本发明涉及DRA单体的后处理技术领域,更具体的说,它涉及一种DRA单体用均质剂及其制成的DRA单体悬浮液。
背景技术:
用于降低流体流动阻力的化学剂称为减阻剂(drag reducing agent),简称DRA,通常将减阻剂生产过程的中间体成为DRA单体。减阻剂广泛应用于原油、成品油管道输送,微量加入湍流态流动的油品中可使湍流转化为层流,大大降低管路系统的摩擦阻力,从而扩大输油管道流量和降低输送泵能耗,提高输油管道运行的安全系数。较为常见的减阻剂聚合物(DRA单体)是分子量在300-3000万的长碳链α-烯烃合成橡胶(C6-C18)、苯乙烯或乙烯基硅氧烷的聚合物。
通常是先将α-烯烃在齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂作用下聚合制得DRA单体。该类DRA单体常温下为弹性体,具有较高的黏着力,而DRA单体往往需要具有良好的细度而便于快速溶于原油、成品油中以达到较佳的减阻效果,因此需要对DRA单体进行后处理得到具有良好细度并且分散均匀的悬浮液。目前比较普遍的悬浮液制备方法为,使用液氮将减阻剂聚合物冷却到玻璃化温度条件下在进行粉碎,粉碎后加入分散成分(分散剂、抗粘剂等)制成减阻剂聚合物悬浮液。现有的DRA单体悬浮液中常常存在聚合物密度分布不均而发生团聚情况,而这些团聚的减阻剂聚合物严重影响了悬浮液的流动性,从而影响注入性能和减阻效果。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种DRA单体用均质剂及其制成的DRA单体悬浮液,均质剂能够有效减少DRA单体悬浮液中团聚现象的发生,从而保证DRA单体悬浮液具有良好的流动性和减阻效果。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种DRA单体用均质剂,其特征在于,包括下述以重量份表示的组分:
辛醇50-70份,
水2-5份,
丁醇10份,
乙二醇10-15份。
其中,辛醇为无色的油状液体,不溶于水;丁醇微溶于水并与辛醇相溶;乙二醇与水、辛醇和丁醇均相溶。由于水的添加量较少,其与部分乙二醇和微量丁醇通过搅拌相溶后容易分散在辛醇、丁醇和乙二醇形成的醇基体系中,形成若干球状油包水的结构。相邻的球状油包水的结构相连在醇基体系中形成润滑带,一方面能够增加均质剂整体的流动性,另一方面液体中分子间力能够将DRA单体悬浮液中DRA单体颗粒隔离开,使其不容易发生相互粘连、板结,减少团聚现象的发生,保证DRA单体悬浮液具有良好的流动性和减阻效果。
进一步的,还包括有二乙二醇丁醚5-10份。
二乙二醇丁醚具有较高的沸点,和较低的挥发速度,并且与水和醇基体系相溶,使该均质剂具有较高的抗挥发性和闪点,保证安全性的同时增加稳定性,使制成的DRA单体悬浮液能够在时间及温度均发生变化的情况下仍能具有良好的流动性;二乙二醇丁醚溶于球状油包水的结构与醇基体系中,降低整体粘度的同时能够提供一定的消泡效果,减少DRA单体悬浮液中气泡的产生,有利于DRA单体悬浮液通过计量泵顺利的加注到管道中。
作为优选,所述的DRA单体用均质剂,包括下述以重量份表示的组分:
辛醇60份,
水5份,
丁醇10份,
乙二醇12份,
二乙二醇丁醚10份。
一种由所述的DRA单体用均质剂制成的DRA单体悬浮液,包括下述以重量份表示的组分:
DRA单体粉末35-40份,
包裹剂20-22份,
所述DRA单体用均质剂10-12份。
通过采用上述技术方案,包裹剂包裹在DRA单体粉末外并与DRA单体粉末悬浮分散在DRA单体用均质剂中,通过调配到上述适当的各组分的添加比例,进一步使DRA单体悬浮液不容易发生分层、团聚等情况,从而保证DRA单体悬浮液具有良好的流动性和减阻效果。
作为优选,所述包裹剂包括聚丙烯蜡粉、聚乙烯蜡粉中的至少一种。
聚丙烯蜡粉与聚乙烯蜡粉均不容易醇基体系,且均具有疏水性,因此容易被油包水的结构相连在醇基体系中形成润滑带隔离开,进一步减少DRA单体粉末团聚的情况发生。
作为优选,所述的DRA单体悬浮液,包括下述以重量份表示的组分:
DRA单体粉末36份,
包裹剂21.5份,
DRA单体用均质剂11.5份。
本发明的优点是:
1、DRA单体用均质剂不溶解DRA单体粉末和包裹剂;
