高含水油包水乳液的水合物储气性能研究

油包水乳液是近年来新兴的一种水合强化材料,具有良好的水合储气潜力,但是为了保证乳液的稳定性,通常所用的油包水乳液含水量不超过50%。然而水合物的储气量与水含量密切相关,因此高含水的油包水乳液更具有应用前景。对含水量超过50%的油包水乳液进行了水合物的储甲烷研究,考察了乳化剂用量、初始压力及搅拌速率对储气性能的影响,最后考察了乳液的循环储气能力。结果表明：含水量超过55%后,含水量的增加会造成乳液液滴的增大,储气量的降低。乳液含水量为55%,复合乳化剂Span80 / Tween80（m_Tween80∶m_Span80=0.783∶1）用量5%（质量）（以水量为基准）的乳液最适合水合储气;初始压力的增加有利于水合储气性能的提高,但压力过高会造成水合物壳的快速形成,从而降低整体储气能力;适宜的搅拌速率有利于水合物的生成,过快或过慢都会引起水合速率的下降。本实验中最佳的乳液水合储气条件为：温度274.15 K、反应釜中气水体积比10∶1、甲烷初始压力6 MPa、搅拌速率700 r/min,在此条件下,储气量可达141.42 L 气/L 水。在此条件下进行循环储气实验证明该乳液具有良好的循环利用性,四次循环中储气量均在130 L 气/L 水以上。研究结果可为天然气储运以及含烃混合气分离提供技术参考。     

低渗透油藏中油包水乳液的生成及其扩大波及体积的作用

针对低渗透水驱波及效率低的问题,研究了具有扩大波及体积作用的油包水乳液的形成及对驱油效果的影响。乳化剂浓度、油水比以及岩心渗透率是影响水包油乳液向油包水乳液的转变的重要因素。在高浓度条件下(0.5%和0.3%),乳化剂TC-6和原油形成的分散体系以水包油乳液为主。随着浓度降低,水包油乳液转变为油包水乳液并伴随着分散体系粘度的升高。相同浓度条件下,油水比升高也会引起水包油乳液向油包水乳液的转变。质量浓度0.3%条件下,油水比6∶4时,分散体系以水包油为主;油水比7∶3时,水包油乳液转变为高粘度油包水乳液。乳化剂浓度,油水比渗透率低于50.1 m D时,水包油乳液不稳定,容易发生反相形成油包水乳液。低渗透岩心实验表明,具有扩大波及体积功能的乳化剂能够在水驱基础上提高采收率8.9%,明显高于超低界面张力表面活性剂体系提高采收率效果。同时,乳化剂分子量小、粘度低,本身不存在注入性的问题,因此对于低渗透油藏水驱后扩大波及体积、提高原油采收率具有重要意义。     

低渗透油藏中油包水乳液的生成及其扩大波及体积的作用

针对低渗透水驱波及效率低的问题,研究了具有扩大波及体积作用的油包水乳液的形成及对驱油效果的影响。乳化剂浓度、油水比以及岩心渗透率是影响水包油乳液向油包水乳液的转变的重要因素。在高浓度条件下(0.5%和0.3%),乳化剂TC-6和原油形成的分散体系以水包油乳液为主。随着浓度降低,水包油乳液转变为油包水乳液并伴随着分散体系粘度的升高。相同浓度条件下,油水比升高也会引起水包油乳液向油包水乳液的转变。质量浓度0.3%条件下,油水比<6∶4时,分散体系以水包油为主;油水比>7∶3时,水包油乳液转变为高粘度油包水乳液。乳化剂浓度,油水比渗透率低于50.1 m D时,水包油乳液不稳定,容易发生反相形成油包水乳液。低渗透岩心实验表明,具有扩大波及体积功能的乳化剂能够在水驱基础上提高采收率8.9%,明显高于超低界面张力表面活性剂体系提高采收率效果。同时,乳化剂分子量小、粘度低,本身不存在注入性的问题,因此对于低渗透油藏水驱后扩大波及体积、提高原油采收率具有重要意义。     

丙烯酰胺反相乳液稳定性研究

以煤油为连续相介质,失水山梨醇单油酸酯(Span80)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用电动搅拌器制备了丙烯酰胺的反相乳液。以50℃和20℃下乳液静置稳定性为考察指标,分别研究了转速、乳化时间、油水体积比、乳化剂含量、复合乳化剂HLB值、单体浓度对乳液稳定性的影响。得到了最佳乳化条件:转速2000 rpm,乳化时间30 min,油水体积比1.2∶1,乳化剂含量6%,复合乳化剂的HLB值为6.0,单体浓度15%。     

