沥青质分散剂的研究进展
浅析改性沥青研究进展
浅析改性沥青的研究进展
0 前言
普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。
1 改性沥青的分类
在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA、PMB),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS、SIS、SE/BS,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS最多;②橡胶类,如NR、SBR、CR、BR、IR、EP-DM、IIR、SIR及SR等,以胶乳形式使用,其中SBR应用最为广泛;③树脂类,如EVA、PE、PVC、PP及PS。
2 各种改性沥青及其发展现状
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种用于分散沥青质的化学物质,可以改变沥青质的流动性和分散性。近年来,沥青质分散剂的研究得到了广泛关注,并取得了一些进展。本文将对沥青质分散
剂的研究进展进行介绍。
研究人员通过改变沥青质分散剂的化学成分和结构来改善其分散效果。一种常见的方
法是引入极性基团,如羧酸、羟基等,使分散剂与沥青质形成较好的相容性。还可以通过
调整分散剂的分子量和溶解度来控制其在沥青质中的溶解度,从而实现更好的分散效果。
研究人员还通过改变沥青质分散剂的添加方式和用量,来实现对沥青质的更好分散效果。一些研究表明,将分散剂预溶解在溶剂中,再与沥青质进行共混,可以提高分散剂的
分散性和溶解度,从而提高对沥青质的分散效果。适当的分散剂用量也是保证分散效果的
关键,过量或不足的添加量都会影响分散效果。
一些研究致力于开发新型的沥青质分散剂。研究人员正在尝试使用天然植物提取物、
聚合物改性剂和表面活性剂等作为沥青质分散剂,这些新型分散剂具有更好的环境友好性
和分散效果。一些研究还探索了纳米材料和功能性粒子作为沥青质分散剂的应用,这些材
料具有较高的表面活性和吸附能力,可以提高对沥青质的分散效果。
还有一些研究致力于深入研究沥青质分散剂的作用机理。通过表征分散剂与沥青质之
间的相互作用,并运用各种表征手段,如红外光谱、核磁共振等,可以揭示分散剂与沥青
质之间的相互作用机制,进一步优化分散剂的设计和使用。
沥青质分散剂的研究进展取得了一些成果,通过改变分散剂的化学成分和结构,改变
添加方式和用量,开发新型分散剂,以及深入研究分散剂的作用机理,可以实现对沥青质
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种在沥青混合料中起到分散作用的化学添加剂,能够改善沥青的分
散性能,提高混合料的稳定性和耐久性。随着交通运输行业的不断发展,沥青质分散剂的
研究和应用也得到了广泛关注。本文将就沥青质分散剂的研究进展做一综述。
一、沥青的分散性
沥青是一种高分子化合物,属于非晶态固体物质。由于其分子间的吸引力较强,沥青
在常温下呈现出较高的粘度和黏度,分散性较差。而且在受到温度变化和外界力的作用下,沥青容易发生凝聚和结块,降低了沥青混合料的性能和使用寿命。
1. 分散作用:沥青质分散剂可以减小沥青分子间的吸引力,增加沥青分子之间的距离,从而提高沥青的流动性和分散性。
2. 稳定作用:沥青质分散剂可以降低沥青混合料的粘结能力,增加其稳定性,防止
沥青在高温下流失和在低温下脆化。
3. 抗老化作用:沥青质分散剂能够减缓沥青的老化速度,延长沥青的使用寿命,提
高混合料的耐久性。
根据其化学性质和作用机制的不同,沥青质分散剂可分为有机质分散剂和无机质分散
剂两大类。
1. 有机质分散剂:有机质分散剂多为聚合物或表面活性剂类化合物,能够通过与沥
青分子发生化学反应或物理吸附的方式,改善沥青的分散性能。常见的有机质分散剂有聚
丙烯酸酯、聚氨酯等。
近年来,沥青质分散剂的研究方向主要集中在以下几个方面:
1. 新型分散剂的研发:为了提高沥青混合料的性能和使用寿命,研究人员不断探索
新型的沥青质分散剂,如聚合物改性的有机分散剂和针对特定场合设计的无机分散剂。
2. 分散机理的深入研究:人们逐渐意识到,沥青质分散剂的作用并不是单纯通过改
