[发明专利]一种减阻组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减阻组合物及其制备方法。

背景技术

油溶性的聚α-烯烃被广泛应用于管道输送油品的减阻剂。油溶性减阻剂是一种应用于原油和成品油管道输送的聚合物化学添加剂，将所述油溶性减阻剂溶解在油品中可以在输量不变的情况下，大幅降低流体的沿程摩擦阻力损失，降低管道运行的压力；并可以在管线运行压力不变的情况下，提高管线的输送量。使用减阻剂无需增加管线的固定设备，是一种方便、经济的调节管道输送量的方法。自1979年美国康诺克公司生产的减阻剂首次应用于阿拉斯加原油管道取得成功以来，主要发展了两种获得聚α烯烃减阻剂的方法，即溶液聚合和本体聚合。

最初，减阻剂是通过溶液聚合的方法制备得到的。溶液聚合是指将α-烯烃单体和催化剂溶于溶剂中进行聚合，且生成的聚α-烯烃溶于溶剂而形成高分子溶液。由于采用该方法生产的聚α-烯烃的单体转化率低，聚合物分子量以及其在聚合物中的含量很低，而导致减阻剂的减阻效果相对较差。同时，溶液聚合的产物粘度极高，因此给减阻剂的注入带来很大困难。

90年代后发展了采用本体聚合获得聚α-烯烃的方法。本体聚合不加入其它介质，只是在催化剂的引发下使单体进行聚合。该方法大大提高了聚合产物的转化率和聚合物的分子量。但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。此外，由于本体聚合产物为粘弹性固体物质，要将其注入管道，必须将得到的聚α-烯烃进行处理使其变成流体状态。处理方法通常包括以下两个步骤：首先将固体状态的聚α-烯烃在超低温条件下粉碎成一定细度的粉末(为防止粉碎后的聚合物又重新凝聚在一起，需要加入适量的分散剂，所述分散剂可以包括：硬脂酸钙、氧化铝、黏土、磷酸钙、硬脂酸锌、石墨和各种硬脂酸酰胺类等)，一般不小于100目。分散剂本身对减阻效果并无促进作用，因此，在保持聚合物粉末不凝聚的前提下，应尽量少加，然后通过各种化学添加剂使其悬浮于醇的水溶液中，形成淤浆状流体，整个过程繁琐而复杂，且生产成本极高，同时会造成严重环境污染。另外，由此获得的淤浆状减阻剂产品的静置稳定性较差，聚α-烯烃很容易从醇的水溶液中相分离出来，因此，必需通过适当搅拌后才能使用。

CN1530377A公开了一种聚α-烯烃减阻剂的制备方法，该方法包括先将聚合单体加入到反应器中，在隔绝空气和有搅拌情况下添加催化剂，在反应开始的20小时内缓慢加入油溶性而α-烯烃聚合物不溶于其中的聚酯、聚醚或酯醚共聚物类反应基液，并在-50℃至20℃下反应3-10天。采用该方法制备的聚α-烯烃聚合物减阻剂浆液粘度较低，减阻效果好，静置稳定性好，无需搅拌就可直接用于输油生产。

CN1536009A公开了一种α-烯烃减阻聚合物悬浮液及其制备方法，所述α-烯烃减阻聚合物悬浮液由α-烯烃聚合物和悬浮基液混合而成，该悬浮液基液是油溶性而α-烯烃聚合物不溶于其中的聚硅树脂、有机硅树脂、有机硅改性树脂、改性非离子性硅酮、高分子羧酸、高分子羧酸与硅酮混合物、电中性聚羧酸胺盐、聚酯、电中性聚酰胺聚酯混合物、聚醚以及聚醚改性硅酮中的一种或几种的复配液。所述制备方法包括将α-烯烃减阻聚合物小块与油溶性而α-烯烃不溶于其中的悬浮基液按重量比1∶1-1∶4混合(基液占50-75重量％)，送入胶体磨研磨，直至达到2-50微米的加工细度。该减阻聚合物悬浮液的静置稳定性好，并可应用于成品油管道。此方法需将本体聚合物小块送入胶体磨研磨，需特殊的加工设备，工艺较复杂。

CN101560301A公开了一种输油管道减阻聚合物悬浮液的乳化方法。它是按在总重量为100中，α-烯烃-苯乙烯共聚物占20-40％，包覆剂(饱和脂肪酸包覆剂)占0.04-6％，乳化剂(吐温、盘司、十八醇)占0.02-4％，醇基体系占50-80％，冷冻剂(液氮、液氦、液氩)适量的成分配比，先将α-烯烃-苯乙烯共聚物与包覆剂和冷冻剂混合，在低于聚合物颗粒玻璃化转变温度下研磨聚合物；再将按比例量的一种或几种乳化剂在高温下、在醇基体系中进行乳化；待乳化后体系温度降到常温时，在搅拌的情况下，按一定比例加入事先粉碎好的共聚物颗粒，搅拌，形成稳定的减阻悬浮液。该方法得到的减阻聚合物的固含量较高、粘度低。此方法需将本体聚合的产物，在低于其玻璃化转变温度进行研磨或粉碎，再制备稳定的减阻聚合物浆液。制作工艺复杂，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的减阻组合物及其制备方法，本发明提供的减阻组合物可以很好地用于输油管道的减阻。