CN115960597A - 一种复配型原油降凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种复配型原油降凝剂及其制备方法,属于原油降凝剂技术领域。一种复配型原油降凝剂,按照重量份数计,包括26‑43份改性EVA降凝剂、34‑50份聚酯类降凝剂和8‑28份司班40;所述改性EVA降凝剂是EVA降凝剂经纳米埃洛石改性得到,其分子量为3000‑18000;所述聚酯类降凝剂的分子量为5000‑30000。该复配型原油降凝剂及其制备方法能够显著降低原油凝点,提高原油在低温下的流动性,方便开采和运输,并且添加量少、成本低,具有较高的普遍适用性。
Description
技术领域
本申请涉及一种复配型原油降凝剂及其制备方法,属于原油降凝剂技术领域。
背景技术
原油是由烷烃、环烷烃、芳香烃、沥青质和胶质等组成的混合物。原油中的蜡是烃类混合物,含蜡量高的原油,表现出较高的蜡析出温度,当油温低于析蜡温度时,蜡晶析出,并在油相中形成三维网状结构,导致原油的流动性变差,甚至失去流动性,这就为原油的开采和运输造成了困难。
降凝剂作为一种常用的化学添加剂,广泛的用于原油开采与运输过程中,能够有效提高原油的流动性,降低原油的运输成本和风险。常用的原油降凝剂主要有乙烯-乙酸乙烯类共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和丙烯酸酯类聚合物等类型,这些降凝剂的应用在部分地区已经卓有成效,但我国地形复杂,各地区原油组成存在差异,导致原油对降凝剂具有选择性,单一类型的降凝剂适用性较差,难以达到降凝要求,使得现有原油降凝剂的使用存在一定的局限性,很难实现大规模推广应用。
发明内容
为了解决上述问题,提供了一种复配型原油降凝剂及其制备方法,能够显著降低原油凝点,提高原油在低温下的流动性,方便开采和运输,并且添加量少、成本低,具有较高的普遍适用性。
本发明是通过采用下述技术方案实现的:
根据本申请的一个方面,提供了一种复配型原油降凝剂,按照重量份数计,包括26-43份改性EVA降凝剂、34-50份聚酯类降凝剂和8-28份司班40;
所述改性EVA降凝剂是EVA降凝剂经纳米埃洛石改性得到,其分子量为3000-18000;
所述聚酯类降凝剂的分子量为5000-30000。
可选地,所述改性EVA降凝剂与所述聚酯类降凝剂的重量比为1:(0.9-1.4)。
可选地,所述改性EVA降凝剂的制备方法包括如下步骤:将纳米埃洛石分散于去离子水中,加入十六烷基三甲基氯化铵,并于70-85℃下充分搅拌,随后水洗分离2-4次,取出下层沉淀,干燥、研磨,得到纳米有机埃洛石;然后将EVA溶解于芳香烃类有机溶剂中,加入纳米有机埃洛石,并于75-90℃下充分搅拌,形成均一溶液,经真空烘干至恒重,得到改性EVA降凝剂。
可选地,所述纳米有机埃洛石与EVA的重量比为1:(1.5-3)。
可选地,所述十六烷基三甲基氯化铵的添加量为所述纳米埃洛石重量的2-3倍。
可选地,所述聚酯类降凝剂的制备方法包括如下步骤:将甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯加入到三口烧瓶中,然后加入引发剂和芳香烃类有机溶剂,并于70-90℃恒温条件下搅拌反应3-5h,得到聚酯类降凝剂。
可选地,所述甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯的重量比为(2-4):(0.8-1.2):1。
可选地,所述引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈,其添加量为甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯总重量的0.8-1.2%。
可选地,所述芳香烃类有机溶剂为甲苯、苯或异丙苯。
根据本申请的又一个方面,提供了一种如上述任一所述的复配型原油降凝剂的制备方法,将各组分混合均匀,即得复配型原油降凝剂。
本申请中,“EVA”是指乙烯-醋酸乙烯共聚物。
本申请的有益效果包括但不限于:
1.本申请的复配型原油降凝剂中,改性EVA降凝剂具备高能势垒可有效抑制蜡晶的聚集和凝胶网络的形成,降低含蜡原油的屈服应力和粘度;聚酯类降凝剂的加入使得蜡晶析出,晶体形态发生改变,变得更加的分散;司班40具有较好的油溶性,对原油具有良好的感受性,与改性EVA降凝剂和聚酯类降凝剂产生协同作用,共同促进了原油的低温流动性能。
2.本申请的复配型原油降凝剂中,改性EVA降凝剂结合了EVA优势和纳米埃洛石的优点,不论在机械性,抗剪切性还是热稳定性等方面,都有显著提高;改性EVA降凝剂通过影响蜡晶尺寸,结晶速率和蜡晶生长方向等,使降凝剂的功能性更强,有效抑制蜡晶在油相中形成三维网状结构,延缓低温条件下,油相从溶胶向凝胶状态的转变。
