[發明專利]一種抗結垢結蠟型聚乙烯母粒及其應用

在審

• 申請號: 202110015519.7
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN114716747A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 孫彬彬;張瑞;宋磊;王華;高宇新;張明強;楊琦;王立娟;王登飛;牛娜;王文燕;任鶴
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L25/14;C08L29/04;C08L27/16;C08K5/098;C08J3/22
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明涉及一種抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，其由原料依次經過干燥、熔融加熱、擠出機擠料加工、切粒和干燥處理制得，所述原料包括聚乙烯、硬脂酸鋅、疏水疏油劑和助劑，各組分的加入量為：聚乙烯30重量份，硬脂酸鋅0.2?1重量份，疏水疏油劑5?10重量份，助劑0.5?2重量份。本發明還涉及所述的抗結垢結蠟型聚乙烯母粒在油田管道上的應用。本發明針對現有的油田金屬管道結垢結蠟情況嚴重，同時存在腐蝕穿透的風險，影響油田正常生產及環境保護等問題進行改進；采用本發明配方制得的聚乙烯母粒以及聚乙烯管材，在使用強度、抗結垢結蠟方面均具有較好的效果，便于油田推廣使用。

技術領域

本發明涉及聚乙烯母粒，尤其涉及一種抗結垢結蠟型聚乙烯母粒及其在油田管道上的應用。

背景技術

近年來，隨著油田介質環境的日益苛刻，含水率、溫度逐步上升，Cl^-、CO₂等腐蝕性介質含量升高，甚至在一些區域的油氣中井中出現了H₂S，給金屬管道的應用帶來了很大的風險。鋼質管道嚴重腐蝕、結垢結蠟或泄露，已經成為制約油田開發的關鍵瓶頸技術之一，泄露事故同時也帶來嚴重的安全和環境隱患，每年堵漏替換管道需花費高額費用。

隨著聚乙烯生產技術不斷進步，聚乙烯管材料已經可以在低于80℃使用環境中長期使用，其材料成本優勢明顯，受到市場的高度關注。

但是，由于原油含水量升高，在溫度變化時易結垢結蠟，加之輸油管道周邊環境復雜、管路較長的特性，運行一段時間后，其內壁會形成垢層和蠟層，導致輸送壓力升高甚至爆管的風險，降低輸油管道的使用壽命。隨著人們節能環保方面意識的加強，輸油管道結垢結蠟現象逐漸引起重視，針對普通塑料管材進行防垢防蠟性能研究，開發出抗結垢結蠟聚乙烯輸油管材正逐漸成為該領域的研究熱點。

CN108440817A發明專利公開了一種疏水疏油聚烯烴材料及其制備方法，①、將氯化亞砜溶于溶劑，加入催化劑，逐滴加入全氟己基乙酸，攪拌減壓蒸餾，獲得全氟己基乙酰氯；②、將納米二氧化硅溶于乙醇水溶液，超聲分散30min；將氨基硅烷偶聯劑逐滴加入上述混合液中，加熱攪拌，得到氨基化納米二氧化硅懸浮液；③、將全氟己基乙酰氯溶于有機溶劑，然后逐步滴加至氨基化納米二氧化硅懸浮液中，攪拌減壓蒸餾，將所得產物真空干燥，球磨并密封即得到納米二氧化硅負載全氟己基乙酰胺；④、將聚烯烴樹脂與納米二氧化硅負載全氟己基乙酰胺經高混機混合均勻后，熔融擠出造粒制備疏水疏油聚烯烴材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，可以用于油田管材，針對現有的油田金屬管道結垢結蠟情況嚴重，同時存在腐蝕穿透的風險，影響油田正常生產及環境保護等問題進行改進；采用本發明配方制得的聚乙烯母粒以及聚乙烯管材，在使用強度、抗結垢結蠟方面均具有較好的效果，便于油田推廣使用，有效防止系統結垢結蠟，提升輸油系統運行效能。

為此，本發明提供一種抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，由原料依次經過干燥、熔融加熱、擠出機擠料加工、切粒和干燥處理制得，所述原料包括聚乙烯、硬脂酸鋅、疏水疏油劑和助劑，各組分的加入量為：

為了提高聚乙烯母粒的疏水疏油性，本發明所述的抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，其中優選的是，所述疏水疏油劑為苯丙乳液。苯丙乳液是苯乙烯-丙烯酸共聚乳液，具有較好的疏水疏油性能。

本發明所述的抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，其中優選的是，所述苯丙乳液為有機硅氟改性苯丙乳液。該有機硅氟改性苯丙乳液具有良好的憎水憎油性能，耐水、耐油、耐熱、耐老化性能良好。

為了能夠保持苯丙乳液的穩定性，本發明所述的抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，其中優選的是，所述疏水疏油劑中還包括1-2重量份的聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的平均分子量大于15萬。該聚乙烯醇作為保護膠體可以提高苯丙乳液的穩定性和耐用性。

為了保證疏水疏油劑的高效性能，本發明所述的抗結垢結蠟型聚乙烯母粒，其中優選的是，所述苯丙乳液與所述聚乙烯醇的重量比為5:1-8:1。