一种输油管道防结蜡油凝胶涂料及其涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种输油管道防结蜡油凝胶涂料及其涂层的制备方法。通过在输油管道施加油凝胶形成涂层，油凝胶涂层能吸收石油中的小分子组分，在管道内壁形成一层润滑层，从而降低石油中析出的石蜡与管道内壁的黏附力，可以大大减少管道内壁结蜡现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学、化工、材料
，涉及一种输油管道防结蜡涂料及其涂层的制备方法。
技术介绍
原油管道内的石蜡沉积问题一直是原油工业所面临的重要问题之一。在原油的生产和运输过程中，由于温度和压力等外部环境的变化，溶解在原油中的蜡溶解度会降低，从而在原油中析出、沉积在管道内壁，随着壁内蜡层厚度的增加，原油管道的有效流通面积减小，增大运输压力，严重时会阻塞管道，造成蜡卡。我国盛产高含蜡原油，大庆、胜利、任丘和中原油田生产的大部分是高含蜡易凝原油，含蜡量高、粘度大，结蜡问题非常突出，大大增加了我国原油的生产和运输成本。因此有效的防结蜡材料对于提高油田效益，增加能源行业竞争力至关重要。目前所采用的防结蜡措施分为三类，一是增加石蜡在原油中的溶解度，包括用加热、地面管线保温或伴热等，提高原油的温度及向原油中掺轻馏分油或者防蜡剂等方法；二是降低蜡的沉积，包括化学防结蜡剂、磁防蜡、微生物防蜡等方法；第三类是改善设备和管道的内表面特性，包括采用塑料内壁管道或者低表面能涂层等。管线加热的方法容易导致安全事故，而添加剂容易对原油造成化学污染，而且实际应用效果并不理想。因此内涂层的方法日益得到研宄人员的重视，通过降低管壁粗糙度或降低表面能的方法来减少蜡的沉积，但是实际应用效果也是并不理想。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种输油管道防结蜡涂料及其涂层的制备方法。通过在输油管道施加油凝胶形成涂层，油凝胶涂层能吸收石油中的小分子组分，在管道内壁形成一层润滑层，从而降低石油中析出的石蜡与管道内壁的黏附力，可以大大减少管道内壁结蜡现象。本专利技术通过如下技术方案实现: 一种输油管道防结蜡涂层，其成膜物质为交联的硅橡胶，交联的硅橡胶由硅橡胶低聚物或单体在固化成膜过程中发生交联反应形成通过共价键连接的三维网络。在与石油等接触时，这类交联的硅橡胶能吸收石油中的烃类小分子，形成油凝胶。根据本专利技术，所述交联的硅橡胶的交联度为1_99%，优选为5-95%。根据本专利技术，所述交联的硅橡胶可以是由单组分硅橡胶固化得到，也可以是由双组分硅橡胶固化得到。根据本专利技术，所述单组分硅橡胶，包括液体硅橡胶、潜伏型固化剂和催化剂。根据本专利技术，所述液体硅橡胶为带有能够发生交联反应的S1-OH端基的液体硅橡胶。根据本专利技术，所述潜伏型固化剂，其通式为R4-nS1-Yn (n=3或4)，其中R为烷基，Y为可水解基团或者是可热分解基团。根据本专利技术，所述催化剂为本领域的常规催化剂，如辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等。根据本专利技术，所述双组分硅橡胶，包括A组分和B组分。根据本专利技术，所述A组分为液体硅橡胶组分，为带有能够发生交联反应的S1-OH端基的液体硅橡胶。根据本专利技术，所述B组分为固化剂组分，包括催化剂和本领域的常规固化剂，如正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硫磺、砸、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等中的一种或几种，也可以购买市售硅橡胶固化剂直接使用。本专利技术还提供一种输油管道防结蜡涂料及其涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括由上述单组分或双组分硅橡胶直接构成防结蜡涂料。根据本专利技术，所述防结蜡涂料还可以添加本领域的常规添加剂、填料和稀释剂构成。所述添加剂包括颜料、交联剂、耐热添加剂、触变剂、增稠剂、增塑剂、水分清除剂、防霉剂等。所述填料包括白炭黑、碳酸妈、娃藻土、石英粉、云母粉、二氧化钛、二氧化娃、高岭土等。所述稀释剂为聚二甲基硅氧烷。