地層有良好的潤(rùn)濕性，這些都是制備采收率較高的驅(qū)油劑的有利因素。

3 結(jié)論

當(dāng)WPS/SDBS 質(zhì)量比為3∶1，表面活性劑濃度為0.6%，黑液與NaOH 質(zhì)量比為9∶1，混合堿濃度為1.6%時(shí)，界面張力為36.5 ×10－3mN/m，原油采收率為83.22%。

［1］ 楊艷麗，王征帆. 復(fù)配型驅(qū)油劑的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)研究［J］.應(yīng)用化工，2010，39(4):541-542.

［2］ 張國(guó)印，劉慶梅，李凌云，等. 表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用［J］.中外能源，2010，15(2):56-59.

［3］ 張金平，魏志平，王云山，等. 草漿黑液水熱炭化法堿回收研究［J］.中華紙業(yè)，2012，33(12):20-25.

［4］ 楊艷麗，王征帆. 造紙黑液改性做驅(qū)油劑室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究［J］.當(dāng)代化工，2008，37(5):465-466.