CN114686533B - 一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，它利用生物减阻剂制备装置及生物基原料制备生物减阻剂，向釜式搅拌反应器中缓慢加入十二烷酸和丙三醇，再按照质量分数0.5%的比例加入固定化脂肪酶，将釜式搅拌反应器内的温度控制在60~80℃范围内，十二烷酸和丙三醇在固定化脂肪酶的催化作用下反应30h，通过酯化反应生成生物减阻剂：反应进行时，通过与釜式搅拌反应器上端排气口连接的反渗透膜筒，脱除反应过程中产生的共沸物中的水分，共沸物中其他成分重新通过集液漏斗返回到釜式搅拌反应器内进行连续反应。本发明用于解决现有化学减阻剂依赖矿物燃料和化学类催化剂制备，生态可持续性缺乏并耗能高的问题。

Description

一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法

技术领域：

本发明涉及的是高凝高黏原油管道输送工艺中使用的减阻剂，具体涉及的是一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法。

背景技术：

原油管道输送以其经济环保和高效可靠而备受青睐，截止2021年初，全球原油管道总里程已超过42万公里，我国原油管道总里程达到了3.1万公里。我国多数油田生产原油为含蜡原油或稠油，由于高含蜡量、高胶质、沥青质含量等组成性质，这些原油凝点高、黏度大，也就是属于高凝高黏，其流动能力对热力消耗和动力消耗的依赖性强，在常温或较低加热温度条件下无法保证管道输送安全，使得高耗能、高排碳的加热输送工艺成为了改善原油流动性能、提高管道输送效率的传统方式，在绿色石油工业发展、智慧管网建设背景下，构建高效、低耗、绿色输送工艺技术无疑成为了原油管道建设与运行的一种需求和趋势。因此，近些年来，在原油管输过程中，安全输送与节能环保一直是被广泛关注的问题，相应地，采用添加减阻剂的减阻输送工艺技术得到了研发和不同规模的应用，其基本原理在于抑制蜡晶的形成与生长、降低原油的倾点和黏度、减少输送过程中湍流流动的摩阻损失，在较低的温度和压力条件下产生高流速，实现减少用能的目的(Gong Jing(宫敬)，Oil&GasStorage and Transportation(油气储运)，2020，39(8)：841～850)。

尽管在不改变管道几何尺寸与布局的条件下，加入少量减阻剂有助于实现节能安全输送，如世界范围内减阻剂的首次应用便获得了50％的减阻率，也开启了减阻输送工艺工业化应用的篇章；尽管很多化合物都可作为原料，用以通过化学合成工艺来制备减阻剂，如高分子减阻剂，对设备的要求并不高，且制备方法并不复杂；尽管以高分子聚合物类或表面活性剂类为主的减阻剂，可以在乳化降黏、降低原油析蜡温度、降低原油凝点方面能够发挥关键作用，减缓甚至阻止蜡沉积问题的发生，促进稳定的水包油乳状液形成，减小油流与管壁间摩擦产生的阻力，提高管输效率；尽管减阻剂的性能可以被环道流动实验测试所表征，通过选择评价对象，测试加减阻剂前后的压降获得减阻率，进而实现减阻效果的评价(Ma Yanhong(马艳红)，Lu Jiangyin(陆江银)，Wei Shenghua(魏生华)，PetrochemicalTechnology(石油化工)，2017，46(2)：254～259；Tang Xuan(唐璇)，Ren Rui(任蕊)，Lei Ke(雷珂)，Zhang Lu(张露)，Liu Manfei(刘蔓飞)，Applied Chemical Industry(应用化工)，2017，46(12)：2370～2373)。但是，制备减阻剂的原料仍是依赖于石油等矿物燃料，制备过程所采用的化学合成工艺消耗大量能源，往往使用化学催化剂在高酸碱度和超过100℃的高温条件下进行合成，尤其是必然存在产生毒害副产物，造成环境污染的问题，与此同时，化学减阻剂应用过程中的有效性也与原油组成之间存在着密切联系，化学减阻剂的添加是否影响原油品质，对原油品质的影响有多大，这都是不断受到关注和需要应对解决的科学与工程问题。从生态可持续性的角度出发，生物基原料的广泛性、低毒性、生物降解性、可再生性，以及在一定pH值范围内的稳定性已被证实，但是，能否使用生物基原料制备生物减阻剂，并获得优越的减阻性能，从而应对化学减阻剂的自身缺陷，对于拓宽原油管输流动保障工艺、助力石油工业绿色低碳发展具有重要意义。然而，生物基原料及催化酶的建构、生物减阻剂制备装置的建立及减阻综合性能的定量表征等均缺少系统而可操作的方法，这无疑制约着生物减阻剂发展与推广应用的步伐。为此，发明一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备与性能表征的方法，解决依赖矿物燃料为原料，制备化学减阻剂过程耗能高的问题，尤其是化学合成工艺产生毒害副产物的技术难题，使用生物基原料与催化酶来代替矿物燃料和化学类催化剂，制备生物减阻剂，并从添加减阻剂后原油中蜡晶分散性能、多相体系流动结构转变、流态变化等方面定量表征减阻性能，对于高凝高黏原油管道安全高效输送具有重要价值，同时也有益于促进石油工业绿色发展过程中多元化节能减排工艺技术的开发与应用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，它用于解决用于解决现有化学减阻剂依赖矿物燃料和化学类催化剂制备，生态可持续性缺乏并耗能高的问题，尤其是产生毒害副产物及原油减阻综合性能定量表征的问题

