[發(fā)明專利]一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310684047.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104710560A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李錦昕;李興濤;尹國棟;禹勝陽;張海潮;趙鳳英;黨亞紅;張聰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣管道局
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F232/08;F17D1/17
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑。涉及一般化學(xué)方法、高分子聚合物的制備和原油管道輸送技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

原油流降凝劑在近幾十年的發(fā)展中，其種類不斷增加，但都以分子量在幾千到3～5萬的高分子聚合物為主，以烯烴、丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯、苯乙烯、馬來酸酐（順丁烯二酸）、丙烯酰胺、丙烯腈等單體進行聚合反應(yīng)。主要有：中科院蘭化所的油溶性降凝劑，主要由聚異丁烯、氫化聚異戊二烯、乙烯丙烯嵌段共聚物等高聚物組成。天津師范大學(xué)的一種用丙烯酸高碳醇酯和其他共聚物合成的原油降凝劑。中國石油管道科技研究中心為蘇丹油田管輸原油研制的降凝劑含丙烯酸高碳醇酯和乙烯等。天津師大與大港油田聯(lián)合研制的對大港原油有高效降凝作用的降凝劑是以丙烯酸高碳醇酯和順丁烯二酸酐等組成。中國石油天然氣公司的一項降凝劑專利系由乙烯共聚物和丙烯酸高碳醇酯等復(fù)配的特種溶劑配制而成。中石油西氣東輸上海分部與中石油管道科研中心的一種特殊支鏈聚丙烯酸高碳醇酯的合成及降凝性能研究。天津師大用合成的丙烯酸高碳醇酯與順丁烯二酸酐、苯乙烯進行了三元共聚的降凝劑研究實驗。中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點實驗室與勝利油田對原油降凝劑乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的制備研究。天津科技大學(xué)通過調(diào)節(jié)高碳醇的鏈長可使降凝劑能更好地適于不同組成原油的研究。上海工程大學(xué)通過對丙烯酸高碳酯與醋酸乙烯酯等共聚后進行不同系列胺解得到一系列新型高蠟原油降凝劑的研究。遼寧師范大學(xué)以甲基丙烯酸高碳酯苯乙烯、順丁烯二酸酐等為原料的高凝點原油降凝劑的研制。湖北大學(xué)與仙桃市九院聯(lián)合研制的一種由單體丙烯酸高碳醇酯等四元共聚物的原油降凝劑。吉林化工學(xué)院研制的以高活性聚異丁烯為主要原料的原油降凝劑。中國石油管道科技研究中心關(guān)于國內(nèi)外原油降凝劑降凝作用的機理研究。德國德士古公司的一種熱裂解的非晶乙烯-丙烯-非共軛二烯三元共聚物降凝劑的專利技術(shù)。德士古公司申請包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的降凝添加劑作為礦物油降凝劑的專利。德國赫斯特公司的一種用高烷基（甲基）丙烯酸酯和乙烯基單體-乙醚，二酯，嘧啶或氨基Gp.的共聚物作為原油降凝劑。法國石油與天然氣公司的一種聚丙烯型降凝劑在原油中的效果研究。巴西石油公司研究中心和里約熱內(nèi)盧大學(xué)研制的采用乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）作為巴西原油的蠟抑制劑。法國碳化和石油活性炭公司研發(fā)的一種用于降低原油凝點和抑制石蠟沉積的穩(wěn)定乳液，乳液中的成分以烯烴共聚物/聚丙烯為基礎(chǔ)。印度普納市化學(xué)工程與自然科學(xué)實驗室在氫化雙環(huán)戊二烯存在下，進行的關(guān)于聚丙烯的相溶性、形態(tài)、結(jié)晶、和動態(tài)力學(xué)性能的研究。美國亞什蘭石油公司的一種采用四氫雙環(huán)戊二烯和低碳烴降低閃點的高密度液態(tài)烴燃料等。上面提到的雙環(huán)戊二烯不是應(yīng)用在原油降凝劑中。

上述降凝劑的主鏈是烷烴，不能與原油中含有特殊的芳香烴和其他環(huán)狀化學(xué)物有效作用。本專利通過研究反引發(fā)劑、催化劑和反應(yīng)溫度對聚合物的影響，合成雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物。通過反應(yīng)量熱器研究反應(yīng)過程中的放熱速率和轉(zhuǎn)化率，實現(xiàn)產(chǎn)品的中試和工業(yè)化生產(chǎn)。通過現(xiàn)場試驗，將本專利研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用到乍得的原油管道輸送，實現(xiàn)乍得原油管道常溫、高效和安全的輸送。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對原油降凝和降粘更好的雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑。該高分子聚合物在主鏈中含有5元環(huán)，可以充分地與原油中的膠質(zhì)中芳香環(huán)和其它環(huán)狀化學(xué)物作用，提高含膠質(zhì)對原油蠟晶的改性效果。

本發(fā)明是由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物和有機溶劑組成，在總重量為100%中各組分的比例為：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物型原油降凝劑3%～25%、有機溶劑75%～97%。

其中：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物是由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯和丙烯酸二十二酯的單酯或混合酯，用偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑進行自由基聚合，雙環(huán)戊二烯與丙烯酸酯的摩爾比為1:10、3:10、1:2和1:1。丙烯酸酯為單醇（C18醇、C20醇、C22醇）或混合醇，混合醇比為C18醇：C20醇：C22醇摩爾比為1:1:1；1:2:1、2:2:1、3:2:1。聚合物的重均分子量Mw為1*10⁴～80*10⁴。

首先制備丙烯酸高碳醇酯：