沥青质分散剂对重质燃料油沥青质分散稳定作用研究
( 中国石 油大学 ( 华东 )科 学技 术研 究 院 , 山东 东营 2 5 7 0 6 1 )
摘
要 :以总潜在沉淀物为指标 ,考察 了沥青质分散剂对船用燃料油沥青质分散性 的影响 ,并对其分散机
理进行 了讨论 ,结果表 明 ,十二烷基苯磺酸 、十二烷基苯酚 、十二烷基 醇和十二烷基 胺均对燃 料油中的沥青质 有一定 的分散 作用 ,其中 ,十二烷基苯磺酸分散性能最好 ,9 9 %以上 的以总潜在沉淀 物形 式检测 到的沥青质 可
( Ac a d e my o fS c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Ch i n a Un i v e r s i t y o f P e t r o l e u m, S h nd a o n g Do n g y i n g 2 5 7 0 6 1 , Ch i n a)
t h e p o s s i b l e d i s p e r s i n g me c h a n i s m wa s d i s c u s s e d . T h e r e s u l t s s h o w t h a t , d o d e c y l b e n z e n e s u l on f i c a c i d h a s t h e h i g h e s t
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种广泛应用于沥青混合料生产的添加剂。它可以改善混合料的性能,提高路面的使用寿命。在过去的几十年里,沥青质分散剂得到了广泛的研究和应用。
沥青质分散剂的研究主要集中在以下几个方面:分散性能、稳定性、环境影响和经济性。
分散性能是评价沥青质分散剂的一个重要指标。研究人员通过实验室试验和现场应用
来评估不同分散剂的分散性能。实验室试验通常包括离心沥青质分离试验和胶体稳定性试验。这些试验可以评估沥青质在分散剂的作用下的分散程度和稳定性。现场应用则通过观
察路面的使用寿命和性能来评估不同分散剂的效果。研究人员发现,分散剂的类型、用量
和施工工艺等因素都会影响分散效果。
环境影响是沥青质分散剂研究的一个重要方面。研究人员通过环境测试和模拟实验来
评估分散剂对环境的影响。环境测试通常包括水质和土壤测试。模拟实验通常包括稀释试
验和降解试验。研究人员发现,分散剂的化学性质和浓度等因素会影响其对环境的影响。
经济性是沥青质分散剂研究的一个重要考虑因素。研究人员通过成本效益分析和生命
周期评估来评估不同分散剂的经济性。成本效益分析通常包括分散剂的成本和性能之间的
比较。生命周期评估则考虑了分散剂的使用寿命和维护成本等因素。研究人员发现,分散
剂的成本和效果之间存在着一定的权衡关系,需要综合考虑。
沥青质分散剂的研究在分散性能、稳定性、环境影响和经济性等方面取得了一定的进展。未来的研究可以进一步深入这些领域,并探索新的分散剂类型和应用技术,以提高沥
青混合料的性能和使用寿命。
稠油沥青质分散剂
稠油沥青质分散剂
在稠油开采、运输和后处理过程中,由于不同采油助剂的加入和采油手段的实施,或由于稠油开采过程中稠油所处环境的变化,稠油中胶质对沥青质的稳定作用极易被打破,导致稠油沥青质聚沉,严重影响稠油开采,因而,通常需要加入沥青质分散剂来改善稠油的稳定性。
本品是一种多羟基超支化非离子表面活性剂,其极性与稠油中胶质的极性相近,能够与胶质发生作用,并同胶质一起吸附在沥青质表面,同时,吸附在沥青质表面上的该种表面活性剂,能够与沥青质分子中的S、N等杂原子形成氢键,阻碍沥青质分子间的自缔合作用,分散沥青质聚集体从而达到改善稠油胶体稳定性的作用。
使用方法:
将该表面活性剂与异丙醇按1:4~8溶解均匀做成分散剂,然后按3~6%将分散剂加入稠油中。
技术参数
外观:无色至淡黄色液体
活性物:≥99%
小样免费邮寄提供技术支持。
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种重要的道路建设材料,能够有助于提高沥青混合料的质量,同时
提高施工效率。随着交通运输行业的发展,沥青混合料的应用领域不断扩大,沥青质分散
