一种担载型化学清蜡球及其制备方法和应用与流程

本发明属于原油运输领域，具体为一种担载型化学清蜡球及其制备方法和应用。
背景技术：
：原油运输对于石油工业来说是非常重要的，保证原油的正常运输的一项重要措施是清蜡和防蜡。对于，管线清防蜡主要采用橡胶球通过撞击使沉积蜡从管壁脱落，但是橡胶清蜡球没有防蜡作用，当沉积蜡脱落后，结晶蜡会重新沉积在管壁，因此这就导致橡胶清蜡球的投加次数，以及投加数量不断地增加，一旦橡胶清蜡球停止投加一周左右，无法再次投加橡胶球，这是因为清蜡球唯有防蜡作用，当清蜡球停止投加后，结晶蜡才重新沉积在管壁，当时间较长时，管道结蜡严重，再次投加橡胶清蜡球，就会造成卡管现象，从而增加热洗费用，造成人力、物力的浪费。对于结蜡严重的输油管线，普遍采用热洗的方式对输油管线进行清洗，但是热洗成本很高，劳动强度大，不能作为一种长期的清蜡方法。技术实现要素：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种担载型化学清蜡球及其制备方法和应用，具有物理清蜡和化学防蜡的双重作用。本发明是通过以下技术方案来实现：一种担载型化学清蜡球，包括eva球形载体和担载在eva球形载体表面的防蜡剂，防蜡剂包括硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂和月桂酸钠；按照质量份数计，清蜡球组分包括：eva40～50份，硬脂酸钠35～40份，防腐剂3～8份，月桂酸钠5～8份，双子表面活性剂4～5份。优选的，防蜡剂制成颗粒，镶嵌在eva球形载体表面。进一步的，eva球形载体直径为30-60mm，防蜡剂制成的颗粒直径为2-4mm。进一步的，eva球形载体表面颗粒个数为12-24个。优选的，eva球形载体为双子表面活性剂为1,4-丁烷磺内酯或n,n-双十二烷基乙二胺二乙酸钠。优选的，按照质量份数计，清蜡球组分还包括着色剂0.2～0.5份，为清蜡球表面着色。所述的担载型化学清蜡球的制备方法，包括如下步骤：1)将硬脂酸钠、防腐剂、双子表面活性剂和月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成固体颗粒，干燥；2)将eva加热熔化，注入球型模具中冷却成型，得到eva球形载体，再次加热，时间为1～2min，使eva球形载体表面出现粘稠状液体，熔化深度为1～2mm；3)将步骤1)制备的固体颗粒镶嵌在eva球形载体表面，采用球型模具再次成型。优选的，步骤2)中，两次加热温度均为70-80℃。所述的担载型化学清蜡球在输油管线清防蜡中的应用。优选的，当清蜡球进行一次投收球后，将清蜡球进行清洗，根据防蜡剂的溶解情况，重新担载防蜡剂，进行重复利用。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明所述的担载型化学清蜡球，包括乙烯醋酸乙烯共聚物(eva)球形载体和担载在eva球形载体表面的防蜡剂，eva球形载体是清蜡的主要成分，当清蜡球在输油管线中流动时，eva球形载体与管壁的沉积蜡撞击，使沉积蜡从管壁脱落，通过改变eva的含量，可以控制清蜡球的机械性能，起到物理清蜡的作用；当沉积蜡清除后，eva球形载体表面的防蜡剂在管壁上形成一层亲水膜，从而达到防蜡的效果。因此，本发明担载型化学清蜡球同时具有物理清蜡和化学防蜡的双重作用，弥补了橡胶清蜡球无防蜡作用的缺点。当清蜡球溶解时，由于eva为主要载体，所以清蜡球的机械性能不会因为防蜡剂的溶解而受到很大的影响，将防蜡剂再次镶嵌后，清蜡球的机械性能基本不变，从而这种化学清蜡球可以重复利用，重复次数为3～5次，当进行一次投收球后，将清蜡球进行简单的清洗，根据防蜡剂的溶解情况，将防蜡剂重新担载，再次利用，从而清蜡球可以回收再利用，大大的降低清蜡球的制备成本。附图说明图1为担载型化学清蜡球模型图。图2为担载型化学清蜡球的溶解性能图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。如图1所示，本发明所述的担载型化学清蜡球，包括eva球形载体和担载在eva球形载体表面的防蜡剂(硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠)，eva球形载体为实心球体，防蜡剂制成颗粒状，镶嵌在eva球形载体表面，其中防蜡剂颗粒的实际大小、数目可以根据清蜡球现场应用情况确定。