高蠟原油梳型降凝劑的合成及降凝機理研究.pdf

1、以蠟含量高、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量低的長10原油為研究對象，選擇不同單體合成了二元和三元梳型共聚物降凝劑，采用傅立葉紅外光譜(FTIR)和凝膠滲透色譜(GPC)對合成的降凝劑進行了表征，優(yōu)化了聚合反應(yīng)條件和加劑條件。通過考察加劑前后原油流變性、熱力學(xué)性質(zhì)和蠟晶形態(tài)的變化，研究了降凝劑的作用機理，為高效降凝劑的開發(fā)提供了理論依據(jù)。主要內(nèi)容如下：
　　(1)采用熔融酯化法制備了丙烯酸十八酯，通過正交試驗得出最佳酯化條件，酯化率可達98％以上

2、。以丙烯酸十八酯和馬來酸酐為單體，采用自由基聚合法合成了丙烯酸十八酯-馬來酸酐二元共聚物(POM)，以十二醇、十二胺和苯甲醇對其進行醇解或胺解，研究了降凝劑分子結(jié)構(gòu)對長10原油降凝效果的影響。結(jié)果表明，相同加劑條件下，聚丙烯酸十八酯-馬來酸雙苯甲醇酯(POMB)降凝效果最佳，能使原油凝點降低18℃，可見降凝劑分子中引入芳香基團可大幅降低原油凝點。
　　(2)以丙烯酸十八酯、馬來酸酐、苯乙烯為單體，合成了丙烯酸十八酯-馬來酸酐-苯乙

3、烯三元共聚物(OMS)，考察了聚合反應(yīng)條件和加劑條件對原油凝點的影響。所得最佳聚合條件為：單體摩爾配比n(OA)：n(MA)：n(St)=6:2:1，單體濃度30wt%，引發(fā)劑用量1wt％，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時間6h，此時OMS的重均分子量在60000左右且分子量分布較寬。當(dāng)OMS加入量為200mg/kg，加劑溫度為60℃時，可使凝點降低19℃。通過降凝劑復(fù)配實驗，得出EVA28150與OMS復(fù)配可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，原油凝點可降低20℃，

4、優(yōu)于單劑的降凝效果。
　　(3)利用RS75流變儀，對加劑前后原油的流變性能進行了研究。結(jié)果表明，單劑OMS和復(fù)配劑。EVA28150-OMS均能大幅度降低原油的粘度和屈服值，這是降凝劑對蠟晶改性作用的結(jié)果，即通過抑制蠟晶結(jié)構(gòu)的形成和削弱蠟晶結(jié)構(gòu)的強度，改善原油的低溫流動性能。
　　(4)通過差示掃描量熱(DSC)分析，研究了降凝劑對原油析蠟特性的影響；利用偏光顯微鏡觀察了原油加劑前后蠟晶形貌的變化，探討了降凝劑的作用機理。

5、結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①OMS不能改變原油的析蠟點，卻能延緩蠟的析出速率，通過共晶吸附作用使蠟晶由針狀變成形狀較規(guī)整的類球狀聚集體。②EVA28150能抑制石蠟的析出，使原油析蠟點降低2℃，并為蠟分子的結(jié)晶析出提供晶核，形成細(xì)小致密且高度分散的球形蠟晶。③復(fù)配劑EVA28150-OMS使原油析蠟點降低了1℃，形成結(jié)構(gòu)規(guī)整緊湊、粒徑較小的球形聚集體，這是兩種單劑共同作用的結(jié)果，體現(xiàn)了降凝劑的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果表明，盡管降凝劑不能阻止蠟在低溫下的析出，即不