[发明专利]一种减阻组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减阻组合物及其制备方法。

背景技术

油溶性的聚α-烯烃被广泛应用于管道输送油品的减阻剂。油溶性减阻剂是一种应用于原油和成品油管道输送的聚合物化学添加剂，将所述油溶性减阻剂溶解在油品中可以在输量不变的情况下，大幅降低流体的沿程摩擦阻力损失，降低管道运行的压力；并可以在管线运行压力不变的情况下，提高管线的输送量。使用减阻剂无需增加管线的固定设备，是一种方便、经济的调节管道输送量的方法。自1979年美国康诺克公司生产的减阻剂首次应用于阿拉斯加原油管道取得成功以来，主要发展了两种获得聚α烯烃减阻剂的方法，即溶液聚合和本体聚合。

最初，减阻剂是通过溶液聚合的方法制备得到的。溶液聚合是指将α-烯烃单体和催化剂溶于溶剂中进行聚合，且生成的聚α-烯烃溶于溶剂而形成高分子溶液。由于采用该方法生产的聚α-烯烃的单体转化率低，聚合物分子量以及其在聚合物中的含量很低，而导致减阻剂的减阻效果相对较差。同时，溶液聚合的产物粘度极高，因此给减阻剂的注入带来很大困难。

90年代后发展了采用本体聚合获得聚α-烯烃的方法。本体聚合不加入其它介质，只是在催化剂的引发下使单体进行聚合。该方法大大提高了聚合产物的转化率和聚合物的分子量。但由于本体聚合产生的反应热极高，体系粘度极大，所以在实施聚合时必需将聚合反应物分装在相对较小的反应容器中，然后将其置于低温环境下反应，操作过程十分繁琐。此外，由于本体聚合产物为粘弹性固体物质，要将其注入管道，必须将得到的聚α-烯烃进行处理使其变成流体状态。处理方法通常包括以下两个步骤：首先将固体状态的聚α-烯烃在超低温条件下粉碎成一定细度的粉末(为防止粉碎后的聚合物又重新凝聚在一起，需要加入适量的分散剂，所述分散剂可以包括：硬脂酸钙、氧化铝、黏土、磷酸钙、硬脂酸锌、石墨和各种硬脂酸酰胺类等)，一般不小于100目。分散剂本身对减阻效果并无促进作用，因此，在保持聚合物粉末不凝聚的前提下，应尽量少加，然后通过各种化学添加剂使其悬浮于醇的水溶液中，形成淤浆状流体，整个过程繁琐而复杂，且生产成本极高，同时会造成严重环境污染。另外，由此获得的淤浆状减阻剂产品的静置稳定性较差，聚α-烯烃很容易从醇的水溶液中相分离出来，因此，必需通过适当搅拌后才能使用。

CN1530377A公开了一种聚α-烯烃减阻剂的制备方法，该方法包括先将聚合单体加入到反应器中，在隔绝空气和有搅拌情况下添加催化剂，在反应开始的20小时内缓慢加入油溶性而α-烯烃聚合物不溶于其中的聚酯、聚醚或酯醚共聚物类反应基液，并在-50℃至20℃下反应3-10天。采用该方法制备的聚α-烯烃聚合物减阻剂浆液粘度较低，减阻效果好，静置稳定性好，无需搅拌就可直接用于输油生产。

CN1673237A公开了一种高级α-烯烃低粘弹性本体聚合物的制备方法，在低温和隔绝空气的条件下，将精制聚合单体加入反应器中，在有搅拌的情况下按比例分别添加主催化剂和助催化剂进行反应，其特征在于，在开始反应1-3小时内再加入一定比例的防粘剂粉末物质，继续搅拌并反应3-6小时，然后在较高温度环境下继续反应3-10天。该方法制得的高级α-烯烃低粘弹性本体聚合物产品比较易于粉碎，制浆后稳定性增加。CN101268128A公开了一种制备稳定化的聚合物减阻剂淤浆的方法，该方法包括将脂肪酸蜡和液体载体合并以形成分散体；通过加热来预处理该分散体以使所述脂肪酸蜡部分溶解于所述液体载体中；以及向其中加热微粒聚合物减阻剂以形成稳定化的聚合物减阻淤浆。采用该方法制备得到的淤浆对沉降、分离和聚结相对稳定。但是，上两种方法都需先将本体聚合的产物在低于其玻璃化温度下粉碎成细小颗粒，才能制得减阻浆液。工艺复杂，操作较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的减阻组合物及其制备方法，本发明提供的减阻组合物可以很好地用于输油管道的减阻。

本发明提供了一种减阻组合物，其中，所述减阻组合物为含有聚α-烯烃、硅油、隔离剂和溶剂的悬浮液；所述隔离剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一种或多种；所述溶剂为极性溶剂。

本发明还提供了所述减阻组合物的制备方法，其中，该方法包括将聚α-烯烃与硅油、隔离剂和溶剂混合均匀，得到悬浮液；所述隔离剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一种或多种，所述溶剂为极性溶剂。

本发明还提供了所述减阻组合物的制备方法，其中，该方法包括下述步骤：

(1)在烯烃聚合条件下以及在硅油的存在下，将α-烯烃单体与烯烃聚合催化剂体系接触，使得到特性粘度为10dL/g以上的聚α-烯烃和硅油的混合物；