[发明专利]用于稠油降粘的复配型油溶性降粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于稠油降粘的复配型油溶性降粘剂及其制备方法。

背景技术

由于对石油量的持续需求及常规原油可采量和产量的不断下降，迫使我们必须重视对稠油和质量较差的剩余油开采。但稠油较高的粘度给开采、集输和加工等工序都带来了难题，其根本原因是由于稠油的胶质及沥青质含量高、分子微观聚合度大造成的。为解决这一难题，国内外众多学者对稠油油溶性降粘剂进行了研究。

国外稠油油溶性降粘剂的研究应用多为以降凝剂为主的流动性改进剂。这类改进剂能有效降低原油的凝点和低温粘度，改善原油的低温流动性，并在凝点附近的低温区改变蜡晶网状结构，降低凝点的同时可附带降粘，但这种降凝剂对油品的专一针对性强、普适性较差，限制了其广泛使用。国内的油溶性降粘剂基本上可归结为两类：一类是缩合物型；另一类是不饱和单体的均聚物或共聚物，在使用过程中往往需掺入大量稀油，致使成本提高，因此在实际应用中存在缺陷。如中原油田化工集团研制的HC型降粘剂已在采油和管输方面得到了实际应用，但还需掺入很大比例的稀油。

中国专利申请200810047022.8报道了用丙烯酸高级酯、具有羟基的甲基丙烯酸酯与十二烷基苯磺酸共混物制得的油溶性稠油降粘剂，提供了一条可引入表面活性剂基团加强油溶性聚合物降粘效果的思路，但因其组分中含有的基团极性较弱，对实际运用有所限制。专利申请200910077020.8报道了运用混合型油溶性表面活性剂复配得到的一种稠油降粘剂，其应用方法也要求掺入稀油组分。CN103468228A公布了一种油溶性稠油降粘剂，其用量较大(5％)，CN102002353B，CN102191028B公布的降粘剂降粘效果较差(50％左右)，CN102492410B公布的降粘剂虽然效果较好，但其稀油掺加量过高(40％)。所以，我们希望通过对具有较强极性基团聚合物及表面活性剂进行复配，获得在低温条件下运用范围更为广泛的油溶性降粘剂，起到降低稀油掺入量和降低稠油粘度的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种降粘效果好且成本低廉的用于稠油降粘的复配型油溶性降粘剂，加入油溶性表面活性剂可提高共聚物在稠油中的分散性能，通过极性基团和表面活性剂基团的空间效应，削弱胶质沥青质分子间的强烈堆砌作用。为达到上述目的，本发明提供了如下特征技术方案：

甲基丙烯酸十八酯的制备：按照甲基丙烯酸与十八醇的摩尔比为1∶1～1.5∶1，催化剂对甲苯磺酸与阻聚剂对苯二酚分别为单体总质量的0.2～1.5％和0.2～1.0％，准备原材料；将十八醇和对苯二酚加热到60℃，使其全部溶化，再依次加入甲基丙烯酸和对甲苯磺酸。先升温至110～120℃，搅拌反应，加热回流2-3h，然后加上分水器再升温至130～140℃继续反应，当出水量是产水理论值的80％时，改用减压脱水，抽出残余的水及低沸物，即得粗产物；把粗酯用碱溶液中和洗涤，以除去对甲苯磺酸、对苯二酚以及残余的甲基丙烯酸，直到水层无色，再用大量的去离子水反复洗涤至中性。最后，用丙酮重结晶2-3次，再将产物置于40℃真空干燥箱中干燥7～10h，得到甲基丙烯酸十八酯；

马来酸酐-苯乙烯-甲基丙烯酸十八酯共聚物的制备：按照马来酸酐∶苯乙烯∶甲基丙烯酸十八酯的摩尔比为(1～3)∶(1～3)∶(3～6)，引发剂过氧化苯甲酰和分子量调节剂十二烷基硫醇的加入量为单体总质量的0.3～1.5％及1.0～4.0％，使用甲苯做溶剂，准备材料；在N₂保护下，将一定量的马来酸酐和适量甲苯加入到三口烧瓶中，待马来酸酐完全溶于甲苯，然后再依次加入甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯，同时以一定速度滴加溶解过氧化苯甲酰和十二烷基硫醇的甲苯溶液，60-90℃搅拌加热，反应3～7h后，停止反应；冷却，用乙醇析出聚合物，干燥，得到用于稠油降粘的三元共聚物油溶性降粘剂；

马来酸酐-苯乙烯-丙烯酰胺与高级醇的酯化共聚物的制备：按照马来酸酐∶苯乙烯∶丙烯酰胺的摩尔比为(3～5)∶(1～2)∶(1～4)，引发剂过氧化苯甲酰的加入量为单体总质量的0.3～1.5％，使用甲苯做溶剂，准备材料；在N2保护下，将一定量的马来酸酐和适量甲苯加入到三口烧瓶中，待马来酸酐完全溶于甲苯，然后再依次加入丙烯酰胺、苯乙烯，同时以一定速度滴加溶解过氧化苯甲酰溶液，80～100℃搅拌加热，反应8h后；加入C18-22高级醇，醇与马来酸酐单体的摩尔比为1∶1～1.4∶1，110～130℃搅拌加热，继续回流反应3～5h；冷却，用乙醇析出聚合物，干燥，得到用于稠油降粘的三元共聚物油溶性降粘剂。