[发明专利]含蜡原油用流动性改进剂及其制备方法和用途

说明书

本发明属于含蜡原油用流动性改进剂的聚合物制备领域，并涉及它们作为含蜡原油流动性改进剂的制备和应用。

由于含蜡原油中含有大量的石蜡，当原油温度降低到析蜡点时，石蜡开始析出，继续降温，石蜡将相互联结，形成三维网络结构，这种结构使原油的流动性能变差，给管道输送造成很大困难，并在管道系统、储存容器和油轮舱中生成石蜡沉积。它使原油开采、储存和输送能力显著降低，严重时，造成管道堵塞而迫使生产或输送停止。

为了防止石蜡在原油开采、储存和输送中沉积，人们曾对含蜡原油采用多种方法处理：如溶剂萃取法除去一部份石蜡，可以降低含蜡原油的倾点，但溶剂回收，蜡的去除需要致冷设备，耗费大；也有用轻油稀释法，此法局限性很大，仅限于在那些有现存的低倾点原油可用的地方；还有一种加热输送和保温储存法，此法工艺复杂，燃料和动力消耗大，燃料油的消耗高达被输送原油的5％，原油得不到完全燃烧而污染环境。原油热处理法，这种方法需对原油预先进行动态和静态的热处理，缺点是稳定性差、投资大。

近年来，在原油中加入特殊的聚合物，一方面能使原油的倾点降低、同时还能防止石蜡的沉积。主要是这种聚合物添加剂改变了析出的蜡晶结构，从而使原油的流动性能得到改善。使含蜡原油从油井到炼油厂的输送、储存等全过程中流动性能的改进，并防止石蜡的沉积。英国专利G.B2082604(1981)提供一种正烷基丙烯酸酯和马来酸及其衍生物的共聚物作为含蜡原油结晶抑制剂的应用，可以降低原油的倾点，粘度，但粘度降低未见有实施效果；美国EXXON石油公司、CONO CO石油公司也有一些产品问世。然而，在实际应用中发现，许多已知产品都有一些局限性和缺点。例如，许多产品不能普遍用于所有原油；对某些原油可能无效。很多产品对剪切有高度敏感，作为含蜡原油的结晶抑制剂，只能在未经过任何剪切的条件下才能充分发挥作用，实际上，原油通常是靠泵来实现输送的，通过泵施加的剪切力的影响，完全破坏了许多结晶抑制剂的效果，使用受到限制。此外还存在静置和重复受热稳定性差的缺点。

本发明的目的是提供一种含蜡原油用流动性改进剂，它具有成本低，用量少，适用面广，有显著地降低含蜡原油的倾点、粘度和石蜡沉积，并对剪切、静置和重复受热稳定性好。

本发明提供的含蜡原油用流动性改进剂的配方组分(按重量计)为：

聚丙烯酸酯                           1-6份

丙烯酸酯共聚物                       1-5份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物                1-6份

表面活性剂(可用非离子型或阴离子型及其混合物，HLB值为1-40)                                    1-3份

聚丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物的化学结构式为：

R₁为一个H原子或一个甲基

R₂为6～18个碳原子的正构烷基

R₃为苯乙烯，马来酸酐，乙烯醋酸乙烯酯，丙烯酸β-二乙氨基乙酯，甲基丙烯酸β-二乙氨基乙酯。

n为聚合度33-371

本发明提供的含蜡原油用流动性改进剂的制造方法：

1.丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的制备

丙烯酸或甲基丙烯酸与醇进行酯化反应，酸与醇之比(摩尔比)为4∶1～1.1∶1，在硫酸或对甲苯磺酸作为催化剂，用量为醇的1/200～1/20，用对苯二酚作为阻聚剂，用量为酸的1/400～1/50，在常压下反应温度为80～160℃，反应时间为1.2～1.5小时，直至反应脱出的水达到理论值为止，此法制备的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体不需水洗、蒸馏(去除未反应的酸)，可以直接进行聚合反应。

2.丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物和共聚物的制备。

聚合反应可采用本体聚合或溶液聚合方法，溶液聚合的溶剂可用苯甲苯二甲苯醋酸乙酯和煤油，单体与溶剂之比(按重量计)为1∶9～1∶1，引发剂可用过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，用量为单体的0.2％～1％，在常压下于惰性气体保护下，反应温度为70～90℃，时间3-4小时，制得聚合物的数均分子量为10,000～100,000。

共聚合物的制备方法与均聚物相同，共聚单体可用苯乙烯，马来酸酐、乙烯醋酸乙烯酯，丙烯酸β-二乙氨基乙酯和甲基丙烯酸β-二乙氨基乙酯，一种或一种以上的混合物，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与共聚单体之比为1∶0.2-1∶0.6(摩尔比)。

3.含蜡原油用流动性改进剂的制备