可以将油水界面张力降低至超低，且具有比普通驱油用表面活性剂更低的油水界面黏度。但由于阳离子表面活性剂易通过静电吸 附作用吸附在带负电荷的油层矿物表面，因此用量较大。韩冬课题组 针对阳离子双子表面活性剂存在的缺陷，合成出了硫酸盐磺酸盐型 双子表面活性剂及两性双子表面活性剂，并初步研究了这些双子表面 活性剂在水有机相间的界面张力。李干佐等合成了新型磺酸盐阴离 子双子表面活性剂，并研究了非离子双子表面活性剂的动态表面张力 及添加剂对其浊点的影响，还考察了与阳离子双子表面活性剂的协同 效应。蒲万芬等模拟三次采油实际环境，研究了阳离子双子表面活性 剂在砂岩表面的静态吸附行为以及阳离子双子表面活性剂疏水缔 合水溶性聚合物二元体系与原油的界面张力。冯玉军课题组重点研究 了既能大幅度降低油水界面张力又能增黏的双子表面活性剂体系，使 双子表面活性剂能同时发挥三元复合驱体系中表面活性剂和聚合物 的功能，并克服高分子表面活性剂的界面张力和高增黏能力不能两全 的缺陷和避免使用强碱，由此可将三元复合驱简化为二元驱甚至元 驱。此外，该小组还对双子表面活性剂结构和性能的关系进行了深入 研究，探讨了如何简化双子表面活性剂合成步骤，并通过对合成路线 的改进把国内外报道的部分阳离子双子表面活性剂的收率提高到 以上。 双子表面活性剂的应用 制备新材料 由于表面活性剂具有高表面活性和能在溶剂中形成不同 聚集态的超分子结构等特性，可应用于系列介孔材料聚合物材料 纳米材料和助催化材料的制备，为多学科交叉创造条件。如介孔硅 胶材料的制备，纳米级孔径分子筛材料的制备。同时，在纳米材料制备时反相胶束技术的应用也引起了人们极大的兴趣。反相胶束的水 池为纳米空间，在定条件下胶束具有稳定小尺寸的特性，即使破 裂也能够重新组合，被誉为智能反应器。但目前对表 面活性剂在材料合成方面的研究相对较少，应进步探索表 面活性剂分子间弱相互作用力的协同规律，研究和开发新型的双子表 面活性剂，如两疏水链长度不对称正负离子头基离子非离子头 基等杂双子表面活性剂，进而设计具有新型结构和功能的分子有序聚 集体，为新材料的合成提供新的思路。 石油工业用助剂 三次采油 近年来，表面活性剂因其优异的性能在三次采油中展现出 了广阔的应用前景。目前国内许多研究人员对表面活性 剂用于三次采油都进行了些研究，合成出了可作为油田驱油剂使用 的表面活性剂，探讨其在三次采油领域应用的可行性。 周雅文等提到我国应用在三次采油上的阴离子表面活 性剂有羧酸盐硫酸盐磺酸盐型。其中磺酸盐阴离子表面活性剂应 用最广。磺酸盐阴离子表面活性剂除了具有浊点高，在砂岩表面上吸 附少，界面活性高，耐温性能好等优势外，成本较低也使其具有较优 的经济效益。因此，磺酸盐阴离子表面活性剂也是在所有阴 离子表面活性剂中最备受关注的。刘必心等提到与传统表 面活性剂相比，阳离子型表面活性剂兼有聚合物和传统表面 活性剂两种驱替剂的性能，在油田的三次采油应用中具有极大的潜在 应用前景。 油田杀菌 油田钻井及二次三次采油需要大量的回注水，回注水主要来自 采油区的地下水和油水分离水，这些水中含有大量的细菌及营养物 质，其中对油田危害最大的细菌是硫酸盐还原菌和腐生菌 。阳离子表面活性剂因其分子中具有个长链疏水基团， 且头基具有较高的电荷密度而具有优异的杀菌效能，近年来受到广泛 的关注。国内许多研究人员对此进行了深入研究，开发出了许 多新型的具有杀菌效能的表面活性剂。 油田用压裂液 刘忠运等提到表面活性剂因其独特的流变性，显示其 在黏弹性表面活性剂压裂液中具有良好的应用前景。贾振福等制得了种新型季铵盐表面活性剂，双十八烷基， 四醇乙基二溴乙二铵，并采用 及其他辅剂配制了新型压裂液体系。结果表明，该体系具有良好的黏 弹性抗温和抗剪切稀释性以及很好的破胶性能。 油田其他方面应用 王辉等在实验基础上研究了二氯化， 四甲基，双十六烷基丙醇，铵对中原油田原油 水体系表面张力变化的影响，结果表明可以有效降低原油水 体系表面张力。通过对二元复合驱替体系黏度变化的研 究，表明二元无碱体系的黏度保持率具有明显的优势。 张大椿等发现钛硅分子筛表面活性剂自身具 有明显的解堵能力，在解除地层液相复合堵塞方面表现出良好的效 果，不仅能用于气井的解堵，在油井解除水锁效应方面同样应该具有 广阔的应用前景。 生物技术 酶是具有生物活性的蛋白质，是决定生物体系中化学转化方式的 卓越非凡的分子器件，在医药合成领域扮演重要角色酶制剂在临床 上也具有重要应用价值，但需要解决分离纯化及其稳定性问题。