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脂肪醇聚醚磺酸盐对油水界面影响的分子模拟

王凯

脂肪醇聚醚磺酸盐对油水界面影响的分子模拟

王凯1
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作者信息

  • 1. 西安石油大学
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摘要

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐类表面活性剂是典型的阴非离子型表面活性剂,可以兼具非离子型和阴离子型表面活性剂优点,且耐盐性能好,稳定性好,环境友好,逐渐应用于石油行业当中。本文选择十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AESO)为基础研究对象,通过改变AESO的亲水基团的部分结构以及油相组分和水相组分,设计出一系列模拟实验组,采用分子动力学模拟的研究方法,在常温常压下从微观角度对油/表面活性剂/水三元体系的界面性能的变化规律以及微观作用机理开展研究。 首先,论文对聚氧乙烯数量不同的十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠在正十二烷/水界面的界面规律研究,考察聚合度对表面活性剂性能的影响;其次,对油相成分不同的油/表面活性剂/水三元体系进行模拟,研究油相与聚合度对体系界面性能的综合影响;最后,本文对聚氧乙烯数量不同的十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠在带有不同反离子的电解质溶液与正十二烷的界面中进行分组模拟,考察脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂的抗盐性能。 模拟计算表明:脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐类表面活性剂在油水界面形成稳定的单分子膜,界面弯曲且具有一定厚度。通过计算界面生成能、密度分布、界面层厚度等参数,从理论上评价不同聚合度的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐类表面活性剂降低油水界面张力的影响因素和变化规律。当聚合度范围为3-9时,聚合度为6时的AESO在正十二烷/水界面以及正十六烷/水界面上活性较高。AESO具有优良的抗盐性,EO链越长,抗盐效果越好,当聚合度为3时,AESO的抗盐顺序为Na+>Ca2+>Mg2+。 论文通过计算模拟,对表面活性剂的优化和设计提供理论指导。

关键词

石油开发/阴非离子表面活性剂/分子动力学模拟/聚合度/抗盐性能

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授予学位

硕士

学科专业

油气储运工程

导师

潘杰

学位年度

2021

学位授予单位

西安石油大学

语种

中文

中图分类号

TE
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