一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑及方法。其特征是由以下重量份的組分制成：陰離子表面活性劑10?20份，非離子表面活性劑5?10份，粘土0.5?2份，石油產(chǎn)品5?10，水100份，有益效果是：表面活性劑、粘土顆粒和石油產(chǎn)品液滴可以促進(jìn)吸附于聚α烯烴顆粒表面，通過空間位阻和分子間相互作用阻礙聚α烯烴顆粒相互聚集，達(dá)到提高懸浮穩(wěn)定性的目的。本發(fā)明解決了水基減阻劑在儲存過程中由于聚α烯烴聚集和粘連造成的沉降問題。通過乳化穩(wěn)定作用原理、空間位阻作用和分子間相互作用，阻礙聚烯烴顆粒相互聚連，有效地提高水基油品減阻劑懸浮液的穩(wěn)定性和存儲性能。
【專利說明】
一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管道減阻輸送工藝和減阻劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國長輸油氣管道總里程已超過7萬千米，通過管道輸送的原油占全國陸上原油產(chǎn)量的90%以上，成品油管道輸送能力超過I億噸/年。對管道運(yùn)營方，需要有效地解決管道運(yùn)行過程中的安全、高效、經(jīng)濟(jì)性等問題，以保證石油及其產(chǎn)品按照供應(yīng)和消費(fèi)的需求合理調(diào)節(jié)，通過管道輸送至終端市場。油品減阻劑是通過在管輸油品中添加微量(<100ppm)的減阻劑，實(shí)現(xiàn)了增加管道輸量(增輸率20%_60%)，降低輸送壓力的目的。目前廣泛使用的減阻劑是帶有若干短側(cè)鏈的長鏈聚α烯烴(分子量>106)。通過油品的摩擦切應(yīng)力定向，利用高分子鏈的彈性形變抑制流體微團(tuán)徑向脈動，減少了油品流動中摩擦能量損失，降低流動阻力，實(shí)現(xiàn)減阻增輸?shù)男Ч?br>[0003]減阻聚合物為粘彈性固體，根據(jù)應(yīng)用的需求，經(jīng)后處理工藝，使其懸浮在油相、水相或醇相介質(zhì)中，成為漿狀懸浮流體態(tài)。一般的減阻聚合物的后處理是通過超低溫研磨得到的聚合物顆粒懸浮分散在水基、醇基或油基的懸浮液中，懸浮態(tài)減阻劑可以更快速的溶解于油品中，起到減阻效果。其中油基懸浮液包含植物油、殺菌劑、紫外線吸收劑等組分，加入減阻顆粒后，通過高速攪拌形成乳化態(tài)減阻劑懸浮液。水基減阻劑是油品減阻劑的產(chǎn)品之一，采用水作為懸浮體系，縮短減阻劑的起效時間，可以用于含水原油的減阻輸送過程。水基油品減阻劑懸浮液相對于油基和醇基，由于水的用量嚴(yán)格控制，易發(fā)生懸浮液中固體減阻顆粒容易發(fā)生聚沉和粘連，造成懸浮減阻劑的應(yīng)用性能下降或失效。本發(fā)明針對聚α烯烴水基懸浮體系的特點(diǎn)，有針對性地開發(fā)的一種可以提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性能的添加劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑及方法。
[0005]本發(fā)明提到的一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其特征是由以下重量份的組分制成:
陰離子表面活性劑10-20份，非離子表面活性劑5-10份，粘土 0.5-2份，石油產(chǎn)品5-10，水100份，其中，陰離子表面活性劑為十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或十二烷基硫酸鈉，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，石油產(chǎn)品為液體石蠟、柴油或石腦油。
[0006]上述的粘土為蒙脫土或皂鋰石。
[0007]本發(fā)明提到的一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑的制備方法，包括以下制作步驟:
第一步，按照質(zhì)量比1:5?1:10將陰離子表面活性劑緩慢加入蒸餾水中，室溫緩慢勻速攪拌20?50r/min，攪拌30min至混合完全，待用；
第二步，按照與水質(zhì)量比為1:10?1:20的比例，繼續(xù)向燒杯中加入非離子表面活性劑，25?35°C下，緩慢勻速攪拌20?50r/min，攪拌60?120min，待用；
第三步:按照與水質(zhì)量比為1: 50?1:200的比例，向第二步的燒杯中緩慢添加粘土，溫度25?35°C下，快速攪拌300?1000r/min，攪拌10?30min，實(shí)現(xiàn)粘土的充分分散；