剂的应用也越来越广泛。本文将从生产工艺、理化性质、应用优势等角度,分析沥青质分
散剂的研究进展。
一、生产工艺
制备沥青质分散剂的方法较多,目前主要有以下三种方式:
1. 溶剂法。即将活性物质添加到溶剂中,制成沥青质分散剂。该方法制备工艺简单,易于控制,分散效果较好,但溶剂对环境污染较大。
2. 乳化法。通过机械剪切将沥青质分散剂乳化形成小颗粒,稳定性较好,且绿色环保,但生产工艺较为复杂,且需要专门设备。
3. 超声波制备法。利用超声波的高频振动和剪切力,将沥青质与分散介质彼此振动,沥青质逐渐成为互不相连的微观颗粒,形成沥青质分散剂。该方法能够制备高质量、低粘
度的沥青质分散剂,且工艺简单、容易操作,但需要较长时间的处理。
二、理化性质
沥青质分散剂是由活性物质和分散介质组成的复合材料,在使用前需要测试其理化性质。常见的测试方法包括表面张力测试、高温稳定性测试、流动性测试、溶解性测试等。
1. 表面张力测试
表面张力测试能够衡量沥青质分散剂所需的表面张力,以及分散和分散过程中带给液
体分子的吸附和分离能力。该测试通过测量沥青质分散剂和分散介质之间的接触角度来评
估表面张力。
2. 高温稳定性测试
高温稳定性测试能够检测沥青质分散剂在热稳定性方面的性能表现。该测试主要是通
过将沥青质分散剂放置于烘箱中加热,然后观察其稳定性。
3. 流动性测试
流动性测试能够衡量沥青质分散剂的粘度、密度等流体特性。该测试可以帮助确定沥
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种常见的化学品,广泛应用于公路建设、地铁建设、桥梁建设等领域,可用于互易黏度、粘附剂和表面活性剂等方面。虽然沥青质分散剂是一种重要的化学品,但在使用和生产过程中仍存在着一些问题,因此需要对其进行深入的研究以提高其性能和应用效果。
近年来,国内外学者对沥青质分散剂的研究进行了大量的探索和实验,主要涉及以下几个方面:
一、沥青质分散剂在公路建设中的应用
公路建设是沥青质分散剂的主要应用领域之一。研究表明,沥青质分散剂可以显著提高沥青混合料的黏度和强度,并改善混合料的品质。在公路修建工程中,若使用沥青质分散剂,可以显著降低石子的脱落和松动程度,提高路面的稳定性和耐久性。此外,沥青质分散剂还可以降低路面的噪音和污染,改善行车舒适度和安全性。
沥青质分散剂的制备方法是其性能和应用效果的重要因素之一。目前,国内外学者对沥青质分散剂的制备方法进行了多方面的研究,如加热法、超声波法、机械剪切法等。研究结果表明,加热法可以提高沥青质分散剂的质量和稳定性;超声波法可以提高沥青质分散剂的分散性和稳定性,同时可以降低制备成本和减少环境污染;机械剪切法可以有效提高沥青质分散剂的黏度和强度,同时也有利于降低制备成本和减少环境污染。
三、沥青质分散剂的性能分析
沥青质分散剂的性能分析是其应用效果的关键。研究表明,沥青质分散剂的性能与分子结构、组分比例、分散方式等因素密切相关。在组分比例方面,优化沥青质分散剂的组分比例是提高其性能的有效途径。在分散方式方面,采用适当的分散方式可以提高沥青质分散剂的分散性和稳定性。对于沥青质分散剂的分子结构,应加强其化学结构设计和分子结构研究,从而提高其性能和应用效果。
沥青质胶团可扩散的贯穿性孔道氧化铝载体的研究
3 2 氧 化铝 载体的 孔性质 分析 .
图 2 两种 氧化铝 载体 的孔分 布对 比, 1 是 表 是
两 种氧化 铝载体 的 B T性 质对 比。 E
明氧化铝载体 形成 了墨 水瓶孔 口的孔结 构 , 致氧 导 化铝 载体的孔喉 比很 高 , 不具 有完全扩散 的孔道 。
丑
J
孔 径 /m n
纳 米 氧 化 铝 Ⅲ 。 图 1 a 是 放 大 4 0 () 00 0倍 的 纳 米 自
收 稿 日期 :2 1 — 2 1 ;修 改 稿 收 到 日期 : 0 10 — 0 0 01—0 2 1 -21 。
2 2 分 析 与表征 .
J M一 5 0 型 扫 描 电 镜 , 速 电 压 2 V , S 7 0F 加 O k 用
属 和 残 炭 沉 积 在 孔 道 内 和 孔 口 后 , 口 被 堵 塞 变 孔
得 到 自组装 氧化 铝 载体 。 2 3 2 对 比氧 化 铝 载 体 的 制 备 在 大 孔 拟 薄水 ..