2、具有较高的抗挥发性和稳定性;
3、具有良好的消泡效果;
4、DRA单体用均质剂制成的悬浮液整体粘度低,不容易发生DRA单体粉末团聚的情况,保证DRA单体悬浮液具有良好的流动性和减阻效果。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是,本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明,而不是对本发明的限制,在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
本发明实施例中所涉及的所有物质均为市售。
本实施例中所述用的DRA单体(减阻剂的中间体)为1-癸烯与1-己烯和1-辛烯的聚合物合成橡胶。
测试例:按照中国石油天然气管道科技研究中心编制的行业标准测定DRA单体悬浮液的减阻率,标准号:SY/T6578-2003。测试条件:温度20℃,流速57L/min。当管路流动稳定时,分别从压差计读取空白压降和加入减阻剂后的压降,减阻率计算公式如下:
ΔP为未添加减阻剂的压力降,ΔPd为添加减阻剂后的压力降。
实施例1:
DRA单体用均质剂包括:辛醇1200g,水50g,丁醇200g,乙二醇240g,二乙二醇丁醚100g。
制备DRA单体悬浮液:使用液氮将3600g聚α-烯烃冷却到玻璃化温度条件下在进行粉碎,破碎时加入1075g聚丙烯蜡粉、1075g聚乙烯蜡粉作为包裹剂,包裹剂包裹在粉碎后的聚α-烯烃,取1150gDRA单体用均质剂加入到包裹有包裹剂的聚α-烯烃中,并投入到均质机中进行均质,得到DRA单体悬浮液。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.7%。
实施例2:与实施例1的区别为仅加入2150g聚丙烯蜡粉作为包裹剂。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.2%。
实施例3:与实施例1的区别为仅加入2150g聚乙烯蜡粉作为包裹剂。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.1%。
实施例4:与实施例1的区别在于,DRA单体用均质剂包括:辛醇1000g,水40g,丁醇200g,乙二醇200g,二乙二醇丁醚200g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.2%。
实施例5:与实施例1的区别在于,DRA单体用均质剂包括:辛醇1400g,水100g,丁醇200g,乙二醇300g,二乙二醇丁醚150g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.0%。
实施例6:与实施例1的区别在于,DRA单体用均质剂包括:辛醇1400g,水80g,丁醇200g,乙二醇300g,二乙二醇丁醚170g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.3%。
实施例7:与实施例2的区别在于:聚α-烯烃为3500g,聚丙烯蜡粉为2000g,DRA单体用均质剂为1200g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为58.9%。
实施例8:与实施例2的区别在于:聚α-烯烃为4000g,聚丙烯蜡粉为2200g,DRA单体用均质剂为1000g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.2%。
实施例9:与实施例2的区别在于:聚α-烯烃为3800g,聚丙烯蜡粉为2100g,DRA单体用均质剂为1100g。
根据测试例测得本实施例中制得的DRA单体悬浮液的减阻率为59.1%。
经测试,实施例1-9制得的DRA单体悬浮液均具有以下特性;
1、具有较高的闪点,闪点为74℃;
2、DRA单体悬浮液在夏季敞口裸露在空气中3个月后,流动性无明显下降,仍具有良好的流动性;
3、DRA单体悬浮液在零下45℃的环境下,流动性无明显下降,仍具有良好的流动性;
4、不具有强烈的刺激性气味;
具有较低的粘度,粘度为50mPa.S。