利 用表面活性剂在有机相中自发形成的反相胶束，在定条件 下，将水溶蛋白质提取至反向胶束的极性核中，创造条件将其提取至 另水相，实现蛋白质转移，达到分离 提高产品产率 阴离子型和非离子型双子表面活性剂因其原料来源广而备受关注，但 其分离提纯困难，产率较低。因此，优化合成环节，引入新的提纯手段，提高产品产率是重要的研究方向。 开发新型产品 不对称双子表面活性剂在分子结构上具有更多可调性，可构筑新颖结 构的分子有序聚集体低聚表面活性剂及两性双子表面活性剂抗温抗 盐性好，利于启动深层特稠油，有望在三次采油中取得突破，成为未 来发展趋势之。 三研究目标主要研究内容 双子表面活性剂是具有优良性能的新代表面活性剂，极具商业 开发价值，在降低生产成本后，它必将在许多领域取代传统单链表面 活性剂。因此，探讨双子表面活性剂的合成工艺条件，使其早日实现 工业化生产是项非常有意义的工作。目前此类表面活性剂研究主要 集中在阴离子阳离子表面活性剂的研究上。而两性双 子表面活性剂分子不同于阳离子和阴离子表面活性剂，两性 表面活性剂的两个离子头基中个带正电荷个带负电荷，因 此它的溶解度受电解质和的限制较小，有较高的耐盐能力，类似 于非离子表面活性剂，同时由于其结构特点，分子在空气水界面排 列紧密，使得表面活性剂有很低的和表面张力。这种表面活性剂 同时兼备了两性表面活性剂和表面活性剂的优良性能，因而具 有更加广阔的应用前景，非常值得探讨和研究。 从上述角度出发，本文拟合成种新型结构的两性表面活 性剂，以期作为个突破口，为这类表面活性剂的实际应用开辟新途 径。最后还测试讨论这种表面活性剂的基本性能和应用性能，以此预见其应用前景。 具体研究内容如下 合拟定成路线以，二羟乙基乙二胺氯乙酸钠反应制备了 ，二羟乙基乙二胺二乙酸钠中间体再与硬脂酰氯反应制备 种新型两性表面活性剂，二十八酰氧基乙基乙 二胺二乙酸钠。 以，二羟乙基乙二胺氯乙酸和硬脂酸为主要原料通过步反应 制备种新型两性表活性剂，二十八酰氧基乙基 乙二胺二乙酸钠同时用红外光谱和质谱分析等手段对产物结构进行 表征。用单因素和正交试验法，以产率为指标，讨论合成反应的最优 条件 测定两性表面活性剂的表面化学性能。用吊环法测定该 表面活性剂的临界胶团浓度及临界胶团浓度时的表面张力 测定其在不同盐不同盐浓度下的表面张力。 考察两性表面活性剂与常见非离子阳离子表面活性剂 的复配性能。 对两性表面活性剂的应用性能进行研究。分别探讨其泡 沫性能润湿性能乳化性能增溶性能等，测试其在油田采收率领 域的应用效果。 表面活性剂和油田水的配伍性研究。选择活性剂，分别用延长油 田注入水和地层水进行注入水的配伍性研究。 界面张力研究，表面活性剂驱的机理主要是通过降低油水界面张力，从而降低残余油饱和度，提高采收率。在定温度下，测定延长 油田原油和地层水之间的界面张力。 表面活性剂驱油试验研究试验，活性剂在提高采出率的现场应用 效果研究。 试验用仪器 设备和仪器名称规格型号生产厂家 套式恒温器型浙江新华医疗器械厂 电子恒速搅拌器上海医械专机厂 旋转蒸发器上海申顺科技有限公司 自动部分收集器上海沪西分析仪器有限公司 高效液相色谱仪美国公司 红外光谱仪美国公司 质谱仪美国公司 界面表面张力仪 四前期研究基础情况和支撑条件分析 与本项目课题密切相关的前期研究基础情况 陕西省石油化工研究设计院创建于年，是省属综合性的石 油化工应用技术研究和开发单位，拥有万的固定资产。现有职 工人，其中工程技术人员达多人，高级技术人员多人。 全院下设轻化助剂水处理技术高分子精细化工药用化学品 腐蚀与防护等九个研究所和个工程设计部门陕西省石油化工规 划设计院三个中试和产业化基地同时依托我院的技术优势，陕西省化工产品质量监督检验站陕西省石化环保监测站和陕西省石化信 息中心均设在我院。由我院编辑出版的应用化工期刊是国家核心 期刊。 自年以来，我院共完成科研项目多项，其中省部级鉴 定的项，获省部级奖励项，国家中小企业创新基金项，国家 重点新产品四个，省级高新技术产品四个，转让和推广科技成果 项。年全院实现科研和销售收入万元，完成科研项目项， 经济和科研实力不断增强。 水处理工程技术研究开发是我院的传统优势领域，我院从事水处 理及相关业务的工作人员共多人，其中工程技术人员人，高级 以上人员名。早在上世纪年代，开发了系列锅炉水处理 产品和应用技术，有效的解决了小型锅炉存在的腐蚀和结垢问题，获 年化工部科技进步叁等奖。截至年共完成了多个水处 理化学品及其应用技术的开发工作，其中我院承担的工业循环冷却 水处理剂研究是陕西省重点科技发展计划项目，该项 目获年陕西省科技进