铝 石 中 添 加 其 质 量 分 数 5 的 炭 黑 作 为 物 理 扩 孔
成 小于 1 m 以 下 时 , 油 中 的 大 分 子 将 无 法 扩 0n 渣
图 2 两种 氧化 铝 载 体 的孔 分 布 对 比
■ 自组 装 氧 化 钒 ; 一 对 比氧 化 铝
充汞百分率, %
改性沥青纳米复合材料分散性和稳定性简析
改性沥青纳米复合材料分散性和稳定性简析
1纳米改性沥青的基本原理
纳米(nm)是一种长度单位,1 nm=10-9m。纳米材料是三维方向中有任一维方向上处于纳米量级的材料或其复合物。纳米材料由于处于介观领域,因而具有许多奇异的效应,如小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应等。表现在宏观物理性能上,则可以使材料的性能产生质的突变,如绝缘体变为导体、导体变为绝缘体、神奇的发光现象、光催化灭菌自清洁效应、超高强度和超高韧性等。正像20世纪初期微电子技术引领人类进入微电子时代一样,纳米技术将引领人类走向纳电子时代,在未来引起社会各项技术的根本变革,并将走得更远,真正使人类由必然王国走向自由王国。国内外许多科学家曾经预言,纳米技术将引起21世纪一场新的技术革命,目前这一预言正在变为现实。
纳米改性沥青是一种沥青纳米复合材料。纳米添加剂材料(分散相)与沥青基质材料(分散介质)的相容性和分散稳定性,是纳米改性沥青优异性能得以发挥和体现的关键因素。
相容性是分散性穩定性的基础因素和必要条件,但不是充分条件。如何采取适当的技术手段和工艺措施,使其良好混合,并使纳米材料均匀稳定地分散于沥青材料中,是我们研究的最终目的。本文结合我们近几年关于纳米材料和改性沥青的研究实践,对其相容性和分散性稳定性进行分析探讨[1]。
2相容性研究
2.1金属纳米材料作为纳米改性沥青添加剂
按现有技术,几乎可以将任何金属材料用比较方便的方法(激光法、等离子体法、自蔓延燃烧法等)制备成纳米量级,金属材料与沥青材料互补性也较强,应该是一种比较有前途的纳米沥青改性方法。但迄今为止,这方面的研究报道较少,主要原因为:(1)金属材料的金属键不同于离子键、共价键(极性共价键)、分子键等键合,化学结合性有其特殊性,因而金属材料与其他材料的结合难度更大;(2)有关金属表面活性剂的研究较少,即便有,也只是利用填隙原子或合金原理有限地改变金属材料(表面)的微观力场,很难将金属材料微颗粒的表面性质进行根本性的改变;(3)金属材料的抗氧化性能、绝热性能、耐磨性能、高温力学性能等不如无机非金属材料;(4)金属材料,尤其是稀有金属和贵金属材料
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种能够改善沥青混凝土性能的特殊材料,它可以在沥青混凝土生产
和施工过程中起到助剂的作用。近年来,沥青质分散剂的研究逐渐受到广泛关注,新的材
料和技术不断涌现。本文将对沥青质分散剂的研究进展进行总结和分析,探讨其在沥青混
凝土领域中的应用前景。
一、沥青质分散剂的基本原理
沥青质分散剂是一种能够在沥青混凝土中改善沥青分散状态、提高混凝土强度和耐久
性的特殊材料。它可以通过改善沥青的黏度和流动性,减少沥青内部的聚集现象,提高沥
青与骨料的粘结力,改善混凝土的抗裂性和抗老化性能。沥青质分散剂的主要作用包括:
改善沥青的流动性和可铺性、提高沥青与骨料的粘结强度、改善混凝土的抗裂性和抗老化
性能、提高混凝土的耐久性和服务寿命等。
二、沥青质分散剂的分类及性能
根据其化学成分和作用机理,沥青质分散剂可以分为:石油基沥青质分散剂、聚合物
基沥青质分散剂、界面活性剂和微泡沥青质分散剂等。不同种类的沥青质分散剂具有不同
的性能和作用机理,可以根据实际需要选择合适的分散剂进行混凝土设计和施工。
石油基沥青质分散剂是目前应用最为广泛的一类,它主要是利用特殊的有机化合物和
添加剂,通过提高沥青的温度敏感性和降低表面张力等方式,改善沥青混凝土的性能。聚
合物基沥青质分散剂则是利用高分子聚合物和聚合物添加剂,通过增加沥青的黏度和流变性,提高混凝土的抗裂性和抗老化性能。界面活性剂是利用表面活性剂和分散剂,通过增