第四步，按照與水體積比為1:10?1:20加入石油產(chǎn)品到第三步的溶液中，控制溫度在25?35°C，快速攪拌1500?3000r/min，攪拌10?20min，形成乳化液即為本發(fā)明的添加劑；其中，陰離子表面活性劑為十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或十二烷基硫酸鈉，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0008]上述的石油產(chǎn)品為液體石蠟、柴油或石腦油，所述的粘土為蒙脫土或皂鋰石。
[0009]本發(fā)明提到的一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑的使用方法:包括以下步驟:在容器中加入水基聚α烯烴減阻劑懸浮液100份，其中聚α烯烴固體含量30%，緩慢加入本發(fā)明用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑4?8份，按500?1500r/min攪拌30?60min，使懸浮穩(wěn)定添加劑能均勻分散到水基減阻劑漿液中，與聚α烯烴顆粒充分作用，形成懸浮性能更為優(yōu)異的水基原減阻劑懸浮液。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先利用非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、少量粘土以及石油產(chǎn)品首先制備出乳化的懸浮穩(wěn)定添加劑，其中表面活性劑、粘土顆粒和石油產(chǎn)品液滴可以促進(jìn)吸附于聚α烯烴顆粒表面，通過空間位阻和分子間相互作用阻礙聚α烯烴顆粒相互聚集，達(dá)到提高懸浮穩(wěn)定性的目的。懸浮穩(wěn)定添加劑的組分通過表面活性劑和粘土顆粒之間、粘土顆粒和聚α烯烴顆粒之間、表面活性劑和聚α烯烴顆粒之間、聚α烯烴顆粒和石油產(chǎn)品液滴之間的相互作用和空間位阻來解決水基減阻劑在儲存過程中由于聚α烯烴聚集和粘連造成的沉降問題。本發(fā)明的添加劑是通過乳化穩(wěn)定作用原理、空間位阻作用和分子間相互作用，阻礙聚烯烴顆粒相互聚連，有效地提高水基油品減阻劑懸浮液的穩(wěn)定性和存儲性能。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]實(shí)施例1:本發(fā)明提到的一種用于提尚水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其制備方法如下:
在燒杯中加入10ml蒸餾水，稱取十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉20g緩慢加入燒杯中，控溫25°C，50r/min攪拌30min，混合完全待用。稱取脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)1g，緩慢加入至燒杯中，25°C，50r/min攪拌120min，待用。稱取商品蒙脫土2g，緩慢加入燒杯中，控制溫度25°C，速率300r/min攪拌30min。此時稱取1ml柴油，控溫25°C，快速1500r/min攪拌20min;形成乳化的水基減阻劑懸浮穩(wěn)定性添加劑。
[0012]稱取現(xiàn)有市售的聚α烯烴(硬脂酸鈣包覆)減阻劑水基懸浮液10g加入空燒杯中。緩慢加入懸浮穩(wěn)定添加劑4g，按500r/min攪拌60min，形成具有長時間穩(wěn)儲性能的水基原油減阻劑懸浮溶液。
[0013]將加入懸浮穩(wěn)定添加的水基減阻劑漿液和普通減阻劑漿液置于離心器中，調(diào)至離心器低檔，離心30min，量出離心試管中減阻漿液的上層清液的高度，對比發(fā)現(xiàn)測得未加入添加的減阻劑上層清液占總體積的35%;加入懸浮穩(wěn)定添加劑后，上層清液占總體積的12%，具有更為優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性。
[0014]實(shí)施例2:本發(fā)明提到的一種用于提尚水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其制備方法如下:
在燒杯中加入10ml蒸餾水，稱取十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1g緩慢加入燒杯中，控溫25°C，20r/min攪拌30min，混合完全待用。稱取脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9)5g，緩慢加入至燒杯中，35 °C，20r/min攪拌60min，待用。稱取商品蒙脫土0.5g，緩慢加入燒杯中，控制溫度35°C，速率1000r/min攪拌lOmin。此時稱取5ml柴油，控溫35°C，快速3000r/min攪拌1min;形成乳化的水基減阻劑懸浮穩(wěn)定性添加劑。