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法：利用生物减阻剂制备装置及生物基原料制备生物减阻剂，生物基原料为十二烷酸和丙三醇，向釜式搅拌反应器中按照1:1的摩尔比缓慢加入十二烷酸和丙三醇，再按照质量分数0.5％的比例加入固定化脂肪酶，启动生物减阻剂制备装置，将釜式搅拌反应器内的温度控制在60～80℃范围内，十二烷酸和丙三醇在固定化脂肪酶的催化作用下反应30h，通过酯化反应生成生物减阻剂：

反应进行时，通过与釜式搅拌反应器上端排气口连接的反渗透膜筒，脱除反应过程中产生的共沸物中的水分，共沸物中其他成分重新通过集液漏斗返回到釜式搅拌反应器内进行连续反应；

反应进行30h后，打开增压泵，将釜式搅拌反应器内的产液浮选分离，将分离出的固定化脂肪酶回收；通过产物收集系统分别收集反应产物生物减阻剂和废液。

上述方案中生物减阻剂制备装置包括釜式搅拌反应器、反渗透膜筒、换热器、立式罐、浮选机、过滤罐，釜式搅拌反应器的上端设置集液漏斗和排气口，排汽孔连接冷凝管组，冷凝管组连接反渗透膜筒，反渗透膜筒的回收原料出口伸到集液漏斗的上方；釜式搅拌反应器的下端具有产液管，产液管通过增压泵连接到立式罐的入口管，浮选机置于立式罐内1/3高度的位置，立式罐的上部设置催化剂回收阀组，立式罐的下部通过出口管连接到过滤罐上部，过滤罐的顶部通过制冷管连接制冷机，过滤罐的上部还设置产物收集阀组，过滤罐和制冷机构成产物收集系统；釜式搅拌反应器的腔体外设置夹层水套，换热器通过循环压力泵与夹层水套的入口和出口连接，构成温度控制系统。

上述方案生物基原料的制备方法：将含有棕榈油的厨余废油回收后，采用高效液相色谱质谱联用技术进行分离，得到1,2,3-丙三醇三十二酸酯C₃₉H₇₄O₆；

将浓硫酸H₂SO₄按照1:5的摩尔比缓慢加入水中，制备硫酸溶液；在硫酸溶液提供酸性条件下，1,2,3-丙三醇三十二酸酯水解为十二烷酸C₁₂H₂₄O₂和丙三醇C₃H₈O₃，得到生物基原料。