加沥青与骨料之间的黏附力和表面活性能力,改善混凝土的抗裂性和耐久性能。
微泡沥青质分散剂则是利用气泡和微泡技术,通过将微泡沥青质分散剂添加到沥青中,产生微泡结构,形成一种疏水和保水层,提高混凝土的抗老化性能和耐久性。不同类型的
TiO2改性沥青分散性与抗老化性能
E uai d ct n, To gi Unv ri , S ag a 2 1 0 C ia 2 o nj iest hn h i 0 84, hn ; . y
A c i cu a D s n & R s a c I si t o To g i r ht tr l e i e g eerh nt ue f t nj Unv r i , ie st y
文 章 编 号 : 2 33 4 ( 0 1 0 —2 30 0 5 —7 X 2 1 )20 6 —3
D I1 . 9 9ji n 0 5 —7 x 2 1 .20 0 O :0 3 6 /. s .2 33 4 .0 10 .2 s
Ti 改 性 沥 青 分 散 性 与 抗 老 化 性 能 O2
响规律 . 研究结果 表 明, 高速剪 切设 备辅 以分散 剂 可 以在沥 青 中有 效分散沥青 ; T 掺 入质 量分 数为 4 时 , 当 % 改性沥 青 的基本性 能变化很小 , 且具有最佳 的抗 老化性 能 . 并 关键词 : 二氧化钛 ; 改性沥青 ; 抗老化 ;分散性
中 图 分 类 号 : 1 .1 U4627 文献标识码 : A
S a g a 0 0 2,Chn ) hnhi 09 2 ia
Ab t a t s r c :Ai n tf n a n a s u s i h p l a i n o mi g a u d me t lis e n t e a p i to f c t a im i xd n mo iid a p at i c u ig d s e so n i n u d o i e o dfe s h l n l d n ip r in a d t
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种能够改善沥青混凝土性能的添加剂,广泛应用于路面工程和其他
沥青材料制备过程中。随着道路建设和维护领域的不断发展,对沥青质分散剂的研究也越
来越深入,为了更好地提高路面材料的性能和使用寿命,科研工作者不断进行着相关方面
的研究。本文将对沥青质分散剂的研究进展进行探讨,以期为相关领域的科研和生产提供
一定的参考和借鉴。
一、沥青质分散剂的作用原理
沥青质分散剂是一种能够在沥青混合料中分散沥青颗粒,提高沥青石料混凝土的稳定
性和性能的添加剂。它主要通过以下几种方式发挥作用:
1. 分散作用:沥青质分散剂能够使沥青颗粒分散均匀,避免沥青颗粒之间发生团聚,从而提高沥青混合料的均匀性和稳定性。
2. 修改作用:沥青质分散剂可以改变沥青的粘度和黏度,使其更易于与石料颗粒结合,提高混凝土的稳定性和耐久性。
3. 加强作用:沥青质分散剂能够增强沥青混合料的抗沉降能力,减少松动和流动性,提高路面的抗压性和耐磨性。
近年来,国内外对沥青质分散剂的研究取得了一系列的成果,尤其是在分散剂的种类、添加量和作用机理等方面进行了深入探讨,为相关领域的发展提供了有益的参考和借鉴。
1. 分散剂的种类研究
目前,常用的沥青质分散剂主要包括聚合物分散剂、表面活性剂和改性剂等。研究表明,不同类型的分散剂在沥青混合料中的作用机理和效果有所不同,需要根据具体的工程
要求和材料性能来进行合理选择和设计。
适量的沥青质分散剂添加对改善沥青混凝土性能至关重要。研究显示,合理的添加量
可以有效提高混凝土的稳定性和耐久性,但过量添加会导致混凝土的流动性和抗压性下降,因此需要进行详细的添加量研究和调整。
稠油胶质沥青分散解堵剂性能评价与现场应用
应 用. 为此 , 在吸 收 国 内外 现有 稠油 开采 技术 成果 基
0. 5 ~1 0 0 95 .3
≤ 一1 O
倾点/℃
p H值
7~8
础 上 , 发 了稠油 油藏 胶质 沥青 质 分散剂 . 分散剂 研 该 具 有极 强的 溶解 分散 稠油 中的胶质 沥青 质及 杂环芳
1 1 主 要实 验样 品 .
