[發明專利]一種油溶性減阻劑的制備方法

無效

• 申請號: 201110290842.1
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102408506A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李建生;何北菁;呂英芳;劉炳光;李霞;孫寶豐;王少杰;齊國鵬;蘇超;李世梅;崔淏
• 申請（專利權）人: 天津市職業大學
• 主分類號: C08F210/14
• 分類號: C08F210/14;C08F2/02;C08J3/05;F17D1/17
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技術領域

本發明涉及一種油溶性減阻劑的制備方法，特別是一種共聚合成分子量高，容易低溫粉碎，溶解速度快，減阻率高的聚合物減阻劑的制備方法。

背景技術

減阻劑是一種廣泛用于原油、成品油管道輸送的化學添加劑，微量加入湍流態流動的流體中就能大大降低管路系統的摩擦阻力，迅速而經濟地擴大管道流通能力和降低輸送能耗，提高管道運行的安全系數，加入減阻劑可使管道輸送量超過設計輸送量的30％-50％。減阻劑具有廣闊的市場應用前景和巨大的商業價值。近年來國內外減阻劑的市場發展很快，已應用于海上和陸地幾百條輸油管道，不僅大大提高增輸能力，而且經濟效益十分可觀。我國對進口原油的依存度已超過50％，進口原油管道輸送需要大量油溶性聚合物減阻劑，需要不斷改進聚合物減阻劑技術、擴大減阻劑生產規模和降低減阻劑生產成本。

減阻劑通常是由高分子聚合物組成，已發現的減阻效果顯著的化合物主要是分子量在300萬-3000萬的長鏈α-烯烴(C₆-C₁₄)聚合物。國內外參與減阻劑研究開發的公司近十家，由于減阻聚合物的生產需要在無水、無氧和低溫條件下進行，能夠工業化生產的公司約五家，其中美國CONOCO(康諾科)公司的產品代表世界減阻劑生產工藝的發展方向。

1979年美國Conoco公司生產的第一代溶掖聚合法減阻劑產品(CDR101)工業化應用。1981年Conoco公司第二代減阻劑產品(CDR102)性能比過去提高近十倍。1994年Conoco公司的第三代原油減阻劑產品(LP)工業化應用，它采用本體聚合法得到，然后低溫粉碎成0.5mm的微粒，再加入分散劑和穩定劑制成低粘度懸浮液，使用更為方便，已成為目前市場主流產品。

國內最早專業從事減阻劑研究開發的單位是浙江大學，2000年國內減阻劑開發工作取得突破性進展，中國石油天然氣股份公司研制的管道輸油用EP系列國產減阻劑成功轉化為生產力，中國專利CN1600795(2005-03-30)中公開了其減阻聚合物的制備方法及裝置。中海油天津化工研究設計院完成了油溶性減阻劑生產和應用中試，在中國專利CN101386654(2009-03-18)中公開了其開發的新型催化劑，在中國專利CN101386665(2009-03-18)中公開了一種油溶減阻粉劑的制備方法。中國石油化工集團洛陽石油化工工程公司進行了油溶性減阻劑中試，在中國專利CN101037507(2007-09-19)中公開了一種多功能減阻聚合物懸浮液的制備方法。

試驗證明長鏈α-烯烴聚合物分子量越大，支鏈越少，可溶性越好，其減阻效率也越高。減阻率還受流體的流速影響，在流體未達到湍流時，沒有明顯的減阻現象，隨著流體速度的增加達到湍流狀態，減阻作用才開始顯現。超高分子量聚合物具有較好的減阻性能，但分子量越大抗剪切性能越差，單體分子量越大，聚合物溶解性能越差。

現有減阻劑市場價格較高，主要原因是低轉化率或低分子量的長鏈α-烯烴減阻聚合物的脆化溫度很低，后處理過程中低溫粉碎成本過高，而聚合物單體分子量過高時，減阻聚合物溶解性又變差，使減阻率降低。采用不同鏈長的烯烴共聚能夠合成分子量高，容易低溫粉碎，溶解速度快和減阻率高的減阻聚合物，共聚合成是未來技術改進方向。

發明內容

本發明的目的是克服現有長鏈α-烯烴減阻聚合物的脆化溫度很低，后處理過程中低溫粉碎成本過高的問題，提供一種采用不同鏈長的烯烴共聚合成分子量高，容易低溫粉碎，溶解速度快和減阻率高的減阻聚合物的制備方法。

本發明采取的技術方案是將碳數為6-14的α-烯烴混合物經過蒸餾、吸附等預處理過程得到高純度原料，加入Ziegler-Natta催化劑進行預聚合，預聚合至溶液粘度達到催化劑不再下沉后，在-10℃-15℃低溫下進行聚合反應一天，然后將其取出，在常溫下反應一周，直到單體轉化率達到95％時聚合完成。向減阻聚合物中加入分散劑等助劑，低溫粉碎使其粒度小于120目，減阻性能評價合格后與溶劑混合制成不同規格的減阻劑產品，具體操作步驟如下：

(1)α-烯烴脫水

原料α-烯烴中加入2％經過烘干的分子篩13X放置一夜脫水后，使水分小于150ppm，必要時采用加入少量金屬鈉片脫水。

(2)α-烯烴蒸餾

將經過分子篩脫水的原料清液進行蒸餾得到透明α-烯烴原料用于合成，放在冰箱中冷卻至-10--5℃，然后以體積比辛烯∶十二烯＝1∶1-4的比例分裝在聚合瓶中備用。

(3)聚合