3.本申请的复配型原油降凝剂中,聚酯类降凝剂的加入使得原油的结晶行为发生改变,有效的干扰原油中蜡晶对的形态及生长,原油中晶体由成片的连结变成分散生长,晶体的数目减少,有效的改善了原油的低温流动性。
4.本申请的复配型原油降凝剂的制备方法简单、体系复合性强,有助于使体系的性能稳定,实验操作方便,降凝效果显著,市场应用前景广阔。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用原料或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本申请的一个方面,提供了一种复配型原油降凝剂,按照重量份数计,包括26-43份改性EVA降凝剂、34-50份聚酯类降凝剂和8-28份司班40;
改性EVA降凝剂是EVA降凝剂经纳米埃洛石改性得到,其分子量为3000-18000;
聚酯类降凝剂的分子量为5000-30000。
进一步地,改性EVA降凝剂与聚酯类降凝剂的重量比为1:(0.9-1.4)。
根据本申请的又一个方面,提供了一种复配型原油降凝剂的制备方法,下面通过实施例1-3和对比例1-7的制备方法制得10种复配型原油降凝剂,并对其降凝效果进行考察。
实施例1
一种复配型原油降凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性EVA降凝剂:将纳米埃洛石分散于去离子水中,加入其重量2.5倍的十六烷基三甲基氯化铵,并于80℃下充分搅拌,随后水洗分离3次,取出下层沉淀,干燥、研磨,得到纳米有机埃洛石;然后将EVA溶解于甲苯中,加入纳米有机埃洛石,纳米有机埃洛石与EVA的重量比为1:2.2,并于80℃下充分搅拌,形成均一溶液,经真空烘干至恒重,得到改性EVA降凝剂;
(2)制备聚酯类降凝剂:将重量比为3:1:1的甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯加入到三口烧瓶中,然后加入其总重量1%的偶氮二异丁腈以及甲苯,并于80℃恒温条件下搅拌反应4h,得到聚酯类降凝剂;
(3)取38份改性EVA降凝剂、45份聚酯类降凝剂和16份司班40均匀混合,即得复配型原油降凝剂。
实施例2
一种复配型原油降凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性EVA降凝剂:将纳米埃洛石分散于去离子水中,加入其重量2倍的十六烷基三甲基氯化铵,并于70℃下充分搅拌,随后水洗分离2次,取出下层沉淀,干燥、研磨,得到纳米有机埃洛石;然后将EVA溶解于苯中,加入纳米有机埃洛石,纳米有机埃洛石与EVA的重量比为1:1.5,并于75℃下充分搅拌,形成均一溶液,经真空烘干至恒重,得到改性EVA降凝剂;
(2)制备聚酯类降凝剂:将重量比为2:1.2:1的甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯加入到三口烧瓶中,然后加入其总重量0.8%的偶氮二异庚腈以及苯,并于70℃恒温条件下搅拌反应5h,得到聚酯类降凝剂;
(3)取26份改性EVA降凝剂、34份聚酯类降凝剂和8份司班40均匀混合,即得复配型原油降凝剂。
实施例3
一种复配型原油降凝剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性EVA降凝剂:将纳米埃洛石分散于去离子水中,加入其重量3倍的十六烷基三甲基氯化铵,并于85℃下充分搅拌,随后水洗分离4次,取出下层沉淀,干燥、研磨,得到纳米有机埃洛石;然后将EVA溶解于异丙苯中,加入纳米有机埃洛石,纳米有机埃洛石与EVA的重量比为1:3,并于90℃下充分搅拌,形成均一溶液,经真空烘干至恒重,得到改性EVA降凝剂;
(2)制备聚酯类降凝剂:将重量比为4:0.8:1的甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯加入到三口烧瓶中,然后加入其总重量1.2%的偶氮二异丁腈以及异丙苯,并于90℃恒温条件下搅拌反应3h,得到聚酯类降凝剂;
(3)取43份改性EVA降凝剂、50份聚酯类降凝剂和28份司班40均匀混合,即得复配型原油降凝剂。
对比例1
与实施例1的不同之处在于:未包括步骤(1),将步骤(3)中改性EVA降凝剂替换为EVA降凝剂。
对比例2
与实施例1的不同之处在于:将步骤(1)中的埃洛石替换为膨润土。
对比例3
与实施例1的不同之处在于:将步骤(1)中的十六烷基三甲基氯化铵替换为十八烷基三甲基氯化铵。
对比例4
与实施例1的不同之处在于:将步骤(2)中甲基丙烯酸高碳醇酯替换为马来酸酐高碳醇酯。
对比例5
与实施例1的不同之处在于:将步骤(2)中甲基丙烯酸羟乙酯替换为甲基丙烯酸乙酯。
