耐温耐盐CO_(2)响应型叔胺泡沫的性能及响应机理

作     者：王秀民 崔健鹏 王志坤 孙霜青 WANG Xiumin;CUI Jianpeng;WANG Zhikun;SUN Shuangqing

作者机构：中国石油大学(华东)材料科学与工程学院 

出 版 物：《石油与天然气化工》 (Chemical engineering of oil & gas)

年 卷 期：2024年第53卷第4期

页      面：73-78页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“新型CO_(2)响应型耐温抗盐泡排体系的设计、作用机理和应用研究”(51874331) 

主　　题：CO_(2)响应型泡沫 表面活性剂 耐温耐盐 分子模拟 

摘      要：目的解决传统泡沫过于稳定,消泡困难等问题。方法采用N-十二烷基-1,3-丙二胺与耐温耐盐型阴离子表面活性剂复配,制备一种CO_(2)响应型耐温耐盐复配泡沫体系,并采用分子模拟探究了复配泡沫的稳定性和响应机理。N-十二烷基-1,3-丙二胺具有良好的质子化性能和耐盐性能,但其耐温性能较差,且不具备响应性能。将其与十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基磺酸钠复配后,高温下起泡速度提高了40%,泡沫存在时间达到复配前的3.17倍,耐温性显著提升,且具有良好的CO_(2)响应性能。分子模拟研究发现,通入CO_(2)后,液膜内SDS中含S原子基团与C_(12)N(CH_(3))N(CH_(3))_(2)中带正电荷的N原子基团相结合,从而失去表面活性,导致泡沫的稳定性变差,这也是响应消泡的原因。结论该复配体系具有良好的耐温耐盐性能和响应性能,能够在苛刻环境下完成泡沫排水采气后实现响应消泡,具有广阔的应用前景。