[发明专利]稠油纳米降粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稠油纳米降粘剂的设计及其制备方法，属于高分子纳米材料制备技术领域。 

背景技术

随着石油资源的日益匮乏，储量丰富的稠油引起了人们的普遍关注。我国稠油资源分丰富，约有2.5×10¹⁰吨，占石油总资源的28%。但是由于稠油中含有大量的石蜡、胶质和沥青质，导致其具有高粘度、流动性差等显著特点，给开采和运输带来了相当大的难度，降低稠油粘度、改善稠油流动性是解决稠油开采、集输和炼制问题的关键。 

目前，国内外应用或正在研究的稠油降粘法主要有加热降粘、掺稀油降粘、乳化降粘及添加油溶性降粘剂降粘等，这些方法中，油溶性降粘剂以其加量少、工艺简单、后续处理容易等优点被认为是一种比较有前途的稠油降粘方法。由于纳米材料具有小尺寸、比表面积大、吸附性好的特点，因此纳米材料被不断的应用于石油的降粘剂中。但是到现在为止，三元纳米聚（二乙烯基苯-丙烯酰胺-丙烯酸高碳酯）降粘剂还没有被报道。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种稠油纳米降粘剂及其制备方法。 

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案： 

一种稠油纳米降粘剂的制备方法，它包括以下步骤： 

（1）称取二乙烯基苯、丙烯酰胺、丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸高碳酯，加入到溶剂中，然后通入氮气，加入0.1-3克引发剂，冷凝回流，在60-100℃温度下反应1-6小时；所述二乙烯基苯、丙烯酰胺、丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸高碳酯的摩尔比为（1-6）:(1-6)：（1-6）；所述丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸高碳酯与溶剂的优选体积比为1:(5-50)； 

（2）将步骤（1）最终得到的反应液过滤，固体用去离子水冲洗，然后在60-80℃真空干燥得到稠油纳米降粘剂粉末。 

一种稠油纳米降粘剂为三元纳米聚（二乙烯基苯-丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸高碳酯）降粘剂，其结构式为： 

其中，x≥9。 

所述步骤（1）中二乙烯基苯、丙烯酸甲酯和丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸高碳酯的摩尔比为（1-3）:(1-2)：（1-6）。 

所述步骤（1）中所述溶剂的体积为50-500毫升。 

所述步骤（1）中丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸高碳酯的“高碳酯(高碳醇酯)”中的碳原子数大于等于10。优选的，丙烯酸高碳酯为丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯、丙烯酸二十二酯、丙烯酸二十四酯、或丙烯酸二十六酯；所述甲基丙烯酸高碳酯为甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸二十酯、甲基丙烯酸二十二酯、甲基丙烯酸二十四酯、或甲基丙烯酸二十六酯。 

所述步骤（1）中溶剂为乙腈、乙醇或丙酮。 

所述步骤（1）所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁腈。 

所述步骤（2）中过滤通过布氏漏斗抽滤。 

所述步骤（2）中60-80℃真空干燥时间为12-24小时。 

所述步骤（2）中用去离子水冲洗4-5次 

本发明还提供上述制备方法制备的稠油纳米降粘剂。 

产物的形貌以及产物在稠油中的状态通过冷场发射扫描电子显微镜照片（SEM）显示。运动粘度测试是采用SYA-265B石油产品运动粘度恒温浴进行测试。 

本发明的有益效果是，本方法通过制备了稠油纳米降粘剂。该产品降粘效果好，适用范围广，成本低廉，生产简单，重复性好，可以进行大量的生产。 

本发明所涉及的纳米降粘剂不仅降粘效果好、适用范围广，而且合成简单、成本低、重复性好、可以进行大量的生产。经实验，本发明所涉及的纳米降粘剂对大庆稠油和胜利稠油均有较好的降粘效果，而且对胜利稠油的净降粘率可达到55%以上。 

附图说明

图1a是本发明实施例23合成的纳米聚（二乙烯基苯-丙烯酰胺-丙烯酸十八酯）的冷场发射扫描电子显微镜照片（SEM）； 

图1b是胜利稠油的冷场发射扫描电子显微镜照片（SEM）； 

图1c是添加实例27合成的纳米聚（二乙烯基苯-丙烯酰胺-丙烯酸十八酯）降粘剂后胜利稠油的冷场发射扫描电子显微镜照片（SEM）； 

图1d是图1c局部放大的冷场发射扫描电子显微镜照片（SEM）； 

图2是本发明实施例21制备的纳米聚（二乙烯基苯-丙烯酰胺-丙烯酸十八酯）对大庆稠油的降粘曲线；