稠油形成乳液 , 不能破坏沥青质 、 胶质结构; 与稠 ③
油 样 品混 合需 要充 分 搅 拌 才 能 分 散 到 稠 油 中 , 由此
给 其实 际应 用带来 了两 大难 题 : 是 地 下 油 层 中无 一
沥青 高 温分 散 稳 定 剂 是 由室 内优 选 分 散剂 , 配 以适 当助 溶 剂 和 cF、 i . S— 面活 性 剂 、 等形 成 , F表 水 其 主要性 能 指标 见 表 1 .
提高地层 中原油的流动能力. 其作用机理是 : 溶解一 分散一 混 溶一 形 成 一个 稳 定 的低 黏 度体 系 , 地 在
层 条 件 下Байду номын сангаас 低温 下不 会 分层析 出 , 降低稠 油 黏度 , 提
高地 层 中原 油 的流 动 能 力 , 超 稠 油 油藏 达 到 有 效 使
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种添加剂,可用于改善沥青混合物的性能和稳定性。随着交通基础设施建设的发展,对沥青混合料质量要求的提高,沥青质分散剂的研究进展越来越受到关注。本文将综述沥青质分散剂的研究进展,包括其基本原理、种类、性能及应用等方面的内容。
沥青质分散剂是一种能够将沥青分子间的表面张力降低,并将其分散到微小颗粒中的化合物。其主要作用是改善沥青混合料的可塑性、可加工性和稳定性,提高沥青混合料的抗老化性能和耐久性。
根据其物理和化学性质的不同,沥青质分散剂可以分为有机型和无机型两大类。有机型分散剂主要是基于聚合物的改性剂,如聚合物胶乳、聚合物乳液等。无机型分散剂则是以无机化合物为基础,如硅酸盐、氢氧化钠等。
沥青质分散剂的性能主要包括分散效果、稳定性和加工性等。分散效果是衡量分散剂好坏的重要指标,分散效果好的分散剂可以将沥青分散到微小的颗粒中,并保持其分散状态。稳定性是指分散剂与沥青的相容性和稳定性,稳定性好的分散剂可以在长期使用过程中保持其分散效果。加工性是指分散剂对沥青混合物的搅拌、压实、挤压等工艺的影响,好的分散剂可以提高沥青混合物的可塑性和流动性。
沥青质分散剂的研究还存在一些问题和挑战。沥青质分散剂的种类和性能都有限,目前还没有一种理想的分散剂。分散剂与沥青之间的相容性和稳定性仍然需要进一步研究。沥青质分散剂的生产和应用成本也是一个重要的因素。
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂的研究进展
沥青质分散剂是一种可以将沥青质分散于水中的化学剂。其主要作用是促使沥青质与
水分子发生作用,使其分散稳定在水中,从而获得更宽广的应用范围。近年来,在建筑、
道路、水泥和颜料等领域中已经广泛使用。
沥青质分散剂可以用于沥青工程中的许多方面。例如,它可以通过将沥青质与水混合,并使用清洗或搅拌设备将其混合,形成一个稳定的混合物,然后再将其应用于路面。这可
以极大地降低使用沥青量,减少CO2排放,并大大缩短工期。
此外,沥青质分散剂还可以被用作防腐剂。许多材料都需要防腐以保护其长期使用,
特别是木材和金属。沥青质分散剂可以将沥青质分散在水中,从而制备防腐沥青涂料。
在建筑领域中,沥青质分散剂也广泛用于涂料、面漆、壁纸等生产中,增加其粘附性
和耐水性。特别是在水性涂料和墙纸中,沥青质分散剂可以作为分散剂和粘附剂使用,使
得涂料和墙纸有更好的粘附性和稳定性。
在过去的几年里,有很多关于沥青质分散剂的研究。有很多学者研究了沥青质分散剂
的制备和应用。例如,在一项研究中,研究者制备了一种新型的分散剂,并将其应用于水
基沥青混合料中。结果表明,新型分散剂可以有效地加强混合料的稳定性和抗水性。
另一项研究中,研究者将沥青质分散剂与纳米颗粒材料结合,制备了一种新型的纳米
复合材料。该材料具有优异的抗紫外线性能和防水性能,可用于涂料和墙纸生产中。
此外,在研究领域中还有一些关于沥青质分散剂的问题需要解决。例如,如何提高新
型沥青质分散剂的分散性和稳定性,如何应用于大规模建筑工程等。此外,应该注意分散
剂的环保性问题,为经济可持续发展作出贡献。
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沥青质分散剂的研究进展
作者:李杰冀璐孟艳
来源:《当代化工》2019年第02期
摘 ;;;;;要:沥青质沉积对油田生产会造成严重危害。介绍了常用的沥青质清除方法;总结了沥青质分散剂的不同评价方法;归纳了近年來研究的沥青质分散剂的种类;阐述了不同种类的沥青质分散的抑制机理;最后对沥青质分散剂的研究方向进行了展望。
关 ;键 ;词:沥青质沉积;沥青质分散剂;评价方法;作用机理
中图分类号:TE 358.+5 ;;;;;;文献标识码: A ;;;;;;文章编号: 1671-0460(2019)02-0391-04
Abstract: Asphaltene desposition can cause serious problems on oil production. In this paper,common asphaltene removal methods were introduced. Different evaluation methods for asphaltene dispersant were summarized. The kinds of asphaltene dispersants were also introduced. In addition,inhibition mechanisms of different kinds of asphaltene dispersants were discussed. Finally, the future development trend of asphaltene dispersant was prospected.
