博士生开题报告.ppt
开题报告开题报告双十二烷基甜菜碱的合成过程研究 科研资料查阅与调研 利用学校图书馆信息资源查阅书刊及利用CNKI、维普、万方、SDOL (ScienceDirect OnLine)、 ISI Web of Science-SCIE等数据库和CA（SciFinder Scholar）检索工具，获取与本课题相关的文献资源。主要杂志有：日用化学工业、石油大学学报、石油与天然气化工、Petroleum Science And Technology、Colloids and Surfaces、Journal of Canadian Petroleum TechnologySociety of Petroleum Engineers 。三次采油研究与发展状况 1、三次采油技术的研究及其发展前景。 2、三次采油的方法（化学驱、气体混相驱、气体非混相驱、热力采油、微生物采油等技术）的应用原理研究，从而提高原油采出率。 3、表面活性剂在三次采油中的应用研究和新型驱油用表面活性剂的研发。张景存.三次采油M.北京:石油工业出版社,1995.牟建海,李干佐.三次采油技术的发展现状及展望J.化工科技市场,2000,(7):17-20王启民，冀宝发，隋 军等.大庆油田三次采油技术的实践与认识J.大庆石油地质与开发,2001,20(2):1-10.吕广忠，陆先亮.热水驱驱油机理研究J.新疆石油学院学报，2004，16(4):37-40.隋智慧,林冠发,朱友益等.三次采油用表面活性剂的制备与应用及其进展J.日用化学工业,2003,33(2):105-108.羧酸型甜菜碱研究与发展状况 羧酸型甜菜碱是一种重要两性表面活性剂，有：-烷基甜菜碱、N-烷基甜菜碱、N-长链酰基亚烷基甜菜碱、N-长链硫代羧酸型甜菜碱、N-长链烷氧基取代的羧酸型甜菜碱 羧酸型甜菜碱对金属离子有鳌合作用，多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，且能大大降低非离子型与阴离子型表面活性剂复配时的色谱分离效应，可用做驱油用表面活性剂。梁志能.十二烷基二甲基甜菜碱的合成、性质和应用J.广州化工，1989，（4）：15-23.徐进云，郑帼，葛启等. 十八烷基甜菜碱的合成与应用性能J.纺织学报，2005，26(1):22-24.何元君,张铸勇.甜菜碱系两性表面活性剂的合成及应用J.日用化学工业.1996(3): 29-32.课题背景与意义 在能源日趋紧张的情况下，提高采油率并降低成本已成为石油开采研究的重大课题，三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法，其中尤其以表面活性剂驱显示出明显的优越性。 实践表明，使用碱虽然可以降低表面活性剂的使用浓度，但由于碱与地层岩石的反应，会导致地层多孔结构的破坏，还会导致聚合物降解和设备腐蚀等问题，因此研究表面活性剂-聚合物二元复合驱以及开发相应的无碱驱油剂成为当前驱油剂研究的新方向。 课题背景与意义 目前大部分羧酸型甜菜碱都是单长链的烷基甜菜碱，这类羧酸型甜菜碱的亲油性不强，本课题组设想并开发出双长链烷基的羧酸型甜菜碱。但是原工艺叔胺转化率为85%，但要求原料叔胺的纯度达到95%以上。对原料的纯度要求较高，且其价格很高，采油成本高。程珊. 驱油用两性表面活性剂的合成与应用D:硕士论文.无锡:江南大学化学与材料工程学院,2009Borland JE, Perine JW, Sauer JD, Smith KR. Process for preparing solid betainesP. UP: 5081293.1992-01-14.Hoechst AG. Preparation of betaine surfactant with high purity P. EP: 665213, 1995-08-02.Qi Liyun,Fang Yu,Wang Zeyun.Synthesis and Physicochemical Investigation of Long Alkylchain Betaine Zwitterionic Surfactant . J. Surfactants And Detergents,2007.立题依据 本课题组已经成功合成出了双十二烷基甜菜碱，但是对于反应的规律并没有很透彻地把握，这给中试和工业化生产带来了一定的困难。 在原有的合成工艺条件下，原料双十二叔胺的转化率为85%左右，使得产品中混有10%-15%的叔胺，一方面影响了采油率，另一方面造成昂贵的原料的浪费，增加了成本，且对原料纯度要求较高。 优化合成工艺条件，提高双十二烷基叔胺的转化率，掌握反应的规律，设计生产工艺路线，为工业化生产提供重要参考。课题开展步骤溶剂对转化率的影响；加料方式对转化率的影响；乳化剂种类的选择；乳化剂浓度的选择；乳化方式的选择；乳化时间的选择；副反应氯乙酸的水解规律研究；生产工艺路线的设计课题开展中可能出现的问题及解决方案原工艺利用双长链烷基叔胺与氯乙酸钠反应，但由于双长链烷基的位阻效应，加剧了反应难度，该反应为非均相反应，为提高转化率，需对影响反应的因素进行分析，优化反应条件，本课题主要针对溶剂的选择、用量和乳化剂添加，乳化等因素进行考察。优化反应条件时，发现反应温度是影响反应转化率的显著因素，由于溶剂水的回流温度为100，提高温度受到阻碍，故考虑在高压条件下反应或采用其他溶剂。课题开展中可能出现的问题及解决方案 在考察乳化方式和乳化时间时，在三口烧瓶中比较难进行实验，将考虑在1L Fluko反应器中进行 对于单长链烷基甜菜碱的合成，转化率能够达到90%以上，而对于双长链烷基甜菜碱合成的转化率只有85%左右，影响其转化率的主要因素是副反应的进行还是非均相传质速度的影响。针对这个问题，将对反应过程中氯乙酸的水解规律进行探讨和相界面传质因素进行研究。 对于合成工艺是否能够工业化需要考察，需要做反应工艺重现性试验。阶段工作内容及预计完成的指标 第一阶段（2009年3月9月）：考察乳化剂的选择、乳化剂用量、溶剂用量对转化率的影响。 第二阶段（2009年9月12月）：反应过程中氯乙酸的水解规律。 第三阶段（2010年1月6月）：加料方式对转化率的影响，产品稳定性研究 第四阶段（2010年7月8月）：工业化工艺设计 第五阶段（2010年9月12月）：论文的撰写 谢谢各位老师的指导谢谢各位老师的指导 ！