上述方案中固定化脂肪酶的制备方法：选用通过微生物黑曲霉发酵产生的脂肪酶作为催化酶，再根据脂肪酶在非水相中催化酯合成过程中的特点，对脂肪酶采用载体结合法的固定化方法，得到固定化脂肪酶，使脂肪酶在反应过程中保持优良的催化性能，并可以实现回收和重复使用。

上述方案中釜式搅拌反应器内的搅拌由磁搅拌系统实现。

上述方案中釜式搅拌反应器内充满空气。

上述方案中釜式搅拌反应器内的搅拌速率为400r/min。

本发明具有以下有益效果：

(一)本发明以十二烷酸(C₁₂H₂₄O₂)和丙三醇(C₃H₈O₃)原料，以有机物固定化脂肪酶为催化剂，原料和催化剂的获取渠道合理，既体现出原料来源的广泛性，又突出了绿色环保的特点，这也与石油工业绿色发展的方向相一致，同时较低成本的造价和原料的生态可持续性，有益于生物减阻剂满足工业化生产的经济性评估。

(二)本发明制备的生物减阻剂具有短流程合成路线和高减阻效率，既体现出制备工艺的友好性和科学性，又体现出生物减阻剂的良好性能，按照技术方案中的操作步骤获得原料和催化剂，依靠自动化装置即可实现生物减阻剂的制备生产，并且生物减阻剂可在低流速下促进湍流的形成，从而降低形成湍流所需的泵送压力，进而达到降低能耗的目的，这些都为生物减阻剂的大批量生产和工业化应用提供了可能。

(三)本发明充分考虑制备生物减阻剂过程中的可操作性和安全性，化学减阻剂制备过程往往需要提高反应器内的压力并制造100℃以上的高温环境，而生物减阻剂在标准大气压和60～80℃的温度下即可实现高效制备，制备过程中的反应条件温和，制备过程对周围环境和操作人员人身安全的危险性小，同时，制备条件的低要求也有益于资源的节约和合理利用。

(四)本发明制备获得生物减阻剂的同时，产生的副产物为水，并无毒害副产物产生，整个过程原理明确，方法可靠，同时制备过程中的回收和预处理系统具有回收功能，可在低温下借助浮选单元将固定化脂肪酶从反应介质中有效分离，实现催化剂的重复利用，连续反应系统中的反渗透膜筒可及时脱除反应产生的水，保证生物减阻剂的制备效果和效率。

(五)本发明能够突破减阻剂在高凝高黏含蜡原油管输过程中的应用潜力依靠压降和黏度变化评价的局限，有效提供一种充分考虑加入生物减阻剂后，从原油流动结构和状态的宏观变化、以及分散蜡晶微观行为描述的角度，揭示并评价生物减阻剂减阻综合性能的方法，为更加科学、深入地表征生物减阻剂减阻性能提供了有益的方法和借鉴。

附图说明：

图1为本发明中用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备装置示意图；

图2为固定化脂肪酶的相对活性；

图3为加入所制备生物减阻剂前后原油的温度-热流变化特征；

图4为加入所制备生物减阻剂前后蜡晶的聚集结构形态；

图5为加入所制备生物减阻剂前后的多相体系流动结构。

图中：1釜式搅拌反应器 2换热器 3反渗透膜筒 4立式罐 5浮选机 6过滤罐 7制冷机 8循环压力泵 9冷凝管组 10集液漏斗 11增压泵 12催化剂回收阀组 13产物收集阀组 14废液排出阀组 15温度传感器 16压力传感器。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

这种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法：利用生物减阻剂制备装置及生物基原料制备生物减阻剂，生物基原料为十二烷酸和丙三醇。