白油W/O/W型多重乳状液的稳定性研究

以多重乳状液相对体积为衡量标准,用显微镜直接观察,探讨了乳化剂的HLB值、质量分数、亲油亲水乳化剂体积比及油水的相比等对白油W/O/W型多重乳状液体系稳定性的影响。结果表明单一乳化剂体系中适宜的制备条件:乳液中乳化剂质量分数为12.2%,V(Span80)/V(Tween80)=7.5;适合多重乳液稳定的油水相比为:第一相体积比为2.5,第二相体积比为0.2。复合乳化剂体系中适宜的制备条件:第一相乳化剂的HLB值为6.5,V(复合乳化剂)/V(Tween80)=27.5,乳液中乳化剂质量分数为9.5%。     

表面保护膜用丙烯酸乳液压敏胶的合成及性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和醋酸乙烯(VAM)为共聚单体,采用预乳化半连续乳液聚合法制备用于保护膜的压敏胶乳液。讨论了BA/EHA质量比、乳化剂用量、引发剂用量、交联剂的用量和反应温度对丙烯酸乳液压敏胶的固含量、初黏性和180°剥离强度的影响。研究结果表明,丙烯酸乳液压敏胶适宜的反应条件为:BA/EHA质量比为45∶45,引发剂用量为0.15%(wt)~0.2%(wt),乳化剂用量为0.8%(wt)~1.0%(wt),交联剂用量为0.1%(wt)~0.3%(wt),反应温度为82~85℃。     

催化裂化装置吸收稳定系统液态烃中C_2含量影响因素分析

分析了影响催化裂化装置吸收稳定系统液态烃中C2含量的因素,如吸收系统操作温度、操作压力、液气比等。结果发现,解吸塔塔底温度和中部温度对液态烃中C2含量影响最大、最直接。控制好吸收塔和解吸塔操作,可使催化裂化装置液态烃中C2体积分数控制在0.02%以内。     

降低FCC干气中重组分提高总液收的探讨

针对中国石化洛阳分公司Ⅰ套蜡油催化裂化装置吸收稳定系统干气C+3含量超标的情况,根据生产实际和吸收的基本理论,探讨了影响干气C+3含量的因素。从调整吸收塔温度、压力、吸收剂流量及解吸温度等方面优化操作条件,探讨了通过降低干气中C+3含量来提高总液收的可行性。其中吸收塔顶温度对干气中C+3含量影响最直接、最容易调节。对装置实际生产数据与影响因素进行分析,并提出优化措施。控制好吸收和解吸操作,使催化裂化装置干气中C+3含量控制在1.5%以内,不但有利于下游装置的平稳操作,还可以提高总液收率。     

Pickering乳液在菊酯类农药水乳液中的应用

通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米二氧化硅(Si O2)进行原位疏水化,将其作为乳化剂,以正庚烷作为油相,成功制备了氯菊酯农药水乳液。通过表观照片、分水率、显微镜、流变仪等表征手段测试了Pickering乳液的稳定性和流动性。对制备过程中乳化剂用量、油水比等进行优化,确定了油水比(体积比)为7∶3、CTAB浓度为0. 1 m M、Si O2浓度为0. 7%为乳液最佳制备工艺。所制备的农药水乳液具有良好的应用性能。     

油水乳液分离沼气实验研究

研究了柴油-水乳液体系在水合物生成条件下对沼气(CO2/CH4)中CO2的捕集能力。阻聚剂Span20被加入到乳液中以分散水滴和水合物颗粒。综合考虑了温度、原料气组成、压力和乳液含水率对柴油-水乳液体系分离能力的影响。从实验结果可以看出,吸收-水合耦合分离效果明显优于单独的吸收分离,且分离平衡后,浆液中水合物分散均匀,流动性良好。乳液体系分离能力在一定范围内随着温度降低和含水率的增加而增强。综合考虑乳液分离能力和流动特性表明,温度270.15~272.15 K,体系含水率20%~25%(vol)和初始推动力为3.2 MPa左右时为最合适的分离条件,在对应条件下经过两级模拟分离,气相中CO2浓度能从31%(mol)降到近10%(mol),超过87%(mol)的CO2被水合物浆液捕集。     

