CN112126005B - 聚合物、含蜡原油降凝剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了聚合物、含蜡原油降凝剂及其制备方法和应用。所述含蜡原油降凝剂将所述聚合物和增效剂复配,所述增效剂选自苯乙酸甲酯、和/或邻位、间位或对位被烷基取代的苯乙酸甲酯、和/或丁二酸二乙酯;所述聚合物的结构式为式(Ⅰ)和/或式(Ⅱ),其中,R为直链C14、C16、C18中的任一种、任两种、或者全部三种;R’为直链C20、C22、C24中的任一种、任两种、或者全部三种;0≤m≤50,0≤n≤50,0<m’≤50,0<n’≤50,且m和n不同时为0,m、n、m’和n’均为整数。实验结果表明,本发明提供的降凝剂的加剂浓度1000ppm时,对含蜡原油(西非原油和胜利原油)的降凝幅度达到12‑15℃,明显好于现有的降凝剂,可用于解决含蜡原油运输困难的问题。

Description

聚合物、含蜡原油降凝剂及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及石油化工技术领域,尤其涉及聚合物、含蜡原油降凝剂及其制备方法和应用。
背景技术
近几十年来含蜡原油在世界各地(如印度、埃及、俄罗斯及北海等地区)有着较高的产量,在我国原油产出中更是占有较高比重。含蜡原油中蜡质量分数高达15%~37%,个别原油蜡质量分数高达40%以上。含蜡原油在低温下容易析出蜡晶,析出的蜡晶一部分吸附在采油设备及运输管道上,聚集长大形成蜡沉积,从而引发管道堵塞;另一部分在原油内部形成三维网状结构包裹原油使其失去低温流动性而凝固,当温度低于凝固温度时,原油的粘度急剧上升,造成油井及运输管道的负荷增加,给原油的生产、运输及储存带来了严重的安全隐患。目前国内外针对上述问题主要采用物理方法和化学方法:物理方法主要采用加热降凝,但该方法存在燃料消耗多、允许的输量范围变化小的问题,同时存在停输后启动困难等问题;化学方法主要采用加入降凝剂的方法,该方法具有设备投资少,操作简单,能明显改善原油低温流动性且无需后处理等优点,而被广泛应用。在化学方法中的关键就是降凝剂的选择,本发明就是提供了一种含蜡原油用降凝剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物及其制备方法和应用,本发明提供的所述降凝剂与现有技术相比可明显降低含蜡原油凝点,可用于解决含蜡原油运输困难的问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一方面,本发明提供了一种用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物,所述聚合物的结构式为如下式(Ⅰ)和/或式(Ⅱ):
Figure BDA0002675696680000021
R为直链C14、C16、C18中的任一种、任两种、或者全部三种;
R’为直链C20、C22、C24中的任一种、任两种、或者全部三种;
0≤m≤50,0≤n≤50,0<m’≤50,0<n’≤50,且m和n不同时为0,m、n、m’和n’均为整数。
另一方面,本发明还提供上述聚合物的制备方法,m=0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(A):
Figure BDA0002675696680000022
反应(A)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:2;
n=0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(B):
Figure BDA0002675696680000023
反应(B)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:1;
m和n均不为0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(C):
Figure BDA0002675696680000031
反应(C)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:(1-2);
式(Ⅱ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(D):
Figure BDA0002675696680000032
反应(D)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:(0.5-1)。
在上述聚合物的制备方法中,反应(A)-(D)中包括使用第一催化剂的步骤,所述第一催化剂选自对甲苯磺酸、或十二烷基苯磺酸;
优选的,式(Ⅲ)所示反应物和R’OH的总质量与所述催化剂的质量比为1000:(1-7);
优选的,反应(A)-(D)的反应温度为160-180℃,更优选,165-175℃;
反应(A)-(D)的反应时间为5-9h,优选6-8h。
在上述聚合物的制备方法中,反应(A)-(D)中的式(5)所示反应物的合成方法包括如下聚合反应(E):
Figure BDA0002675696680000033
优选的,聚合反应(E)中H2C=CHCOOR(丙烯酸酯)与马来酸酐的摩尔比为1:1;
优选的,聚合反应(E)中使用引发剂进行,所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰,更优选的,反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与所述引发剂的质量比为1000:(5-9);
优选的,反应(E)的反应温度为65-100℃,更优选,70-90℃,
反应(E)的反应时间为5-9h,更优选,6-8h,
聚合反应(E)的反应气氛为氮气条件。
