[發明專利]一種納米復合降凝劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810946532.2
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108980622B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 王瑋;楊峰;黃輝榮;甘東英;張曉峰;彭澤恒;宮敬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F17D1/16
• 分類號: F17D1/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;董于虎

本說明書提供了一種納米復合降凝劑及其制備方法和應用，以質量百分比計，制備該納米復合降凝劑的組分包括：0.1wt％?3wt％鈷酸鎳納米顆粒，0.5wt％?15wt％乙烯?醋酸乙烯酯共聚物，其余為可溶解乙烯?醋酸乙烯酯共聚物的有機溶劑。向原油中加入納米復合降凝劑后，相比于現有技術，蠟晶可以更加緊湊的排布方式析出，包裹在網狀結構中的液態油被釋放出來。因此，加入該納米復合降凝劑的含蠟原油，具有凝點降低、黏度降低、低溫流動性提高等宏觀性質的改變。而且，該納米復合降凝劑具有一定磁性，因此，對加有納米復合降凝劑的含蠟原油施加交變磁場可進一步降低含蠟原油的屈服值，大大降低管道停輸再啟動難度，降低原油生產成本。

技術領域

本說明書屬于輸油儲油領域，具體涉及一種納米復合降凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

中國大部分油田生產的原油是含蠟原油。這種原油容易析出石蠟晶體，當溫度進一步降低時，石蠟晶體相互聯結形成三維網狀結構，網狀結構的出現將使原油失去流動性，嚴重時甚至會出現局部堵塞、管道破裂、原油泄漏等嚴重后果，對石油的開采和運輸帶來極大的困難。

添加化學降凝劑是目前最受矚目的改善含蠟油低溫流動性的方法。原油降凝劑主要是由非極性長鏈烷基和極性基團兩部分組成的高分子聚合物，該類聚合物分子能夠通過與石蠟的相互作用來改善原油中蠟晶的形狀和結構，從而宏觀上降低含蠟油的凝點，改善其低溫流動性。但是，該技術仍然存在一定的問題，對于原油管道復雜的熱歷史和剪切歷史，普通降凝劑存在不穩定或失效等問題，同時降凝劑具有對原油的選擇性、存在溫度回升惡化區、導致管道中蠟的沉積量增加等問題。

為解決這些問題，國內外學者將納米材料引入到降凝劑的合成上。隨著納米技術的發展，聚合物/無機納米復合材料和無機納米復合材料已成為降凝劑合成的熱點。通過在聚合物材料中引入無機納米粒子，它們的性能可以大大增強。此外，納米材料由于其獨特的表面效應，量子尺寸效應，小尺寸效應和宏觀量子隧穿效應，具有廣闊的應用前景。

發明內容

本說明書的目的在于提供一種具有良好降凝效果的納米復合降凝劑及其制備方法和應用。

為達到上述目的，一方面，本說明書提供了一種納米復合降凝劑，以質量百分比計，制備該納米復合降凝劑的組分包括：

0.1wt％-3wt％鈷酸鎳納米顆粒，0.5wt％-15wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，其余為可溶解乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的有機溶劑。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述鈷酸鎳納米顆粒的用量為0.5wt％-2wt％。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量為1.5wt％-12wt％。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量是鈷酸鎳納米顆粒用量的3-8倍。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量是鈷酸鎳納米顆粒用量的4-6倍。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述有機溶劑為原油、柴油或汽油。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述鈷酸鎳納米顆粒的粒徑為400-600nm。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，所述鈷酸鎳納米顆粒是通過以下方法制備的：

將一定比例的六水合硝酸鎳、硝酸鈷和烏洛托品溶于水-乙醇的混合溶液中，反應制備鈷酸鎳前驅體；

所述鈷酸鎳前驅體經干燥、煅燒后，制得鈷酸鎳納米顆粒。

在上述納米復合降凝劑中，優選地，制備鈷酸鎳納米顆粒時，六水合硝酸鎳、硝酸鈷和烏洛托品的摩爾比為1:2-4:3-5；進一步優選為1:2:4.4。