响应曲面法优化水包油型天然松香乳液的制备

以天然马尾松松香为原料、ONIST APS-350为乳化剂采用常压转相法制备水包油（O/W）型天然松香乳液。考察了乳化剂用量、初始乳化温度、油水比（松香和水质量比,下同）与搅拌速度对O/W型天然松香乳液粒径分布的影响,并通过响应曲面法（RSM）对制备乳液的工艺参数进行模拟与优化。结果表明：制备O/W型天然松香乳液的最佳工艺条件为搅拌速度500 r/min、乳化剂用量9.95%、初始乳化温度112℃、油水比10：31,所得乳液平均粒径为131.1 nm,乳液离心稳定,静置3个月不分层,通过TEM表征发现,这种天然松香乳液颗粒具有核壳结构,其粒径大小与粒径仪测试结果一致。     

反相乳液聚合合成聚丙烯酰胺

以甲苯为介质,Span80/Span20为乳化剂,叔丁基过氧化氢/亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,采用反相乳液聚合制备了分子量高达9.4×106的聚丙烯酰胺乳液。研究了乳化剂种类及用量、引发剂种类及用量、油水比、单体浓度,反应温度对共聚物相对分子量、聚合转化率以及聚合反应速率的影响。其最佳聚合配方及工艺条件为:油水体积比为1.4,单体浓度30%,引发剂用量0.003%,乳化剂用量12%,聚合温度30℃。     

反相乳液法淀粉丙烯酰胺接枝共聚反应的研究

以木薯淀粉为主要原料,研究了淀粉/丙烯酰胺单体/乳化剂/油/水反相乳液体系的接枝共聚反应规律,考察了反应温度、引发剂和乳化剂浓度、淀粉单体比、油水比等因素对淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应过程的影响,并对反应机理进行了探讨.结果显示：在本实验考察范围内引发剂浓度、单体淀粉比、反应温度影响显著;乳化剂用量和油水比对反相乳液体系的形成及稳定有重要的影响;淀粉与亲水性单体丙烯酰胺的接枝共聚反应为淀粉团粒表面控制.     

低渗常规稠油油藏乳化降粘剂的研究

研究了乳化剂浓度、油水比、剪切速度对扶余原油乳液性质的影响。结果表明,随着乳化剂浓度、油水比和剪切速度的增加,乳液的稳定性逐渐变好。当油水比55∶45时,乳液为水包油型;55∶45时,为油包水型。剪切速度45 cm/min时,形成的乳液完全为水包油,随着剪切速度的增大,乳滴颗粒粒径逐渐变小,最后全部为油包水型。乳化剂聚合物二元驱提高采收率幅度高达25.4%,表明乳化具有启动携带降低原油粘度的作用,对低渗常规稠油油藏限压注入提高采收率具有重要意义。     

含气条件对井下油水分离旋流器性能影响的数值模拟

为探究气体对井下油水旋流器性能的影响规律,针对新型螺旋流道倒锥式旋流器,采用Fluent软件对气液比分别为0.01、0.03、0.05、0.08、0.10时旋流器的油相分布进行模拟分析。通过对比分析发现:不含气时旋流器的分离效率为89.31%;在结构参数和分流比不变的条件下,旋流器分离效率随气液比的增加呈降低趋势,气液比为0.10时,分离效率为36.90%;气液比越大,溢流口的油相体积分数越小,底流口的油相体积分数越大;溢流口和底流口的压力损失随气液比的增大而递减。     

拜耳法赤泥沉降用聚丙烯酸钠的反相乳液聚合与应用

以白油为连续相,采用反相乳液法合成聚丙烯酸钠,考察了乳化剂、油水比、引发剂、聚合温度及时间对聚丙烯酸钠的赤泥絮凝沉降性能的影响。结果表明,最佳聚合条件为:Span 80为乳化剂,油水质量比1∶1,引发剂分次加入,V50用量5 mg/L,反应温度50℃,时间6 h。在此条件下,合成的聚丙烯酸钠乳液具有良好的赤泥絮凝沉降效果。     

