植物酚类材料在油田化学中的应用
随着人们环保节约意识的增强,高效、节能、廉价、环保的油田化学品已成为国内外竞相研究的热点。植物酚类化合物是一类广泛存在于植物体内的重要的天然产物。开发和利用此种资源来生产油田化学品,可有效缓解能源危机、减轻环境污染和解决资源浪费问题。本文利用多种天然植物酚类材料,制备了环保、多功能型的油田化学品,包括钻井液处理剂、缓蚀阻垢剂、絮凝剂,同时也对制备工艺及其应用进行了探索性研究。<br>  本文首先对木质素磺酸钠、单宁、栲胶进行羟甲基化、Mannich、氨甲基化以及氧化氨解反应改性,评价其衍生物在常用钻井液体系(改性淀粉、PAM、杂多糖甙)...
随着人们环保节约意识的增强,高效、节能、廉价、环保的油田化学品已成为国内外竞相研究的热点。植物酚类化合物是一类广泛存在于植物体内的重要的天然产物。开发和利用此种资源来生产油田化学品,可有效缓解能源危机、减轻环境污染和解决资源浪费问题。本文利用多种天然植物酚类材料,制备了环保、多功能型的油田化学品,包括钻井液处理剂、缓蚀阻垢剂、絮凝剂,同时也对制备工艺及其应用进行了探索性研究。
  本文首先对木质素磺酸钠、单宁、栲胶进行羟甲基化、Mannich、氨甲基化以及氧化氨解反应改性,评价其衍生物在常用钻井液体系(改性淀粉、PAM、杂多糖甙)中的作用效能。结果发现,植物酚类衍生物均能不同程度地强化改性淀粉钻井液、PAM钻井液、杂多糖苷钻井液的效能,改善其流变性、滤失造壁性和耐温性。其次,考察了木质素磺酸钠(LSS)及其Mannich碱(LM)和富含植物酚类物质的女贞叶、冬青叶提取物(HE、PE)及其改性物(HM、PM)对A3钢片的缓蚀性能。研究结果分别为:上述所有植物酚类衍生物在5%HC1溶液中对A3钢片都具有良好的缓蚀作用,并且所有改性物的缓蚀效果均优于原料自身;缓蚀作用随着缓蚀剂浓度的增大而增强,1000mg/L时缓蚀效果最佳。此时,LM4、HM2、PM2对A3钢片的缓蚀效果最好,缓蚀率分别可达94.92%、78.36%、75.95%;木质素类缓蚀剂的缓蚀作用随着温度的升高而增强,而植物提取物类缓蚀剂正好相反;上述缓蚀剂在A3钢片表面的吸附均符合Langmuir吸附模型,同时根据吸附等温线计算了吸附过程的焓变、自由能变和熵变,并对吸附行为作了合理的解释。另外,还考察了羧甲基单宁、羧甲基栲胶、羧甲基木质素磺酸钠的阻垢性能。实验表明上述三种改性物均具有一定的阻垢性能,但阻垢率总体偏低。最后,对三种废弃果皮(橘子皮、柚子皮、香蕉皮)对膨润土悬浮液的絮凝作用进行了探索。研究结果分别为:三种果皮颗粒均对膨润土悬浮液具有较好的絮凝作用;加量、体系温度、pH、搅拌时间和搅拌速率对果皮的絮凝性能都有一定的影响,通过单因素实验得出,加量为3%、温度为40℃、搅拌速率为400r/min、搅拌时间为5min时的絮凝效果最佳,并且果皮在相对碱性的环境中絮凝效果更优;果皮颗粒与少量的无机盐具有一定的协同效应。
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作者: 田静
学科专业: 化学工艺
授予学位: 硕士
学位授予单位: 西安石油大学
导师姓名: 张洁
学位年度: 2015
语 种: chi
分类号: TE254.2 TE39
在线出版日期: 2015年10月12日