在上述聚合物的制备方法中,聚合反应(E)中H2C=CHCOOR的合成方法包括如下反应(F):
H2C=CHCOOH+ROH→H2C=CHCOOR (F),
优选的,反应(E)中还添加了第二催化剂、阻聚剂、和携水剂,更优选的,所述第二催化剂选自对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或浓硫酸,所述阻聚剂选自对苯二酚、对苯醌、或对羟基苯甲醚,所述携水剂选自1500#、甲苯或二甲苯,
优选的,H2C=CHCOOH与ROH的摩尔比为1:1,
更优选的,H2C=CHCOOH与ROH的总质量与所述第二催化剂的质量比为1000:(2-7);
H2C=CHCOOH与阻聚剂的质量比为1000:(1-7);
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂的质量比为(1~7):1;
更优选的,H2C=CHCOOR的合成方法具体包括如下步骤:向反应釜中加入所述携水剂,再投加所述ROH、所述催化剂和所述阻聚剂,升温至80℃~100℃,搅拌20-40min至状态均匀,然后在80℃~100℃条件下缓慢加入H2C=CHCOOH,搅拌20-40min,升温至115℃~135℃保温反应3-4h,再次升温至165℃~175℃保温反应脱水3-4h至无水脱出,165℃~175℃条件下真空脱水0.5-2h至无水脱出,降温,得到H2C=CHCOOR。
另一方面,本发明还提供一种含蜡原油降凝剂,包括:用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物和增效剂;所述增效剂选自苯乙酸甲酯、和/或邻位、间位或对位被烷基(如甲基、乙基或丙基)取代的苯乙酸甲酯、和/或丁二酸二乙酯;
优选的,所述用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物包括以上任一所述聚合物;
优选的,所述聚合物和所述增效剂的质量比为10:(1-3)。
另一方面,本发明还提供一种含蜡原油降凝剂的制备方法,包括如下步骤:向反应釜中加入用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物与增效剂,升温至60℃~80℃,搅拌20-40min至状态均匀,降温,得到所述含蜡原油降凝剂;所述增效剂选自苯乙酸甲酯、和/或邻位、间位或对位被烷基(如甲基、乙基或丙基)取代的苯乙酸甲酯、和/或丁二酸二乙酯;
优选的,所述用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物包括以上任一所述聚合物;
优选的,所述聚合物和所述增效剂的质量比为10:(1-3)。
本发明保护以上任一所述聚合物、以上任一所述制备方法得到的所述聚合物、所述含蜡原油降凝剂、或所述制备方法得到的所述含蜡原油降凝剂在蜡油降凝中的应用。
本发明的有益效果如下:
本发明提供了一种新的复配了增效剂的降凝剂及使用的聚合物。实验结果表明,本发明提供的降凝剂的加剂浓度1000ppm时,对含蜡原油(西非原油和胜利原油)的降凝幅度达到12-15℃,明显好于现有降凝剂。
具体实施方式
实施例1、一种含蜡原油用降凝剂的制备
(1)产物A-1的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加80g 1500#溶剂,投加214gC14脂肪醇、1.43g对甲苯磺酸、0.072g对苯二酚,升温至90℃,搅拌30min至状态均匀,然后在90℃条件下缓慢加入72g丙烯酸,添加完毕,搅拌30min,升温至125℃保温反应4h,再次升温至165℃保温反应脱水4h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物A-1;
产物A-1由如下酯化反应(F)制得:
H2C=CHCOOH+ROH→H2C=CHCOOR (F),
酯化反应(F)中,H2C=CHCOOH与ROH(R为C14脂肪醇)的摩尔比为1:1,
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与第二催化剂-对甲苯磺酸的质量比为1000:5;
H2C=CHCOOH与阻聚剂-对苯二酚的质量比为1000:1;
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂-1500#的质量比为3.6:1;
产物A-1的主要成分为H2C=CHCOOR。
(2)产物B-1的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加349.5g产物A-1,投加98g马来酸酐,然后开启真空泵,抽真空后用氮气置换三次,升温至80℃搅拌30min至状态均匀,然后缓慢加入2.24g偶氮二异丁腈,保温反应8h,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物B-1;
产物B-1由如下聚合反应(E)制得:
Figure BDA0002675696680000061
聚合反应(E)中H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为1:1;
反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-偶氮二异丁腈的质量比为1000:5;
产物B-1的主要成分为式(Ⅲ)所示化合物。
(3)产物C-1的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加224.87g产物B-1,投加298gC20脂肪醇、1.87g对甲苯磺酸,缓慢升温至165℃,保温反应7h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物C-1;
产物C-1由如下反应(A)制得:
