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雙子季銨鹽表面活性劑GC系列產品介紹(上)

日期:2019-12-17 22:40
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摘要: 中輕日化科技有限公司太原分公司 雙子季銨鹽表面活性劑GC系列產品介紹 GC系列是中國日化院*新開發的雙子季銨鹽表面活性劑,水溶性好、與煤油間界面張力低(10-3mN/m數量級),使用濃度低(10~500 mg/L),可廣泛應用于油田、****、紡織印染、金屬緩蝕、造紙等行業。 品名 外觀 活性物含量 ...



中輕日化科技有限公司太原分公司

雙子季銨鹽表面活性劑GC系列產品介紹


GC系列是中國日化院*新開發的雙子季銨鹽表面活性劑,水溶性好、與煤油間界面張力低(10-3mN/m數量級),使用濃度低(10500 mg/L),可廣泛應用于油田、****、紡織印染、金屬緩蝕、造紙等行業。

品名

外觀

活性物含量

pH(2%水溶液)

備注

GC-A

淡黃色液體

60%

69

含異丙醇

GC-B

淡黃色粘稠液體

60%

69

含異丙醇

GC-B-45

淡黃色膏體

45%

69

含乙二醇

注:GC-B 7天初級生物降解率大于99%

 技術咨詢:張先生 133 3343 9897    銷售專線:劉先生 139 9421 0979(微信同號)

雙子季銨鹽表面活性劑部分性能測試結果

                                1. GC-A的界面張力

1-1  GC-A與煤油間界面張力


t, min

不同濃度(g/L)下的界面張力

2

1

0.5

0.1

0.05

0.025

1

0.10

0.020

0.011

0.052

0.20

0.28

5

0.11

0.043

0.018

0.0037

0.12

0.26

10

0.11

0.056

0.023

0.0061

0.093

0.22

表1-2  GC-A與白油間界面張力

t, min

不同濃度(g/L)下的界面張力

1

0.5

0.25

0.1

0.05

0.025

1

0.26

0.33

0.20

0.42

0.10

0.71

5

0.32

0.42

0.19

0.38

0.025

0.66

10

0.32

0.37

0.19

0.37

0.022

0.69

                               2. GC-B的界面張力


表2-1  GC-B與煤油間界面張力

t, min

不同濃度(g/L)下的界面張力

1

0.5

0.1

0.05

0.025

0.01

1

0.11

0.087

0.016

0.0040

0.14

0.36

5

0.11

0.085

0.016

0.0042

0.037

0.27

10

0.11

0.092

0.024

0.0072

0.0028

0.18

表2-2  GC-B與白油間界面張力

t, min

不同濃度(g/L)下的界面張力

1

0.1

0.05

1

0.57

0.10

0.59

5

0.58

0.12

0.20

10

0.58

0.15

0.19


                               3. 兩種雙子季銨鹽表面活性劑的抑菌性能

品名

菌種

樣品濃度(mg/L)

抑菌率/%

GC-A

金黃色葡萄球菌

20

100

10

97

大腸桿菌

20

100

10

96

GC-B

金黃色葡萄球菌

20

100

10

100

大腸桿菌

20

100

10

100

                              

                               4. 雙子季銨鹽表面活性劑GC-A 在石蠟膜上的接觸角


時間(s

質量濃度,g/L

0.05

0.1

0.25

0.5

1

95.8

95.3

85.4

75.5

60

91.9

81.7

68.1

67.0

120

86.7

77.2

66.3

65.4

建議:該產品用于潤濕反轉時,使用濃度不宜過高,以免形成雙分子吸附。

 

雙子季銨鹽表面活性劑的工業應用

雙子季銨鹽表面活性劑,又稱陽離子Gemini 表面活性劑,是通過連接基團將兩個或兩個以上單鏈陽離子表面活性劑連接起來的一類新型表面活性劑。雙子季銨鹽表面活性劑特殊的雙N+頭基分子結構賦予其獨特的物化性能,相比傳統單鏈季銨鹽,具有更加優異的表/界面活性、抑菌**性和獨特的流變行為,并且具有潤濕性好和乳化能力強等優點。

雙子季銨鹽表面活性劑目前在****、油田、金屬緩蝕、紡織印染、污水處理以及新材料等領域有著巨大的應用價值并獲得了廣泛關注。

1. 在****領域中的應用

由于雙子季銨鹽表面活性劑分子中含有兩個帶正電的親水基和兩個疏水鏈,相比傳統單鏈季銨鹽(12311227)具有更強的殺滅**的能力,并且具有低毒、廣泛的生物活性和良好的水溶性。

應用領域在個人護理品、化妝品和造紙工業**防腐方面具有極大的應用價值;可作為工業冷卻循環水的高效**劑,降低對管道的堵塞和設備的腐蝕;在油田三次采油作為緩蝕**劑(1227)的替代品,降低**(硫酸鹽還原菌、鐵**和腐生菌等)對石油輸送管線的腐蝕并解決**耐藥性的問題。

