本发明专利技术是一种原油降粘降凝组合物，涉及有机化学、石油工业及管道系统技术领域。它由黏土、有机降凝剂、分散介质组成，黏土和有机降凝剂的重量比为1∶0到1∶5，分散介质占总重量比的1％～99％。所述的黏土包括蒙脱石、锂蒙脱石、绿脱石或皂石，是未经改性的无机黏土，或是经过有机改性得到的有机黏土。经过有机改性得到的有机黏土是无机黏土经过有机阳离子改性得到的有机黏土，或是经过有机阳离子改性和经过硅烷偶联剂处理的有机黏土。所述的有机降凝剂为普通有机降凝剂。采用本原油降粘降凝组合物后，原油粘度下降，在剪切场下粘度有进一步下降的趋势，具有良好的低温流动性和时效性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种原油降粘降凝组合物，涉及有机化学、石油工业及管道系统技术领 域。
技术介绍
原油是一种含有石蜡的多组分的复杂烃类混合物，并且还含有一定量的胶质和浙 青质。石蜡易溶解于原油中，在温度降低时会从原油中析出，形成蜡晶；且随着温度下降，蜡 晶增多，形成三维网状结构，使原油失去流动性，给石油的开采和输送带来很大困难。而随 着原油开采及运输量的不断增加，低蜡原油比重下降，高蜡原油比重增加。这类原油的特点 是凝点高，低温时表观黏度大、流动性差、管输困难。传统上对这类高凝原油均采用逐站加 热输送，但是这种方法加热站的投资较大，燃料和动力消耗较高，加热自耗燃料原油达输送 原油量的0.6%以上；而管道一旦因某种原因而无法正常为原油补充热能，管线有“凝管” 的危险，难以达到高效安全输送的目的。乳液技术是针对高凝原油输送的解决方案之一，需要使用以表面活性剂为核心的 乳化剂组合物。例如，CN 1091133C(专利号ZL 97105954. 3)公开了一种由十二烷基苯磺酸 钠、烷基酚聚氧乙烯醚、油酸钠和碱构成的组合物，CN 1073139C(专利号ZL 98120311.6) 公开了一种由木质素、脂肪醇聚环氧乙烷醚硫酸酯、聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和氢氧化钠构 成的组合物，CN 1233783C(专利号ZL 02159001. X)公开了一种包含羧基化聚醚、碳酸钠、 烷基磺酸钠和阳离子聚电解质PF-C的组合物。将这些乳化剂组合物与原油和水按一定比 例混合制成水包油乳液后再进行管线输送，但是这些水包油乳液中水分含量很高，会降低 管线输送效率，且存在乳液的破乳、脱水问题，整体运行成本较高。从降低输送能耗和成本来看，向原油中添加化学降凝剂是实现原油常温输送的最 简便和最有效的方法。良好的化学降凝剂不但可以降低原油的凝点，而且可以降低原油的 黏度。其基本降凝机理是改变石蜡在原油冷却过程中析出的蜡晶形态，抑制蜡晶在原油中 形成三维网状结构，产生降凝降黏效果，改善原油的低温流动性，从而达到含蜡原油在常温 下输送的目的。降凝剂通过晶核作用、共晶作用和吸附作用实现降凝目的。现有化学降凝剂是由非(弱)极性烷基基团和极性基团两类不同极性单元的有 机高分子化合物，为了和本专利技术基于无机纳米粒子的降凝剂区别，在本专利技术中将它们称为 “有机降凝剂”。最早的有机降凝剂可以追溯到1930年的美国专利US 1815022公开的氯 化石蜡和萘缩合产物(商品名Paraflow)，至今仍在应用在润滑油中；1942年美国专利US 2303823中描述的降凝剂则是一种未标明具体成分的树脂细小颗粒；1959年的美国专利US 3048479首次公开了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物用作原油降凝剂。后来的降凝剂大多在此 基础上进行改进，如改变共聚物成分、引入第三共聚物单元、多组分复配等等。US 4160459 公开了一种乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚物原油降凝剂，CN 1074037C(专利号ZL 96115577. 9)公开了一种丙烯酸C16-M酯-醋酸乙烯酯共聚物与表面活性剂十二烷基苯 磺酸钠复配的原油降凝剂，CN 1M7633C(专利号ZL 02153773. 9)公开了一种乙烯-醋酸乙烯-聚醚基乙烯三元共聚物降凝剂，CN 101381640A(申请号200810155817.0)公开了一 种马来酸酐-2-甲基丙烯酸酯-羧酸乙烯酯三元无规共聚物降凝剂及其与非离子表面活 性剂组成的降凝剂组合物，CN 1141372C(专利号ZL 00135876. 