[发明专利]一种纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂及其制备方法，降凝降粘剂包括以下组分：纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺；纳米二氧化硅与硅烷偶联剂质量体积比为2～3:1g/mL，甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯、丙烯酰胺摩尔比为3～8:1:2:1；甲基丙烯酸十八酯与硅烷偶联剂的摩尔体积比为3～8:1mol/mL。本发明还提供了降凝降粘剂的制备方法。本发明的降凝降粘剂同时具有降凝降粘作用，且效果较好，改善原油的低温流动性，生产流程简单易控制，有效解决了降凝剂和降粘剂不能同时兼顾、稠油低温流动性差等问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及降凝剂及其制备技术领域，具体涉及一种纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂及其制备方法。

背景技术

随着石油资源的不断开采，轻质原油的储量正在迅速减少，稠油等非常规油气资源越来越受人们关注。稠油是世界油气资源的重要组成部分，复杂的组成使得稠油密度、粘度、凝点都远高于轻质原油，在常温下，稠油呈现凝固态，流动性极差。因此，稠油的开采和运输存在极大的问题。对于高粘度、高凝点的稠油该如何有效进行运输，是如今石油化工行业急需解决的一个重要问题。

目前改善稠油流动性的方法，主要分为物理方法和化学方法两大类。物理法主要有加热法和惨稀油法。化学方法包括乳化法、微生物法、添加降粘剂、降凝剂法。在以上方法中，加入降粘剂、降凝剂具有耗能少、成本低、无污染、效果好并且不需要后续处理等优点。降凝剂和降粘剂两者的作用原理完全不同。通常降粘剂的分子中会含有许多具有较强极性的基团，这些强极性基团进入原油中，在温度较高时与沥青质和胶质形成氢键，打开由多个单元片沥青质分子和胶质分子相互重叠堆积形成的类晶结构缔合体，降低了稠油的粘度，有效地改善了稠油在低温下的流动性；而降凝剂分子一般是具有无极性或者极性较弱的聚合物，主要作用于原油中蜡质晶核形成的过程中，能减弱蜡晶形成三维空间的网络结构的能力，使高蜡稠油的凝点大幅降低，改善了稠油在低温下的流动性。因为两者的作用不同，所以目前关于降凝剂和降粘剂的研究是分开进行的。对于含蜡量低的稠油来说，降凝剂的加入对原油的低温流动性几乎没有影响，对于高蜡稠油来说，降凝剂和降粘剤的加入对改善原油低温流动性均有很大的影响。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂及其制备方法，降凝降粘剂同时具有降凝降粘作用，且效果较好，改善原油的低温流动性，生产流程简单易控制，有效解决了降凝剂和降粘剂不能同时兼顾、稠油低温流动性差等问题，具有广阔的应用前景。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂，包括以下组分：纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺；

纳米二氧化硅与硅烷偶联剂质量体积比为2～3:1g/mL，甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯、丙烯酰胺摩尔比为3～8:1:2:1；甲基丙烯酸十八酯与硅烷偶联剂的摩尔体积比为3～8:1mol/mL。

进一步，纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂包括以下组分：纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺；纳米二氧化硅与硅烷偶联剂质量体积比为2.5:1g/mL，甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯、丙烯酰胺摩尔比为5:1:2:0.5～1；甲基丙烯酸十八酯与硅烷偶联剂的摩尔体积比为5:1mol/mL。

进一步，硅烷偶联剂为KH570。

上述纳米复合材料高蜡稠油降凝降粘剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅烷偶联剂加入混合溶剂中搅拌溶解，再加入纳米二氧化硅，搅拌溶解后在70～90℃恒温油浴中搅拌反应2～4h，然后依次离心、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅；