[发明专利]一种反相微乳液聚合层间修饰粘土改性AM-MAH原油降凝剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种反相微乳液聚合层间修饰粘土改性AM‑MAH原油降凝剂及其制备。制备方法包括：将层间修饰剂与粘土溶于水中，混匀；向层间修饰剂与粘土的混合溶液中加入AM和MAH单体，混匀，得到含有单体的水相溶液；加入环己烷、乳化剂以及引发剂，并搅拌至混合，得到油包水型微乳状液；搅拌下加热反应，即得。本发明利用水溶性单体AM和MAH与无机粘土在反相乳液体系中聚合形成有机‑无机复合亲水性纳米微球材料。工艺简便，易于操作，生产成本低。本发明提供的亲水性纳米微球材料，其层间尺寸为50‑500nm，具有良好的降低原油凝点的性能，同时具有耐酸碱等特点，具有较好的广谱性，既可作为陆地油田高含蜡原油的降凝剂，也可以用作海上油田高含蜡原油的降凝剂。

技术领域

本发明涉及原油降凝剂，特别是一种反相微乳液聚合层间修饰粘土改性AM-MAH原油降凝剂及其制备方法。

背景技术

原油是一种含有石蜡的多组分复杂烃类混合物,并且含有一定量的胶质和沥青质.石蜡溶解于原油中,在温度降低时会从原油中析出，形成蜡晶；且随着温度下降，蜡晶增多，形成三维网状结构,使原油失去流动性，给石油的开采和输送带来很大困难。含蜡原油的流变性及管输工艺一直是我国油气储运界科学研究的主要难题之一.目前国内外高蜡原油的输送主要采用物理方法和化学方法。物理方法主要是逐站加热输送的方式，我国所产的部分原油特别是东北和华北原油属于高黏、高凝的高蜡原油,此类原油的低温流变特性较差，目前大都采用加热输送工艺。加热输送工艺不仅要消耗大量的燃料油和动力，而且加热管线在停输后，管线的再启动存在较大的不安全性。目前我国有一部分原油长输管道处于低输量运行，管线加热设施能力不足，管道运行能耗上升并且安全性下降，部分管道不得不采取正反输运行方式，浪费大量的人力、物力，大大增加了输送成本。化学方法有乳化降凝法、悬浮输送降凝法和降凝剂降凝法。乳化降凝和悬浮输送降凝法需要大量的水，在无水或缺水地区不能采用,且存在后处理难的问题(如脱水等)，因而在现场应用中有很大的局限性。降凝剂降凝法通过添加化学处理剂，改变原油中蜡晶的形态，使蜡在常温下不易形成三维空间网络结构，以达到降凝、改善原油低温流动性的目的。添加降凝剂操作简单、设备投资少，而且不需要后处理，便于对输油过程进行自动化管理，也便于在海上采油和集输过程中采用。因此，向原油中添加化学降凝剂是实现原油常温乃至低温输送的最简便和最有效的方法。降凝剂降凝技术最早始于1931年Davis用氯化石蜡和萘通过Friedel-crafts缩合反应,合成了人类最早应用的降凝剂，即paraflow，这种降凝剂主要用在润滑油中，至今仍在广泛应用。目前，国内外文献和专利报道的原油降凝剂的种类和数量很多，常用的原油降凝剂主要有以下几种类型：乙烯-马来酸酐共聚物及其衍生物、(甲基)丙烯酸高碳醇酯类聚合物及其衍生物、苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸高碳醇酯共聚物及其衍生物、丙烯酸高碳醇酯-马来酸酐-马来酸酐共聚物及其衍生物。这些降凝剂对含蜡原油具有较好的降凝降黏效果,在我国含蜡原油输送工艺中发挥着重要的作用。但是，该技术仍然存在一定的问题:(1)降凝剂具有针对性，不同原油适用不同种类的降凝剂；(2)在综合处理条件下，原油温度回升对低温流变性影响较大,存在温度回升恶化区；(3)含蜡原油综合处理后的动态及静态稳定的时效性还不能满足管道安全运行条件；(4)降凝剂的加入导致管道中蜡的沉积量增加。

纳米材料因其特有的小尺寸效应、表面效应和量子隧道效应,在国民经济各领域有着极为广泛的应用前景。高分子微球是指直径在纳米级至微米，形状为球形或其它几何体的高分子材料或高分子复合材料。高分子微球材料的研究和应用近几年来发展非常迅速，由于特殊的形貌和尺寸，高分子微球具备其它材料所不具备的特殊功能。高分子微球的应用已经渗透到我们生活的每一个角落，从涂料、纸张表面涂层、化妆品等大宗产品，到用于药物缓释控制的微囊、蛋白质分离用层析介质的高附加值都应用到了高分子微球材料。

目前反相微乳液聚合层间修饰粘土改性AM-MAH原油降凝剂尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种反相微乳液聚合层间修饰粘土改性AM-MAH原油降凝剂及其制备方法。