所述的担载型化学清蜡球，按照质量份数计，配方为：eva40～50份；硬脂酸钠35～40份；苯甲酸钠3～8份；月桂酸钠5～8份；双子表面活性剂4～5份；着色剂0.2～0.5份。清蜡球内部的eva球形载体是清蜡的主要成分，通过改变eva的含量，控制清蜡球的机械性能。清蜡球外部的防蜡剂制备小颗粒，镶嵌在eva球形载体的表面，当清蜡球在输油管线中流动时，eva球形载体与管壁的沉积蜡撞击，使沉积蜡从管壁脱落，当沉积蜡清除后，防蜡剂在管壁上形成一层亲水膜，从而达到防蜡的效果。各组分的作用如下所示：1)eva作为清蜡球的主要支撑部分，为清蜡球的防蜡剂提供主要载体，eva含量的高低直接决定着清蜡球的机械性能，从而影响清蜡球的清蜡效果。2)硬脂酸钠作为清蜡球的主要防蜡成分，结蜡过程主要分为三个阶段：析蜡阶段、蜡聚集阶段、蜡沉积阶段，防蜡作用主要针对结蜡的第三阶段，在沉积蜡表面形成一层亲水膜，从而防止结晶蜡的沉积。3)月硅酸钠为蜡晶聚集抑制成分，主要针对于结蜡过程的第二阶段，防止析出的蜡晶体聚集。4)苯甲酸钠作为清蜡球的防腐成分，每种清蜡剂、清蜡球都有一定的保质期，为了延长清蜡球的保质期，在配方中加入苯甲酸钠，延长了清蜡球的使用时间，从而降低成本。5)双子表面活性剂作为沉积蜡表面改性成分，促进硬脂酸钠在沉积蜡表面形成一层疏油层。双子表面活性剂为1,4-丁烷磺内酯或n,n-双十二烷基乙二胺二乙酸钠。6)着色剂主要为清蜡球进行染色，通过颜色区分不同溶解性能的清蜡球。所述的担载型化学清蜡球的制备工艺如下：1)根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为2-4mm的固体颗粒，80℃干燥24h。2)将eva颗粒加热至70-80℃使其熔化，与着色剂混合均匀，注入球型模具中冷却成型，得到直径为30-60mm的eva球形载体，再次采用70-80℃加热，时间为1～2min，使eva球形载体表面出现粘稠状液体，熔化深度为1～2mm；3)将制备的12-24个固体颗粒镶嵌在eva球形载体表面，采用不锈钢球型模具再次成型。其使用方法：当清蜡球进行一次投收球后，将清蜡球进行清洗，根据防蜡剂的溶解情况，重新担载防蜡剂，进行重复利用，重复利用次数为3～5次。具体实施例如下。实施例1一种担载型化学清蜡球及其制备方法，按照质量份数计，其原料组分及用量如下：eva40份；硬脂酸钠40份；苯甲酸钠8份；月桂酸钠7份；双子表面活性剂1,4-丁烷磺内酯4.7份；着色剂0.3份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为4mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至75℃使其熔化，与着色剂混合均匀，采用直径为45mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为24，采用模具再次加热成型。其使用方法：当清蜡球进行一次投收球后，将清蜡球进行清洗，根据防蜡剂的溶解情况，重新担载防蜡剂，进行重复利用。实施例2按照质量份数计，eva50份；硬脂酸钠35份；苯甲酸钠3份；月桂酸钠7份；双子表面活性剂1,4-丁烷磺内酯4.7份；着色剂0.3份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为2mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至75℃使其熔化，与着色剂混合均匀采用直径为45mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为12，采用模具再次加热成型。实施例3按照质量份数计，eva45份；硬脂酸钠37份；苯甲酸钠5份；月桂酸钠7份；双子表面活性剂n,n-双十二烷基乙二胺二乙酸钠4.7份；着色剂0.3份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为3mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至75℃使其熔化，与着色剂混合均匀采用直径为45mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为18，采用模具再次加热成型。