一種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑的方法，屬于高分子納米材料制備領(lǐng)域。該材料包括聚(乙烯基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸高碳酯)。其制備方法為：(1)聚(乙烯基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸高碳酯)的制備。(2)聚(乙烯基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸高碳酯)反應(yīng)液的處理，得到聚(乙烯基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸高碳酯)粉末。本發(fā)明所涉及的納米降凝劑不僅降凝效果好、而且成本低廉，生產(chǎn)簡(jiǎn)單，過(guò)程清潔無(wú)污染，產(chǎn)物易于獲得和運(yùn)輸保存。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明所涉及的納米降凝劑對(duì)大慶丹東站高蠟稠油凈降凝幅度為8℃，優(yōu)于市售EVA的降凝效果(凈降凝5℃)。
【專利說(shuō)明】一種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子納米材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高蠟稠油納米復(fù)合材料 降凝劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)生產(chǎn)的原油主要屬于多蠟的高凝油和富含膠質(zhì)、浙青質(zhì)的稠油。隨著國(guó)內(nèi)各 大油田進(jìn)入開發(fā)的中后期，原油產(chǎn)量和品質(zhì)都在不斷下降，高凝、高粘原油的比例逐漸提 商。
[0003] 隨著石油資源的日益匱乏，儲(chǔ)量豐富的稠油引起了人們的普遍關(guān)注。我國(guó)稠油資 源分豐富，約有2. 5X101°噸，占石油總資源的28%。但是由于稠油中含有大量的石蠟、膠質(zhì) 和浙青質(zhì)，導(dǎo)致其具有高粘度、流動(dòng)性差等顯著特點(diǎn)，給開采和運(yùn)輸帶來(lái)了相當(dāng)大的難度， 降低稠油粘度、改善稠油流動(dòng)性是解決稠油開采、集輸和煉制問(wèn)題的關(guān)鍵。
[0004] 隨著世界石油需求量的不斷發(fā)展，進(jìn)一步有效利用高蠟高稠原油資源的重要性日 益凸顯，特別是現(xiàn)有油田的不斷開發(fā)，開采后期高蠟高稠原油比例越來(lái)越高，更增加了其重 要性。由于高蠟高稠原油的高含蠟和高粘性使得工業(yè)應(yīng)用條件更加苛刻，因此有效降低高 蠟高稠原油的凝點(diǎn)和粘性具有深刻的工業(yè)背景，從而構(gòu)成了油田化學(xué)研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
[0005] 對(duì)于低含蠟類原油，目前已有了聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物降凝等較好的工業(yè)解 決方案，但是對(duì)高蠟高稠原油效果不盡理想；同時(shí)由于目前降凝劑合成基本上均采用溶液 聚合或沉淀聚合，溶液聚合往往聚合介質(zhì)為有毒物質(zhì)易產(chǎn)生環(huán)境污染，而沉淀聚合則在合 成過(guò)程中易產(chǎn)生粘稠聚合物，隨著粘稠聚合物不斷產(chǎn)生迫使反應(yīng)中斷，無(wú)法保證反應(yīng)時(shí)間 的有效性并使分子量受到局限，降凝劑產(chǎn)物的分散性和熱穩(wěn)定性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型稠油納米復(fù)合材料降 凝劑及其制備方法，同時(shí)大幅降低高蠟稠油的凝點(diǎn)，從而增強(qiáng)其低溫流動(dòng)性。采用的新型分 散聚合方法，也保證了聚合物的反應(yīng)程度和分子量，提高了產(chǎn)量并且一定程度上減小了污 染。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用沉淀聚合中的分散聚合方法，在引發(fā)劑和分散劑的 作用下，合成了含有強(qiáng)極性側(cè)鏈和長(zhǎng)碳鏈的高分子聚合物。
[0008] 本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0009] -種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑的制備方法，包括如下步驟：
[0010] (1)稱取乙烯基咪唑、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯 酸高碳醇酯、分散劑，加入到有機(jī)溶劑中，通氮?dú)?，加入引發(fā)劑，冷凝回流，在60-90°C下反 應(yīng)4-9小時(shí)；收集反應(yīng)液；
[0011] (2)將步驟（1)得到的反應(yīng)液過(guò)濾，洗滌，干燥、即得高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝 劑；
[0012] 所述乙烯基咪唑，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高 碳醇酯的摩爾比為1-6 :1-6 :1-6 ;所述丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇酯與有機(jī)溶劑 的體積比為I:5-50 ;所述分散劑的加入量與所述乙烯基咪唑、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺 酸、丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇酯的總加入量的質(zhì)量比為1-6 :50。
[0013] 步驟⑴中，所述有機(jī)溶劑為乙醇、N，N-2-甲基甲酰胺、或乙醇與N，N-2-甲基甲 酰胺的混合溶劑。
[0014] 步驟⑴中，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。
[0015] 步驟（1)中，所述丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇酯的"高碳酯"中的碳原子 數(shù)為12-32。
[0016] 步驟（1)中，所述甲基丙烯酸高碳醇酯為甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二酯、 甲基丙烯酸十六酯甲基丙烯酸二十酯或甲基丙烯酸二十二酯，所述丙烯酸高碳酯為丙烯酸 十二酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸二十酯或丙烯酸二十二酯。
[0017] 步驟（1)中，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀或偶氮二異丁 腈。
[0018] 一種高蠟稠油降凝劑復(fù)合材料降凝劑，具有通式I或II的結(jié)構(gòu)

【權(quán)利要求】
1. 一種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑的制備方法，其特征是，包括如下步驟： (1) 稱取乙烯基咪唑、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高 碳醇酯、分散劑，加入到有機(jī)溶劑中，通氮?dú)猓尤胍l(fā)劑，冷凝回流，在60-90°C下反應(yīng)4-9 小時(shí)；收集反應(yīng)液； (2) 將步驟（1)得到的反應(yīng)液過(guò)濾，洗滌，干燥、即得高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑； 所述乙烯基咪唑、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇 酯的摩爾比為1-6 :1-6 :1-6 ;所述丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇酯與有機(jī)溶劑的體 積比為1 :5-50 ;所述分散劑的加入量與所述乙烯基咪唑、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 丙烯酸高碳醇酯/甲基丙烯酸高碳醇酯的總加入量的質(zhì)量比為1-6 :50。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，步驟⑴中，所述有機(jī)溶劑為乙醇、N， N-2-甲基甲酰胺、或乙醇與N，N-2-甲基甲酰胺的混合溶劑。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，步驟（1)中，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷 酮。
4. 如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征是，步驟⑴中，所述丙烯酸高碳醇酯/甲基丙 烯酸高碳醇酯的"高碳酯"中的碳原子數(shù)為12-32。
5. 如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征是，步驟⑴中，所述甲基丙烯酸高碳醇酯為甲 基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六酯甲基丙烯酸二十酯或甲基丙烯酸 二十二酯，所述丙烯酸高碳酯為丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸二十 酯或丙烯酸二十二酯。
6. 如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征是，步驟⑴中，所述丙烯酸高碳醇酯/甲基丙 烯酸高碳醇酯為甲基丙烯酸十八酯。
7. 如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征是，步驟⑴中，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、 過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀或偶氮二異丁腈。
8. -種高蠟稠油納米復(fù)合材料降凝劑，具有通式I或II的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C08F220/18GK104327213SQ201410545175
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】張長(zhǎng)橋, 于帥, 張宏民, 于萍, 魏云鶴 申請(qǐng)人:山東大學(xué)