CN108707206A - 一种高含蜡原油的降凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高含蜡原油的降凝剂，该降凝剂是由马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇三元共聚而成，包括如下步骤：在四口烧瓶中，加入马来酸酐及甲苯，通氮气置换反应器中的氧气，并升温，滴加苯丙烯酰胺和甲基丙烯酸高碳醇，同时滴加引发剂过氧化苯甲酰的甲苯溶液，控制流速滴加完毕，恒温反应后，减压蒸馏除溶剂，得溶液A；将溶液A、二十四醇，加入装有甲苯、对苯二酚的三口烧瓶中，加热搅拌至反应物完全溶解后，加入催化剂对甲苯磺酸；加压蒸馏除去溶剂甲苯，得到产物B；将产物B先用5％的碳酸钠溶液中和剩余的酸，再水洗至中性，最后真空干燥至恒重，得到本发明的降凝剂。本发明的高含蜡原油降凝剂降凝效果好，降凝幅度达到10℃以上。

Description

一种高含蜡原油的降凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种原油化学处理剂，特别是涉及一种高含蜡原油的降凝剂及其制备方法。
背景技术
根据美国《油气杂志》2012年发表的世界石油探明储量年终统计，截至2012年12月，全球石油估算探明储量约为2243.64亿吨，据英国石油公司(BP)最新一项报告分析，按现在全球石油消费水平，世界石油静态保障年限不足40年。
中国从1993年开始成为石油净进口国，此后每年对石油的需求基本以平均8％的速度增长，2003年成为既美国之后世界第二大石油消费国，石油消费持续走高。我国石油供求矛盾紧张而且在不断加剧，石油需求的对外依存度也快速增加。
储量极大的稠油资源尚未被广泛利用，其储量超过传统常规原油的储量数倍，预计全球地质储量将超过1万亿吨，我国已探明储量约40亿吨，预计储量可达300亿吨。稠油一般粘度高、密度大、胶质和沥青质含量高。我国稠油具有沥青质含量低、胶质含量高、金属含量低，稠油粘度偏高，相对密度则较低等特点。按原油的相对密度来分，分为轻质原油，中质原油，重质原油，高粘易凝原油和特高含蜡易凝原油。
随着世界石油资源的不断消耗，当轻质原油，中质原油日益减少时，其开产生产的高蜡重质原油的比例会越来越高。对于低含蜡类原油，目前聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)降凝剂是较好的工业解决方案。但对于高蜡原油而言，目前普遍采用溶液聚合，悬浮聚合和分散聚合等方法。但是由于悬浮聚合具有产物中带有少量分散剂残留物等缺点，分散聚合具有应过程存在自动加速的作用，不易控制，工业生产中，需要安装分离、洗涤、干燥等设备，复杂且增加成本等缺点，所以采用溶液聚合方法，也保证了聚合物的反应程度和分子量，且避免了悬浮聚合和分散聚合的缺点。
我国多数高凝原油含蜡量高、凝点高、低温流动性差，给原油的输送、开采及加工带来诸多不便，并增加了生产和运输成本。若干年来，加热输送工艺是原油管输的唯一选择，它比较容易实现，且使原油能较顺利、安全输送到目的地。但其中的工艺也存在许多缺点：(1)燃料消耗量大；(2)管道一旦因某种原因停输，而无法继续给原油补充热能，管线有“凝管”的危险；(3)中间加热站的投资较大。
因此，应用降凝剂是节能降耗的有效途径。降凝剂(PPD)是一种油品添加剂，它在加入量很少时，能大大改变油品中石蜡的结晶形态、体系的界面状态及流变性能，降低原油的凝点和粘度，改善原油在采油、集输、储存等工作中的质量和效率。
国内外研究的原油降凝剂种类繁多，一般可分为三类：烷基萘类、聚烯烃类和聚酯类。虽然近年各国对降凝剂的研究比较活跃，但都性质比较单一，而且对于凝点高于40℃的原油降凝剂的报道较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高含蜡原油的降凝剂，由马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇三种单体聚合而成的高含蜡原油的降凝剂，提供了一种使用范围宽、性能稳定以及对凝点高于50℃的原油降凝效果优越的三元聚合物降凝剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高含蜡原油的降凝剂的制备方法，该降凝剂是由马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇三元共聚而成，包括如下步骤：
(1)在装有冷凝器、搅拌器的四口烧瓶中，加入马来酸酐及80-100ml甲苯，通氮气置换反应器中的氧气，并升温至60-80℃，滴加苯丙烯酰胺和甲基丙烯酸高碳醇，同时滴加引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的甲苯溶液，控制流速0.5-1h滴加完毕，恒温反应2-3h后，减压蒸馏除溶剂，得溶液A；
(2)将溶液A、二十四醇，加入装有甲苯、对苯二酚的三口烧瓶中，加热搅拌至反应物完全溶解后，加入催化剂对甲苯磺酸，反应1-2h；加压蒸馏除去溶剂甲苯，得到产物B；
(3)将产物B先用5％的碳酸钠溶液中和剩余的酸，再水洗至中性，最后真空干燥至恒重，得到本发明的降凝剂。
所述的马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇的摩尔比为1∶1-1.5∶2-3；所述的引发剂用量为与马来酸酐的摩尔比为0.05-0.1∶1。
所述的二十四醇用量为与马来酸酐的摩尔比为0.5-1.0∶1；催化剂用量为与马来酸酐的摩尔比为0.05-0.08∶1。
本发明的优点与效果是：
(1)成本低廉，生产简单，过程清洁无污染，易于大量生产，产品为粉状便于储存和运输；
(2)本发明的高含蜡原油降凝剂降凝效果好，降凝幅度达到10℃以上；
(3)本发明在解决性质单一，凝点高于50℃的问题上，提供了一种使用范围宽、性能稳定以及对凝点高于50℃的原油降凝效果优越的三元聚合物降凝剂。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。
实施例1：
(1)在装有冷凝器、搅拌器的四口烧瓶中，加入马来酸酐1mol及80ml甲苯，通氮气置换反应器中的氧气，并升温至60℃，滴加苯丙烯酰胺1mol和甲基丙烯酸高碳醇2mol，同时滴加引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的甲苯溶液0.05mol，控制流速0.5h滴加完毕，恒温反应2h后，减压蒸馏除溶剂，得溶液A；
(2)将溶液A、二十四醇0.5mol，加入装有甲苯、对苯二酚的三口烧瓶中，加热搅拌至反应物完全溶解后，加入催化剂对甲苯磺酸0.05mol，反应1h；加压蒸馏除去溶剂甲苯，得到产物B；
(3)将产物B先用5％的碳酸钠溶液中和剩余的酸，再水洗至中性，最后真空干燥至恒重，得到本发明的降凝剂。
实施例2：
(1)在装有冷凝器、搅拌器的四口烧瓶中，加入马来酸酐1mol及100ml甲苯，通氮气置换反应器中的氧气，并升温至80℃，滴加苯丙烯酰胺1.5mol和甲基丙烯酸高碳醇3mol，同时滴加引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的甲苯溶液0.1mol，控制流速1h滴加完毕，恒温反应3h后，减压蒸馏除溶剂，得溶液A；
(2)将溶液A、二十四醇1.0mol，加入装有甲苯、对苯二酚的三口烧瓶中，加热搅拌至反应物完全溶解后，加入催化剂对甲苯磺酸0.08mol，反应2h；加压蒸馏除去溶剂甲苯，得到产物B；
(3)将产物B先用5％的碳酸钠溶液中和剩余的酸，再水洗至中性，最后真空干燥至恒重，得到本发明的降凝剂。

