[发明专利]一种具有内盐结构的超支化原油降凝剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有内盐结构的超支化原油降凝剂及其制备方法与应用。它包括如下步骤：(1)将4‑乙烯基吡啶和1,3‑丙烷磺内酯混合经开环反应，得到含两性离子的单体，其结构式如式Ⅰ所示，(2)将乙酸乙烯酯和式Ⅰ所示含两性离子的单体溶于水中，然后加入铈盐进行反应；(3)向步骤(2)的反应体系中加入端羟基聚醚酯多元醇和铈盐，进行反应；(4)向步骤(3)的反应体系中加入乙酸乙烯酯和氟碳表面活性剂，进行反应；(5)将步骤(4)的反应体系干燥；然后经水解反应即得具有内盐结构的超支化原油降凝剂。本发明内盐结构的降粘剂能提高原油降粘剂的适应性，增加降粘剂与原油的相互作用，使得降粘剂更具有普适性。

技术领域

本发明涉及一种具有内盐结构的超支化原油降凝剂及其制备方法与应用，属于石油化工领域。

背景技术

降凝剂降凝法是含蜡原油输送过程中的主要方法，是通过添加化学处理剂，改变原油中蜡晶的形态，使蜡在常温下不易形成三维空间网络结构，以达到降凝、改善原油低温流动性的目的。添加降凝剂操作简单、设备投资少，而且不需要后处理，便于对输油过程进行自动化管理，也便于在海上采油和集输过程中使用。因此，向原油中添加化学降凝剂是实现原油常温乃至低温输送的最简便和最有效的方法。降凝剂降凝技术最早始于1931年Davis用氯化石蜡和萘通过Friedel-crafts缩合反应，合成了人类最早应用的降凝剂，即paraflow，这种降凝剂主要用在润滑油中，至今仍在广泛应用。目前，国内外文献和专利报道的原油降凝剂的种类和数量很多，常用的原油降凝剂主要有以下几种类型：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其衍生物、(甲基)丙烯酸高碳醇酯类聚合物及其衍生物、苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸高碳醇酯共聚物及其衍生物、丙烯酸高碳醇酯-马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物及其衍生物。这些降凝剂对含蜡原油具有较好的降凝降黏效果，在我国含蜡原油输送工艺中发挥着重要的作用。具有内盐结构的超支化原油降凝剂尚未报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有内盐结构的超支化原油降凝剂及其制备方法与应用，本发明利用超支化结构代替传统的线型结构的同时，引入含两性离子的单体后，得到本身能够形成内盐结构的降粘剂；提高原油降粘剂的适应性，增加降粘剂与原油的相互作用，使得降粘剂更具有普适性。

本发明提供的一种具有内盐结构的超支化原油降凝剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将4-乙烯基吡啶和1,3-丙烷磺内酯混合经开环反应，得到含两性离子的单体，其结构式如式Ⅰ所示，

(2)将乙酸乙烯酯和式Ⅰ所示含两性离子的单体溶于水中，然后加入铈盐进行反应；

(3)向步骤(2)的反应体系中加入端羟基聚醚酯多元醇和所述铈盐，进行反应；

(4)向步骤(3)的反应体系中加入所述乙酸乙烯酯和氟碳表面活性剂，进行反应；

(5)将步骤(4)的反应体系干燥；然后经水解反应即得所述具有内盐结构的超支化原油降凝剂。

上述的制备方法中，采用酸存在条件下进行所述开环反应；

所述酸采用盐酸。

上述的制备方法中，步骤(1)中，所述4-乙烯基吡啶、所述1,3-丙烷磺内酯与所述酸的质量比为3～8:2.5～7:1，具体可为12：10：2、14：14：4、15：12：3或16：14：4；

所述反应的温度为80～90℃，具体可为85℃～85℃、80℃、85℃或90℃；

所述反应的时间为6～8小时，具体可为6小时、7小时或8小时。

上述的制备方法中，步骤(2)中，所述铈盐为CeCl₃、Ce(NO₃)₃和Ce₂(SO₄)₃中至少一种；