腰果酚醛嵌段聚醚的设计合成与破乳性能研究

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本文以生物质腰果酚、甲醛为原料,35℃下反应1h,得到起始剂腰果酚醛树脂。以该起始剂为原料,KOH为催化剂,在0.25MPa、130℃的条件下与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)进行开环聚合反应,得到CPFE1和CPFE2两种腰果酚醛嵌段聚醚类破乳剂。通过FT-IR、1HNMR手段对CPFE两种破乳剂的结构进行表征。采用目测法对两种CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂的亲水性能进行研究,实验结果表明,CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂的浊点、HLB值和水数均随EO含量减小而下降。采用滴体积法测得CPFE1和CPFE2的临界胶束浓度(cmc)分别为50mg/L和55mg/L,对应的表面张力值(Ycmc)分别为18.01mN/m和20.94mN/m;通过旋转滴体积法分别测量CPFE1和CPFE2与原油间的界面张力,结果表明,CPFE1可降低油/水界面张力至0.85mN/m, CPFE2可降低油冰界面张力至1.57 mN/m。采用瓶试法研究了两种CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂对O/W型原油模拟乳状液的破乳性能,实验结果表明,在破乳剂浓度为200mg/L、温度为45℃、破乳时间为120min时,脱水率高达93%,油中含水可达到23.3%,水中含油可达到105mg/L;且相同条件下CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂的破乳性能优于商用破乳剂AR36。通过两种CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂的液滴形态分布实验和浓相体积分数实验对其破乳性能进行了进一步的研究,结果表明,破乳剂浓度越大,破乳温度越高,破乳速度越快,破乳效果越好,实验结果与破乳性能实验结果一致。采用单滴法通过测定液膜排液时间、半生命周期等参数研究了两种CPFE腰果酚醛嵌段聚醚破乳剂的破乳机理,结果表明,液膜排液时间随破乳剂浓度的增大而增加,半生命周期随破乳剂浓度的增大而减小,破裂速率常数随破乳剂浓度的增加而增大。
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