一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种管道减阻输送工艺技术领域，特别设及一种用于提高醇基原油减 阻剂抗剪切性能的添加剂及方法。
【背景技术】
[0002] 油品减阻剂能够在原管线达到最大输量后不添加增输设备时，增加输量；或在维 持输量不变的情况下，降低输油管线的运行压力，减少安全风险，添加减阻剂提高输量或降 低输送压力已成为输送工艺的一种。常用的油品减阻剂是分子量在数百万的聚a締控，其 溶解在有品种，分子舒展，通过分子链的弹性形变来降低油品流动中摩擦能量损失，减小流 动阻力，实现减阻增输的目的。一般高聚物的分子量越大，非结晶程度越高则减阻效果越明 显，因此一直追求合成超高分子量且分子量分布较窄的减阻聚合物。
[0003] 超高分子量的聚合物在应用过程中极易发生分子链的断裂剪切降解现象，并且运 种剪切降解属性是永久性、不可逆的，减阻剂因此而失去了应用性能。所W油品流经高剪切 环境，需再补充减阻剂W维持其减阻效果，在使用中采取站站加注减阻剂的工艺获得持续 稳定的减阻效果。因此，从应用需求的角度，聚合物减阻剂最好拥有一定的抗剪切性能，减 少加注站点，节约成本；从技术发展角度，减阻剂朝着功能化的方向不断进步，需要进一步 提高减阻效果，同时赋予减阻剂一些特殊的性能，其中减阻剂的抗剪切性能是一个攻关的 方向。减阻聚合物颗粒一般需要悬浮在水基、醇基或油基体系中使用，本发明只针对聚a 締控醇基(异辛醇、正下醇、乙二醇下酸或它们的混合物）悬浮体系开发的一种提高减阻剂 抗剪切添加剂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于提高醇基原油减 阻剂抗剪切性能的添加剂及方法。
[0005] 本发明提到的一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，包括W下制作 步骤： 第一步，按照质量比1:2~1:10将铁酸醋缓慢加入到乙二醇下酸或异辛醇的烧杯中， 20~30°C下，lOO-lSOr/min揽拌30~60min至混合完全； 第二步，按照与铁酸醋的质量比为2:1~1:1的比例，继续向烧杯中加入非离子表面活 性剂，20 ~40°C下，100-200;r/min揽拌 15 ~60min，待用； 第=步，按照与铁酸醋质量比为1:20~1:50加入阴离子表面活性剂到第二步的溶液 中，控制溫度在20~40°C和50~lOOr/min，揽拌10~20min，待用； 第四步，按照与铁酸醋质量比为1:50-1:100加入两性离子表面活性剂到第=步的溶 液中，控制溫度在20~30°C，100~20化/min下揽拌30~90min，制得本发明的添加剂。
[0006] 上述的铁酸醋为异丙基=【十二烷基苯横酷基】铁酸醋。
[0007] 上述的非离子表面活性剂为聚乙二醇十六烷基酸或十二烷基聚氧乙締酸。
[0008] 上述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯横酸钢。
[0009] 上述的两性离子表面活性剂为十二烷基二甲基横丙基甜菜碱。
[0010] 本发明提到的一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂的使用方法，包 括W下步骤： 在烧杯中加入醇基聚a締控减阻剂悬浮液100份，其中聚a締控固体含量30%，缓慢 加入抗剪切添加剂1-3份，按30-8化/min揽拌30-120min，形成具有抗剪切性能的醇基原油 减阻剂悬浮溶液。
[0011] 本发明的有益效果是：本发明利用聚合物和抗剪切助剂分子之间、助剂分子之间、 助剂分子和醇之间的相互作用来解决高分子链在剪切作用下的不可逆降解问题，本发明的 添加剂是通过胶束可逆变化和分子缠绕作用，增强聚合分子链的刚性，有效地提高醇基原 油减阻剂的抗剪切性能； 另外，本发明采用多种组分，通过优化比例，协同促进醇基原油减阻剂的抗剪切性能， 提高减阻剂应用性能，降低注剂应用成本。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1:本发明提到的一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其 制备方法如下： 在烧杯中加入20g乙二醇下酸，称取异丙基S(十二烷基苯横酷基)铁酸醋（KR-9S)IOg缓慢加入烧杯中，控溫30°C，150r/min揽拌60min，至混合完全待用。称取聚乙二醇十六烧 基酸lOg，缓慢加入至烧杯中，控制溫度40°C，速率2(K)r/min揽拌eOmins;此时称取0. 2g 十二烷基苯横酸钢，调整转速SOr/min，控溫40°C继续揽拌20mins;再称取0.Ig十二烷基 二甲基横丙基甜菜碱加入到烧杯中，控制溫度30°C，转速20化/min,继续揽拌90分钟，形成 醇基减阻剂抗剪切添加剂。
[0013] 称取现有市售的聚a締控(硬脂酸巧包覆)减阻剂醇基悬浮液50g加入空烧杯中。 缓慢加入抗剪切添加剂0. 5g，按30r/min揽拌120min，形成具有抗剪切性能的醇基原油减 阻剂悬浮溶液。
[0014] 经柴油减阻评价测试系统，减阻剂浓度25ppm，测得未加入添加的减阻剂减阻效率 为32. 43%;加入抗剪切添加剂后，减阻剂减阻率提高至37. 12%，经一次过累剪切后，减阻率 维持在15. 78%。
[0015] 实施例2:本发明提到的一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其 制备方法如下： 在烧杯中加入20g乙二醇下酸，称取异丙基=(十二烷基苯横酷基）铁酸醋（KR-9S) 2g缓慢加入其中，控溫30°C，ISOr/min揽拌30min，至混合完全待用。称取聚乙二醇十六烷基 酸2g，缓慢加入至烧杯中，控制溫度30°C，速率2(K)r/min揽拌eOmins;此时称取0.Ig十二 烷基苯横酸钢，调整转速10化/min,控溫30°C继续揽拌20mins;再称取0. 04g十二烷基二 甲基横丙基甜菜碱加入到烧杯中，控制溫度30°C，转速20化/min,继续揽拌30分钟，形成醇 基减阻剂抗剪切添加剂。