实施例4按照质量份数计，eva42份；硬脂酸钠35份；苯甲酸钠4份；月桂酸钠5份；双子表面活性剂n,n-双十二烷基乙二胺二乙酸钠4份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为3mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至75℃使其熔化，采用直径为30mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为12，采用模具再次加热成型。实施例5按照质量份数计，eva48份；硬脂酸钠40份；苯甲酸钠7份；月桂酸钠8份；双子表面活性剂1,4-丁烷磺内酯4.5份；着色剂0.2。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为4mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至70℃使其熔化，与着色剂混合均匀采用直径为50mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为15，采用模具再次加热成型。实施例6按照质量份数计，eva45份；硬脂酸钠40份；苯甲酸钠8份；月桂酸钠6份；双子表面活性剂1,4-丁烷磺内酯5份；着色剂0.3份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为3mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至80℃使其熔化，与着色剂混合均匀采用直径为55mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为20，采用模具再次加热成型。实施例7按照质量份数计，eva50份；硬脂酸钠35份；苯甲酸钠3份；月桂酸钠5份；双子表面活性剂1,4-丁烷磺内酯4.7份；着色剂0.5份。制备工艺根据配方称取一定质量的药品，将硬脂酸钠、苯甲酸钠、双子表面活性剂、月桂酸钠采用无水乙醇进行溶解，混合均匀，制备成直径为3mm左右的固体颗粒，干燥；将eva颗粒加热至80℃使其熔化，与着色剂混合均匀采用直径为60mm的不锈钢球型模具进行成型，冷却成型，再次加热使其表面熔化；将制备的固体颗粒镶嵌在表面，固体颗粒个数为24，采用模具再次加热成型。性能测试机械性能评价：清蜡球的机械强度采用10t试验机测定，测试压力：1mpa和2mpa(输油管线压力为0.8mpa～1.6mpa)，观察清蜡球表面是否完整。结果如表1所示，可以看出，所制备的清蜡球机械性能良好，能承受至少2mpa的压力而不损坏，也就能够在输油管线中正常使用。表1清蜡球机械性能测试结果实施例1实施例2实施例31mpa合格合格合格2mpa合格合格合格溶解性能评价：采用浸泡法测定其溶解速率，将清蜡球进行称重为m1，放入装满原油与水(体积比6:4)的烧杯中，进行搅拌，每隔6h记录一次清蜡球的质量，更换一次油水混合物，实验期限为3天，根据如下公式计算溶解后的清蜡球质量分数。清蜡球溶解性能测试结果如表2和图2所示。清蜡球质量分数＝mi/m1×100％其中：m1为初始清蜡球的质量，mi为溶解后清蜡球的质量。表2清蜡球溶解性能测试结果由表2和图2可以看出，实施例1、2、3制备的清蜡球分别在30h、48h、65h时，活性组分基本完全溶解。剩余清蜡球质量大于eva质量的原因主要有两个，其一，是有一部分活性组分与eva的粘合力度比较大，没办法溶解；第二个原因，也是主要原因，因为清蜡球在溶解时，原油渗入了清蜡球内部，导致清蜡球变重。本发明根据油田现场输油管线的长度、管线中原油的输送量等因素，调节清蜡球表面活性颗粒的数目、大小，制备不同溶解速率的清蜡球，通过着色剂染色区分不同溶解性能的清蜡球，最后制定出每种清蜡球的使用工况。防蜡率性能评价：依据sy/t6300-1997《采油用防蜡剂防蜡率测定方法》结合实验室条件进行防蜡性能评价试验。测试结果如表3所示。表3防蜡率测试结果实施例1实施例2实施例3防蜡率45％44％47.3％从表2可以看出，本发明制备的清蜡球防蜡率较高。当前第1页12