[发明专利]改进含有蜡和其它烃的混合物的流动性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进含有蜡和其它烃的混合物的流动性的方法。

背景技术

烃混合物如原油和一些由原油衍生的燃料油可能含有大量的蜡。 在原油及其馏分中存在的蜡主要由链烷烃组成，但也可能含有一些非 直链烷烃。这种蜡通常溶解于油中，但在某些情况下可能会从这些烃 混合物中沉积出来。当烃混合物冷却时，这种沉积特别容易发生。当 温度足够低时，可以在流体中观察到小的蜡晶体的出现。这些晶体可 以在表面上形成沉积物，并且它们也将明显改变烃流体的流动特性如 粘度。在原油和气体的生产过程中，这种现象引发很大的挑战。沉积 物可能会部分或完全堵塞流动管线，并且当粘度变得过高时，即使没 有或者只有少量沉积物时，液体也可能完全不流动。烃混合物甚至有 可能完全凝固。

有几种方法来防止或减轻蜡导致的流动损害。例子包括为管道保 温或加热，从而保持流体有高的温度；流动管线定期＂除垢＂，其包括 在流动管道内机械刮擦而脱除沉积物的方法。但这种方法不能总是可 行或不能总是在经济上可行。

这就导致了要开发一些当加入到所述烃流体中后会改变蜡的作用 的化合物。有些化合物可能会降低浊点，它们也被称为蜡抑制剂，而 另一些化合物可能会降低倾点，它们也被称为倾点降低剂。

影响蜡沉积和烃流体流动行为的各种化学化合物在现有技术中是 已知的。这些化合物基于具有不同化学组成的聚合物。US-A-3,447,916 描述了基于二酸或二酸酐、单元酸与多元醇或羟胺的带有侧链的直链 聚酯或聚酰胺用作燃料油的倾点降低剂。欧洲专利申请EP-A 448166 描述了包含烯属不饱和化合物如C_18-26正烷基丙烯酸酯的聚合物或这种 丙烯酸酯与乙烯基吡啶的共聚物的聚合物组合物。

对于这些产品的成功应用来说，其它各种性能也是相关的。例如， 输送这些化合物的溶液的粘度。有时这些溶液本身具有相对高的倾点。 当希望使流动改进剂在低温环境中沿管线流动时，这是极不希望的。 在上述专利EP-A 448166中，这一问题变得相关起来，这是因为在该 现有技术的分散体中所使用的聚合物的分子量(Mn)远大于10,000。实 例显示分子量为25,000-76,000。现有技术中通过在另外含有表面活 性剂和多元醇的分散体中加入聚合物或共聚物来解决这一问题。但当 所加的流体与环境接触时，环境特性如毒性和生物可降解性也变得相 关起来。

发明内容

按照本发明，存在一类全新的化合物，其将蜡抑制性能和倾点降 低性能与优于常规已知产品的非常低的粘度、好的环境特性和各种其 它优点组合在一起。

因此本发明提供一种改进含有蜡和其它烃的混合物的流动性的方 法，该方法包括向混合物中加入一定量的树枝状超支化聚酯酰胺。

使用树枝状超支化聚酯酰胺的优点是可以使用分子量相对低的分 子，这意味着这些化合物的倾点将会相对较低。

在烃混合物中溶解沥青质时使用超支化的聚酯酰胺已经在WO-A 02/102928中进行了描述。但沥青质是极性分子，其与其它物质通过 芳族轨道连接聚集在一起。由于蜡主要是不含芳族部分的正链烷烃， 因此令人惊奇的是与在WO-A 02/102928中所描述的那些物质相比，具 有类似骨架的超支化聚酯酰胺对含蜡的烃混合物具有有益的影响。

树枝状化合物从本质上讲是三维的高度支化的低聚物或聚合物分 子，其包含一个核、多个支链代和由端基组成的外表面。支链代由结 构单元组成，其在径向上与核或前一代的结构单元相连，并向外延伸。 结构单元至少具有两个反应性单官能团和/或至少一个单官能团和一 个多官能团。术语多官能可以理解为具有2或更高的官能度。对每一 个官能度来说，可以连接一个新的结构单元，其结果是产生更高的支 化代。对各连续代而言，结构单元可以相同，但它们也可以不同。在 树枝状化合物中存在的特定代的支化度被定义为所存在的支链数与同 一代完全支化的树枝体中可能存在的最大支链数之间的比。术语＂树枝 状化合物的官能端基＂指那些形成部分外表面的反应性基团。根据合成 过程中实施的控制水平，可以在较高或较低规则度下形成支链，并且 表面的支链可能属于不同的代。树枝状化合物在分支结构中可能具有 缺陷，也可能不均匀地支化或具有不完全的支化度，在这种情况下， 据说树枝状化合物同时含有官能团和官能端基。