一种减阻剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种减阻剂及其制备方法。该减阻剂为含有聚α-烯烃、硅油、隔离剂和表面活性剂的悬浮液，所述的隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒。该制备方法包括：（1）在硅油中对α-烯烃进行配位聚合；（2）先将步骤（1）聚合后的体系与隔离剂混合，然后加入表面活性剂，得到悬浮液；所述的隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒。该减阻剂储存稳定性好、粘度低、流动性好、使用方便，并且兼具减阻和降凝双重功能。该制备方法简单，易于工业应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。该减阻剂为含有聚α-烯烃、硅油、隔离剂和表面活性剂的悬浮液，所述的隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒。该制备方法包括：（1）在硅油中对α-烯烃进行配位聚合；（2）先将步骤（1）聚合后的体系与隔离剂混合，然后加入表面活性剂，得到悬浮液；所述的隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒。该减阻剂储存稳定性好、粘度低、流动性好、使用方便，并且兼具减阻和降凝双重功能。该制备方法简单，易于工业应用。【专利说明】—种减阻剂及其制备方法
本专利技术提供了。
技术介绍
减阻剂是一种降低流体流动阻力的化学剂，对流体管输过程的节能降耗和提高管线输量具有重要意义。对于原油和成品油的输送过程，减阻效果最好的是α -烯烃的均聚物或共聚物，一般在油中加入几ppm到几十ppm的聚α-烯烃，就可以达到很高的减阻效果。用于减阻剂的聚α-烯烃，一般单体含碳数在2~30之间，更佳的碳数范围在8~14之间。分子量是影响聚α -烯烃减阻性能的基本参数，减阻效率开始随分子量的增大而增大，随后达到平衡。早期的聚合方式多采用溶液聚合方法，并直接将溶液聚合的产物应用到输油管道，但由于聚合产物本身粘度大，聚合物的含量较低，因此给运输和使用带来了很大的困难。20世纪90年代中期，发展了本体聚合方法。这种方法大大提高了单体的转化率和聚合物的分子量，减阻剂的性能得到大幅度的提高。本体聚合的一个问题是，由于本体聚合产生的反应热极高，体系粘度极大，所以在实施聚合时必需将聚合反应物分装在相对较小的反应容器中，然后将其置于低温环境下反应，操作过程十分繁琐。本体聚合的另一个问题是，本体聚合得到的是橡胶状减阻剂聚合物固体，必须通过低温粉碎并分散到水或醇-水中，制成浆液才能使用，这一过程称为减阻剂的后处理。后处理过程一般需要加入隔离剂，如 CN1891736A。原油有一定量的石油蜡，这些石油蜡的浓度、结构及分子量都与油源有密切的关系，我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达15%~37%，个别原油蜡含量高达40%以上。在管道输送原油过程中，这些蜡会因冷却而结晶出来，严重影响原油的正常输送。如采用逐站加热工艺对原油进行升温降粘，燃料动力消耗约占输油成本的30%，同时会损失原油中的轻质油分。因此，加入原油降凝剂实现常温输送，对节能降耗意义重大。聚酯降凝剂有三种基本类型，即醋酸乙烯酯类聚合物、丙烯酸烷基酯类聚合物、马来酸酯或富马酸酯类聚合物，在这三种基本类型基础上，又衍生出很多共聚物，如上述单体之间以及他们与乙烯、苯乙烯的共聚物。这些聚酯降凝剂在结构上有很大的共同性，都具有亲油基团(长链烷基)和憎油基团(极性基团)。粘土是一类天然层状硅酸盐矿物，结构片层厚度lnm，长宽(直径)10~lOOnm，属于二维无机纳米材料，典型的代表是蒙阜石族(Smectite Group)粘土，如蒙脱石(Montmorillonite)、锂蒙脱石(Hectorite)、绿脱石(Nontronite)、阜石(Spaonite)等。
技术实现思路
本专利技术提供了，该减阻剂储存稳定性好、粘度低、流动性好、使用方便；该制备方法简单，易于工业应用。一种减阻剂的制备方法，包括:( I)在硅油中对α -烯烃进行配位聚合；(2)先将步骤(1)聚合后的体系与隔离剂混合，然后加入表面活性剂，得到悬浮液；所述隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒，聚酯降凝剂与粘土的质量比为1:0.1~1:10。硅油是液态的聚硅氧烷，一般是线型结构，可以是均聚型的聚硅氧烷，也可以是共聚型的聚硅氧烷。应该理解 到:本专利技术的方法中，硅油主要是作为反应溶剂和分散剂使用的，本领域技术人员可根据基本常识来选择适宜的硅油。