Figure BDA0002675696680000071
反应(A)中式(Ⅲ)所示化合物中单体与R’OH(C20脂肪醇)的摩尔比为1:2;
式(Ⅲ)所示化合物和R’OH(C20脂肪醇)的总质量与第一催化剂-对甲苯磺酸的质量比为1000:3.6;
产物C-1的主要成分为反应(A)中式(Ⅰ)所示聚合物,其中R=直链C14,R’=直链C20,n=48。
(4)含蜡原油用降凝剂PPD-1的制备:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加300g产物C-1、90g苯乙酸甲酯,升温至80℃,搅拌30min至状态均匀,降温,取样检验合格后,计量放料,即得含蜡原油用降凝剂PPD-1。
实施例2、一种含蜡原油用降凝剂的制备
(1)产物A-2的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加80g甲苯,投加242g C16脂肪醇、1.54g十二烷基苯磺酸、0.072g对苯二酚,升温至80℃,搅拌30min至状态均匀,然后在80℃条件下缓慢加入72g丙烯酸,添加完毕,搅拌30min,升温至115℃保温反应4h,再次升温至170℃保温反应脱水3h至无水脱出,然后开启真空泵,在170℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物A-2;
产物A-2由酯化反应(F)制得,
H2C=CHCOOH与ROH(C16脂肪醇)的总质量与第二催化剂-十二烷基苯磺酸的质量比为1000:4.9;
H2C=CHCOOH与阻聚剂-对苯二酚的质量比为1000:1;
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂-甲苯的质量比为3.9:1;
经检测,产物A-2的主要成分为H2C=CHCOOR。
(2)产物B-2的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加377.61g产物A-2,投加98g马来酸酐,然后开启真空泵,抽真空后用氮气置换三次,升温至90℃搅拌30min至状态均匀,然后缓慢加入2.39g过氧化苯甲酰,保温反应7h,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物B-2;
产物B-2由聚合反应(E)制得,聚合反应(E)中H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为1:1;
反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-过氧化苯甲酰的质量比为1000:5;
产物B-2的主要成分为式(Ⅲ)所示化合物。
(3)产物C-2的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加239g产物B-2,投加163g C22脂肪醇、1.56g十二烷基苯磺酸,缓慢升温至165℃,保温反应8h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物C-2;
产物C2由如下反应(B)制得:
Figure BDA0002675696680000081
反应(B)中式(Ⅲ)所示化合物中单体与R’OH(C22脂肪醇)的摩尔比为1:1;
式(Ⅲ)所示化合物和R’OH(C22脂肪醇)的总质量与第一催化剂-十二烷基苯磺酸的质量比为1000:3.9;
产物C-2的主要成分为反应(B)中式(Ⅰ)所示聚合物,R=直链C16,R’=直链C22,m=41。
(4)含蜡原油用降凝剂PPD-2的制备:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加300g产物C-2、60g苯乙酸甲酯,升温至80℃,搅拌30min至状态均匀,降温,取样检验合格后,计量放料,即得含蜡原油用降凝剂PPD-2。
实施例3、一种含蜡原油用降凝剂的制备
(1)产物A-3的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加80g二甲苯,投加270g C18脂肪醇、1.63g对甲苯磺酸、0.072g对羟基苯甲醚,升温至85℃,搅拌30min至状态均匀,然后在85℃条件下缓慢加入72g丙烯酸,添加完毕,搅拌30min,升温至120℃保温反应3h,再次升温至165℃保温反应脱水4h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物A-3;
产物A-3由酯化反应(F)制得,
H2C=CHCOOH与ROH(C18脂肪醇)的总质量与第二催化剂-对甲苯磺酸的质量比为1000:4.7;
H2C=CHCOOH与阻聚剂-对羟基苯甲醚的质量比为1000:1;
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂-二甲苯的质量比为4.4:1;
产物A-3的主要成分为H2C=CHCOOR。
(2)产物B-3的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加405.7g产物A-3,投加98g马来酸酐,然后开启真空泵,抽真空后用氮气置换三次,升温至80℃搅拌30min至状态均匀,然后缓慢加入2.52g偶氮二异丁腈,保温反应8h,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物B-3;
产物B-3由聚合反应(E)制得,聚合反应(E)中H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为1:1;
反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-偶氮二异丁腈的质量比为1000:5;
产物B-3的主要成分为式(Ⅲ)所示化合物。