[0016] 称取现有市售的聚a締控(硬脂酸巧包覆)减阻剂醇基悬浮液50g加入空烧杯中。 缓慢加入抗剪切添加剂1. 5g，按30r/min揽拌120min，形成具有抗剪切性能的醇基原油减 阻剂悬浮溶液。
[0017] 经柴油减阻评价测试系统，减阻剂浓度25ppm，测得未加入添加的减阻剂减阻效率 为32. 43% ;加入抗剪切添加剂后，减阻剂减阻率提高至34. 35%，经一次过累剪切后，减阻率 维持在13. 98〇/〇。
[0018] 实施例3:本发明提到的一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其 制备方法如下： 在烧杯中加入20g乙二醇下酸，称取异丙基=(十二烷基苯横酷基）铁酸醋（KR-9S) 5g缓慢加入其中，控溫30°C，lOOr/min揽拌45min，至混合完全待用。称取十二烷基聚氧乙締 酸3g，缓慢加入至烧杯中，控制溫度40°C，速率15化/min揽拌60mins;此时称取0. 15g十二 烷基苯横酸钢，调整转速10化/min,控溫40°C继续揽拌30mins;再称取0. 2g十二烷基二甲 基横丙基甜菜碱加入到烧杯中，控制溫度30°C，转速20化/min,继续揽拌60分钟，形成醇基 减阻剂抗剪切添加剂。
[0019] 称取现有市售的聚a締控(硬脂酸巧包覆)减阻剂醇基悬浮液50g加入空烧杯中。 缓慢加入抗剪切添加剂1. 5g，按30;r/min揽拌120min，形成具有抗剪切性能的醇基原油减 阻剂悬浮溶液。
[0020] 经柴油减阻评价测试系统，减阻剂浓度25ppm，测得未加入添加的减阻剂减阻效率 为32. 43% ;加入抗剪切添加剂后，减阻剂减阻率提高至35. 26%，经一次过累剪切后，减阻率 维持在16. 10〇/〇。
[0021] 表1减阻剂抗剪切性能对比
本例由于添加了铁酸醋，铁酸醋分子可W同聚締控分子链发生缠绕，提高聚締控的抗 剪切能力；同时，添加表面活性物质，通过胶团结构变化，消除了部分剪切应力，有效保护了 减阻剂分子，该添加剂的组分可W协同提高醇基原油减阻剂的抗剪切性能。
[0022] W上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利 用上述阐述的技术方案加W修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术 方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其特征是：包括以下制作步 骤： 第一步，按照质量比1:2~1:10将钛酸酯缓慢加入到乙二醇丁醚或异辛醇的烧杯中， 20~30°C下，100-150r/min揽摔30~60min至混合完全； 第二步，按照与钛酸酯的质量比为2:1~1:1的比例，继续向烧杯中加入非离子表面活 性剂，20 ~40°C下，100_200r/min搅拌 15 ~60min，待用； 第三步，按照与钛酸酯质量比为1:20~1:50加入阴离子表面活性剂到第二步的溶液 中，控制温度在20~40°C和50~100r/min，搅拌10~20min，待用； 第四步，按照与钛酸酯质量比为1:50-1:100加入两性离子表面活性剂到第三步的溶 液中，控制温度在20~30°C，100~200r/min下搅拌30~90min，制得本发明的添加剂。2. 根据权利要求1所述的用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其特征是： 所述的钛酸酯为异丙基三【十二烷基苯磺酰基】钛酸酯。3. 根据权利要求1所述的用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其特征是： 所述的非离子表面活性剂为聚乙二醇十六烷基醚或十二烷基聚氧乙烯醚。4. 根据权利要求1所述的用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其特征是： 所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。5. 根据权利要求1所述的用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂，其特征是： 所述的两性离子表面活性剂为十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱。6. -种如权利要求1-5中任一项所述的用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加 剂的使用方法，其特征是：包括以下步骤： 在烧杯中加入醇基聚α烯烃减阻剂悬浮液100份，其中聚α烯烃固体含量30%，缓慢 加入抗剪切添加剂1-3份，按30-80r/min搅拌30-120min，形成具有抗剪切性能的醇基原油 减阻剂悬浮溶液。
【专利摘要】本发明涉及一种用于提高醇基原油减阻剂抗剪切性能的添加剂及方法。包括以下制作步骤：？第一步，将钛酸酯缓慢加入到乙二醇丁醚或异辛醇的烧杯中，混合完全；第二步，继续向烧杯中加入非离子表面活性剂，搅拌待用；第三步，加入阴离子表面活性剂到第二步的溶液中，搅拌，待用；第四步，加入两性离子表面活性剂到第三步的溶液中，搅拌，制得本发明的添加剂。有益效果是：本发明利用聚合物和抗剪切助剂分子之间、助剂分子之间、助剂分子和醇之间的相互作用来解决高分子链在剪切作用下的不可逆降解问题，本发明的添加剂是通过胶束可逆变化和分子缠绕作用，增强聚合分子链的刚性，有效地提高醇基原油减阻剂的抗剪切性能，降低注剂应用成本。
【IPC分类】C08L71/02, C08L23/00, C08K5/42
【公开号】CN105295153
【申请号】CN201510638218
【发明人】代晓东, 王余宝, 孔雪, 李军, 周西臣, 刘焕荣
【申请人】中国石油大学胜利学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月30日