[發(fā)明專(zhuān)利]一種原油納米降黏降凝劑組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610373308.X
• 申請(qǐng)日: 2016-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107448777B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽(yáng)明書(shū);丁艷芬;王峰;陳娟;張世民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F17D1/16
• 分類(lèi)號(hào): F17D1/16;C09K8/58;C09K8/588
• 代理公司: 北京元中知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11223
• 代理人: 另婧

本發(fā)明屬于石油工業(yè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種原油納米降黏降凝劑組合物及其制備方法和應(yīng)用。在有機(jī)降凝劑的塑化溫度之上，將無(wú)機(jī)納米降凝劑、有機(jī)降凝劑、接枝聚合物、偶聯(lián)劑和高分子加工助劑按比例通過(guò)熔融共混均勻混合，然后將混合物造粒，得到固體顆粒狀的原油納米降黏降凝劑組合物。將所述的組合物均勻分散于液體分散介質(zhì)中，再加入到原油中，原油黏度及凝點(diǎn)大幅度降低，且低溫儲(chǔ)存3～6個(gè)月后，凝點(diǎn)、黏度回升幅度低，觸變時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)生膠凝時(shí)模量低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油工業(yè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種原油納米降黏降凝劑組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

原油是由石蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、芳香烴以及輕烴等組成的復(fù)雜混合體系，其中石蠟組分是影響含蠟原油流動(dòng)性的主要因素。在較高溫度下，石蠟溶解在液態(tài)原油中，具有較好的流動(dòng)性；隨著溫度降低，蠟逐漸結(jié)晶析出，蠟晶間通過(guò)交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，原油膠凝而失去流動(dòng)性，給石油的開(kāi)采和輸送帶來(lái)很大困難。傳統(tǒng)上對(duì)這類(lèi)原油均采用逐站加熱輸送，但是這種方法設(shè)備投資較大，燃料和動(dòng)力消耗較高，對(duì)環(huán)境污染大，而且管線有“凝管”的危險(xiǎn)，難以達(dá)到高效安全輸送的目的。向原油中添加化學(xué)降凝劑是實(shí)現(xiàn)原油低溫或常溫輸送的最簡(jiǎn)便和最有效的方法。良好的化學(xué)降凝劑不但可以降低原油的凝點(diǎn)，而且可以降低原油的黏度。其基本降凝機(jī)理是：改變石蠟在原油冷卻過(guò)程中析出的蠟晶形態(tài)，抑制蠟晶在原油中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生降凝降黏效果，改善原油的低溫流動(dòng)性，從而達(dá)到含蠟原油在低溫或常溫下輸送的目的。降凝劑通過(guò)晶核作用、共晶作用和吸附作用實(shí)現(xiàn)降凝目的。

原油降凝劑對(duì)原油具有敏銳的適應(yīng)性，往往一種降凝劑對(duì)某種原油有很好的降凝效果，而對(duì)另一種原油卻效果很差甚至沒(méi)有效果，因此，由于原油的性質(zhì)不同，并非所有的原油經(jīng)加劑處理后都能達(dá)到最佳效果并滿足工業(yè)要求。影響原油降凝劑處理效果的因素有很多，總的來(lái)說(shuō)，可歸納為外在因素和內(nèi)在因素兩個(gè)方面，外在因素主要包括降凝劑的加入量、加劑處理的溫度和工藝，內(nèi)在因素主要包括降凝劑的組成及結(jié)構(gòu)和原油的組成(石蠟、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量及結(jié)構(gòu)，以及石蠟的碳數(shù)分布)。

現(xiàn)有化學(xué)降凝劑是由非(弱)極性烷基基團(tuán)和極性基團(tuán)單元經(jīng)共聚得到的有機(jī)高分子化合物，在本發(fā)明中將它們稱(chēng)為“有機(jī)降凝劑”。最早的有機(jī)降凝劑始于1930年的美國(guó)專(zhuān)利US 1815022，該專(zhuān)利公開(kāi)的氯化石蠟和萘縮合產(chǎn)物(商品名Paraflow)，至今仍在應(yīng)用在潤(rùn)滑油中；1959年的美國(guó)專(zhuān)利US 3048479首次公開(kāi)了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物用作原油降凝劑。后來(lái)的降凝劑大多在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，如改變共聚物成分、引入第三共聚物單元、多組分復(fù)配等等。US 4160459公開(kāi)了一種乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚物原油降凝劑，CN 1074037C(專(zhuān)利號(hào)ZL 96115577.9)公開(kāi)了一種丙烯酸C_16～24酯-醋酸乙烯酯共聚物與表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉復(fù)配的原油降凝劑，CN 1247633C(專(zhuān)利號(hào)ZL 02153773.9)公開(kāi)了一種乙烯-醋酸乙烯-聚醚基乙烯三元共聚物降凝劑，CN 101381640A(申請(qǐng)?zhí)?00810155817.0)公開(kāi)了一種馬來(lái)酸酐-2-甲基丙烯酸酯-羧酸乙烯酯三元無(wú)規(guī)共聚物降凝劑及其與非離子表面活性劑組成的降凝劑組合物，CN 1141372C(專(zhuān)利號(hào)ZL 00135876.6)公開(kāi)了一種由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯-馬來(lái)酸酐-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯聚合物、環(huán)氧樹(shù)脂和聚醚等多種高分子聚合物與有機(jī)溶劑按比例配制的液態(tài)原油降凝劑，使用這些原油降凝劑的確改善了原油的低溫流動(dòng)性，但仍然以下不足，需制成流動(dòng)性制劑，使用有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，成本較高，最重要的是，不能克服有機(jī)降凝劑的固有缺點(diǎn)，如，存在溫度回升惡化區(qū)，靜態(tài)穩(wěn)定的時(shí)效較短，管線中沉積量增加。

納米材料因其特有的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景。在石油行業(yè)中已應(yīng)用納米材料的領(lǐng)域有潤(rùn)滑油、道路瀝青和石油加工過(guò)程中的催化劑以及塑料加工業(yè)，其目的分別是提高潤(rùn)滑油的減磨耐磨性能、道路瀝青高溫穩(wěn)定性能。納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米碳酸鈣、納米滑石粉、納米蒙皂石族黏土在聚合物改性增強(qiáng)中得到廣泛應(yīng)用，也應(yīng)于原油的降黏降凝。