[發明專利]一種油溶性減阻劑的合成方法

無效

• 申請號: 90103487.8
• 申請日: 1990-07-07
• 公開（公告）號: CN1016064B
• 公開（公告）日: 1992-04-01
• 發明（設計）人: 鄭文;封麟先
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F210/00
• 分類號: C08F210/00;C08F212/08;F17D1/16
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 張法高

本發明屬于一種油溶性減阻劑的合成方法。它是能使原油、成品油在管道輸送時提高流動性的一類添加劑的制造方法，這類添加劑也稱之為油品輸送減阻劑，涉及到C₄-C₂₀α-烯烴單一的或混合的烯烴和苯乙烯的共聚物。

所謂減阻劑是指能減少流體摩阻的添加劑，一般為很高分子量的聚合物，這些聚合物分子在流體中呈舒展狀態，由于它的形變或取向作用，吸收了湍流能量，抑制了橫向流，減少了流動過程中的能量耗散，因而油品在管道輸送時，應用減阻劑能起到增輸節能的顯著效果。

高分子聚合物的減阻現象在40年代已由Toms開始研究，到了60年代世界各國許多研究者提出了各種合成減阻劑的方法，并申請了專利。已經作過試驗的油相減阻劑主要是烴類聚合物，如聚異丁烯、丁烯與異戊乙烯共聚物或其加氫聚合物，乙烯和丙烯共聚物，或它們與其他烯烴的共聚物，丁二烯與異戊二烯或苯乙烯的共聚物，丁烯-1與十二烯-1以及其他α-烯烴的共聚物，辛烯-1和各種其他α烯烴的均聚物或共聚物，以及非烴類聚合物如聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，或其他烯酸酯的均聚物，共聚物。最早應用于原油輸送減阻的油品減阻劑是美國專利3692676（1969.12），它提出的合成方法為烴類溶劑（石腦油等），加入長鏈α-烯烴（碳數為6-20），然后加入烷基鋁（Al（C₂H₅）₂Cl等），TiCl₃在室溫下進行聚合反應制得。這類聚合物可適用于非水的液體，包括油質和石油質的液體的減阻，例如原油及成品油，如煤油、汽油、石腦油、柴油、燃料油、瀝青，以及油包水乳液，水力壓裂液等。

長鏈α-烯烴的減阻效果顯著是由于它有柔順的分子鏈，變形性大，但它的彈性和在溶液中的取向力不甚好，不利于減阻效果的進一步提高。

本發明的目的是提出一種油溶性減阻劑的合成方法。

該減阻劑的合成方法包括：長鏈α-烯烴（碳數為4-20）或烴類溶劑（6-7個碳的烷烴、環烷烴、加氫汽油、抽余油、石油醚），加入長鏈α-烯烴（碳數為4-20），然后加入烷基鋁（Al（C₂H₅）₂Cl、Al（C₂H₅）₃、Al（i-C₄H₉）₃），TiCl₃，最后加入苯乙烯，在常壓和微加壓下和在-10-30℃溫度下進行共聚合反應，生成高分子量的α-烯烴與苯乙烯的共聚物。其特性粘度為8-20，苯乙烯和長鏈α-烯烴的配比為1∶99-80∶20（重量比），其最佳配比為5∶95-20∶80（重量比）。

本減阻劑的最佳加料順序為長鏈α-烯烴或溶劑，長鏈α-烯烴，然后加入助催化劑、主催化劑，經絡合使催化劑懸浮，最后加入苯乙烯。長鏈α-烯烴與苯乙烯的共聚物屬于配位陰離子聚合，可采用溶液聚合或本體聚合，為了獲得高分子量的聚合物，長鏈α-烯烴首先與催化劑進行預絡合。作為配位聚合用的催化劑是Ziegler-Natta催化劑，由二種組分組成，一種是元素周期表中1ⅤB、ⅤB、ⅥB、或Ⅷ族元素的金屬化合物作為主催化劑，另一種是堿金屬，堿土金屬第三主族鋁或稀土金屬的有機化合物作為助催化劑。二種組分按一定比例配合組成了配位絡合催化劑。最常用的是過渡金屬鹵化物和有機鋁化合物，例如TiCl₃，TiCl₄與Al（C₂H₅）₂Cl，Al（C₂H₅）₃、Al（i-C₄H₉）₃的組合。

催化劑濃度和主催化劑與助催化劑的比例影響著分子量和反應速度。當用TiCl₃時，濃度為2-20m mol/l之間，為了獲得高的分子量，最適宜的濃度為2-5mmol/l，助催化劑與主催化劑之比（Al/Ti）可在3-20之間，最適宜的Al/Ti為3-8。

采用溶液聚合時的制備方法，選擇的溶劑為非極性有機溶劑，例如己烷、庚烷、環己烷、石油醚、加氫汽油、抽余油等，或用甲苯、二甲苯等。

這種減阻劑合成的溫度一般在-10-30℃之間，低溫有利于提高分子量，但聚合速度較慢，最好控制在-5-5℃之間，在此溫度下聚合時，反應時間為3-7天，可獲得較高的分子量和較高的轉化率。