專利名稱：一種液態(tài)原油降凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于改善高凝高粘原油低溫流動性的一種液態(tài)原油降凝劑及其制備方法，涉及大分子化合物的成分及混合方法技術(shù)領(lǐng)域。
在原油溫降過程中，大分子蠟從原油中逐漸析出，并形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使油凝固，從而影響其流動性，這對管道運輸是個嚴重的問題。對于高凝高粘原油，國內(nèi)外通常采用以下幾種方法解決(1)摻稀油輸送法；(2)摻水乳化輸送法；(3)加熱輸送法；(4)熱處理法；(5)添加降凝劑輸送法。目前，添加原油降凝劑實現(xiàn)長輸管道的安全、經(jīng)濟運行，被認為是世界上最先進的原油管輸方法之一，而且原油降凝劑在高凝高粘原油的開采等方面也有十分重要的應(yīng)用。
國內(nèi)外文獻和專利報道的原油降凝劑的種類和數(shù)量很多，但常用的原油降凝劑主要有以下幾種類型乙烯—醋酸乙烯酯共聚物及其衍生物，(甲基)丙烯酸高碳醇酯類聚合物及其衍生物，苯乙烯—馬來酸酐—丙烯酸高碳醇酯共聚物及其衍生物、丙烯酸高碳醇酯—馬來酸酐—醋酸乙烯酯共聚物及其衍生物。成都科技大學與中國石油天然氣總公司管道科學研究院于1990年8月18日申請的專利號為ZL90105871.8的“含蠟原油用流動性改進劑”，雖然采用了乙烯—醋酸乙烯酯共聚物和丙烯酸高碳醇酯共聚物復配，降凝效果有所改進，但僅適用于含蠟原油。上述降凝劑使用過程中，通常采用柴油、汽油、煤油、甲苯、二甲苯為溶劑，配制的液態(tài)原油降凝劑存在閃點低、揮發(fā)性大和粘度高等缺點，容易造成現(xiàn)場注入困難、安全性差，甚至引起火災或電機燒毀等嚴重事故。而且上述降凝劑還存在以下缺點(1)對不同原油的適應(yīng)性差，一種降凝劑往往對某種原油有效，而對另一種原油無效；(2)對含蠟量適中的原油處理效果好，而對含蠟量高的原油處理效果差，(3)對含蠟原油處理效果較好，而對膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高的原油處理效果差。
本發(fā)明的目的是提供一種既能有效的降低含蠟量適中原油的凝點和表觀粘度，又對含蠟高或膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高的原油有很好改善效果，且具有溶解性能好、粘度低、閃點高、揮發(fā)性小、易儲存的液態(tài)原油降凝劑。
本發(fā)明提供的液態(tài)原油降凝劑是由多種高分子聚合物和特種溶劑的復配物。高分子聚合物按重量比為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-90％，丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物0-10％，丙烯酸高碳醇酯聚合物5-15％，環(huán)氧樹脂0-25％，聚醚0-25％。其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物、聚丙烯酸高碳醇酯聚合物復配提高了單一降凝劑對含蠟原油的作用效果和作用范圍，使其能滿足不同含蠟原油的要求；環(huán)氧樹脂和聚醚通過極性官能團與原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)上的官能團發(fā)生反應(yīng)或氫鍵作用，形成聚集體，從而降低膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高原油的凝點和表觀粘度。本發(fā)明的特征是高分子聚合物乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量為25-40％，分子量為8000-40000；丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物為C16-24酯與馬來酸酐、醋酸乙烯酯進行共聚反應(yīng)制得，其分子量為5000-100000，其中馬來酸酐和醋酸乙烯酯含量為5-15％和2-10％；丙烯酸高碳醇酯聚合物為C16-24醇與丙烯酸酯化物的均聚物，其分子量為10000-150000；環(huán)氧樹脂分子量為3000-20000，聚醚分子量為2000-30000。特種溶劑由異弗爾酮、四氫化萘、苯乙酮、重芳烴、乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或多種復配而成。高分子聚合物和特種溶劑按1∶2-20比例配制，較佳的比例為1∶3-12。
本發(fā)明的效果取決于液態(tài)降凝劑的降凝效果和其物理化學性能。降凝劑的降凝降粘效果與降凝劑配比、原油物性、降凝劑加量、處理溫度、降溫速率和終冷溫度等影響因素有關(guān)，處理溫度一般高于原油凝點25℃以上，較佳的處理溫度范圍為60-100℃；降溫速率較佳范圍為0.2-1.0℃/min，添加降凝劑量一般為原油重量比的0.01-1.0％，較佳的加量為0.02-0.1％。在最佳條件下，本發(fā)明提供的降凝劑可使大慶原油凝固點由32.0℃降至14.0℃，可使蘇丹原油的凝固點由34.0℃降至17.5℃；可使遼河油田稠油凝固點降低20℃，表觀粘度降低68％，可使東臨管輸中間基原油凝固點降低18.0℃，表觀粘度降低85％左右。
本發(fā)明液態(tài)原油降凝劑的制備方法可按下步驟1.配制特種溶劑按配方比例，將高沸點、低揮發(fā)性有機溶劑異弗爾酮、四氫化萘、苯乙酮、重芳烴、乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或多種混合，配制成特種溶劑。
2.配制液態(tài)原油降凝劑按配方比例，先將固態(tài)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物加入特種溶劑中，加熱溫度到75-95℃，待其完全溶解后，依次加入丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-丙烯酸酯聚合物、丙烯酸高碳醇酯聚合物、環(huán)氧樹脂和聚醚，溶解2-3小時，得到液態(tài)原油降凝劑。
