聚合物稠油降凝剂的合成与性能研究.pdf

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1、2010年5月西安石油大学学报(自然科学版)Mav20l0第25卷第3期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．25No．3文章编号：1673-064X(2010)03-0066-03聚合物稠油降凝剂的合成与性能研究陈刚，汤颖，于洪江，徐家业(西安石油大学化学化工学院，西安陕西710065)摘要：合成了丙烯酸高碳醇酯和马来酸高碳醇酯，并对聚丙烯酸高碳醇酯和聚马来酸高碳醇酯合成作用进行了研究．通过红外光谱对合成的单体及其聚合物进行了表征；研究了对泌安4

2、001、安4003、安4004、325、泌304等稠油的降凝作用．结果表明：用量为500mg／L时聚丙烯酸十二酯、聚马来酸十六酯等对油样安4003、泌304的降凝作用较好，最大降凝幅度可达20oC；用量为250mg／L时聚丙烯酸十二酯对安4003降凝幅度为17℃，聚马来酸十六酯对泌304降凝幅度为16℃．关键词：降凝剂；聚丙烯酸高碳醇酯；聚马来酸高碳醇酯；降凝作用中图分类号：rI’E39文献标识码：A稠油由于流动性差，用常规的石油开采技术难以有效开采⋯．高凝油与普通原油相比，其主要特1实验部分点是含蜡量高，当原油冷却时，

3、蜡分子易与液态油的1．1仪器与试剂分子结合在一起，形成一个相互连接并滞留油的蜡主要仪器：RE一5299型旋转蒸发仪、电热套、机晶网格，使原油稠化和胶凝J．随着世界能源供应械搅拌器、CHB510凝点测定仪、Nieolet170SXFTEl趋紧张，对石油的需求不断地增加，易开采的轻质—IR红外光谱仪．主要试剂：丙烯酸、马来酸酐、十油的储量不断减少，储量丰富的稠油成为未来石油二醇、十四醇、十六醇、十八醇，所用试剂均为AR资源的重要接替部分．稠油的开采需要添加各类降级，反应前未经进一步提纯．稠油样品为南阳油田的凝或者降黏剂以辅助

4、解决其在开采、集输、炼制等过稠油泌321、泌315、泌325、泌304、安4001、安4003、程中的流动性问题，其中化学剂降凝法是主要的手安4004．段之一．化学剂降凝法采用添加高分子聚合物降凝1．2实验方法剂，改变蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空问1．2．1聚丙烯酸高碳醇酯合成实验在烧瓶中加网络结构．化学剂降凝法具有操作简单、设备投资少入高碳醇，加热使之完全融化，再加入1．2倍物质的的优点，而且不需要后处理，便于对输油过程进行自量的丙烯酸、质量分数为1％的催化剂和0．6％的阻动化管理，也便于在海上采油和集输过程中

5、采用，因聚剂，加热至110oC，反应6h．反应结束之后，冷却，此对于化学降黏剂的研究比较活跃引．本文拟采加人乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液洗涤至弱碱性，再用两步法合成聚丙烯酸高碳醇酯和聚马来酸高碳醇用饱和氯化钠溶液洗至中性，分出有机层，加入无水酯，通过红外光谱对单体和聚合物进行表征；将其作氯化钙干燥，过滤，蒸去溶剂，得到丙烯酸高碳醇酯．为降凝剂，研究对泌325、泌304、安4001、安4003、将丙烯酸高碳醇酯加入烧瓶中，加甲苯溶解，再安4004等原油的降凝作用，探讨高碳醇碳链长度对加入质量分数为0．1％的引发剂，搅拌下回流

6、反应3降凝效果的影响．h，冷却至室温，蒸去溶剂，得到聚丙烯酸高碳醇酯．收稿日期：2009-09-01基金项目：国家自然科学基金项目(编号：50874092)；西安石油大学博士科研启动项目(编号：Z08008)作者简介：陈刚(1977一)，男，博士，讲师，主要从事有机合成与天然资源开发研究．E—mail：gangchen@xsyu．edu．cn陈刚等：聚合物稠油降凝剂的合成与性能研究一67—1．2．2聚马来酸高碳醇酯合成实验向三口烧瓶取一定体积溶液加入稠油样中．采用CHB510凝点中加入等量的马来酸酐和高碳醇，加热，搅拌，

7、控制测定仪测定原油和添加降凝剂的原油样品的凝点，温度120℃左右，加热6h．反应过程中用正己烷和：8∞∞以空∞白鲫石加油：2醚m稀0释原油的凝点=8为∞基∞准蚰计如算凝加：点2m降5低乙酸乙酯作为展开剂，随时检测反应进行程度，正己幅度．烷与乙酸乙酯的质量比为4：1．反应结束后向其中加甲苯溶解，再加人0．1％的引发剂，搅拌下回流反2结果与讨论应3h，冷却至室温，蒸去溶剂，得聚马来酸高碳醇酯．2．1单体和聚合物的结构表征1．2．3稠油降凝实验将1g的降凝剂于100mL产品用Nicolet170SXFT—IR红外光谱仪进行的容

8、量瓶中配成10g／L的石油醚溶液．按降凝降黏结构表征．以丙烯酸十六醇酯和聚丙烯酸十六醇酯剂在稠油中的质量浓度为500mL或者250mg／L，的红外光谱表征为例(图1)，丙烯酸十六醇酯的红／—一‘、—、，‘＼褂I，2O0o15O0波数／cm’(a)丙烯酸十六醇脂——、——、、、．———一’寰1：n＼＼褂鬟3O0o200