CN102504796A - 一种高凝高粘原油流动改性剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高凝高粘原油流动改性剂，由含硅的有机高分子共聚物、表面活性剂和有机溶剂组成，其特征在于，各组分重量占总重量的比例为：含有硅的有机高分子聚合物5％～30％，表面活性剂5％～50％和有机溶剂20％～90％。本发明提供的原油流动改性剂，能有效降低高凝高粘原油的凝点和粘度，改善原油的低温流动性。

Description

一种高凝高粘原油流动改性剂

技术领域

本发明涉及一种接枝共聚物，具体涉及一种高凝高粘原油流动改性剂及其制备方法，属于石油化学技术领域。

背景技术

随着全球范围内高凝、高粘原油开采量的不断增加，高凝、高粘原油节能、安全集输正日益成为石油工业发达国家研究的热点。目前中石油在海外开发的几个主要油田(苏丹、乍得、尼日尔)所产原油，均属于典型的高凝、高粘原油。目前世界各国主要依靠加热降粘的方法解决高凝、高粘原油的开采和输送问题，在管道上隔几十公里设一个加热站。其弊端是输油能耗高、允许的输量变化范围小，且安全性没有保障，管道停运时间稍长便会因原油降温至凝结，酿成管道堵塞的灾难性后果。从降低能耗和生产成本、提高管道运行安全性的角度，向原油中添加合成高分子化学改性剂，从而降低原油的凝固点，改善其低温流动性，是改善高凝、高粘原油开采和输送工艺的有效途径，也是实现原油常温乃至低温输送的最简便和最有效的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种对高凝原油具有较好的降凝和降粘效果的硅烷改性有机高分子聚合物原油流动改性剂，实现高凝原油安全经济输送。

为了实现上述目的，具体技术方案如下：

一种高凝高粘原油流动改性剂，由含硅的有机高分子共聚物、表面活性剂和有机溶剂组成，其特征在于，各组分重量占总重量的比例为：含有硅的有机高分子聚合物5％～30％，表面活性剂5％～50％和有机溶剂20％～90％。

其中，所述含硅有机高分子共聚物是主体材料在有机过氧化物的引发作用下，与硅烷单体进行二元或三元接枝共聚，主体材料与硅烷单体的质量为比5∶1，形成支链上含有硅的高分子聚合物；其中主体材料是线性低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、聚异丁烯、聚丙烯酸高碳醇酯、乙烯醋酸乙烯共聚物树脂中的一种，优选乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚丙烯酸高碳醇酯。

其中，所述有机过氧化物的重量为主体材料重量的0.1-5％。

其中，所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、山梨醇单油酸脂、十二烷基苯磺酸纳、全氟辛基磺酰胺中的一种或多种的组合。

其中，所述有机溶剂选自汽油、柴油、煤油、甲苯、二甲苯、重芳烃、C9芳烃、C10芳烃中的一种或多种的混合物。

其中，所述硅烷单体具有至少一个不饱和键，优选双键。

其中，所述硅烷单体是乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

其中，所述有机过氧化物是在70-120℃下半衰期小于10min的有机过氧化物，优选自过氧化苯甲酰，过氧化二异丙苯中的一种。

一种高凝高粘原油流动改性剂的制备方法，包括以下步骤：

将用于接枝共聚的主体材料、硅烷单体按比例配合，以甲苯为溶剂，搅拌加热至90℃完全溶解后，滴加引发剂，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得含硅有机高分子共聚物。

所述高凝高粘原油流动改性剂，在高凝高粘原油改性中的应用。

本发明提供了一种高凝高粘原油流动改性剂，含有高分子聚合物、表面活性剂和有机溶剂的混合物，能有效降低高凝高粘原油的凝点和粘度，改善原油的低温流动性。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)，乙烯基三甲氧基硅烷(质量比5∶1)，搅拌加热至90℃完全溶解后，加入引发剂过氧化苯甲酰(主体材料总质量的0.6％)，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得EVA接枝硅烷共聚物。在总重量100％中，按质量比将25％的EVA接枝硅烷共聚物、15％的表面活性剂(选用烷基酚聚氧乙烯醚)、甲苯40％、柴油20％混配，得到本发明原油流变改性剂。