如图1所示，生物减阻剂制备装置包括连续反应系统、温度控制系统、回收和预处理系统以及产物收集系统，釜式搅拌反应器1、反渗透膜筒3、冷凝管组9、集液漏斗10和压力传感器16组成连续反应系统，反应物和催化剂通过集液漏斗10进入釜式搅拌器1内，釜式搅拌反应器1和反渗透膜筒3通过冷凝管组9相连，以便及时脱除反应产生的水，进而保证反应效率，相应压力的监测利用釜式搅拌反应器1内的压力传感器16；换热器2、循环压力泵8和温度传感器15组成温度控制系统，釜式搅拌反应器1和换热器2通过循环压力泵8连接，以实现釜式搅拌反应器1内热力条件的连续调节与控制，相应温度的监测利用换热器2内的温度传感器15；立式罐4和浮选机5组成回收和预处理系统，釜式搅拌反应器1和立式罐4通过增压泵11连接，浮选机5置于立式罐4内1/3高度的位置，进而保证浮选作用的充分和有效利用，立式罐4的催化剂回收阀组12设置在其上部，立式罐4下部和过滤罐6上部通过连接管连接；过滤罐6和制冷机7组成产物收集系统，过滤罐6的制冷机7设置在其顶部，过滤罐6的产物收集阀组13和废液排出阀组14分别设置在其上部和底部。

釜式搅拌反应器1的上端设置集液漏斗10和排气口，排气口连接冷凝管组9，冷凝管组9连接反渗透膜筒3，反渗透膜筒3的回收原料出口伸到集液漏斗10的上方；釜式搅拌反应器1的下端具有产液管，产液管通过增压泵11连接到立式罐4的进口，立式罐4的上部设置催化剂回收阀组12，立式罐的下部通过出口管连接到过滤罐6上部，过滤罐6的顶部通过制冷管连接制冷机7，过滤罐7的上部还设置产物收集阀组13，釜式搅拌反应器1的腔体外设置夹层水套，换热器2通过循环压力泵8与夹层水套的入口和出口连接。

生物减阻剂制备装置具体安装过程如下：

将温度传感器15安装在换热器2内，用连接管连接换热器2和循环压力泵8；接下来，将冷凝管组9一端连接釜式搅拌反应器1上方的排气口，另一端连接反渗透膜筒3的进口，将集液漏斗10连接釜式搅拌反应器1上方的反应原料进口，在固定反渗透膜筒3时，将反渗透膜筒3的回收原料出口对准集液漏斗10；接下来，将浮选机5的桨叶与立式罐4内三分之一高度位置水平对齐，固定浮选机5和立式罐4；接下来，将制冷机7连接在过滤罐6的顶部；最后，用连接管连接釜式搅拌反应器1夹层水套的入口和循环压力泵8的出液口，用连接管连接釜式搅拌反应器1夹层水套的出口和循环压力泵8的进液口，用连接管(产液管)将釜式搅拌反应器1的下端产物出口和增压泵11，再用连接管(产液管)连接增压泵11和立式罐4的进口，用连接管连接立式罐4的出口和过滤罐6的进口。由此，完成生物减阻剂制备装置的安装。

这种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法如下：

(一)首先，回收含有棕榈油的厨余废油，对废油采用高效液相色谱质谱联用技术进行分离，得到1,2,3-丙三醇三十二酸酯(C₃₉H₇₄O₆)；接下来，按照浓硫酸(H₂SO₄)和水为1:5的摩尔比取样，将浓硫酸(H₂SO₄)缓慢加入水中配置溶液，将1,2,3-丙三醇三十二酸酯(C₃₉H₇₄O₆)与溶液混合后，1,2,3-丙三醇三十二酸酯可以水解为十二烷酸(C₁₂H₂₄O₂)和丙三醇(C₃H₈O₃)，基于水解反应的化学反应方程式为：

接下来，选用通过微生物黑曲霉发酵产生的脂肪酶作为催化酶，再根据脂肪酶在非水相中催化酯合成过程中的特点，对脂肪酶采用载体结合法的固定化方法，得到固定化脂肪酶，使脂肪酶在反应过程中保持优良的催化性能，并可以实现回收和重复使用，从而便实现了催化酶的制备。由此，完成生物基原料及催化酶的制备。