Key words: Asphaltene desposition; Asphaltene dispersant; Evaluation method; Mechanism
在原油开采、输运、加工等过程中由于CO2、富气、pH值、有机化学成分、增产措施、剪切能力、压力和温度等因素的改变,沥青质热力学平衡状态会被打破,在地层孔眼中、原油处理设备以及输送设备中易发生沥青质聚合、沉积现象。沥青质沉积会产生很多危害[1, 2]:
(1)沥青质沉积,容易使储层表面的大小孔道被填满,严重破坏储层性质。
(2)沥青质随着原油抽提的过程会粘附在井筒管柱上,造成原油采出困难,甚至堵井。
(3)沥青质沉积会使原油的流动性变差,致使原油输送困难且输送能耗增大。
因此,沥青质沉积的清除成为人们广泛研究的问题。
1 ;沥青质清除方法
沥青质常用的清除方法有物理清除法、化学清除法、微生物清除法等[3]。
机械清除法是利用切削工具对沥青质胶结物的刮削[4]。Torres 等[5]采用连续油管清理了委内瑞拉东部油田9 km的原油生产管线,给客户节约了100万美元,大大缩短了管线恢复生
产的时间。机械清除法清除效果较好,成本较低;但是清除有效周期短,并且清除的位置受限。
化学方法抑制沥青质沉积是指通过将稀释剂、分散剂或稳定剂与原油混合,来稳定原油组分,以减少原油中沥青质的沉积量。赵帆等[6]将沥青分散剂用于苏丹1/2/4 区油田,现场实验结果表明,使用烷基苯磺酸类表面活性剂能有效抑制,解决了原油预处理过程中由于沥青质、胶质沉淀所诱发的电脱水器的频繁停车以及外输原油中乳化液含量升高等一系列问题。
微生物清除法是用微生物降解长链烃类大分子或产生表面活性剂降低原油与井壁作用力,减轻碎屑对岩石孔道的堵塞。刘晓梅等[7]将生物酶解堵剂在埕岛油田应用100多井次,解决了沥青质结垢问题,解堵效率高达95%。生物酶清除法作业成本不高、环保无害,但是生物酶的生产较复杂,应用条件也较苛刻。
2 ;沥青质分散剂的评价方法
2.1 ;流体力学参数法
流体力学参数法是根据加入沥青质分散剂前后沥青质溶液流体力学参数变化来评价的,如粘度、界面张力等。周洪涛等[8]利用测定掺稀后黏度变化的实验方法取代现有沉淀评价方法,结合对现有市售分散剂的评价结果,分析了原有方法的缺点与不足,利用新方法探索了不同基团、链长、结构对分散剂分散性能的影响。Amir等[9]使用粘度测量法测量沥青质沉淀的起始点,研究了分散剂甲苯、直链和支链十二烷基苯磺酸(DBSA)、椰油酰胺二乙醇胺(CDEA)对伊朗原油中沥青质稳定性的影响,结果表明分散剂的抑制效果是:直链DBSA> CDEA> 支链DBSA>甲苯。该评价方法设备简单,重复性、准确性较好,但是工作量较大。
2.2 ;光谱评价法
原油出现沥青质固相沉积时,沥青质颗粒会导致光束发生散射,随着这些颗粒的增多,吸光度会急剧上升,通过测定体系的吸光度变化则能确定沥青质的沉淀点[10]。简洁等[10]通过沥青质分光光度法对聚醚多元醇、烷基苯磺酸和阳离子表面活剂等沥青质沉积抑制剂进行了评价,结果表明:阳离子表面活剂对沥青质沉积抑制效果显著。Soroush等[11]采用动态光散射技术研究了正庚烷与甲苯体积比、沥青质分散剂类型和浓度对沉淀发生和沥青质颗粒大小分布的影响,结果表明:沥青质浓度对沥青质沉积起始点没有显着影响,但是会导致形成更大的沥青质颗粒。Ariana等[12]采用近红外光谱评价了三种商用沥青质分散剂。与沥青质分散试验(ADT)和固体探测系统(SDS)等现有方法相比,该研究提出的评价方法更快,更具有重现性。另外,与ADT测试不同,他们提出的方法可以评估分散剂在各种温度和组成下的抑制效果。实验结果表明:沥青质分散剂既不改变沥青质沉淀的起始点,也不减少沥青质沉积量。光谱法是广泛采用的评价沥青质评价方法,该方法操作简单,实验方便。
