[发明专利]一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种烯醇/α‑烯烃共聚物管道减阻剂及其制备方法和应用，属于大分子化合物的合成制备和管道输送技术领域。制备方法采用本体聚合法，烯醇与C6～C18的α‑烯烃作为原料，采用Ziegler‑Natta催化剂体系，加入增塑剂、分子量调节剂等，通氮气并采用加热和紫外辐射的方式引发反应，合成烯醇/α‑烯烃共聚物，产品可作为油品减阻剂应用于油品管道输送。本发明制备的烯醇/α‑烯烃共聚物减阻剂转化率较高、凝胶率低、成本低、不易爆聚、分子量分散度低，且易分散于各种原油中，能够提高管道输送的效率，尤其是针对含水原油和集输管道复杂原油的减阻效果比普通α‑烯烃聚合物产品提高30～50％，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂及其制备方法，属于大分子化合物的合成制备和管道输送系统技术领域。

背景技术

当流体中含有某些特定物质时，其在湍流状态下的摩擦阻力会大大降低，这种现象称为减阻，能够实现管道原油、成品油输送过程中减阻增输效应的添加剂称为油品减阻剂。油品减阻剂根据作用原理又分为两类：一类是有超高分子量的高柔性线型高分子，主要有烯烃均聚物或共聚物、聚甲基丙烯酸酯等；另一类是表面活性化合物。大量的研究和实践证明，共聚物类油品减阻剂较之目前常用的聚α-烯烃类减阻剂的减阻效果更佳，这是由于共聚物类减阻剂的合成过程中，分子量控制较为容易，同时由于引入了不同官能团的共聚α-烯烃，其聚合产物的溶解分散性能更好。

聚烯烃高分子减阻剂一般采用Ziegler-Natta催化剂本体聚合法合成。Ziegler-Natta体系催化剂由主催化剂和助催化剂两部分组成，如何配制高效的Ziegler-Natta体系催化剂直接影响聚合产物减阻性能的高低。聚烯烃工业的发展史，归根结底就是Ziegler-Natta催化剂的发展史。如何调节TiC14在最终催化剂上的量和分布、无毒性高效助催化剂的选用和复配、提高催化剂的定向能力和聚合物的等规度，是目前油品减阻剂合成过重中的关键技术点和难点。

分子量调节剂等添加剂的加入可以明显改善高分子共聚物的物性，提高其分子量分散度和聚合物的等规度。

针对含水原油和集输管道复杂原油，使用普通α-烯烃聚合物产品，使用效果会大大降低，烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂可以有效解决这个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂及其制备方法。该制备方法操作简单、成本低廉、反应时间短、反应过程不易爆聚，精确控制共聚物分子量，降低生成共聚物的分子量分散度；利用该烯醇/α-烯烃共聚物制备的管道减阻剂凝胶率低、极易分散于含水原油和集输管道原油中，提高管道输送效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂，制备方法包括以下步骤：

1）将C6~C18的α-烯烃加入到密闭容器中混合均匀，通入氮气，加入烯醇，再加入Ziegler-Natta主催化剂，加热一段时间后，加入Ziegler-Natta助催化剂；

2）将密闭容器置于冷浴中，同时进行紫外辐射；加入分子量调节剂，一段时间后，停止紫外辐射，得到稳定的烯醇/α-烯烃共聚物。

优选地，上述的一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂，步骤1）中所述的C6~C18的α-烯烃是C6的α-烯烃、C8的α-烯烃、C10的α-烯烃、C12的α-烯烃、C14的α-烯烃、C16的α-烯烃和C18的α-烯烃中的一种或两种以上的复配。

优选地，上述的一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂，步骤1）中，按质量比，C6~C18的α-烯烃：烯醇为1：6~2：5。

优选地，上述的一种烯醇/α-烯烃共聚物管道减阻剂，步骤1）中，所述的烯醇是2-丁烯醇、3-丁烯醇、3-丁烯-2-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、1,5-己二烯-3,4-二醇、2-己烯醇、3-己烯醇、1-己烯-3-醇和5-己烯-1-醇中的一种或两种以上的复配。