(二)首先，通过集液漏斗10，向釜式搅拌反应器1中按照1:1的摩尔比缓慢加入适量的十二烷酸(C₁₂H₂₄O₂)和丙三醇(C₃H₈O₃)，再按照质量分数0.5％的比例加入固定化脂肪酶；接下来，设置并启动釜式搅拌反应器1和换热器2，将釜式搅拌反应器1内的温度控制在60～80℃范围内，反应时间设置为30h，通过酯化反应生成主要成分2,3-二羟基丙醇十二酸酯的生物减阻剂，酯化反应方程式为：

接下来，启动浮选机5、循环压力泵8和增压泵11，打开催化剂回收阀组12、产物收集阀组13和废液排出阀组14；最后，通过反渗透膜筒3的排水口排出反应过程中产生的共沸物中的水分，通过催化剂回收阀组12回收固定化脂肪酶，通过产物收集阀组13收集产物，通过废液排出阀组14收集废液。由此，完成生物减阻剂的制备。

这种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂的性能表征方法：

(一)首先，取适量的高凝高黏含蜡原油，并将其均分为质量相等的两等份，一份不处理作为空白对照，一份中加入浓度为100mg/L的生物减阻剂；接下来，利用差示扫描量热仪实现，通过差示扫描量热法测定作为空白对照的高凝高黏含蜡原油样和加入生物减阻剂高凝高黏含蜡原油样的温度-热流变化，利用蜡结晶动力学方程分别描述两份原油的蜡结晶速率：

其中，α为结晶度，m为大于1的结晶指数，K为结晶速率，T为结晶过程某一时刻的温度，t为结晶特征时间。

接下来，将空白对照高凝高黏含蜡原油样和加入生物减阻剂高凝高黏含蜡原油样的温度控制在各自析蜡点温度以下5℃，通过偏光显微测试法获取蜡晶聚集微观结构成像，进一步直观描述生物减阻剂分散含蜡原油析蜡蜡晶的性能。由此，完成生物减阻剂分散高凝高黏含蜡原油析蜡蜡晶的性能描述。

(二)首先，取适量的高凝高黏含蜡原油，通过剪切乳化机制备含水率为60％的原油乳状液，并将乳状液均分为质量相等的两等份，一份不处理作为空白对照，一份中加入浓度为100mg/L的生物减阻剂；接下来，将两份乳状液在各自析蜡点以上5℃的温度、1m/s的流速工况下流经可视化管道，利用摄像机在可视区域实时摄取原油乳状液在管道内的流动状态，以水环流型的形成与否描述高凝高黏含蜡原油多相体系流动结构的改变。由此，完成生物减阻剂转变高凝高黏含蜡原油多相体系流动结构的性能描述。

(三)首先，取适量的高凝高黏含蜡原油，一份不处理作为空白对照，一份中加入浓度为100mg/L的生物减阻剂；接下来，将两者在各自析蜡点以上5℃的温度、0.15～1.50m/s范围内的系列相同流速工况下通过普适性环道实验装置进行环道管动，通过计算雷诺数来判定两者产生湍流流态的临界条件：

其中，ρ为原油密度，d为环道直径，v为原油流速，n为原油流动行为指数，k为原油稠度系数。

接下来，分别获得空白对照高凝高黏含蜡原油样和加入生物减阻剂高凝高黏含蜡原油样在环道流动中雷诺数达到2000时的流动条件，其中，原油流动行为指数和原油稠度系数通过旋转流变测试法获取；接下来，识别二者雷诺数超过2000、发生湍流流动的难易，描述生物减阻剂促成湍流流态的性能。由此，完成生物减阻剂促成湍流流态的减阻性能描述。

差示扫描量热法测定油样的温度-热流变化利用差示扫描量热仪实现；蜡结晶动力学方程的结晶指数m取2.7；蜡晶微观结构成像通过偏光显微测试法获取；原油乳状液的制备利用剪切乳化机完成；环道流动利用普适性环道实验装置完成；原油流动行为指数和原油稠度系数通过旋转流变测试法获取。