[0015]稱取現(xiàn)有市售的聚α烯烴(硬脂酸鈣包覆)減阻劑水基懸浮液10g加入空燒杯中。緩慢加入懸浮穩(wěn)定添加劑8g，按1500r/min攪拌30min，形成具有長時間穩(wěn)儲性能的水基原油減阻劑懸浮溶液。
[0016]將加入懸浮穩(wěn)定添加的水基減阻劑漿液和普通減阻劑漿液置于離心器中，調(diào)至離心器低檔，離心30min，量出離心試管中減阻漿液的上層清液的高度，對比發(fā)現(xiàn)測得未加入添加的減阻劑上層清液占總體積的35%;加入懸浮穩(wěn)定添加劑后，上層清液占總體積的18%左右，具有更為優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性。
[0017]實(shí)施例3:本發(fā)明提到的一種用于提尚水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其制備方法如下:
在燒杯中加入10ml蒸餾水，稱取十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉15g緩慢加入燒杯中，控溫25°C，40r/min攪拌30min，混合完全待用。稱取脂肪醇聚氧乙稀醚(AE0-9)7g，緩慢加入至燒杯中，30°C，40r/min攪拌90min，待用。稱取商品蒙脫土Ig，緩慢加入燒杯中，控制溫度30°C，速率700r/min攪拌20min。此時稱取5ml柴油，控溫30°C，快速2000r/min攪拌15min;形成乳化的水基減阻劑懸浮穩(wěn)定性添加劑。
[0018]稱取現(xiàn)有市售的聚α烯烴(硬脂酸鈣包覆)減阻劑水基懸浮液10g加入空燒杯中。緩慢加入懸浮穩(wěn)定添加劑6g，按1000r/min攪拌40min，形成具有長時間穩(wěn)儲性能的水基原油減阻劑懸浮溶液。
[0019]將加入懸浮穩(wěn)定添加的水基減阻劑漿液和普通減阻劑漿液置于離心器中，調(diào)至離心器低檔，離心30min，量出離心試管中減阻漿液的上層清液的高度，對比發(fā)現(xiàn)測得未加入添加的減阻劑上層清液占總體積的35%;加入懸浮穩(wěn)定添加劑后，上層清液占總體積的20%左右，具有更為優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性。
[0020 ]實(shí)施例4:本發(fā)明提到的一種用于提尚水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其制備方法如下:
在燒杯中加入10ml蒸餾水，稱取十二烷基硫酸鈉1g緩慢加入燒杯中，控溫25 °C，20r/min攪拌30min，混合完全待用。稱取脂肪醇聚氧乙稀醚(AE0-10)5g，緩慢加入至燒杯中，250C，50r/min攪拌60min，待用。稱取商品皂鋰石Ig，緩慢加入燒杯中，控制溫度35 °C，速率10001'/111；[11攪拌10111；[11。此時稱取101111石腦油，控溫30<€，快速1500r/min攪拌20min;形成乳化的水基減阻劑懸浮穩(wěn)定性添加劑。
[0021]稱取現(xiàn)有市售的聚α烯烴(硬脂酸鈣包覆)減阻劑水基懸浮液10g加入空燒杯中。緩慢加入懸浮穩(wěn)定添加劑4g，按1500r/min攪拌30min，形成具有長時間穩(wěn)儲性能的水基原油減阻劑懸浮溶液。
[0022]將加入懸浮穩(wěn)定添加的水基減阻劑漿液和普通減阻劑漿液置于離心器中，調(diào)至離心器低檔，離心30min，量出離心試管中減阻漿液的上層清液的高度，對比發(fā)現(xiàn)測得未加入添加的減阻劑上層清液占總體積的35%;加入懸浮穩(wěn)定添加劑后，上層清液占總體積的15%左右，具有更為優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性。
[0023 ]實(shí)施例5:本發(fā)明提到的一種用于提尚水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其制備方法如下:
在燒杯中加入10ml蒸餾水，稱取十二烷基硫酸鈉15g緩慢加入燒杯中，控溫25 °C，20r/min攪拌30min，混合完全待用。稱取脂肪醇聚氧乙稀醚(AE0-10)5g，緩慢加入至燒杯中，25°C，50r/min攪拌60min，待用。稱取商品皂鋰石1.5g，緩慢加入燒杯中，控制溫度35°C，速率1000r/min攪拌10111；[11。此時稱取101111液體石錯，控溫35<€，快速1500r/min攪拌20min;形成乳化的水基減阻劑懸浮穩(wěn)定性添加劑。
