以十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等為原料，經(jīng)邁克爾加成反應(yīng)、水解反應(yīng)及酯交換反應(yīng)合成新型十六烷基胺無堿表面活性劑，利用紅外光譜對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。對(duì)新型十六烷基胺無堿表面活性劑與大慶采油一廠原油45℃下油水界面張力進(jìn)行研究，其可使大慶油水界面張力達(dá)到超低界面張力(10-3mN/m)；在與烷基苯磺酸鹽復(fù)配時(shí)，當(dāng)其質(zhì)量比為4∶1～5∶1時(shí)，復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。

三元復(fù)合驅(qū)是三次采油中較為成熟的驅(qū)油技術(shù)，然而采出液處理困難及堿對(duì)地層造成損害等問題很大程度上限制了其工業(yè)化推廣。利用十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等為原料，合成了新型低界面張力十六胺無堿表面活性劑，不但可充分發(fā)揮聚合物的黏彈性，體系界面張力又可保持在10-3mN/m數(shù)量級(jí)。通過紅外光譜分析了合成產(chǎn)物，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。對(duì)新型無堿表面活性劑與大慶采油一廠原油45℃下油水界面張力進(jìn)行研究，可使大慶油水界面張力達(dá)到超低界面張力(10-3mN/m)，研究了合成的新型十六烷基胺無堿表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑形成的復(fù)配體系，產(chǎn)生顯著的協(xié)同增效作用。其與烷基苯磺酸鹽復(fù)配質(zhì)量比為4∶1～5∶1時(shí)，復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。考察了鹽、堿含量及溫度對(duì)復(fù)配體系性能的影響。

1試劑及儀器

十六烷基胺、二乙醇胺、甲醇、氫氧化鈉、丙烯酸甲酯，均為分析純。

G511型立式攪拌器；真空泵；電熱恒溫水浴鍋；Perkin-Elmer 1700型FT-IR光譜儀，美國Perkin Elmer公司；KQ-C玻璃儀器氣流烘干器；TX-500型旋滴界面張力儀。

2表面活性劑的合成

2.1十六烷基氨基丙酸甲酯的合成

首先以十六烷基胺為原料，與丙烯酸甲酯發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)。稱取17.20 g十六烷基胺加入蒸餾燒瓶中，加熱至65℃至烷基胺完全液化，再用滴液漏斗緩慢滴入18.07 g丙烯酸甲酯，滴加完畢后恒溫，邁克爾加成反應(yīng)3.5 h，反應(yīng)結(jié)束后用真空泵抽濾，得到產(chǎn)物3-(十六烷基氨基)丙酸甲酯。稱取質(zhì)量，計(jì)算收率為85%。

2.2氨解產(chǎn)物的合成

由邁克爾加成產(chǎn)物和二乙醇胺發(fā)生氨解反應(yīng)。將十六烷基氨基丙酸甲酯與二乙醇胺按質(zhì)量比1∶1加入蒸餾燒瓶中，再加入一定量氫氧化鈉作催化劑，將其加熱至90～100℃預(yù)反應(yīng)3 h，采用分液漏斗加球形冷凝管蒸出甲醇，繼續(xù)加熱，抽泵抽濾，得到3-(十六烷基氨基)丙酰二乙醇胺(簡稱DW-3-16)，計(jì)算收率達(dá)95%～98%。

2.3結(jié)構(gòu)表征

利用Perkin-Elmer 1700型FT-IR光譜儀對(duì)所合成的目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行紅外光譜分析，譜圖中吸收峰與分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)。紅外光譜圖見圖1。

圖1表面活性劑DW-3-16紅外光譜圖