生物减阻剂分散高凝高黏含蜡原油析蜡蜡晶的性能描述、生物减阻剂转变高凝高黏含蜡原油多相体系流动结构和促成湍流流态的减阻性能描述，突破传统依靠压降和黏度变化评价生物减阻剂性能的局限，从蜡晶微观结构、分散析蜡蜡晶性能到流型流态的宏观变化，完成生物减阻剂减阻综合性能的定量表征。针对高凝高黏原油输送时依赖热力消耗和化学减阻剂，减阻剂使用矿物燃料和化学类催化剂制备，缺乏生态可持续性，并且耗能高，特别是产生毒害副产物及原油减阻综合性能的定量表征，能够实现生物基原料在酶的催化作用下制备生物减阻剂，并且制备过程无毒害副产物产生，保证生物减阻剂的环境友好性和生态可持续性，并充分考虑生物减阻剂改变原油的流动结构和状态、以及分散蜡晶的微观行为，构建定量表征生物减阻剂减阻综合性能科学、深入描述难题的科学有效方法，提供保障高凝高黏含蜡原油高效管输的有益思路和途径。

实施例1：

采用本发明所述用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法：

在1:1摩尔比的十二烷酸(C₁₂H₂₄O₂)和丙三醇(C₃H₈O₃)中加入质量分数为0.5％的固定化脂肪酶，在70℃的温度下反应30h制备，制备后的应用对象为一条长6.3km、直径0.219m的油田矿场原油转输管道，输送介质为含水率75％的含蜡原油，原油凝点为30.2℃，原油40℃的黏度为172.7mPa.s，原油析蜡点为40℃，原油含蜡量为23.7％。

图2为采用载体结合法所固定脂肪酶相对活性随温度的变化，可以看出，在70℃时的产率最高，为91％。同时，生物减阻剂酯化制备过程中水分的生成有利于激活酶的活性，但水分的过量积累会使反应提前达到平衡而导致产率降低，因此通过反渗透膜筒及时脱除酯键形成过程中所产生的水分，保证固定化脂肪酶高的活性和产率。

图3为加入所制备生物减阻剂前后原油的温度-热流变化，可以看出，在加入100mg/L所制备生物减阻剂后，原油中含蜡开始出现结晶放热的温度降低了3.5℃，表明生物减阻剂可延缓蜡的结晶时间、降低蜡的结晶速率。

图4为加入所制备生物减阻剂前后，在各自析蜡点温度以下5℃温度时，原油的蜡晶分散微观结构，可以看出，在加入100mg/L所制备生物减阻剂后，分散析蜡蜡晶的性能显著提升，表明生物减阻剂中的酯键与蜡晶的亲和力强，通过覆盖蜡晶的表面，进而与蜡晶形成共聚体，阻止了蜡晶的进一步成长和聚集，这种分散性能必然延缓、阻止蜡沉积的发生。

图5为加入所制备生物减阻剂前后，75％含水率原油在各自析蜡点温度以上5℃、1m/s流速工况下的管道内流动状态，可以看出，在加入100mg/L所制备生物减阻剂后，含蜡原油多相体系流动结构从分层波浪流转变为水环流，促进了粗分散液滴的形成，加大了原油乳化液滴尺寸，减少了油滴的再次凝聚，并在管道内壁上形成一层水膜，于是管道输送过程中的流型转变为水环流，进而降低原油在管道内流动的摩擦阻力，增大了原油流速。

与此同时，原油加入所制备生物减阻剂前后的环道流动实验表明，在各自析蜡点以上5℃，未加剂体系流动雷诺数达到2000时的流速为1.15m/s，在加入100mg/L所制备生物减阻剂后，体系流动雷诺数达到2000时的流速为0.82m/s，显然，在加入所制备生物减阻剂后，原油在管道内由层流流态逐渐转捩为湍流流态所需的流速减小了，减幅28.7％，表明在低流速下即形成了湍流流态，这将降低形成湍流流态所需的泵送压力，进而有利于降低输送过程压能消耗。从而，也就基于本发明方法实现了对生物减阻剂减阻综合性能的定量表征。