(3)产物C-3的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加253.11g产物B-3,投加265.5g C24脂肪醇、1.04g对甲苯磺酸,缓慢升温至165℃,保温反应6h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物C-3;
产物C3由如下反应(C)制得:
Figure BDA0002675696680000101
反应(C)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH(C24脂肪醇)的摩尔比为1:(1-2);
式(Ⅲ)所示化合物和R’OH(C24脂肪醇)的总质量与第一催化剂-对甲苯磺酸的质量比为1000:2;
产物C-3的主要成分为反应(C)中式(Ⅰ)所示聚合物,R=直链C18,R’=直链C24,n=29,m=48。
(4)含蜡原油用降凝剂PPD-3的制备:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加300g产物C-3、50g丁二酸二乙酯,升温至75℃,搅拌30min至状态均匀,降温,取样检验合格后,计量放料,即得含蜡原油用降凝剂PPD-3。
实施例4、一种含蜡原油用降凝剂的制备
(1)产物A-4的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加80g甲苯,投加71.3g C14脂肪醇、80.7g C16脂肪醇、90g C18脂肪醇、1.54g十二烷基苯磺酸、0.072g对苯二酚,升温至80℃,搅拌30min至状态均匀,然后在80℃条件下缓慢加入72g丙烯酸,添加完毕,搅拌30min,升温至120℃保温反应3h,再次升温至165℃保温反应脱水3h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物A-4;
产物A-4由酯化反应(F)制得,
H2C=CHCOOH与ROH(C14、C16、C18混合脂肪醇)的总质量与第二催化剂-十二烷基苯磺酸的质量比为1000:4.9;
H2C=CHCOOH与阻聚剂-对苯二酚的质量比为1000:1;
H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂-甲苯的质量比为3.9:1;
产物A-4的主要成分为H2C=CHCOOR。
(2)产物B-4的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加377.61g产物A-4,投加98g马来酸酐,然后开启真空泵,抽真空后用氮气置换三次,升温至85℃搅拌30min至状态均匀,然后缓慢加入2.39g过氧化苯甲酰,保温反应7h,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物B-4;
产物B-4由聚合反应(E)制得,聚合反应(E)中H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为1:1;
反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-过氧化苯甲酰的质量比为1000:5;
产物B-4的主要成分为式(Ⅲ)所示化合物。
(3)产物C-4的合成:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加239g产物B-4,投加24.8g C20脂肪醇、27.2g C22脂肪醇、29.5g C24脂肪醇、1.56g十二烷基苯磺酸,缓慢升温至165℃,保温反应8h至无水脱出,然后开启真空泵,在165℃条件下真空脱水1h至无水脱出,降温,取样检验合格后,计量放料,即得产物C-4;
产物C4由如下反应(D)制得:
Figure BDA0002675696680000121
反应(D)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH(C20:C22:C24摩尔比为1:1:1的多元脂肪醇)的摩尔比为1:(0.5-1);
式(Ⅲ)所示化合物和R’OH的总质量与第一催化剂-十二烷基苯磺酸的质量比为1000:4.9;
产物C-4的主要成分为反应(C)中式(Ⅱ)所示聚合物,R=直链C14,直链C16,直链C18中按摩尔比为1:1:1;R’=直链C20,直链C22,直链C24中按摩尔比为1:1:1,n’=41,m’=32。
(4)含蜡原油用降凝剂PPD-4的制备:
将不锈钢反应釜洗净烘干,向干燥清洁的反应釜抽加300g产物C-4、70g苯乙酸甲酯,升温至80℃,搅拌30min至状态均匀,降温,取样检验合格后,计量放料,即得含蜡原油用降凝剂PPD-4。
对比例1、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(4)中使用丙烯酸羟丙酯代替苯乙酸甲酯;最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-1。
对比例2、
按照实施例2进行,不同之处在于:无步骤(4),直接将步骤(3)的产物C-3做为最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-2。
对比例3、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(4)中使用120g苯乙酸甲酯(式(Ⅰ)所示聚合物与增效剂的质量比为10:4);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-3。
对比例4、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(4)中使用25g苯乙酸甲酯(式(Ⅰ)所示聚合物与增效剂的质量比为10:0.8);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-4。
