[發明專利]一種減阻劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310017075.6
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103936899A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李峰;謝婧新;王振宇;楚喜麗;譚麗;李本高;榮峻峰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C08F110/00
• 分類號: C08F110/00;C08F110/14;C08F2/06;C08K9/04;C08K3/36;F17D1/17
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技術領域

本發明提供了一種減阻劑及其制備方法。

背景技術

減阻劑是一種降低流體流動阻力的化學劑，對流體管輸過程的節能降耗和提高管線輸量具有重要意義。

對于原油和成品油的輸送過程，減阻效果最好的是α-烯烴的均聚物或共聚物，一般在油中加入幾ppm到幾十ppm的聚α-烯烴，就可以達到很高的減阻效果。用于減阻劑的聚α-烯烴，一般單體含碳數在2～30之間，更佳的碳數范圍在8～14之間。分子量是影響聚α-烯烴減阻性能的基本參數，減阻效率開始隨分子量的增大而增大，隨后達到平衡。

早期的聚合方式多采用溶液聚合方法，并直接將溶液聚合的產物應用到輸油管道，但由于聚合產物本身粘度大，聚合物的含量較低，因此給運輸和使用帶來了很大的困難。

20世紀90年代中期，發展了本體聚合方法。這種方法大大提高了單體的轉化率和聚合物的分子量，減阻劑的性能得到大幅度的提高。本體聚合的一個問題是，由于本體聚合產生的反應熱極高，體系粘度極大，所以在實施聚合時必需將聚合反應物分裝在相對較小的反應容器中，然后將其置于低溫環境下反應，操作過程十分繁瑣。本體聚合的另一個問題是，本體聚合得到的是橡膠狀減阻劑聚合物固體，必須通過低溫粉碎并分散到水或醇-水中，制成漿液才能使用，這一過程稱為減阻劑的后處理。后處理過程一般需要加入隔離劑，如CN1891736A。

二氧化硅的表面有一定數量的羥基，這些硅羥基比醇羥基和酚羥基的酸性更高，使二氧化硅具有較高的極性和親水性。已有眾多對二氧化硅表面進行疏水處理的文獻報道，涉及到的方法很多，其中有工業價值的方法主要是高溫處理以及用醇、酸、有機氯硅烷處理。

發明內容

本發明提供了一種減阻劑及其制備方法，該減阻劑儲存穩定性好、粘度低、流動性好、使用方便；該制備方法簡單，易于工業應用。

一種減阻劑的制備方法，包括：

（1）在硅油中對α-烯烴進行配位聚合；

（2）先將步驟（1）聚合后的體系與隔離劑混合，然后加入表面活性劑，得到懸浮液；所述隔離劑為經過疏水處理的二氧化硅。

硅油是液態的聚硅氧烷，一般是線型結構，可以是均聚型的聚硅氧烷，也可以是共聚型的聚硅氧烷。應該理解到：本發明的方法中，硅油主要是作為反應溶劑和分散劑使用的，本領域技術人員可根據基本常識來選擇適宜的硅油。較好的硅油是，分子具有一個硅氧鏈，與鏈中硅原子相聯的基團為氫和C1～C8烴基中的一種或幾種，如可選自二甲基硅油、二乙基硅油、二苯基硅油、氫甲基硅油、氫乙基硅油、氫苯基硅油、甲基苯基硅油和乙基苯基硅油中的一種或幾種。硅油在25℃的粘度可以在5厘泊～5000厘泊之間，更佳在10厘泊～2000厘泊之間。

所述的α-烯烴單體包括所有可用于減阻劑的α-烯烴單體。優選的情況下，所述α-烯烴單體選自C₂-C₃₀的直鏈α-烯烴中的一種或多種；更優選的情況下，所述α-烯烴單體選自C₄-C₂₀的直鏈α-烯烴中的一種或多種；進一步優選的情況下，所述α-烯烴單體選自C₈-C₁₄的直鏈α-烯烴中的一種或多種。

盡管本發明采用了一種新的配位聚合體系（以硅油為溶劑），但本發明人發現，聚合仍可采用已有的配位催化體系，并在已知的聚合條件下完成。配位聚合體系一般采用Ziegler-Natta催化體系，也可以采用較新的單活性中心催化體系，如茂金屬催化體系和非茂催化體系。上述三種催化體系，特別是Ziegler-Natta催化體系，現有技術中有眾多的描述，本發明對此不再贅述。

對于配位聚合領域，在淤漿法聚合中控制聚合物粒度是基本的常識，本發明對此也不再贅述。本發明對聚α-烯烴的粒度沒有特別是限制，只要最終能形成比較穩定的懸浮液即可。一般將聚α-烯烴的粒度控制在1000微米以下，控制在500微米以下效果更佳。

本發明中，硅油與α-烯烴的比例可以在較寬的范圍內變化。為了獲得更佳的減阻效果，二者的質量比優選為1～20:1，更優選為1.5～10:1。

根據本發明，所述的隔離劑為經過疏水處理的二氧化硅，這種二氧化硅既可以通過商購獲得，也可以通過文獻方法制備。二氧化硅是一種常用的微粉狀無機材料。本發明優選納米級的二氧化硅。