專利名稱：一種減阻組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減阻組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
油溶性的聚a -烯烴被廣泛應(yīng)用于管道輸送油品的減阻劑。油溶性減阻劑是一種應(yīng)用于原油和成品油管道輸送的聚合物化學(xué)添加劑，將所述油溶性減阻劑溶解在油品中可以在輸量不變的情況下，大幅降低流體的沿程摩擦阻力損失，降低管道運(yùn)行的壓力；并可以在管線運(yùn)行壓力不變的情況下，提高管線的輸送量。使用減阻劑無需增加管線的固定設(shè)備，是一種方便、經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)管道輸送量的方法。自1979年美國康諾克公司生產(chǎn)的減阻劑首次應(yīng)用于阿拉斯加原油管道取得成功以來，主要發(fā)展了兩種獲得聚a烯烴減阻劑的方法，即溶液聚合和本體聚合。最初，減阻劑是通過溶液聚合的方法制備得到的。溶液聚合是指將a-烯烴單體和催化劑溶于溶劑中進(jìn)行聚合，且生成的聚a-烯烴溶于溶劑而形成高分子溶液。由于采用該方法生產(chǎn)的聚a-烯烴的單體轉(zhuǎn)化率低，聚合物分子量以及其在聚合物中的含量很低，而導(dǎo)致減阻劑的減阻效果相對較差。同時，溶液聚合的產(chǎn)物粘度極高，因此給減阻劑的注入帶來很大困難。90年代后發(fā)展了采用本體聚合獲得聚a-烯烴的方法。本體聚合不加入其它介質(zhì)，只是在催化劑的引發(fā)下使單體進(jìn)行聚合。該方法大大提高了聚合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和聚合物的分子量。由于本體聚合產(chǎn)物為固體物質(zhì)，必須要經(jīng)過粉碎,并加入到特殊配方的液體體系，以形成較高濃度和較低粘度的淤 漿狀流體，才能夠有利于注入到工業(yè)油品管線中。相對于溶液減阻劑，這種漿狀減阻劑雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于通常所獲得的本體聚合物為一種強(qiáng)粘彈性的固體物質(zhì)，其粉碎十分困難，目前只能通過超低溫粉碎來獲得理想的粉碎效果。但即使在超低溫粉碎過程中也必須控制好溫度并添加固體分散劑，以避免粉碎后的聚合物微粒重新粘結(jié)。此外，最終獲得的漿狀減阻劑產(chǎn)品在儲存和運(yùn)輸過程中很容易發(fā)生聚合物微粒的聚集而導(dǎo)致分層，因此，應(yīng)用起來十分麻煩。CN1530377A公開了一種聚a -烯烴減阻劑的制備方法，該方法包括先將聚合單體加入到反應(yīng)器中，在隔絕空氣和有攪拌情況下添加催化劑，在反應(yīng)開始的20小時內(nèi)緩慢加入油溶性而a -烯烴聚合物不溶于其中的聚酯、聚醚或酯醚共聚物類反應(yīng)基液，并在_50°C至20°C下反應(yīng)3-10天。采用該方法制備的聚a-烯烴聚合物減阻劑漿液粘度較低，減阻效果較好。CN1673237A公開了一種高級a -烯烴低粘彈性本體聚合物的制備方法，在低溫和隔絕空氣的條件下，將精制聚合單體加入反應(yīng)器中，在有攪拌的情況下按比例分別添加主催化劑和助催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于，在開始反應(yīng)1-3小時內(nèi)再加入一定比例的防粘劑粉末物質(zhì)，繼續(xù)攪拌并反應(yīng)3-6小時，然后在較高溫度環(huán)境下繼續(xù)反應(yīng)3-10天。該方法制得的高級a-烯烴低粘彈性本體聚合物產(chǎn)品比較易于粉碎，制漿后穩(wěn)定性增加。但是，該方法制備過程復(fù)雜，操作繁瑣。
CN1219940A公開了一種制備聚α -烯烴減阻劑的方法，該方法包括將α -烯烴單體與催化劑顆粒在包括烴溶劑的聚合混合物中接觸；聚合該α-烯烴單體得到比濃對數(shù)粘度指數(shù)10公升/克的聚α-烯烴；其中，在聚合反應(yīng)過程中，至少一部分的該α-烯烴單體在該聚合混合物中進(jìn)行聚合反應(yīng)，以在該催化劑顆粒周圍的膠束區(qū)形式形成了定位的包含高分子量聚α-烯烴聚合物的膠束；和該聚合反應(yīng)時在包含基本上疏水的分散劑和粘度降低劑的存在下進(jìn)行，該粘度降低劑的存在量足以降低反應(yīng)混合物的粘度和分散這些定位膠束。但是，該方法屬于溶液聚合，烯烴轉(zhuǎn)化率較低，分子量低，粘度較大，注劑比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的減阻組合物及其制備方法，本發(fā)明提供的減阻組合物可以很好地用于輸油管道的減阻。本發(fā)明提供了一種減阻組合物，其中，所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、防粘劑和溶劑的懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。本發(fā)明還提供了所述減阻組合物的制備方法，其中，該方法包括將聚α-烯烴與硅油、防粘劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。本發(fā)明還提供了所述減阻組合物的制備方法，其中，該方法包括下述步驟(I)在烯烴聚合條件下以及在硅油的存在下，將α-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，使得到特性粘度為10dL/g以上的聚α-烯烴和硅油的混合物；并在將α-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸之前、同時或者之后加入防粘劑；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物；(2)將步驟⑴得到的聚α -烯烴、防粘劑和硅油的混合物與溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述溶劑為極性溶 劑。