对比例5、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(2)中产物A-2为755.22g,马来酸酐为98g(H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为2:1);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-5。
对比例6、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(2)中产物A-2为188.81g,马来酸酐为98g(H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为0.5:1);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-6。
对比例7、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(2)中,加入过氧化苯甲酰5.23g(反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-过氧化苯甲酰的质量比为1000:11);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-7。
对比例8、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(2)中,加入过氧化苯甲酰1.31g(反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与引发剂-过氧化苯甲酰的质量比为1000:2.75);最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-8。
对比例9、
按照实施例2进行,不同之处在于:步骤(3)中使用121g的C16脂肪醇代替163g C22脂肪醇;最终得到含蜡原油用降凝剂PPD-ck-9。
实施例5、降凝剂降凝效果测试
1、西非某区块原油降凝幅度测试实验
对西非某区块原油分别使用不同降凝剂进行降凝幅度测试实验,按照GB/T26985-2018中的方法进行,每组降凝剂分别在同一温度(具体为80℃)下进行凝点测试实验。
各降凝剂的测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002675696680000141
根据表1可知,实施例1-4提供的含蜡原油用降凝剂,降凝幅度大,降凝效果优于现场药剂。
2、胜利油田某区块原油降凝幅度测试实验
对胜利油田某区块原油分别使用不同降凝剂进行降凝幅度测试实验,按照GB/T26985-2018中的方法进行,每组降凝剂分别在同一温度(具体为80℃)下进行凝点测试实验。
各降凝剂的测试结果如表2所示。
表2
降凝剂 加剂浓度/ppm 加剂后凝点/℃ 降凝幅度/℃
空白 0 33 ——
PPD-1 1000 18 15
PPD-2 1000 19 14
PPD-3 1000 19 14
PPD-4 1000 19 14
PPD-ck-1 1000 26 7
PPD-ck-2 1000 27 6
PPD-ck-3 1000 25 8
PPD-ck-4 1000 24 9
PPD-ck-5 1000 28 5
PPD-ck-6 1000 27 6
PPD-ck-7 1000 26 7
PPD-ck-8 1000 24 9
PPD-ck-9 1000 26 7
备注:目前胜利油田该区块采用加热的方法运输原油。
根据表2可知,实施例1-4提供的含蜡原油用降凝剂,降凝幅度大,具有被该区块采油用的优势。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (21)

1.一种含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述含蜡原油降凝剂包括:用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物和增效剂;
所述降凝剂的聚合物结构式为如下式(Ⅰ)和/或式(Ⅱ):
Figure FDA0003487456180000011
R为直链C14、C16、C18中的任一种、任两种、或者全部三种;
R’为直链C20、C22、C24中的任一种、任两种、或者全部三种;
0≤m≤50,0≤n≤50,0<m’≤50,0<n’≤50,且m和n不同时为0,m、n、m’和n’均为整数;
所述增效剂为苯乙酸甲酯和/或丁二酸二乙酯;
所述聚合物和所述增效剂的质量比为10:(1-3)。
2.一种权利要求1所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述当m=0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(A):
Figure FDA0003487456180000012
反应(A)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:2;
n=0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(B):
Figure FDA0003487456180000021
反应(B)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:1;
m和n均不为0时,式(Ⅰ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(C):