较好的硅油是，分子具有一个硅氧链，与链中娃原子相联的基团为氢和Cl~C8烃基中的一种或几种,如可选自二甲基硅油、二乙基硅油、二苯基硅油、氢甲基硅油、氢乙基硅油、氢苯基硅油、甲基苯基硅油和乙基苯基硅油中的一种或几种。硅油在25°C的粘度可以在5厘泊~5000厘泊之间，更佳在10厘泊~2000厘泊之间。所述的α-烯烃单体包括所有可用于减阻剂的α-烯烃单体。优选的情况下，所述α -烯烃单体选自C2-C3tl的直链α -烯烃中的一种或多种；更优选的情况下，所述α -烯烃单体选自C4-C2tl的直链α-烯烃中的一种或多种；进一步优选的情况下,所述α-烯烃单体选自C8-C14的直链α-烯烃中的一种或多种。尽管本专利技术采用了一种新的配位聚合体系(以硅油为溶剂)，但本专利技术人发现，聚合仍可采用已有的配位催化体系，并在已知的聚合条件下完成。配位聚合体系一般采用Ziegler-Natta催化体系，也可以采用较新的单活性中心催化体系，如茂金属催化体系和非茂催化体系。上述三种催化体系，特别是Ziegler-Natta催化体系，现有技术中有众多的描述，本专利技术对此不再赘述。对于配位聚合领域，在淤浆法聚合中控制聚合物粒度是基本的常识，本专利技术对此也不再赘述。本专利技术对聚α-烯烃的粒度没有特别的限制，只要最终能形成比较稳定的悬浮液即可。一般将聚α -烯烃的粒度控制在1000微米以下，控制在500微米以下效果更佳。本专利技术中，硅油与α-烯烃的比例可以在较宽的范围内变化。为了获得更佳的减阻效果，二者的质量比优选为I~20:1，更优选为1.5~10:1。所述的聚酯降凝剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物的烷基醇酯；烷基碳数为12~20。所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的烷基醇酯的数均分子量为3X IO4~9Χ 104。所述粘土优选为蒙脱石族粘土或蒙脱石族粘土为主要成分的粘土，可选自膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、绿脱石和皂石中的一种或几种。所述粘土可以是经过有机铵盐、羧酸、醇或偶联剂改性后的粘土。步骤(2)中，所述隔离剂的加量是步骤(1)中α-烯烃质量的20%~100%，优选30% ~50%ο根据本专利技术，所述隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒，聚酯降凝剂与粘土的质量比为1:0.1~1:10。这种共混物既可以通过商购获得，也可以用文献方法制备，如经熔融共混、固化、粉碎，即可制得所述的复合固体颗粒。本专利技术还提供了一种隔离剂的制备方法，包括:在制备聚酯降凝剂的聚合和/或酯化步骤中加入粘土。一种示例的方法是，将马来酸酐溶于二甲苯中，过滤掉杂质，加入反应瓶中， 再加入苯乙烯和过氧化苯甲酰(BPO)，同时加入硫醇来控制分子量的大小，搅拌下升温到70~110°C，保温反应，在聚合过程中不断有白色细小颗粒沉淀出来，反应进行一段时间后，停止反应，过滤，滤饼于80°C下真空干燥数小时，得白色粉末状苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)。将SMA、蒙脱石与十八醇加入甲苯溶剂中，以对甲苯磺酸为催化剂，进行酯化反应，反应完成后，得粘稠的共聚物甲苯溶液，用过量的甲醇做沉淀剂，得到白色粉末状沉淀物，即为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒。真空干燥后，于室温下粉碎，制成粒度小于150微米的粉末，即可用作隔离剂。所述的表面活性剂可以是非离子、阴离子或两性型表面活性剂，优选阴离子表面活性剂。所述的表面活性剂可选自司班(Span)、吐温(Tween)、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、α -烯基磺酸钠、石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基醇醚硫酸铵和椰子油酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。以硅油和α 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减阻剂的制备方法，包括：（1）在硅油中对α‑烯烃进行配位聚合；（2）将步骤（1）聚合后的体系与隔离剂混合，然后加入表面活性剂，得到悬浮液；所述隔离剂为聚酯降凝剂与粘土的复合固体颗粒，聚酯降凝剂与粘土的质量比为1:0.1～1:10。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楚喜丽，王振宇，侯研博，李峰，谢婧新，沈明欢，谭丽，李本高，荣峻峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11