对比例6
与实施例1的不同之处在于:将步骤(2)中醋酸乙烯酯替换为富马酸二甲酯。
对比例7
与实施例1的不同之处在于:将步骤(3)中司班40替换为吐温-80。
试验例
以胜利油田某区块原油为样本,对上述实施例1-3和对比例1-7中的复配型原油降凝剂的降凝效果进行评价,按照GB/T 26985-2018中的方法进行,每组降凝剂分别在80℃温度下进行凝点测试实验,结果如表1所示。
表1
试验编号 | 加剂浓度/ppm | 加剂后凝点/℃ | 降凝幅度/℃ |
空白 | 0 | 38 | —— |
实施例1 | 1000 | 18 | 20 |
实施例2 | 1000 | 20 | 18 |
实施例3 | 1000 | 19 | 19 |
对比例1 | 1000 | 32 | 6 |
对比例2 | 1000 | 27 | 11 |
对比例3 | 1000 | 24 | 14 |
对比例4 | 1000 | 27 | 11 |
对比例5 | 1000 | 28 | 10 |
对比例6 | 1000 | 26 | 12 |
对比例7 | 1000 | 29 | 9 |
从表1可以看出,实施例1-3提供的复配型原油降凝剂具有很好的协同增效作用,能够显著降低原油凝点,降凝幅度可达18℃以上,优于对比例1-7中降凝剂的降凝效果。
以上所述,仅为本申请的实施例而已,本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制,而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想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保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复配型原油降凝剂,其特征在于,按照重量份数计,包括26-43份改性EVA降凝剂、34-50份聚酯类降凝剂和8-28份司班40;
所述改性EVA降凝剂是EVA降凝剂经纳米埃洛石改性得到,其分子量为3000-18000;
所述聚酯类降凝剂的分子量为5000-30000。
2.根据权利要求1所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述改性EVA降凝剂与所述聚酯类降凝剂的重量比为1:(0.9-1.4)。
3.根据权利要求1所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述改性EVA降凝剂的制备方法包括如下步骤:将纳米埃洛石分散于去离子水中,加入十六烷基三甲基氯化铵,并于70-85℃下充分搅拌,随后水洗分离2-4次,取出下层沉淀,干燥、研磨,得到纳米有机埃洛石;然后将EVA溶解于芳香烃类有机溶剂中,加入纳米有机埃洛石,并于75-90℃下充分搅拌,形成均一溶液,经真空烘干至恒重,得到改性EVA降凝剂。
4.根据权利要求3所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述纳米有机埃洛石与EVA的重量比为1:(1.5-3)。
5.根据权利要求3所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述十六烷基三甲基氯化铵的添加量为所述纳米埃洛石重量的2-3倍。
6.根据权利要求1所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述聚酯类降凝剂的制备方法包括如下步骤:将甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯加入到三口烧瓶中,然后加入引发剂和芳香烃类有机溶剂,并于70-90℃恒温条件下搅拌反应3-5h,得到聚酯类降凝剂。
7.根据权利要求6所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯的重量比为(2-4):(0.8-1.2):1。
8.根据权利要求6所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈,其添加量为甲基丙烯酸高碳醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯和醋酸乙烯酯总重量的0.8-1.2%。
9.根据权利要求3或6所述的复配型原油降凝剂,其特征在于,所述芳香烃类有机溶剂为甲苯、苯或异丙苯。
10.一种如权利要求1-8任一所述的复配型原油降凝剂的制备方法,其特征在于,将各组分混合均匀,即得复配型原油降凝剂。
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