[发明专利]一种减阻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种减阻剂及其制备方法。

背景技术

减阻剂是一种降低流体流动阻力的化学剂，对流体管输过程的节能降耗和提高管线输量具有重要意义。

对于原油和成品油的输送过程，减阻效果最好的是α-烯烃的均聚物或共聚物，一般在油中加入几ppm到几十ppm的聚α-烯烃，就可以达到很高的减阻效果。用于减阻剂的聚α-烯烃，一般单体含碳数在2～30之间，更佳的碳数范围在8～14之间。分子量是影响聚α-烯烃减阻性能的基本参数，减阻效率开始随分子量的增大而增大，随后达到平衡。

早期的聚合方式多采用溶液聚合方法，并直接将溶液聚合的产物应用到输油管道，但由于聚合产物本身粘度大，聚合物的含量较低，因此给运输和使用带来了很大的困难。

20世纪90年代中期，发展了本体聚合方法。这种方法大大提高了单体的转化率和聚合物的分子量，减阻剂的性能得到大幅度的提高。本体聚合的一个问题是，由于本体聚合产生的反应热极高，体系粘度极大，所以在实施聚合时必需将聚合反应物分装在相对较小的反应容器中，然后将其置于低温环境下反应，操作过程十分繁琐。本体聚合的另一个问题是，本体聚合得到的是橡胶状减阻剂聚合物固体，必须通过低温粉碎并分散到水或醇-水中，制成浆液才能使用，这一过程称为减阻剂的后处理。后处理过程一般需要加入隔离剂，如CN1891736A。

二氧化硅的表面有一定数量的羟基，这些硅羟基比醇羟基和酚羟基的酸性更高，使二氧化硅具有较高的极性和亲水性。已有众多对二氧化硅表面进行疏水处理的文献报道，涉及到的方法很多，其中有工业价值的方法主要是高温处理以及用醇、酸、有机氯硅烷处理。

发明内容

本发明提供了一种减阻剂及其制备方法。该减阻剂储存稳定性好、粘度低、流动性好、使用方便。该制备方法简单，易于工业应用。

一种减阻剂的制备方法，包括：

（1）在硅油中对α-烯烃进行配位聚合；

（2）将步骤（1）聚合后的体系与隔离剂混合，形成粘接有隔离剂的聚α-烯烃悬浮颗粒；所述隔离剂满足使所述悬浮颗粒的平均密度在0.92～1.02g/cm³之间。

优选地，所述隔离剂满足使所述悬浮颗粒的平均密度在0.95～0.99g/cm³之间。

硅油是液态的聚硅氧烷，一般是线型结构，可以是均聚型的聚硅氧烷，也可以是共聚型的聚硅氧烷。应该理解到：本发明的方法中，硅油主要是作为反应溶剂和分散剂使用的，本领域技术人员可根据基本常识来选择适宜的硅油。较好的硅油是，分子具有一个硅氧链，与链中硅原子相联的基团为氢和C1～C8烃基中的一种或几种，如可选自二甲基硅油、二乙基硅油、二苯基硅油、氢甲基硅油、氢乙基硅油、氢苯基硅油、甲基苯基硅油和乙基苯基硅油中的一种或几种。硅油在25℃的粘度可以在5厘泊～5000厘泊之间，更佳在10厘泊～2000厘泊之间。

所述的α-烯烃单体包括所有可用于减阻剂的α-烯烃单体。优选的情况下，所述α-烯烃单体选自C₂-C₃₀的直链α-烯烃中的一种或多种；更优选的情况下，所述α-烯烃单体选自C₄-C₂₀的直链α-烯烃中的一种或多种；进一步优选的情况下，所述α-烯烃单体选自C₈-C₁₄的直链α-烯烃中的一种或多种。

尽管本发明采用了一种新的配位聚合体系（以硅油为溶剂），但本发明人发现，聚合仍可采用已有的配位催化体系，并在已知的聚合条件下完成。配位聚合体系一般采用Ziegler-Natta催化体系，也可以采用较新的单活性中心催化体系，如茂金属催化体系和非茂催化体系。上述三种催化体系，特别是Ziegler-Natta催化体系，现有技术中有众多的描述，本发明对此不再赘述。

对于配位聚合领域，在淤浆法聚合中控制聚合物粒度是基本的常识，本发明对此也不再赘述。本发明对聚α-烯烃的粒度没有特别的限制，只要最终能形成比较稳定的悬浮液即可。一般将聚α-烯烃的粒度控制在1000微米以下，控制在500微米以下效果更佳。

本发明中，硅油与α-烯烃的比例可以在较宽的范围内变化。为了获得更佳的减阻效果，二者的质量比优选为1～20:1，更优选为1.5～10:1。