一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑；該降凝劑由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物和有機(jī)溶劑組成，按總重量100%計(jì)，各組分的比例為：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑3～25%、有機(jī)溶劑75～97%；雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物是由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯、丙烯酸二十二酯的單酯或混合酯，用偶氮二異丁腈為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚合，雙環(huán)戊二烯與丙烯酸酯的摩爾比為1:10、3:10、1:2和1:1；本降凝劑在原油中加劑量100ppm降凝劑固體，處理溫度為80℃和靜態(tài)條件下，可將混合原油凝點(diǎn)由30℃降低到19℃，在29℃處的降粘率為93.9～95.1%。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑
本專利技術(shù)是一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑。涉及一般化學(xué)方法、高分子聚合物的制備和原油管道輸送

技術(shù)介紹
原油流降凝劑在近幾十年的發(fā)展中，其種類不斷增加，但都以分子量在幾千到3～5萬(wàn)的高分子聚合物為主，以烯烴、丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯、苯乙烯、馬來(lái)酸酐（順丁烯二酸）、丙烯酰胺、丙烯腈等單體進(jìn)行聚合反應(yīng)。主要有：中科院蘭化所的油溶性降凝劑，主要由聚異丁烯、氫化聚異戊二烯、乙烯丙烯嵌段共聚物等高聚物組成。天津師范大學(xué)的一種用丙烯酸高碳醇酯和其他共聚物合成的原油降凝劑。中國(guó)石油管道科技研究中心為蘇丹油田管輸原油研制的降凝劑含丙烯酸高碳醇酯和乙烯等。天津師大與大港油田聯(lián)合研制的對(duì)大港原油有高效降凝作用的降凝劑是以丙烯酸高碳醇酯和順丁烯二酸酐等組成。中國(guó)石油天然氣公司的一項(xiàng)降凝劑專利系由乙烯共聚物和丙烯酸高碳醇酯等復(fù)配的特種溶劑配制而成。中石油西氣東輸上海分部與中石油管道科研中心的一種特殊支鏈聚丙烯酸高碳醇酯的合成及降凝性能研究。天津師大用合成的丙烯酸高碳醇酯與順丁烯二酸酐、苯乙烯進(jìn)行了三元共聚的降凝劑研究實(shí)驗(yàn)。中國(guó)石油大學(xué)重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與勝利油田對(duì)原油降凝劑乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的制備研究。天津科技大學(xué)通過(guò)調(diào)節(jié)高碳醇的鏈長(zhǎng)可使降凝劑能更好地適于不同組成原油的研究。上海工程大學(xué)通過(guò)對(duì)丙烯酸高碳酯與醋酸乙烯酯等共聚后進(jìn)行不同系列胺解得到一系列新型高蠟原油降凝劑的研究。遼寧師范大學(xué)以甲基丙烯酸高碳酯苯乙烯、順丁烯二酸酐等為原料的高凝點(diǎn)原油降凝劑的研制。湖北大學(xué)與仙桃市九院聯(lián)合研制的一種由單體丙烯酸高碳醇酯等四元共聚物的原油降凝劑。吉林化工學(xué)院研制的以高活性聚異丁烯為主要原料的原油降凝劑。中國(guó)石油管道科技研究中心關(guān)于國(guó)內(nèi)外原油降凝劑降凝作用的機(jī)理研究。德國(guó)德士古公司的一種熱裂解的非晶乙烯-丙烯-非共軛二烯三元共聚物降凝劑的專利技術(shù)。德士古公司申請(qǐng)包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的降凝添加劑作為礦物油降凝劑的專利。德國(guó)赫斯特公司的一種用高烷基（甲基）丙烯酸酯和乙烯基單體-乙醚，二酯，嘧啶或氨基Gp.的共聚物作為原油降凝劑。法國(guó)石油與天然氣公司的一種聚丙烯型降凝劑在原油中的效果研究。巴西石油公司研究中心和里約熱內(nèi)盧大學(xué)研制的采用乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）作為巴西原油的蠟抑制劑。法國(guó)碳化和石油活性炭公司研發(fā)的一種用于降低原油凝點(diǎn)和抑制石蠟沉積的穩(wěn)定乳液，乳液中的成分以烯烴共聚物/聚丙烯為基礎(chǔ)。印度普納市化學(xué)工程與自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)室在氫化雙環(huán)戊二烯存在下，進(jìn)行的關(guān)于聚丙烯的相溶性、形態(tài)、結(jié)晶、和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究。美國(guó)亞什蘭石油公司的一種采用四氫雙環(huán)戊二烯和低碳烴降低閃點(diǎn)的高密度液態(tài)烴燃料等。上面提到的雙環(huán)戊二烯不是應(yīng)用在原油降凝劑中。上述降凝劑的主鏈?zhǔn)峭闊N，不能與原油中含有特殊的芳香烴和其他環(huán)狀化學(xué)物有效作用。本專利通過(guò)研究反引發(fā)劑、催化劑和反應(yīng)溫度對(duì)聚合物的影響，合成雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物。通過(guò)反應(yīng)量熱器研究反應(yīng)過(guò)程中的放熱速率和轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的中試和工業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，將本專利研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用到乍得的原油管道輸送，實(shí)現(xiàn)乍得原油管道常溫、高效和安全的輸送。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種對(duì)原油降凝和降粘更好的雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑。該高分子聚合物在主鏈中含有5元環(huán)，可以充分地與原油中的膠質(zhì)中芳香環(huán)和其它環(huán)狀化學(xué)物作用，提高含膠質(zhì)對(duì)原油蠟晶的改性效果。本專利技術(shù)是由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物和有機(jī)溶劑組成，在總重量為100%中各組分的比例為：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物型原油降凝劑3%～25%、有機(jī)溶劑75%～97%。