[发明专利]原油降凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于原油降凝领域，尤其涉及一种原油降凝剂及其制备方法。

背景技术

我国油田多出产含蜡原油，但由于多蜡原油的凝点较高，使得这部分原油的集输问题尤为突出。目前，我国主要采用物理法和化学法解决含蜡原油输送的问题。其中，物理法主要采用加热或管线表面处理，但由于加热的燃料动力能量消耗占据超过输油总成本的30％，能耗大，成本高，且在缺乏加热条件的地区无法实施，因此并不常用。化学法分为乳化降凝法、悬浮输送法和降凝剂降凝法。其中，乳化降凝法和悬浮输送降凝法都需要大量的水，然而油田多在偏远缺水地区，水源不足，并且存在一系列后处理的问题，因此这两种方法在现场应用中有很大的局限性。降凝剂降凝法采用添加高分子处理剂，本质上改变原油中蜡层结晶形态，破坏蜡在常温下的三维网状晶体结构，从而达到降凝、改良原油低温流动性的目的，该方法用量少、成本低、操作简便，是实现原油常温输送的常用措施之一。

降凝剂技术始自十九世纪初，当时化学家用氯化石蜡与萘进行缩合反应，得到了第一个降凝剂巴拉弗洛(Paraf low)。同时期的另一化学家发现了硬脂酸酯也能降低油品的凝点。从那以后，降凝剂便得到不断的发展。20世纪以来降凝剂大致经历了均聚物、共聚物、复合型和复配型产品等几个阶段，其中共聚物的性质对降凝起着决定性的作用，其发展到现在种类繁多，按照化学组成来区分，可分为以下三种类型：(1)EVA型，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是目前应用范围较广、应用效果较好的降凝剂，如USP 3981850、CN105482798A中都公开了以乙烯和醋酸乙烯酯为原料的原油降凝剂，但由于其分子结构单一，对不同种类原油有选择性，因此对某些原油降凝效果较差。(2)聚丙烯酸酯型，聚丙烯酸长链烷基酯在蜡晶沉淀时能提供不同的成核位点从而达到降凝的作用。CN 1074037C中公布了一种由丙烯酸C16-24酯与醋酸乙烯共聚反应得到的共聚物复配表面活性剂用于高凝原油的降凝，但只有在加大表面活性剂用量时才能起到较好的效果，且对后续原油脱水有无影响是个未知数。(3)马来酸酐型，张志庆等(Fuel Processing Technology,2014,118,42-48)利用马来酸酐、丙烯酸高碳醇酯和醋酸乙烯三元共聚得到了良好的油品流动改进剂，马来酸酐型共聚物可与烷基醇或胺发生醇解或胺解，从而衍生出很多类型的降凝剂。

以上类型的油品降凝剂都可在一定程度上降低原油的凝点，改善原油的流动性。但文献中尚未见通过在聚合物链上同时引入烷基长链和聚氧乙烯聚氧丙烯基长链的直接聚合方法来获得降凝剂，以达到在降低原油凝点的基础上降低原油粘度的资料报道。

发明内容

本发明提出了一种原油降凝剂及其制备方法，该原油降凝剂能够在显著降低原油凝点的基础上，很好地降低原油的粘度，改善其流动性，并且对原油后续的破乳脱水无负面影响。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种原油降凝剂，是通过不饱和酸的高碳醇酯、不饱和醇的聚氧乙烯聚氧丙烯醚、醋酸乙烯酯聚合而成的三元共聚物，具有式(I)结构通式：

其中，i＝12-22，代表高碳醇为碳数是从12到22的长链脂肪醇；m＝1-20，n＝0-20，代表嵌段或无规聚醚中氧乙烯基或氧丙烯基的数目；X为H或CH₃，Y为CH₃或H，X≠Y；a、b、c代表各单体的聚合度，产物的重均分子量范围为5000-200000。

作为优选技术方案，所述不饱和酸的高碳醇酯中的不饱和酸选自丙烯酸或甲基丙烯酸，高碳醇选自十六醇或十八醇。

作为优选技术方案，不饱和醇的聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的不饱和醇选自乙烯醇、丙烯醇、丁烯醇、戊烯醇或己烯醇，以及它们的同分异构体。

本发明还提供了一种如上述技术方案所述的原油降凝剂的制备方法，包括以下步骤：

将不饱和酸的高碳醇酯、不饱和醇的聚氧乙烯聚氧丙烯醚和醋酸乙烯酯按设定比例加入到反应容器中，加入溶剂，搅拌均匀后，缓慢升温，然后滴加引发剂，在氮气保护下，通过在反应温度为80℃-110℃，反应时间为3-8h的条件下发生聚合反应得到原油降凝剂。

作为优选技术方案，不饱和酸的高碳醇酯、不饱和醇的聚氧乙烯聚氧丙烯醚和醋酸乙烯酯按照重量百分比为20-80％：20-60％：0-40％的比例加入，其中，三种单体的重量百分比之和为1。

作为优选技术方案，加入的溶剂的重量百分比为20-80％，引发剂的重量百分比为0.5-5％。