特种表面活性剂和功能性表面活性剂(Ⅴ)——双子表面活性剂的合成研究进展

针对双子表面活性剂的合成方法和制备过程,遵循阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型为主要类别,按照其结构特点分门别类地进行比较和归纳,阐述了双子表面活性剂的合成研究情况,展望了其合成发展方向.     

基于SPSO优化Multiple Kernel-TWSVM的滚动轴承故障诊断

双子支持向量机(twin support vector machine,简称TWSVM)的核函数选择对其分类性能有着重要影响,TWSVM其核函数一般是局部核函数或者全局核函数,这两种核函数的泛化能力和分类性能不能兼顾。笔者利用综合加权的高斯局部核函数和多项式全局核函数方法组成双核函数来改进TWSVM以提高其泛化能力和分类性能,并采用简化粒子群优化(simple particle swarm optimization,简称SPSO)方法来对权值和参数进行优化,提出了SPSO优化Multiple Kernel-TWSVM模型,将该模型应用到滚动轴承故障诊断模式识别中。实验结果表明,双核TWSVM比单核TWSVM和反向传播(back propagation,简称BP)神经网络具有更高的分类准确率。     

耐高温清洁压裂液的制备与性能研究

为获得耐温性良好的压裂液体系,以硬脂酸、草酸、4-氨基-N,N-二甲基苯胺、N,N'-二氨基乙基乙二胺、1,3-二氯-2-丙醇为原料合成双子表面活性剂,以其作为稠化剂与氯化铵水溶液混合制得清洁压裂液,考察了该压裂液的耐温性、耐剪切性、携砂性和破胶性等。结果表明,与胍胶压裂液相比,该清洁压裂液耐温耐剪切性能好,120℃时的表观黏度为88 mPa·s,满足高温油气田的使用要求;携砂性能好,120℃时石英砂在压裂液中的沉降速度为0.79 mm/s;与地层水的配伍性良好;在压裂液中加入煤油即可自动破胶,无需加入破胶剂,便于使用。     

三种双子季铵盐缓蚀剂对钢片在气田采出水中缓蚀行为的影响

为获得缓蚀性能优良的双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂,以3种不同的胺类化合物与环氧氯丙烷和硫脲为原料,合成了3种双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂(甲硝唑双子季铵盐G1、不对称咪唑啉季铵盐G2和双咪唑啉季铵盐G3),采用化学浸泡失重法、电化学极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)技术研究了3种缓蚀剂对X52钢在某气井采出水(矿化度34330 mg/L)介质中的缓蚀行为,考察了缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响,分析了双子季铵盐缓蚀剂作用机理。结果表明,缓蚀剂G1和G2为非对称结构,缓蚀剂G3为对称结构。3种缓蚀剂均表现出优异的缓蚀性能。在76℃下,随着3种缓蚀剂浓度的增加,X52钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效率增加。3种缓蚀剂缓蚀能力从强到弱的顺序为G3G2G1。3种缓蚀剂在X52钢表面的吸附缓蚀作用均满足Langmuir等温吸附曲线,吸附作用为物理吸附和化学吸附协同作用的混合型吸附模式。3种双子季铵盐缓蚀剂均为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在X52钢表面的成膜作用对双电层的影响较大。由于3种缓蚀剂分子结构及对称性的差异,影响了吸附过程中X52钢表面的覆盖度,导致了三者成膜行为和缓蚀性能的不同。图12表2参23     

