SMI結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其對(duì)原油降凝減粘特性的研究.pdf

1、苯乙烯-馬來酰亞胺共聚物(poly(styrene-co-maleimide)，SMI)系列具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，多年來一直備受關(guān)注。而苯乙烯-十八烷基馬來酰亞胺共聚物(poly(styrene-co-N-octadecyl maleimide)，SNODMI)中的長(zhǎng)烷基側(cè)鏈，與含蠟原油中的石蠟質(zhì)相容形成共晶，而不與石蠟質(zhì)相容的聚合物部分附著在石蠟質(zhì)表面，干擾了原先石蠟質(zhì)彼此層疊的規(guī)整結(jié)構(gòu)，從而起到對(duì)原油降凝減粘的特效作用。本文選用一系列

2、不同結(jié)構(gòu)苯乙烯-馬來酸酐共聚物(poly(styrene-co-maleicanhydride)，SMA)進(jìn)行酰胺化和酰亞胺化反應(yīng)，重點(diǎn)以酰亞胺化產(chǎn)物作為原油降凝減粘劑，考察不同聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)原油降凝減粘作用的影響。
　　首先，討論了不同酰亞胺化程度的SNODMI對(duì)模擬石蠟質(zhì)原油結(jié)晶溫度、結(jié)晶形態(tài)、復(fù)合粘度及屈服應(yīng)力等因素的影響。發(fā)現(xiàn)SNODMI中馬來酰亞胺的含量越高，酰亞胺化程度越高，越能促進(jìn)結(jié)晶溫度(Tc)及凝點(diǎn)的降低，體系結(jié)晶

3、形態(tài)的改善和屈服應(yīng)力（τy）的降低也越明顯。其中，添加效果最好的是酰亞胺化率為100％SNODMI1000P的降凝減粘劑，可使體系的Tc下降3.6℃，凝點(diǎn)降低7℃，蠟晶由原先層疊的長(zhǎng)條狀變?yōu)榉稚⒌尼槧罨蝾w粒狀，τy較無添加劑時(shí)降低超過70倍。
　　而為了調(diào)控不同酰亞胺化程度的SNODMI，還探討了SMA與十八胺酰胺化（開環(huán)）反應(yīng)及酰亞胺化（閉環(huán)）反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。由于SMA與十八胺的酰胺化反應(yīng)是極快速反應(yīng)，故進(jìn)一步討論了SMA與苯胺酰

4、胺化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明，四氫呋喃溶液中SMA1000P、SMA2000P與SMAEF40三種SMA與苯胺酰胺化反應(yīng)時(shí)，對(duì)于同一種SMA在同一溫度下，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，轉(zhuǎn)化率隨之增加;隨著溫度的提升，其反應(yīng)速率不斷增大，并推導(dǎo)出SMA與苯胺分子的反應(yīng)是一個(gè)二級(jí)反應(yīng)，據(jù)此推導(dǎo)出三種SMA與苯胺酰胺化反應(yīng)的阿倫尼烏斯方程。進(jìn)而研究了酰亞胺反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，依據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理分析得到SNODMA的酰亞胺化反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)，得到SMA1000P，

5、SMA2000P與SMAEF40的反應(yīng)速率常數(shù)，從而據(jù)此得到不同酰亞胺化程度的SNODMI應(yīng)用于原油降凝減粘特性的研究。此外，根據(jù)不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)從而推倒出SMA1000P與十八胺酰亞胺化反應(yīng)的阿倫尼烏斯方程。
　　其次，通過RAFT聚合合成交替結(jié)構(gòu)的SMA，并通過酰胺化及酰亞胺化反應(yīng)制得alt-SNODMI，研究不同的分子量及分子量分布對(duì)原油降凝減粘性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)RAFT聚合具有分子量可控及分子量分布窄的特點(diǎn)，酰亞