再者，本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的減阻組合物。本發(fā)明提供的所述減阻組合物具有儲存穩(wěn)定性好、粘度低、流動性好以及注入容易的優(yōu)點(diǎn)。按照本發(fā)明的優(yōu)選的制備方法制備得到的減阻組合物不需要經(jīng)過低溫粉碎或研磨等復(fù)雜的后處理工藝即可以直接應(yīng)用于輸油管道的減阻，制備工藝簡單，易于生產(chǎn)，使用方便。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。按照本發(fā)明，所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、防粘劑和溶劑的懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α -烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。按照本發(fā)明，盡管所述減阻組合物中各組分的含量范圍可以在較寬的范圍內(nèi)變化，但是，優(yōu)選情況下，為了獲得減阻效果更佳的減阻組合物，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚α -烯烴的含量可以為5-45重量％，所述硅油的含量可以為1-50重量％，O 士 Si——X2式中，R1-R8以及XjP X2可以各自獨(dú)立地為氫、烷基、鹵基取代的烷基、烷氧基、鏈烯基、芳基、由烷基或者鹵基取代的芳基、酰氧基、鹵基、羥基、氰基及聚醚鏈中的一種；其
所述防粘劑的含量可以為O. 1-20重量％，所述溶劑的含量可以為O. 1-90重量％ ;更優(yōu)選情況下，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚α-烯烴的含量為10-40重量％，所述娃油的含量為5-45重量所述防粘劑的含量為3-15重量％,所述溶劑的含量為10-80重量％。按照本發(fā)明，所述聚α -烯烴可以為用于輸油管道的減阻領(lǐng)域中常規(guī)使用的各種聚α-烯烴。所述聚α-烯烴具有“超高分子量”。據(jù)估算，特性粘度為10dL/g的聚α-烯烴大致相當(dāng)于至少200萬-300萬的粘均分子量。對于本發(fā)明來說，可以使用烏氏粘度計(O. 02g聚合物/50mL甲苯，40°C )來測量聚α _烯烴的特性粘度，以表征聚α _烯烴的粘均分子量。優(yōu)選情況下，所述聚α-烯烴為由α-烯烴單體聚合形成的特性粘度為10dL/g以上，更優(yōu)選為10_25dL/g的聚合物。其中，所述α-烯烴單體可以為用于制備用于輸油管道的減阻領(lǐng)域中常規(guī)使用的各種聚α-烯烴中的各種α-烯烴單體，例如，可以選自C2-C3tl的α-烯烴單體中的一種或多種，優(yōu)選選自C4-C2tl的α-烯烴單體中的一種或多種。換言之，本發(fā)明所采用的聚α-烯烴可以是由一種α-烯烴單體自聚合得到的，也可以是由多種α-烯烴單體共聚合得到的;即，所述聚α-烯烴可以為α-烯烴均聚物和/或α-烯烴共聚物(例如，可以為α _烯烴二元共聚物、α-烯烴三元共聚物或α-烯烴三元以上共聚物；所述共聚物包括嵌段共聚物、無規(guī)共聚物和交替共聚物中的一種或多種)。按照本發(fā)明，所述α-烯烴單體包括線型直鏈α-烯烴單體和非線型α -烯烴單體。

例如，所述的α -烯烴單體包括乙烯基芳香單體，如苯乙烯，以及具有I至10個碳
原子的烷基基團(tuán)的烷基苯乙烯、乙烯基萘等單體。優(yōu)選情況下，所述α -烯烴單體選自C2-C3tl的線型直鏈α -烯烴中的一種或多種;進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述α-烯烴單體選自C4-C2tl的線型直鏈α-烯烴中的一種或多種。按照本發(fā)明，優(yōu)選情況下，典型的α -烯烴均聚物可以選自聚1-丁烯、聚1-己烯、聚1-辛烯、聚1-癸烯、聚1-十二烯、聚1-十六碳烯和聚1-二十碳烯中的一種或多種。典型的α -烯烴二元共聚物可以選自丙烯-1-十二烯共聚物、1- 丁烯-1-十二烯共聚物、1-己烯-1-癸烯共聚物、1-己烯-1-十二烯共聚物和1-辛烯-1-十四烯共聚物等中的一種或多種。按照本發(fā)明，所述硅油通常指室溫(20°C -30°C )下保持液體狀態(tài)的線型聚硅氧烷產(chǎn)品，它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初縮聚環(huán)體，環(huán)體經(jīng)裂解、精餾制得低環(huán)體，然后把環(huán)體、封端劑、催化劑一起調(diào)聚得到各種不同聚合度的混合物，經(jīng)減壓蒸餾除去低沸物后得到硅油。所述硅油具有如下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種減阻組合物，其特征在于，所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、防粘劑和溶劑的懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減阻組合物，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚α-烯烴的含量為5-45重量％，所述硅油的含量為1-50重量％，所述防粘劑的含量為O.1-20重量％，所述溶劑的含量為O. 