实施例1所得原油流变改性剂对于乍得原油，处理温度为70℃，有效加剂量为50ppm～100ppm，可将原油的凝点由29℃降低到14℃，降粘率大于80％。对尼日尔Goumeri原油，处理温度80℃，有效加剂量50ppm～100ppm，可将原油的凝点由39℃降低到30℃，降粘率大于70％。对于尼日尔Sokor原油，处理温度为70℃，有效加剂量为20ppm～50ppm，可将原油的凝点由24℃降低到0℃，降粘率大于90％。

实施例2：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)、聚丙烯酸十八醇酯、乙烯基三乙氧基硅烷(质量比3∶2∶1)，搅拌加热至90℃完全溶解后，加入引发剂过氧化二异丙苯(主体材料总质量的3％)，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得含有硅的三元有机高分子共聚物。在总重量100％中，按质量比将15％的含有硅的三元有机高分子共聚物、15％的表面活性剂(选用山梨醇单油酸脂)、二甲苯40％、汽油30％混配，得到本发明原油流变改性剂。

实施例2所得原油流变改性剂对于苏丹原油，处理温度为80℃，有效加剂量为100ppm～200ppm，可将原油的凝点由42℃降低到32℃，降粘率大于70％。

实施例3：

以甲苯为溶剂，加入EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)、聚丙烯酸二十二醇酯、乙烯基三甲基二甲氧基硅烷(质量比3∶2∶1)，搅拌加热至90℃完全溶解后，加入引发剂过氧化二异丙苯(主体材料总质量的1.5％)，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得含有硅的三元有机高分子共聚物。在总重量100％中，按质量比将30％的含有硅的三元有机高分子共聚物、30％的表面活性剂(选用全氟辛基磺酰胺)、C9芳烃40％、柴油20％混配，得到本发明原油流变改性剂

实施例3所得原油流变改性剂对于苏丹原油，处理温度为80℃，有效加剂量为100ppm～200ppm，可将原油的凝点由42℃降低到30℃，降粘率大于70％。

Claims (10)

1.一种高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，由含硅的有机高分子共聚物、表面活性剂和有机溶剂组成，各组分重量占总重量的比例为：含有硅的有机高分子聚合物5％～30％，表面活性剂5％～50％和有机溶剂20％～90％。

2.根据权利要求1所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述含硅有机高分子共聚物是主体材料在有机过氧化物的引发作用下，与硅烷单体进行二元或三元接枝共聚，形成支链上含有硅的高分子聚合物；其中主体材料是线性低密度聚乙烯、聚乙烯蜡、聚异丁烯、聚丙烯酸高碳醇酯、乙烯醋酸乙烯共聚物树脂中的一种，优选乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚丙烯酸高碳醇酯。

3.根据权利要求2所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述有机过氧化物的重量为主体材料重量的0.1-5％。

4.根据权利要求1所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、山梨醇单油酸脂、十二烷基苯磺酸纳、全氟辛基磺酰胺中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述有机溶剂选自汽油、柴油、煤油、甲苯、二甲苯、重芳烃、C9芳烃、C10芳烃中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求2所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述硅烷单体具有至少一个不饱和键，优选双键。

7.根据权利要求6所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述硅烷单体是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

8.根据权利要求2所述的高凝高粘原油流动改性剂，其特征在于，所述有机过氧化物是在70-120℃下半衰期小于10min的有机过氧化物，优选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种。

9.权利要求1-8所述的高凝高粘原油流动改性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将用于接枝共聚的主体材料、硅烷单体按比例配合，以甲苯为溶剂，搅拌加热至90℃完全溶解后，滴加引发剂，在N₂保护下，90℃反应6小时，降温至50℃，经甲醇沉降后，抽滤、干燥得含硅有机高分子共聚物。

10.权利要求1所述的高凝高粘原油流动改性剂在高凝高粘原油改性中的应用。