专利名称：原油中蜡分散剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种高分子聚合物，特别涉及一种原油中蜡分散剂及其制备方法。
含蜡原油，尤其是高含蜡原油凝点高，一般在常温下，甚至高于常温下就失去了流动性，因此为管道输送增加了困难。为此人们都在探索降低原油凝点的方法，以解决含蜡原油在开采和输送过程中存在的问题。为此在技术上提出了许多改善含蜡原油流动性的方法，如US3675671专利文件中描述了含蜡原油管道输送的改进工艺。该工艺是将高凝点含蜡原油和低凝点原油按一定比例掺合后再加入少量的油溶性高分子聚合物，以降低含蜡原油的凝点。该工艺降低原油凝点的方法是针对特定的低凝点原油“Arabian Light”和高凝点原油“Amna”.并且将上述两种原油按一定比例调合后加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物才有降凝效果。而对任意含蜡原油并无普遍意义。在US3735770专利文献中也介绍了一种原油降凝方法，其方法是将原油与乙烯和醋酸乙烯酯聚合物混合后，升温至比原油中蜡晶析出更高的温度下，再以小于10°F/hr的降温速率，将原油冷却至蜡晶全部析出时的温度，从而实现原油降凝作用，来改善原油的流动性。在EPO341499专利文献中介绍了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法。这种方法是采用4-5个高压釜组成一个串联釜，连续通入乙烯和醋酸乙烯酯、溶剂、引发剂在一定温度和压力下制得共聚物。这种方法工艺复杂、设备材质要求高，操作压力高，转化率低，制备的共聚物用作润滑剂、液压系统的流动性改进剂、粘胶剂及热固塑料和耐压塑料，不是用于对含蜡原油流动性的改善。
本发明的目的之一是提供一种原油中蜡分散剂。
本发明的目的之二是提供一种原油中蜡分散剂的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施来实现原油中蜡分散剂是烯烃、烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐的三元共聚物，其化学结构式是
式中R1、R2、R4是-H或-CH3或-[CH2]nCH3
R5是含酰胺基或羧酸盐基或甲撑磺酸盐基的极性官能团，如
聚合物的物性为酯含量为18～35%;平均分子量Mn为10000～20000;
特性粘度[η]为40～65蜡分散剂的制备工艺依次包括如下步骤①将烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐和有机溶剂、水以及引发剂按比例混合制成混合物;
②将上述混合物加入真空度高于750mmHg的高压釜内;
③在高压釜内加入烯烃;
④在温度为50～100℃，压力为5～15mPa的条件下，聚合3～8小时;
⑤放出釜内残余气体;
⑥将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和溶剂蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其转化率为99.5～100%(以酯为基准)。
在蜡分散剂的制备工艺中，烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐、烯烃、有机溶剂水溶液、引发剂的用量比(重量)是以烯属不饱和酸酯(以下简称酯)为基数;
烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐是酯的4～20%烯烃是酯的2～5倍;
引发剂是酯的1～5%;
有机溶剂和水是酯的5～15倍，其中有机溶剂又是水的2～8倍。
上述所说的引发剂是自由基引发基或过氧化物引发剂，如偶氮二异丁睛或过氧化苯甲酰;所说的有机溶剂是叔丁醇。
上述所说的蜡分散剂使用时，先用有机溶剂，如二甲苯、煤油等溶解后，添加到含蜡量为2～26%、比重d204为0.8450～0.9070的原油中，加热至70℃并充分混合后，即可进行管输。
本发明与现有技术相比有如下优点生产工艺简单，操作压力低，操作条件易于控制，产品质量稳定，转化率高，对原油中蜡的分散、降凝降粘效果好，卸釜清洗极易、间歇时间短。
下面结合实施例对本发明作进一步详述实施例1①将高压釜抽真空，其真空度为755mmHg;
②将21.2g的丙烯酸乙酯和276.5g的叔丁醇混合，得到297.7g的混合物;
将35g的水和4.2g的丙烯酰胺混合得到39.2g的混合物;
③将上述两种混合物及1.1g偶氮二异丁睛引发剂，一次全部加入高压釜内;
④在高压釜内再加入42.7g的乙烯;
⑤在温度为90℃、压力为14.8MPa～8MPa条件下聚合3小时;
⑥放出釜内残余气体;
⑦将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和叔丁醇蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其化学结构式是
经测定共聚物的物性如下酯含量为34.7%，平均分子量Mn为10500，特性粘度[η]为42，转化率为99.5%。
实施例2①将高压釜抽真空，其真空度为755mmHg;
②将35.6g的醋酸乙烯酯和234.7g的叔丁醇混合，得到270.3g的混合物;
将64.1g的水和3.9g的丙烯酸钠混合，得到68g的混合物;
③将上述两种混合物及1g的偶氮二异丁睛引发剂，一次全部加入高压釜内;
④在高压釜内再加入106.8g的1-丁烯;
⑤在温度为55℃、压力为8.5MPa～5.5MPa条件下反应7.5小时;
⑥放出釜内残余气体;
⑦将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和叔丁醇蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其化学结构式是
经测定共聚物的物性如下酯含量为28.6%，平均分子量Mn为15000，特性粘度[η]为56.1，转化率为99.7%。