[0024]稱取現(xiàn)有市售的聚α烯烴(硬脂酸鈣包覆)減阻劑水基懸浮液10g加入空燒杯中。緩慢加入懸浮穩(wěn)定添加劑8g，按1500r/min攪拌40min，形成具有長時間穩(wěn)儲性能的水基原油減阻劑懸浮溶液。
[0025]將加入懸浮穩(wěn)定添加的水基減阻劑漿液和普通減阻劑漿液置于離心器中，調(diào)至離心器低檔，離心30min，量出離心試管中減阻漿液的上層清液的高度，對比發(fā)現(xiàn)測得未加入添加的減阻劑上層清液占總體積的35%;加入懸浮穩(wěn)定添加劑后，上層清液占總體積的12%左右，具有更為優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性。
[0026]本例由于添加了陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、粘土顆粒以及石油產(chǎn)品，高速攪拌條件下表面活性劑和粘土顆粒可以包覆在油滴表面，可以在油一水兩相溶液中形成乳狀液。在加入水基減阻懸浮液中之后，油滴附著在減阻劑顆粒，表面活性劑分子、粘土顆粒繼續(xù)在油滴表面附著，通過空間位阻和分子間相互作用阻礙減阻劑顆粒的相互聚集粘連，提高了水基減阻懸浮液的穩(wěn)定性。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其特征是由以下重量份的組分制成: 陰離子表面活性劑10-20份，非離子表面活性劑5-10份，粘土0.5-2份，石油產(chǎn)品5-10，水100份，其中，陰離子表面活性劑為十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或十二烷基硫酸鈉，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，石油產(chǎn)品為液體石蠟、柴油或石腦油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑，其特征是:所述的粘土為蒙脫土或皂鋰石。3.—種如權(quán)利要求1或2所述的用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑的制備方法，其特征是包括以下制作步驟: 第一步，按照質(zhì)量比1:5?1:10將陰離子表面活性劑緩慢加入蒸餾水中，室溫緩慢勻速攪拌20?50r/min，攪拌30min至混合完全，待用； 第二步，按照與水質(zhì)量比為1:10?1:20的比例，繼續(xù)向燒杯中加入非離子表面活性劑，25?35°C下，緩慢勻速攪拌20?50r/min，攪拌60?120min，待用； 第三步:按照與水質(zhì)量比為1: 50?1: 200的比例，向第二步的燒杯中緩慢添加粘土，溫度25?35°C下，快速攪拌300?1000r/min，攪拌10?30min，實(shí)現(xiàn)粘土的充分分散； 第四步，按照與水體積比為1:10?1:20加入石油產(chǎn)品到第三步的溶液中，控制溫度在25?35°C，快速攪拌1500?3000r/min，攪拌10?20min，形成乳化液即為本發(fā)明的添加劑； 其中，陰離子表面活性劑為十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或十二烷基硫酸鈉，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑的制備方法，其特征是:所述的石油產(chǎn)品為液體石蠟、柴油或石腦油，所述的粘土為蒙脫土或皂鋰石。5.—種如權(quán)利要求1或2所述的用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑的使用方法，其特征是包括以下步驟: 在容器中加入水基聚α烯烴減阻劑懸浮液100份，其中聚α烯烴固體含量30%，緩慢加入本發(fā)明用于提高水基油品減阻劑懸浮穩(wěn)定性的添加劑4?8份，按500?1500r/min攪拌30?60min，使懸浮穩(wěn)定添加劑能均勻分散到水基減阻劑漿液中，與聚α烯烴顆粒充分作用，形成懸浮性能更為優(yōu)異的水基原減阻劑懸浮液。
【文檔編號】B01F17/42GK105909976SQ201610418666
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】代曉東, 王余寶, 趙光秋, 張愛娟, 劉煥榮, 李天宇, 王菲菲
【申請人】中國石油大學(xué)勝利學(xué)院