采用液-液萃取法從勝利油田用石油磺酸鹽原樣品中分離純化出常規(guī)和親油性石油磺酸鹽樣品，對(duì)該樣品進(jìn)行了液相色譜分析、電噴霧質(zhì)譜分析和親水親油平衡值測(cè)定，并采用旋轉(zhuǎn)滴法考察了它們降低油/水界面張力的能力。結(jié)果表明，親油性較強(qiáng)的石油磺酸鹽與常規(guī)石油磺酸鹽的組成不同，其主要以單磺酸鹽的形式存在，而常規(guī)石油磺酸鹽中單、雙磺酸鹽含量相當(dāng)。在界面活性方面，親油性石油磺酸鹽降低界面張力的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)石油磺酸鹽，而且其單元體系和二元復(fù)配體系均不能達(dá)到超低界面張力;而常規(guī)石油磺酸鹽復(fù)配體系可以將界面張力降至10-4mN/m。同時(shí)對(duì)石油磺酸鹽的組成結(jié)構(gòu)與界面活性之間的相互關(guān)系進(jìn)行了初步探討。

石油磺酸鹽是油田中常用的一種陰離子表面活性劑，性能優(yōu)良的石油磺酸鹽具有較高的油水界面活性，通過(guò)將原油乳化，降低油水界面張力，增加巖石表面的潤(rùn)濕性，提高原油流動(dòng)性，來(lái)達(dá)到驅(qū)油目的。由于石油磺酸鹽是由石油餾分經(jīng)磺化而成，其組成和結(jié)構(gòu)隨原料油和磺化工藝的不同而差異較大，這種差異直接關(guān)聯(lián)著不同油田和不同采油區(qū)的驅(qū)油性能。在進(jìn)行驅(qū)油配方研究時(shí)，為了更準(zhǔn)確地了解石油磺酸鹽的驅(qū)油性能，往往需要對(duì)石油磺酸鹽產(chǎn)品進(jìn)行提純處理，除去未磺化油和無(wú)機(jī)鹽等組分。目前對(duì)石油磺酸鹽性能的研究工作，主要集中在純化后的石油磺酸鹽部分，或未進(jìn)行分離純化的石油磺酸鹽整體部分。由于石油磺酸鹽油溶性的差異，在分離純化的過(guò)程中，產(chǎn)品中親油性較強(qiáng)的一部分磺酸鹽會(huì)隨著未磺化油同時(shí)除去，而對(duì)油溶性較強(qiáng)的這部分石油磺酸鹽，未見(jiàn)有關(guān)研究報(bào)道。這部分磺酸鹽的具體組成、降低油/水界面張力的能力等信息均未知，在樣品處理過(guò)程中與未磺化油一起去除是否合理，有待于進(jìn)一步的考察。因此了解和研究未磺化油中親油性較強(qiáng)的石油磺酸鹽的組成及其界面活性是非常必要的。

本文針對(duì)勝利油田二元復(fù)合驅(qū)油體系的石油磺酸鹽產(chǎn)品中的親油性石油磺酸鹽，進(jìn)行分離提取、分析檢測(cè)及界面活性方面的研究，分析比較常規(guī)和親油性石油磺酸鹽的組成差異及與界面活性之間的構(gòu)效關(guān)系，為生產(chǎn)石油磺酸鹽過(guò)程中石油餾分的篩選和磺化工藝的改進(jìn)提供科學(xué)信息。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

Agilent1100型高效液相色譜儀，配二極管陣列檢測(cè)器，美國(guó)Agilent公司;Agilent1100 MSD Trap質(zhì)譜儀，美國(guó)Agilent公司;Delta-8全自動(dòng)高通量表面張力儀，芬蘭Kibron公司。

試劑:無(wú)水乙醇、無(wú)水甲醇、異丙醇、正己烷、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉(分析純，天津百世化工有限公司);蒸餾水。

1.2親油性石油磺酸鹽的提取分離

本文采取液-液萃取法分離純化石油磺酸鹽。首先除去水及易揮發(fā)組分、無(wú)機(jī)鹽和未磺化油，得到常規(guī)的石油磺酸鹽樣品，標(biāo)記為PS-a。然后對(duì)于未磺化油部分，采用體積比為1∶1的異丙醇/水萃取，獲得親油性石油磺酸鹽樣品，標(biāo)記為PS-b。

1.3色譜分析

對(duì)于樣品PS-a和PS-b，采用液相色譜法對(duì)其進(jìn)行分離分析，考察其所含單、雙石油磺酸鹽的含量差異，色譜分析條件如下:色譜柱，強(qiáng)陰離子SAX色譜柱(5μm，50 mm×4.6 mm I.D.);流動(dòng)相，A甲醇/水(體積比60∶40)，B甲醇/磷酸二氫鈉(體積比60∶40)，0～1 min，100%A;1～6 min，50%A;檢測(cè)波長(zhǎng)，280 nm，流速1.0 mL/min。

1.4質(zhì)譜分析

采用電噴霧質(zhì)譜法，考察樣品PS-a和PS-b所含主要成份的結(jié)構(gòu)信息。質(zhì)譜分析條件如下:霧化氣10psi，干燥氣7 L/min，溫度325℃，離子阱負(fù)離子檢測(cè)模式，相對(duì)分子質(zhì)量掃描范圍5 0～1 000 Da。

1.5親水親油平衡值HLB測(cè)定

親水親油平衡值可以衡量表面活性劑的親水性或親油性大小，本文采用乳化法分別對(duì)樣品PS-a和PS-b進(jìn)行HLB值測(cè)定[14]。實(shí)驗(yàn)中，選用煤油為基準(zhǔn)油，Tween80作為標(biāo)準(zhǔn)活性劑，按照下式(1)計(jì)算:

其中，b/a為待測(cè)樣品溶液和Tween80標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比。

1.6界面張力測(cè)定

采用旋轉(zhuǎn)滴法測(cè)定所配溶液的界面張力。分別考察了樣品PS-a和PS-b單元體系，以及分別與聚合物(聚丙烯酰胺PAM，勝利油田提供，相對(duì)分子質(zhì)量1 700萬(wàn)，水解度25%)和無(wú)機(jī)堿(NaOH、Na2CO3)組成的二元體系的界面張力。測(cè)定條件如下:溫度70℃，轉(zhuǎn)速5 000 r/min，礦化度20 000 mg/L，模擬油為勝利油田勝坨原油。