1-90重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減阻組合物，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述聚α-烯烴的含量為10-40重量％,所述娃油的含量為5-45重量所述防粘劑的含量為3-15重量％，所述溶劑的含量為10-80重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減阻組合物，其中，所述聚α-烯烴的顆粒直徑為小于1000微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述聚α-烯烴為由α-烯烴單體聚合形成的特性粘度為10dL/g以上的聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的減阻組合物，其中，所述α-烯烴單體選自C2-C3tl的線型直鏈α-烯烴中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述硅油具有如下結(jié)構(gòu)式
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減阻組合物，其中，所述硅油選自甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油和苯基硅油中的一種或多種；所述硅油在25°C的粘度為5厘泊-5000厘泊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述防粘劑選自碳酸鈣、氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁、硅膠、滑石粉和云母粉中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述溶劑選自醇、醚、酮、醇的水溶液、醚的水溶液以及酮的水溶液中的至少一種。
11.一種減阻組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括將聚α-烯烴與硅油、防粘劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α -烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中，所述聚α-烯烴的特性粘度為10dL/g以上，顆粒直徑為小于1000微米。
13.一種減阻組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 (I)在烯烴聚合條件下以及在硅油的存在下，將α-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，使得到特性粘度為10dL/g以上的聚α-烯烴和硅油的混合物；并在將α-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸之前、同時或者之后加入防粘劑；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物； (2)將步驟(I)得到的聚α-烯烴、防粘劑和硅油的混合物與溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述溶劑為極性溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的制備方法，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，各物質(zhì)的用量使得到的減阻組合物中，聚α-烯烴的含量為5-45重量％，硅油的含量為1-50重量％，防粘劑的含量為O. 1-20重量％，溶劑的含量為O. 1-90重量％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備方法，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準(zhǔn)，各物質(zhì)的用量使得到的減阻組合物中，聚α-烯烴的含量為10-40重量％，硅油的含量為5-45重量％，表面活性劑的含量為3-15重量％，溶劑的含量為10-80重量％。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所述烯烴聚合催化劑體系為Ziegler-Natta催化劑體系和/或茂金屬催化劑體系。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，步驟(I)中，所述烯烴聚合條件包括在惰性氣體保護(hù)下并在攪拌下，將α -烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，接觸溫度為零下20°C至40°C，接觸壓力為0.01-10MPa，接觸時間為10小時以上。
18.—種減阻組合物，其特征在于，該減阻組合物是由權(quán)利要求13-17中任意一項所述的方法制備得到。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種減阻組合物及其制備方法。所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、防粘劑和溶劑的懸浮液；所述防粘劑為能夠起到防止聚α-烯烴聚集的無機(jī)物，所述溶劑為極性溶劑。本發(fā)明提供的減阻組合物具有儲存穩(wěn)定性好、粘度低、流動性好以及注入容易等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08L83/04GK103030855SQ20111029997
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者謝婧新, 榮峻峰, 楚喜麗, 周旭華, 王振宇, 李峰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院