其中：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物是由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯和丙烯酸二十二酯的單酯或混合酯，用偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚合，雙環(huán)戊二烯與丙烯酸酯的摩爾比為1:10、3:10、1:2和1:1。丙烯酸酯為單醇（C18醇、C20醇、C22醇）或混合醇，混合醇比為C18醇：C20醇：C22醇摩爾比為1:1:1；1:2:1、2:2:1、3:2:1。聚合物的重均分子量Mw為1*104～80*104。首先制備丙烯酸高碳醇酯：往250mL的三口瓶中加入25mL丙烯酸、81.17g十八醇、0.9829g對(duì)甲苯磺酸（催化劑）、0.6881g對(duì)苯二酚（阻聚劑）和50mL環(huán)己烷，放入磁子，裝上回流冷凝管和分水器。將反應(yīng)裝置放入125℃的油浴中，攪拌，反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)減壓蒸餾的方法將反應(yīng)產(chǎn)物中的環(huán)己烷和未反應(yīng)的丙烯酸抽出。上述產(chǎn)物為丙烯酸十八酯。丙烯酸二十酯的合成需將上述合成中添加的醇改為89.57g二十醇。丙烯酸二十二酯的合成需將上述合成中添加的醇改為97.98g二十二醇。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物的合成方法：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物制備方法：用于雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物合成的丙烯酸酯為單醇（C18醇、C20醇、C22醇），或混合醇（C18醇：C20醇：C24醇摩爾比為1:1:1；1:2:1、2:2:1、3:2:1）等。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯的摩爾比例為1:10；3:10；1:2和1:1。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯聚合物的合成：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯摩爾比為1:10時(shí)的合成方法：往250mL的三口燒瓶中，加入25.000g丙烯酸十八酯、100mg偶氮二異丁腈（AIBN）、1.018g雙環(huán)戊二烯，磁子，抽真空-充氮?dú)馊危尤牖亓鬟^(guò)的甲苯25mL，油浴65℃，聚合10小時(shí)。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯摩爾比為3:10時(shí)的合成方法：往250mL的三口燒瓶中，加入25.000g丙烯酸十八酯、120mg偶氮二異丁腈（AIBN）、3.055g雙環(huán)戊二烯，磁子，抽真空-充氮?dú)馊危尤牖亓鬟^(guò)的甲苯25mL，油浴65℃，聚合10小時(shí)。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯摩爾比為1:2時(shí)的合成方法：往250mL的三口燒瓶中，加入25.000g丙烯酸十八酯、150mg偶氮二異丁腈（AIBN）、5.092g雙環(huán)戊二烯，磁子，抽真空-充氮?dú)馊危尤牖亓鬟^(guò)的甲苯25mL，油浴65℃，聚合10小時(shí)。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸十八酯摩爾比為1:1時(shí)的合成方法：往250mL的三口燒瓶中，加入25.000g丙烯酸十八酯、200mg偶氮二異丁腈（AIBN）、10.185g雙環(huán)戊二烯，磁子，抽真空-充氮?dú)馊危尤牖亓鬟^(guò)的甲苯25mL，油浴65℃，聚合10小時(shí)。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸二十酯聚合物的合成方法是將上述合成中添加的醇改為27.157g二十醇。雙環(huán)戊二烯與丙烯酸二十二酯聚合物的合成方法是將上述合成中添加的醇改為27.157g二十二醇。雙環(huán)戊二烯與不同比例的丙烯酸混合酯聚合物制備方法：將上述合成中添加的醇按下表中的添加量有機(jī)溶劑為：有汽油、柴油，或芳香烴溶劑如：二甲苯、重芳烴、C9芳烴、C10芳烴。本專利技術(shù)是由上述高分子聚合物和有機(jī)溶劑的混合物，有機(jī)聚合物中含有羧酸，可與原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的有機(jī)胺進(jìn)行反應(yīng)。本專利技術(shù)對(duì)原油凝點(diǎn)和粘度有改進(jìn)明顯。具體實(shí)施方式實(shí)施例1.(1)首先丙烯酸高碳醇酯：往250mL的三口瓶中加入25mL丙烯酸、81.17g十八醇、0.9829g對(duì)甲苯磺酸（催化劑）、0本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑，其特征在于：該降凝劑由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物和有機(jī)溶劑組成，按總重量100%計(jì)，各組分的比例為：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑3～25%、有機(jī)溶劑75%～97%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑的制備方法，所述雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑由雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物和有機(jī)溶劑組成，按總重量100％計(jì)，各組分的比例為：雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝劑3～25％、有機(jī)溶劑75％～97％，其特征在于：1)首先制備丙烯酸高碳醇酯：往250mL的三口瓶中加入25mL丙烯酸、81.17g十八醇、0.9829g對(duì)甲苯磺酸、0.6881g對(duì)苯二酚和50mL環(huán)己烷，放入磁子，裝上回流冷凝管和分水器；將反應(yīng)裝置放入125℃的油浴中，攪拌，反應(yīng)6小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)減壓蒸餾的方法將反應(yīng)產(chǎn)物中的環(huán)己烷和未反應(yīng)的丙烯酸抽出；上述產(chǎn)物為丙烯酸十八酯；丙烯酸二十酯的合成需將上述合成中添加的醇改為89.57g二十醇；丙烯酸二十二酯的合成需將上述合成中添加的醇改為97.98g二十二醇；2)雙環(huán)戊二烯與丙烯酸高碳醇酯聚合物的合成方法：雙...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李錦昕，李興濤，尹國(guó)棟，禹勝陽(yáng)，張海潮，趙鳳英，黨亞紅，張聰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司，中國(guó)石油天然氣管道局，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11