Claims (5)

1.一种高含蜡原油的降凝剂，该降凝剂是由马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇三元共聚而成，所述的马来酸酐、苯丙烯酰胺、甲基丙烯酸高碳醇的摩尔比为1∶1-1.5∶2-3。
2.一种高含蜡原油的降凝剂的制备方法，其特征，该方法包括如下步骤：
(1)在装有冷凝器、搅拌器的四口烧瓶中，加入马来酸酐及80-100ml甲苯，通氮气置换反应器中的氧气，并升温至60-80℃，滴加苯丙烯酰胺和甲基丙烯酸高碳醇，同时滴加引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的甲苯溶液，控制流速0.5-1h滴加完毕，恒温反应2-3h后，减压蒸馏除溶剂，得溶液A；
(2)将溶液A、二十四醇，加入装有甲苯、对苯二酚的三口烧瓶中，加热搅拌至反应物完全溶解后，加入催化剂对甲苯磺酸，反应1-2h；加压蒸馏除去溶剂甲苯，得到产物B；
(3)将产物B先用5％的碳酸钠溶液中和剩余的酸，再水洗至中性，最后真空干燥至恒重，得到本发明的降凝剂。
3.根据权利要求2所述的高含蜡原油的降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的引发剂用量为与马来酸酐的摩尔比为0.05-0.1∶1。
4.根据权利要求2所述的高含蜡原油的降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的二十四醇用量为与马来酸酐的摩尔比为0.5-1.0∶1。
5.根据权利要求2所述的高含蜡原油的降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂用量为与马来酸酐的摩尔比为0.05-0.08∶1。
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