2.3 ;压差法
压差法的原理是:通过在流动通道上加装过滤装置,沥青质沉积聚集在过滤器处引起过滤器两侧流动压差的变化,从而测试出沥青质的析出点。杨鹏等[13]研制了测试沥青质沉淀起始压力点的动态实验装置。对哈拉哈塘原油沥青质沉淀压力点进行测试,结果表明体系温度升高不能决定沥青质沉淀压力是增高还是降低。该方法能模拟油田现场条件,对抑制剂的现用应用有一定指导意义,但需要较大的实验装置,且不同的原油对过滤器的孔径大小具有不同的要求,操作麻烦。
3 ;沥青分散剂的种类
3.1 ;羟基衍生物类
含羟基类沥青质分散剂主要有烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚多元醇、多元醇脂肪酸酯等。赵凤兰等[14]研究了几种羟基化合物分散剂对渤海SZ36-1油田稠油沥青质沉积的抑制效果,其中最好的分散剂是有效成分为正电聚醚多元醇的YZ-06,原因是其含有多个羟基,具有较强的正电性,吸附能力强,能优先吸附在介质表面形成羟基衍生物保护层,从而抑制沥青质的沉积,抑制率高达52 %左右。Luiz等[15]筛选了几种含羟基物质作为沥青质沉淀分散剂,其中低相对分子质量的乙氧基壬基苯酚对巴西原油的沥青质沉淀有很好的抑制效果,浓度越高,在原油中的抑制效果越好。周洪涛[8]研究了不同羟基数量的分散剂对分散效果的影响,结果发现:羟基数目在2~4个时,分散效果较好,羟基数量大于4个时,分散效果会有所降低。
3.2 ;烷基苯衍生物类
烷基苯衍生物类分散剂主要包括十二烷基苯磺酸、苯甲酸、十二烷基苯酚、水杨酸等。周迎梅等[16]通过黏度法考察了沥青质分散剂十二醇(DAL)、十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基苯酚(DP)对沥青质的稳定作用,结果表明稳定作用顺序为DBSA >DP>DAL。刘新亮等[17]考察了几种沥青质分散剂对船用燃料油沥青质分散性的影响,并对其分散机理进行了讨论,结果表明几种分散剂都一定分散作用,分散作用顺序为:十二烷基苯磺酸>十二烷基苯酚>十二烷基醇>十二烷基胺。十二烷基苯磺酸的分散性能最好,原因可能与其分子中的酸性官能团和苯环有关。Mehdi等[18]研究了十六烷基三甲基溴化铵,十二烷基硫酸钠,Triton X-100和四种非商业(苯,苯甲酸,水杨酸,萘)分散剂对伊朗原油中沥青质的抑制效果,研究发现:增加分散剂浓度会导致分散剂的自组装行为并降低沥青质的稳定性,因此需要找到合适的分散剂加药浓度,对于作者研究的原油最佳的十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠的加药浓度分别是600和300 mg/L。从以上研究可以看到,烷基苯衍生物类分散剂使用效果较好,是目前广泛采用的一种沥青抑制剂。
3.3 ;高分子聚合物类