根据本专利技术，所述防结蜡涂料，其中所述单组分或双组分硅橡胶的质量分数为50-100%，优选为60-90% ;所述添加剂的添加量为:颜料0-15% ;交联剂0_3% ;耐热添加剂0-5% ;触变剂0-4% ;增稠剂0-2% ;增塑剂0-5% ;水分清除剂0-5% ;防霉剂0_5%。所述填料的添加量为0-25%。所述稀释剂的添加量为0-50%。本专利技术还提供一种防结蜡涂层及其制备方法，其特征在于，将上述防结蜡涂料涂覆在基材表面，在适当的条件下交联固化成膜获得防结蜡涂层。根据本专利技术，所述涂覆方式包括刷涂、辊涂、刮涂或喷涂等施工方式中的一种或几种。根据本专利技术，所述固化成膜，是指防结蜡涂料在一定温度和一定湿度下干燥交联固化成膜形成涂层。优选地，所述方法包括:将所述防结蜡涂料以刷涂、辊涂、刮涂或喷涂等方式涂覆在基材表面，在一定温度和一定湿度下交联固化成膜，获得防结蜡涂层。根据本专利技术，所述防结蜡涂料及其涂层，可应用于输油管道内壁防止内壁表面结錯O本专利技术的输油管道防结蜡涂料及其涂层，相比其他类似材料具有以下优点: (I)工艺简单:本专利技术所述防结蜡涂料的制备工艺简单易行，如由所述单组分或双组分硅橡胶直接构成防结蜡涂料；所述防结蜡涂料的施工工艺简单，可以通过刷涂、辊涂、刮涂或喷涂的方式涂覆在输油管道表面。(2)易于大面积施工:所述防结蜡涂料可以通过刷涂、辊涂、刮涂或喷涂的方式在输油管道内壁表面进行大面积涂覆施工。(3)防结蜡性能优异:所述防结蜡涂料在基材表面形成涂层，能够有效降低蜡层与基材表面的黏附强度，易于蜡层的自行脱落或者使除蜡更为容易。通过本专利技术的防结蜡涂料涂覆在基材表面形成的防结蜡涂层，其表面蜡层的黏附剪切强度可得降低至6-10kPa。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。需要说明的是，实施例不能作为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术人员理解，任何在本专利技术基础上所作的改进和变化都在本专利技术的保护范围之内。实施例1。(I)单组份防结蜡涂料的制备:在隔绝空气中湿气的条件下，将97份107硅橡胶、2.9份甲基三(异丙烯氧基)硅烷、0.1份二月桂酸二丁基锡在搅拌机中减压下混合均匀，封装入干燥密闭容器中储存，得到单组份防结蜡涂料I。(2 )基材表面预处理。①不锈钢板:彻底清洁不锈钢板表面上的灰尘、污渍、焦油、油迹和其他碎片；用研磨清洗剂或者金属刷清除金属表面的铁锈和水垢；用蘸有丙酮、乙醇的抹布来彻底清洁干净脱脂的表面；将Dow Corningl200底涂剂刷涂到干净干燥的钢板表面，干燥反应至少15分钟。②玻璃:彻底清洁玻璃表面上的灰尘、污渍、焦油、油迹和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布来彻底清洁干净脱脂的表面；将Dow Corningl200底涂剂刷涂到干净干燥的玻璃表面，干燥反应至少15分钟。③陶瓷:彻底清洁陶瓷表面上的灰尘、污渍、焦油、油迹和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布来彻底清洁干净脱脂的表面；将Dow Corningl200底涂剂刷涂到干净干燥的陶瓷表面，干燥反应至少15分钟。(3)防结蜡涂层的制备:将上述防结蜡涂料涂覆在处理过的基材表面，厚度约为I毫米，将基材静置于无尘环境中，室温下潮气固化24小时成膜，得到防结蜡涂层，该涂层在吸收石油中的小分子烃类物质形成油凝胶之后可以有效减小表面的蜡黏附强度。实施例2。(I)单组份防结蜡涂料的制备:在隔绝空气中湿气的条件下，将64.9份106硅橡胶、10份反应型二甲基硅油与当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输油管道防结蜡涂层，其成膜物质为交联的硅橡胶，所述交联的硅橡胶由硅橡胶低聚物或单体在固化成膜过程中发生交联反应形成通过共价键连接的三维网络；通过将硅橡胶进行交联固化，使得这种交联硅橡胶与石油接触时能有效吸收石油中的烃类小分子，最终形成油凝胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江雷，王健君，姚晰，
申请(专利权)人：北京天恒盛通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11