实施例3①将高压釜抽真空，其真空度为755mmHg;
②将30.1g的2-甲基丙烯酸甲酯和105g的叔丁醇混合，得到135.1g的混合物;
将50g的水和1.3g的2-丙烯磺酸钠混合，得到51.3g的混合物;
③将上述两种混合物及0.30g的过氧化苯甲酰引发剂，一次全部加入高压釜内;
④在高压釜内再加入144.5g的丙烯;
⑤在温度为75℃、压力为11MPa～8.5MPa条件下反应6小时;
⑥放出釜内残余气体;
⑦将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和叔丁醇蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其化学结构式是
经测定共聚物的物性如下酯含量为18.6%，平均分子量Mn为19400，特性粘度[η]为64.3，转化率为99.9%。
实施例4①将高压釜抽真空，其真空度为755mmHg;
②将28.6g的2-甲基丙烯酸乙酯和228.8g的叔丁醇混合，得到274.4g的混合物;
将45.7g的水和2.3g的2-丁烯酰胺混合，得到48g的混合物;
③将上述两种混合物及1g的偶氮二异丁睛引发剂，一次全部加入高压釜内;
④在高压釜内再加入113.8g的乙烯;
⑤在温度为65℃、压力为9.5MPa～6.5MPa条件下反应5小时;
⑥放出釜内残余气体;
⑦将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和叔丁醇蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其化学结构式是
经测定共聚物的物性如下酯含量为29.6%，平均分子量Mn为17500，特性粘度[η]为59，转化率为99.8%。
实施例5①将高压釜抽真空，其真空度为755mmHg;
②将33.7g的醋酸乙烯酯和121.3g的叔丁醇混合，得到155g的混合物;
将59.8g的水和3.1g的2-丁烯磺酸钠混合，得到62.9g的混合物;
③将上述两种混合物及1.35g的偶氮二异丁睛引发剂，一次全部加入高压釜内;
④在高压釜内再加入104.6g的乙烯;
⑤在温度为62℃、压力为10.3MPa～7.4MPa条件下，反应5小时。
⑥放出釜内残余气体;
⑦将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和叔丁醇蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。其化学结构式是
经测定共聚物的物性如下酯含量为26.5%，平均分子量Mn为16600，特性粘度[η]为58.1，转化率为99.8%。
将上述例1～5所得的共聚物，用有机溶剂溶解(有机溶剂为等量的二甲苯和3～7倍于共聚物的煤油)。然后，以适量添加到盛有原油(含蜡量2～26%)的油杯中，将油杯置于可调温的水浴中升温，待油温升至70℃时恒温5分钟，随后以0.5℃/分的降温速率，将油温降至测试温度，并恒温。按石油产品凝点测定法(GB510-83)测定油杯中原油的凝点，从31.5℃降至11℃，降凝幅度为20.5℃。在25℃时连续剪切72小时，效果稳定。在25℃室内恒温静止120小时，与初始时处理效果相比，原油的流动性基本不变。
经实验测定蜡分散剂对青海原油的降凝、降粘效果如下表
从上表可以看出，蜡分散剂对青海原油的降凝、降粘效果显著。在测试条件下，将原油的凝点从31.5℃降至12℃，降凝幅度为19.5℃。而且重复性及静置性能均非常理想。并且在测试条件下。可将原油的表观粘度从5158.9mPa、s降至79.2mPa、s，降低率为98.5%，而且重复性及静置性也十分理想。
权利要求
1.一种原油中蜡分散剂，其特征在于蜡分散剂是烯烃、烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐的三元共聚物，其化学结构式是
式中R1、R2、R4是-H或-CH3或-[CH2]nCH3
R5是含酰胺基或羧酸盐基或甲撑磺酸盐基的极性官能团，如
2.按照权利要求1所说的蜡分散剂，其特征在于分散剂中酯含量为18～35%，平均分子量Mn为10000～20000，特性粘度〔η〕为40～65ml/g。
3.如权利要求1所说的蜡分散剂的制备方法，其特征在于，其工艺依次包括如下步骤①将烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐和有机溶剂、水以及引发剂按比例混合制成混合物;②将上述混合物加入真空度高于750mmHg的高压釜内;③在高压釜内加入烯烃;④在温度为50～100℃，压力为5～15mPa的条件下，聚合3～8小时;⑤放出釜内残余气体;⑥将反应后的混合物放入蒸馏釜内，将水和溶剂蒸出，即得到三元共聚物-蜡分散剂。
4.按照权利要求3所说的蜡分散剂的制备方法，其特征在于制备方法中各种物料的用量比(重量)是以烯属不饱和酸酯(以下简称酯)为基数;烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐是酯的4～20%烯烃是酯的2～5倍;引发剂是酯的1～5%;有机溶剂和水是酯的5～15倍，其中有机溶剂又是水的2～8倍。
5.按照权利要求3所说的蜡分散剂的制备方法，其特征在于所说的引发剂是自由基引发基或过氧化物引发剂，如偶氮二异丁睛或过氧化苯甲酰;所说的有机溶剂是叔丁醇。
全文摘要
一种原油中蜡分散剂是由烯烃、烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酰胺或烯属不饱和羧酸盐或烯基烷磺酸盐聚合而成。其化学结构式是分散剂中酯含量为18～35％，平均分子量Mn为10000～20000，特性粘度(η)为40～65ml/g。该蜡分散剂适用于含蜡量为2～26％、比重d
文档编号F17D1/16GK1094062SQ93120288
公开日1994年10月26日 申请日期1993年12月4日 优先权日1993年12月4日
发明者邸进申, 张城 申请人:河北工学院