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。同時對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，通過將原油乳化，降低油水界面張力，增加巖石表面的潤濕性，提高原油流動性，來達(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，為了更準(zhǔn)確地了解石油磺酸鹽的驅(qū)油性能，往往需要對石油磺酸鹽產(chǎn)品進(jìn)行提純處理，除去未磺化油和無機鹽等組分。目前對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，在分離純化的過程中，產(chǎn)品中親油性較強的一部分磺酸鹽會隨著未磺化油同時除去，而對油溶性較強的這部分石油磺酸鹽，未見有關(guān)研究報道。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實驗部分

1.1儀器與試劑

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

試劑:無水乙醇、無水甲醇、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、無機鹽和未磺化油，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

對于樣品PS-a和PS-b，采用液相色譜法對其進(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，強陰離子SAX色譜柱(5μm，50 mm×4.6 mm I.D.);流動相，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;檢測波長，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)離子檢測模式，相對分子質(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樣品PS-a和PS-b進(jìn)行HLB值測定[14]。實驗中，選用煤油為基準(zhǔn)油，Tween80作為標(biāo)準(zhǔn)活性劑，按照下式(1)計算:

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

1.6界面張力測定

采用旋轉(zhuǎn)滴法測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，相對分子質(zhì)量1 700萬，水解度25%)和無機堿(NaOH、Na2CO3)組成的二元體系的界面張力。測定條件如下: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。