阳离子双子絮凝剂处理海水基钻井废液

为解决海上油田非酸性非氧化剂处理海水基钻井废液破乳和絮凝难的问题,合成了双十六烷基二甲基溴 化铵（DB）,并复配阳离子聚丙烯酰胺CPAM、反相破乳剂OT和聚合氯化铝PAC得到了阳离子双子破乳絮凝剂, 评价了pH值、药剂加量和温度对于海水基废弃钻井液处理效果的影响,分析了其破乳絮凝作用机理。海水基钻 井废液的矿化度高,油含量为753.01 mg/L,含悬浮物75000 mg/L,黏度（75 mPa·s）较大,Zeta 电位（-47.4 mV）绝 对值高,稳定性强。在室温（24℃）、pH=11、CPAM加量10 mg/L,PAC加量470 mg/L,OT 加量370 mg/L 的条件 下,处理后上层清液的油含量降至99.37 mg/L,悬浮物含量降至347.43 mg/L;Zeta 电位增至-20.1 mV,黏度降至 23.1 mPa·s。加入57 mg/L DB协同破乳剂、聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺絮凝破乳体系处理后,悬浮物含量 进一步降至25.8 mg/L,悬浮物去除率99.97%;油含量进一步降至24.5 mg/L,除油率96.7%;Zeta 电位增至-9.8 mV,黏度近一步降至14.9 mPa·s,破乳絮凝效果良好。处理后的上层清液对N80 钢片的腐蚀速率仅0.01 mm/a, 小于行业防腐蚀标准中的2.33 mm/a（60℃,一级海域,N80 钢材）。阳离子双子处理剂复配絮凝剂处理海水基钻 井废液的效果满足了排放、回注的国家标准和重复配浆的性能要求,达到了非酸、非氧化剂高效处理海水基钻井 废液的目的。图8参18     

驱油用两性离子型双子表面活性剂的合成及应用

针对低渗油藏水驱及常规表面活性剂驱开发效果较差的问题,通过实验研制了一种新的两性离子型双子表面活性剂LSN-104,并在室内评价了其界面活性、耐温性能、抗盐性能、润湿性能以及驱油效果。性能评价结果表明:LSN-104具有良好的界面活性以及耐温抗盐性能,当LSN-104质量分数为0.5%时,在温度为120℃或NaCl质量浓度为60 g/L或CaCl_2质量浓度为5 g/L的条件下,界面张力仍能维持在10~(-3)mN/m数量级;LSN-104的加入能明显减小石蜡片表面的接触角,使亲油性表面转变为亲水性,具有良好的润湿反转能力;注入0.5 PV质量分数为0.5%的LSN-104溶液,能使低渗岩心水驱后的采收率提高15.65百分点。现场应用结果表明,注入表面活性剂LSN-104后,采油井见效率达100%,各采油井均呈现出产油量上升、含水率下降的趋势,增油效果显著,取得了明显的施工效果。     

一种阳离子型双季铵盐的合成及性能研究

通过一步合成法合成了一种阳离子型双子表面活性剂12-4-12,该产物是一种杀菌剂单体,根据后期的杀菌效果优选出最佳合成工艺条件:n(十二烷基二甲基叔胺)∶n(1,4-二溴丁烷)=2.2∶1,反应温度85℃,反应时间48h,1.4-二溴丁烷加入1g时异丙醇需加入1mL。采用红外光谱、核磁共振对产物的结构进行表征。将合成的双季铵盐与标杆产品BULK-T965反渗透膜专用杀菌剂以及其他常用杀菌剂在白水体系中进行杀菌能力对比试验,结果表明,双季铵盐杀菌剂的杀菌效果最好。     

双子(Gemini)表面活性剂合成及研究进展

综述了阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型四类双子表面活性剂的合成及研究进展,指出未来双子表面活性剂研究的主要方向为获得更高的表面活性、降低合成和使用成本、不同类型的表面活性剂协同强化、提高安全环保性和拓宽应用领域等。     

不确定性高通量筛选系统的双子代数控制

近年来,对于高通量筛选系统的控制,在确定性情形下已进行了不少工作,其中,双子代数框架下的控制策略执行相对更灵活,效率更高.然而,现有的输出反馈优化控制对性能指标期望系统行为还有特殊的构造要求须满足;而且,实际运行中存在有人工干预、设备维护、意外干扰、故障等带来的不确定性.对这两者考虑的缺失限制了目前高通量筛选系统自动控制的效率.为进一步提高这类新兴离散事件系统的控制效率,基于区间双子代数,将该输出反馈控制结构拓展到系统参数不确定的高通量筛选系统,使之对不确定性高通量筛选系统能自动产生优化控制.继而,将输出反馈与预处理补偿相结合.后者对指标的构造并无特殊要求.综合后的控制结构亦避免了原反馈结构下对性能指标构造的限制.最后通过不同实例说明了对不确定性高通量筛选系统应用该控制结构的方法和有效性.