竹基纳米纤维素晶体稳定的Pickering乳液制备及其形态和稳定性研究

以硫酸酸解竹材加工剩余物制备纳米纤维素晶体(CNC)为固体粒子,替代乳化剂稳定十二烷与水的混合液体来制备Pickering乳液,系统考察了超声时间、CNC浓度、油水比及乳液放置时间对Pickering乳液的形貌和稳定性的影响。光学显微镜观察表明,随着CNC浓度增加与油水比降低,Pickering乳液的液滴尺寸逐渐下降;而超声时间不影响液滴尺寸。此外,离心处理后,三相体系中的乳液层厚度与液滴尺寸不随放置时间改变。     

草桥稠油O/W乳状液的稳定性与流变性研究

采用OP-10作乳化剂,制备了油水体积比为7:3的草桥稠油O/W乳液.通过显微镜观察和流变实验研究了乳化条件对乳液流变性的影响.随着乳化剂浓度的提高(0.5%～5%),乳滴直径减小而乳液黏度先减小,再增大.当乳化剂浓度≤4%时,乳液为简单的牛顿流体;增大乳化剂浓度到5%将导致乳液转变为非牛顿流体.随着乳化温度的提高(40～70℃),乳液黏度和液滴直径均减小而乳液始终为牛顿流体.随着乳化强度的提高,乳滴直径减小而乳液黏度增大,乳液逐渐从简单的牛顿流体转变为非牛顿流体.此外,通过稳定性评价实验,考察了乳化条件和水相盐浓度对乳液动、静态稳定性的影响.乳液静态稳定性随乳化剂浓度、乳化温度的提高明显提高,随盐浓度的提高而变差;随着乳化强度的提高,在低乳化剂浓度下(1%)制备的乳液的静态稳定性变差,而在高乳化剂浓度下(3%)制备的乳液的静态稳定性提高.乳液动态稳定性随乳化剂浓度的提高得到改善,随水相盐浓度和价态的提高而变差.     

乳化剂对动态膜分离油水乳化液过程的影响

利用管状陶瓷膜基氧化锆动态膜分离油水乳化液，研究了4种工业常见乳化剂[斯盘80（SP-80）、十二烷基磺酸钠（SDS）、十二烷基硫酸钠（SLS）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）]对分离过程的影响。利用正交实验方法考察了乳化剂种类和浓度、乳化液温度和流量以及操作压力对过程的影响。正交实验结果表明，在SDS、1.0 g/L、50℃、120L/h和0.14MPa操作条件下，油水混合物稳定渗透通量最大。单因素实验结果表明，当乳化剂浓度增大时，稳定渗透通量减小；当乳化液温度升高时，稳定渗透通量先增加后降低。无机盐离子Na⁺、Ca²⁺和Al³⁺的存在均可使稳定渗透通量增加。当Al³⁺大于0.75g/L时，乳化液的稳定性被完全破坏，更有利于提高渗透通量。基于实验结果，采用分子模拟方法研究了不同实验条件下乳化剂的乳化效果，分析了SDS的油水界面形成能（E）和水的界面扩散系数（D）与乳化剂浓度和乳化液温度的关系。模拟结果表明，E和D绝对值均随着乳化剂浓度和乳化液温度增加而增大。实验和模拟结果均表明，乳化剂的乳化效果决定了油滴的平均粒径，基于油水分离的堵塞机理，也由此影响了稳定渗透通量。模拟结果从微观角度解释了实验现象，研究结果可为动态膜处理油水乳化液的工业应用提供依据。     

聚碳酸酯洗涤分离工艺改造

对聚碳酸酯洗涤工艺的油水分离过程进行了实验研究,研究了温度、搅拌速度、油相聚碳酸酯质量分数和水油体积比对分离快慢的影响,得出水油体积比是影响油水分离快慢的关键因素。通过测定乳液电导率的方法得出3种聚碳酸酯乳液由油包水型转变成水包油型的水油体积比,即反应完物料相转变水油体积比为0.5,酸洗和水洗完物料均为0.6,对中试装置采样分析进行了验证。通过间歇沉降实验计算得到反应完物料、酸洗和水洗完物料中油滴的Sauter平均粒径为208、301和330μm。采用斯托克斯自由沉降公式计算出液液分离器大小。为了强化分离,增加了斜板分离构件,并用流体力学软件进行参数优化。设计了3台液液静态分离器加2台离心机工艺,对原有5台离心机中试装置进行了改造,通过了72 h连续运转考察,结果表明新工艺能满足洗涤质量要求,节省了设备费用和操作费用。