Figure FDA0003487456180000022
反应(C)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:(1-2);
式(Ⅱ)所述聚合物的合成方法包括如下反应(D):
Figure FDA0003487456180000023
反应(D)中式(Ⅲ)所示反应物中单体与R’OH的摩尔比为1:(0.5-1)。
3.根据权利要求2所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(A)-(D)中包括使用第一催化剂的步骤,所述第一催化剂选自对甲苯磺酸、或十二烷基苯磺酸。
4.根据权利要求3所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述式(Ⅲ)所示反应物和R’OH的总质量与所述第一催化剂的质量比为1000:(1-7)。
5.根据权利要求3所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(A)-(D)中的反应温度为160-180℃;反应(A)-(D)的反应时间为5-9h。
6.根据权利要求5所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(A)-(D)中的反应温度为165-175℃。
7.根据权利要求5所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(A)-(D)中的反应时间为6-8h。
8.根据权利要求2-7中任一所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(A)-(D)中的式(Ⅲ)所示反应物的合成方法包括如下聚合反应(E):
Figure FDA0003487456180000031
9.根据权利要求8所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)中H2C=CHCOOR与马来酸酐的摩尔比为1:1。
10.根据权利要求8所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)中使用引发剂进行,所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
11.根据权利要求10所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,反应物H2C=CHCOOR和马来酸酐的总质量与所述引发剂的质量比为1000:(5-9)。
12.根据权利要求8所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)的反应温度为65-100℃;所述制备方法中聚合反应(E)的反应时间为5-9h;所述制备方法中聚合反应(E)的反应气氛为氮气条件。
13.根据权利要求12所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)的反应温度为70-90℃。
14.根据权利要求12所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)的反应时间为6-8h。
15.根据权利要求8所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述聚合反应(E)中H2C=CHCOOR的合成方法包括如下酯化反应(F):
H2C=CHCOOH+ROH→H2C=CHCOOR (F),
16.根据权利要求15所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述反应(F)中还添加了第二催化剂、阻聚剂和携水剂。
17.根据权利要求16所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,所述第二催化剂选自对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或浓硫酸,所述阻聚剂选自对苯二酚、对苯醌、或对羟基苯甲醚,所述携水剂选自1500#、甲苯或二甲苯。
18.根据权利要求15所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,H2C=CHCOOH与ROH的摩尔比为1:1。
19.根据权利要求16所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,H2C=CHCOOH与ROH的总质量与所述第二催化剂的质量比为1000:(2~7);H2C=CHCOOH与阻聚剂的质量比为1000:(1-7);H2C=CHCOOH与ROH的总质量与携水剂的质量比为(1-7):1。
20.根据权利要求16所述的含蜡原油降凝剂,其特征在于,H2C=CHCOOR的合成方法具体包括如下步骤:向反应釜中加入所述携水剂,再投加所述ROH、所述催化剂和所述阻聚剂,升温至80℃~100℃,搅拌20-40min至状态均匀,然后在80℃~100℃条件下缓慢加入H2C=CHCOOH,搅拌20-40min,升温至115℃~135℃保温反应3-4h,再次升温至165℃~175℃保温反应脱水3-4h至无水脱出,165℃~175℃条件下真空脱水0.5-2h至无水脱出,降温,得到H2C=CHCOOR。
21.一种如权利要求1所述的含蜡原油降凝剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:向反应釜中加入用于制备含蜡原油降凝剂的聚合物与增效剂,升温至60℃~80℃,搅拌20-40min至状态均匀,降温,得到所述含蜡原油降凝剂。
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