實施例例1本發(fā)明液態(tài)原油降凝劑配方高分子聚合物乙烯-醋酸乙烯酯(醋酸乙烯酯25-40％)10％，丙烯酸高碳醇酯聚合物5％，環(huán)氧樹脂5％，聚醚5％；特種溶劑為苯乙酮10％，重芳烴60％，乙二醇丁醚5％，以上各物質(zhì)均為重量比。配制成的液態(tài)原油降凝劑凝固點為7.0℃，20℃表觀粘度為120mPa.s，具體物理化學性能及對大慶、蘇丹原油的降凝效果見表1和表2。
表1液態(tài)原油降凝劑配方的物理化學性能
表2大慶、蘇丹原油加入液態(tài)降凝劑的降凝效果
例2本發(fā)明液態(tài)原油降凝劑配方高分子聚合物乙烯-醋酸乙烯酯(醋酸乙烯酯25-40％)12％，環(huán)氧樹脂10％，聚醚3％；特種溶劑為重芳烴60％，乙二醇丁醚15％，以上各物質(zhì)均為重量比。配制成的液態(tài)原油降凝劑凝固點為12.5℃，20℃表觀粘度為186mPa.s，閃點為64.2℃，密度為0.907g/cm3，24小時揮發(fā)性為3.274％，對遼河稠油和東臨管輸中間基原油的降凝效果見表3。
表3遼河稠油、東臨管輸中間基原油加降凝劑的降凝效果
例3本發(fā)明液態(tài)原油降凝劑配方高分子聚合物乙烯-醋酸乙烯酯(醋酸乙烯酯25-40％)8％，丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-丙烯酸酯聚合物6％，環(huán)氧樹脂6％；特種溶劑為異弗爾酮6％，重芳烴50％，乙二醇丁醚15％，乙二醇二丁醚5％，苯乙酮4％，以上各物質(zhì)均為重量比。按配方比例，先將固態(tài)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物加入特種溶劑中，加熱溫度到85℃，待其完全溶解后，依次加入丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-丙烯酸酯聚合物、丙烯酸高碳醇酯聚合物、環(huán)氧樹脂和聚醚，溶解2-3小時，得到液態(tài)原油降凝劑。配制成的液態(tài)原油降凝劑凝固點為5.5℃，20℃表觀粘度為81mPa.s，閃點為66.2℃，密度為0.909g/cm3，24小時揮發(fā)性為2.871％。對大慶、蘇丹原油的降凝效果見表4。
表4大慶、蘇丹原油加入液態(tài)降凝劑的降凝效果
可見，本發(fā)明之液態(tài)原油降凝劑適用于一般含蠟量及高含蠟量及高膠質(zhì)、高瀝青原油的降凝減粘，且降凝減粘效果特別明顯；同時該降凝劑溶解性能好、粘度低、閃點高、揮發(fā)性小，長期儲存性能好，能夠滿足現(xiàn)場直接注入條件，能避免溶劑大量揮發(fā)導致現(xiàn)場注入困難和燒毀電機等事故，具有高效、安全、方便及制備方法簡便的特點。
權(quán)利要求
1.一種用于高凝高粘原油的液態(tài)原油降凝劑，包括高分子聚合物和溶劑，其特征是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物、丙烯酸高碳醇酯聚合物、環(huán)氧樹脂和聚醚多種高分子聚合物與有機溶劑異弗爾酮、四氫化萘、苯乙酮、重芳烴、乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或多種復配的特種溶劑按1∶2-20復配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)原油降凝劑，其特征是各高分子聚合物按重量比為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-90％，丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物0-10％，丙烯酸高碳醇酯聚合物5-15％，環(huán)氧樹脂0-25％，聚醚0-25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種液態(tài)原油降凝劑，其特征在于其中的高分子聚合物乙烯-醋酸乙烯酯分子量為8000-40000的共聚物，丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物分子量為5000-100000，丙烯酸高碳醇酯聚合物分子量為10000-150000，環(huán)氧樹脂分子量為3000-20000，聚醚分子量為2000-30000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種液態(tài)原油降凝劑，其特征是乙烯-醋酸乙烯酯中醋酸乙烯酯含量為25-40％；丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-醋酸乙烯酯聚合物為C16-24酯與馬來酸酐、醋酸乙烯酯的共聚，其中馬來酸酐和醋酸乙烯酯含量為5-15％和2-10％，丙烯酸高碳醇酯聚合物為C16-24醇與丙烯酸酯化物的均聚物。
5.一種液態(tài)原油降凝劑的配制方法，其特征是按配方比例先將異弗爾酮、四氫化萘、苯乙酮、重芳烴、乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或多種混合，再將固態(tài)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物加入，加熱至75-95℃，待其完全溶解后，依次加入丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐-丙烯酸酯聚合物、丙烯酸高碳醇酯聚合物、環(huán)氧樹脂和聚醚，溶解2-3小時。
全文摘要
本發(fā)明為高凝、高粘原油提供一種液態(tài)原油降凝劑及其制備方法,它是由按重量比乙烯－醋酸乙烯酯共聚物50－90%,丙烯酸高碳醇酯－馬來酸酐－醋酸乙烯酯聚合物0－10%,丙烯酸高碳醇酯聚合物5－15%,環(huán)氧樹脂0－25%,聚醚0－25%多種高分子聚合物和異弗爾酮、四氫化萘、苯乙酮、重芳烴、乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或多種復配的特種溶劑按重量比1∶2－20配制而成。本發(fā)明對高含蠟、高膠質(zhì)、高瀝青質(zhì)的高凝高粘原油有很好的降凝減粘作用。
文檔編號C10M145/00GK1360016SQ0013587
公開日2002年7月24日 申請日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者洪建勇, 包成林, 路小峰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司