雙子季銨鹽表面活性劑****機理: 雙子季銨鹽表面活性劑分子結構中具有兩條疏水鏈,這有利于其疏水基深入菌體細胞的類脂層,親水基深入蛋白層,導致酶失去活性和蛋白質變性; 分子結構中含有兩個N+頭基,在誘導作用下雙子季銨鹽頭基正電荷密度增加,這使表面活性劑更易吸附于**表面,改變**細胞壁滲透性并使其破裂,達到殺滅**的效果。

文獻實例:

趙劍曦等研究表明,雙子季銨鹽表面活性劑的**效果明顯優于傳統季銨鹽,當對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的殺滅效果相同時,雙子季銨鹽表面活性劑的使用量僅為后者的1/25,殺滅白念球菌的使用量僅為后者的1/40,表現出高效的**特性。

在石油工業**領域,劉慶旺等研究了雙子季銨鹽(16-4-16)1227和異噻唑啉酮對硫酸鹽還原菌、鐵**和腐生菌的殺滅效果。結果發現三種**劑的殺滅效果都達到標準,但雙子季銨鹽表面活性劑的殺滅效果更好,并能夠降低**耐藥性。

2. 在三次采油中的應用

2.1 作為油田清潔壓裂液使用

壓裂液是對油氣層進行壓裂改造時使用的工作液,其主要作用是通過將地面高壓傳遞到地層使其形成裂縫輸送支撐劑。傳統壓裂劑瓜爾膠、羥乙基纖維素等高分子聚合物會在裂縫中留下殘渣傷害地層,造成地層滲流能力降低和產能下降。雙子季銨鹽表面活性劑因其獨特的流變性和低傷害性,顯示其在粘彈性表面活性劑壓裂液(VES)中具有良好的應用前景。

文獻實例:

賈振福等研究制備了新型雙子季銨鹽表面活性劑:雙18烷基-四醇乙基-二溴乙二胺,和其他輔劑制備新型清潔壓裂液體系。該體系具有良好的粘彈性、懸砂性能、低溫溶解性和抗溫穩定性能。此壓裂液在中海油渤海石油已經投入使用。

朱紅軍等以長碳鏈含羥基雙子季銨鹽作為酸液稠化劑制備了一種清潔壓裂液,結果表明該壓裂液具有良好的熱穩定性以及抗剪切、緩速、抗鹽、破膠性能,用于酸化壓裂作業可有效改善壓裂效果,提高壓裂效率,是一種理想的清潔壓裂液。

2.2 注水井化學降壓增注

注水井經過長期注水后,由于液阻效應、水鎖傷害、粘土運移、地層結垢以及**的大量繁殖使得儲層嚴重堵塞,而這一問題在近井地帶尤為突出,從而導致水井注水壓力居高不下、注水量嚴重不夠。

化學法降壓增注主要是通過含有雙子季銨鹽的降壓增注劑注入水井內來降低油水界面張力,減少賈敏效應,增加油的流動能力;改變巖石表面潤濕性,使得油藏更加親水,發揮毛管力的作用;抑制黏土膨脹,減少對地層的傷害;抑制微生物的生長,減少對井底和地層傷害;提高注入水的滲透能力,達到低滲透油田降壓增注的目的。并且降壓增注技術具有一定的驅油效果。

文獻實例:

付亞榮選用晉95站原油和晉95-2井注入水,對含有表面活性劑的降壓增注劑FYR-ZZ進行降壓增注模擬實驗。結果表明:應用注水井降壓增注劑后,增加了注水量,降低了注水壓力,注水泵負荷減輕,提高了注水管線安全系數,同時具有一定的增有效果,并且注水井注入壓力的降低,節省了電能。

2.3 在三次采油中用作高效化學驅油劑

雙子季銨鹽相比傳統單鏈季銨鹽具有更好的表面活性和更低的臨界膠束濃度,并且在極低濃度下即可形成柔性線狀膠束并相互纏繞而成為網狀結構,溶液粘度大幅提升并具有切稀特性,特殊的流變性質可有效改變油水流度比,擴大 波及體積,提高驅油效率。將含有此類雙子季銨鹽的溶液體系注入地層,不僅可以極大降低油水界面張力(達到10-3 mN/m),改變油的流變性和乳化性,還可以改善地層表面潤濕性(發生潤濕反轉),減小油對地層表面的粘附力,洗油能力的大提高;還可以形成比較穩定的油水乳狀液,使流動和采出變得更加容易。

文獻實例:

范振忠課題組對三種雙子季銨鹽(m-n-m)的驅油效率進行了研究,巖心驅替結果表明此類雙子季銨鹽與普通表面活性劑復配能夠大幅度提高原油采收率,可成為三次采油用的高效驅替劑。





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