6)公开了一种由乙烯-醋 酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯-马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯聚合 物、环氧树脂和聚醚等多种高分子聚合物与有机溶剂按比例配制的液态原油降凝剂，CN 101100599A(申请号200610090684.4)公开了一种由惰性流体物质、分散剂、聚合物降凝剂 (或进一步包括增稠剂、稳定剂)配混而成的油溶性降凝剂悬浮液。使用这些原油降凝剂的 确改善了原油的低温流动性，但仍然存在一些不足1、添加降凝剂后，含蜡原油温度回升对低温流变性影响较大，存在温度回升恶化 区；2、降凝剂的抗剪切性问题在原油的长距离输送过程中，经历多个中间站输油泵 短时间的强烈剪切和管流长时间的中低速剪切后，降凝剂的效果下降，导致原油的凝点和 黏度上升，难以完全满足管线安全运行条件；3、经过降凝剂处理后，含蜡原油的静态稳定的时效较短，稍长时间的静态贮存后 流动性恶化；4、降凝剂的加入导致管线中沉积量增加，增加输送阻力并降低有效管径。黏土是 一类天然层状硅酸盐矿物，结构片层厚度约lnm，长宽(直径)IO1 102nm，属于二维无机纳 米材料。其中有一类膨胀性黏土，具有很强的吸水膨胀性，低浓度下在水中可以解离出独立 游离的纳米片层。膨胀性黏土的典型代表是蒙皂石族(Smectite Group)黏土，包括蒙脱石 (Montmorillonite)、锂蒙脱石(Hectorite)、绿脱石(Nontronite)、皂石(Saponite)等，近 来还有一些合成产品，其中蒙脱石是膨润土(Bentonite)的有效成分。蒙皂石族黏土对极 性有机分子有很强的吸附能力，其片层间的大量水合金属阳离子(Na+、Ca2+等)可以被其他 阳离子(包括无机阳离子和有机阳离子)置换，片层边缘的羟基(较少)也有一定的化学 反应活性；因此可以通过吸附、阳离子交换或与反应性羟基的化学反应对蒙皂石黏土进行 修饰改性，形成改性黏土产品。蒙皂石族黏土及其改性产品广泛用于各行各业，主要包括石 油开采、油漆涂料、吸附剂、化妆品等。最近20余年，蒙皂石族黏土还被用于高分子材料的 改性，可以得到高分子-黏土纳米复合材料，材料的力学性能、耐热性、阻隔性、阻燃性都有 不同程度的改善。有趣的是，对于结晶性高分子材料，由于黏土纳米片层的存在，高分子的 结晶行为往往与高分子本体有很大的差异，具体表现是结晶尺寸减小，结晶速率改变，甚 至会发生晶型变异。此外，高分子-黏土纳米复合材料还具有“剪切变稀”的流变行为，即 在高剪切速率下，纳米复合材料熔体的黏度有所下降。然而到目前为止，尚没有将黏土用于 原油降凝剂的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于专利技术一种具有更好的降凝降粘效果和低温长时稳定效果的原 油降粘降凝组合物。本专利技术由黏土、有机降凝剂、分散介质组成，黏土和有机降凝剂的重量比例为 1 O到1 5，分散介质占总重量比的1^-99 ^其中本专利技术所述的黏土选自蒙皂石族黏土，具体包括蒙脱石、锂蒙脱石、绿脱石和皂 石，其中蒙脱石是膨润土矿物的有效其中蒙脱石是膨润土矿物的有效成分，来源广泛，原料 易得，价格低廉，因此本专利技术优选蒙脱石；所述的蒙皂石族黏土是未经改性的无机黏土，或是经过有机物质改性的有机黏 土；所述的未经改性的无机黏土，是钠基黏土或钠钙基黏土 ；所谓钠基和钠钙基是指 黏土片层间可交换水合阳离子的种类钠基黏土中可交换阳离子基本上是Na+ ；而钠钙基黏 土中可交换阳离子主要是Na+，同时还有相对少量的Ca2+ ；上述无机黏土比较容易分散成黏 土片层纳米粒子；至于钙钠基黏土、钙基黏土或其他类型的无机黏土，分散性相对较差，使 用前应当转化成钠基黏土；所述的有机黏土，是无机黏土经过有机本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于降黏降凝的原油降粘降凝组合物，其特征是它由黏土、有机降凝剂、分散介质组成，黏土和有机降凝剂的重量比为１∶０到１∶５，分散介质占总重量比的１％～９９％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张冬敏，阳明书，张立新，丁艳芬，姜保良，王峰，李莉，张世民，胡森，苗青，支树洁，霍连峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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