本发明很好应对了现有化学减阻剂依赖矿物燃料和化学类催化剂制备，生态可持续性缺乏并且耗能高的问题，特别是产生毒害副产物及原油减阻综合性能定量表征的问题。使用生物基原料与催化酶来代替矿物燃料和化学类催化剂，制备生物减阻剂，并从添加减阻剂后原油中蜡晶分散性能、多相体系流动结构转变、流态变化等方面定量表征减阻性能。原理明确、过程科学、可操作性及实用性强，便于高凝高黏原油管道安全高效输送领域中推广和应用，尤其运用生物基原料和酶制备生物减阻剂，能够促进石油工业绿色发展过程中多元化节能减排工艺技术的进一步开发与应用。

Claims (6)

1.一种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：这种用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法：利用生物减阻剂制备装置及生物基原料制备生物减阻剂，生物基原料为十二烷酸和丙三醇，向釜式搅拌反应器中按照1:1的摩尔比缓慢加入十二烷酸和丙三醇，再按照质量分数0.5%的比例加入固定化脂肪酶，启动生物减阻剂制备装置，将釜式搅拌反应器内的温度控制在60~80℃范围内，十二烷酸和丙三醇在固定化脂肪酶的催化作用下反应30h，通过酯化反应生成生物减阻剂：

反应进行时，通过与釜式搅拌反应器上端排气口连接的反渗透膜筒，脱除反应过程中产生的共沸物中的水分，共沸物中其他成分重新通过集液漏斗返回到釜式搅拌反应器内进行连续反应；

反应进行30h后，打开增压泵，将釜式搅拌反应器内的产液浮选分离，将分离出的固定化脂肪酶回收；通过产物收集系统分别收集反应产物生物减阻剂和废液，生物减阻剂为2,3-二羟基丙醇十二酸酯；

所述的生物减阻剂制备装置包括釜式搅拌反应器、反渗透膜筒、换热器、立式罐、浮选机、过滤罐，釜式搅拌反应器的上端设置集液漏斗和排气口，排汽孔连接冷凝管组，冷凝管组连接反渗透膜筒，反渗透膜筒的回收原料出口伸到集液漏斗的上方；釜式搅拌反应器的下端具有产液管，产液管通过增压泵连接到立式罐的入口管，浮选机置于立式罐内1/3高度的位置，立式罐的上部设置催化剂回收阀组，立式罐的下部通过出口管连接到过滤罐上部，过滤罐的顶部通过制冷管连接制冷机，过滤罐的上部还设置产物收集阀组，过滤罐和制冷机构成产物收集系统；釜式搅拌反应器的腔体外设置夹层水套，换热器通过循环压力泵与夹层水套的入口和出口连接，构成温度控制系统。

2.根据权利要求1所述的用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：所述的生物基原料的制备方法：将含有棕榈油的厨余废油回收后，采用高效液相色谱质谱联用技术进行分离，得到1,2,3-丙三醇三十二酸酯

；

将浓硫酸H2SO4按照1:5的摩尔比缓慢加入水中，制备硫酸溶液；在硫酸溶液提供酸性条件下，1,2,3-丙三醇三十二酸酯水解为十二烷酸和丙三醇

，得到生物基原料。

3.根据权利要求2所述的用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：所述的固定化脂肪酶的制备方法：选用通过微生物黑曲霉发酵产生的脂肪酶作为催化酶，再根据脂肪酶在非水相中催化酯合成过程中的特点，对脂肪酶采用载体结合法的固定化方法，得到固定化脂肪酶。

4.根据权利要求3所述的用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：所述的釜式搅拌反应器内的搅拌由磁搅拌系统实现。

5.根据权利要求4所述的用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：所述的釜式搅拌反应器内充满空气。

6.根据权利要求5所述的用于高凝高黏原油输送的生物减阻剂制备方法，其特征在于：所述的釜式搅拌反应器内的搅拌速率为400r/min。

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