本發(fā)明公開了一種稠油降粘劑的制備方法,屬于降粘劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著稠油開采的不斷深入,稠油的高粘度、高含量的膠質(zhì)瀝青質(zhì)給其儲存和運輸帶來了極大的困難。于是,稠油輸送技術(shù)的合理性、先進性和經(jīng)濟性直接影響原油生產(chǎn)綜合技術(shù)指標(biāo)。長期以來,國內(nèi)外對高凝高粘原油主要采用傳統(tǒng)的加熱降粘輸送、乳化降粘輸送以及摻稀降粘輸送三種方法。加熱降粘輸送能源消耗過高,成本較高,還帶來一定的環(huán)境污染;乳化降粘輸送出現(xiàn)比較嚴重的后期脫水困難問題,而且對我國西北部嚴重缺水的干旱地區(qū)普遍不適用;摻稀降粘受稀油的來源和產(chǎn)量的限制,而且成本也比較高。當(dāng)前受業(yè)界普遍關(guān)注的,也是被認為最有研究前景的是采用添加流動性添加劑,降低原油的凝點和粘度,使其結(jié)構(gòu)變得松散,易于輸送。稠油降粘劑能夠有效的降低原油的凝點和粘度,而且能夠在很大的程度上節(jié)約成本,簡化操作工藝。
現(xiàn)有的稠油降粘劑主要分為油溶性降粘劑和水溶性降粘劑,油溶性降粘劑適用于低含水(<10%)稠油降粘,降粘效果差,適性差、應(yīng)用范圍窄,不適用于高含瀝青質(zhì)的稠油降粘 ,水溶性降粘技術(shù)適合低粘度(粘度<50×104mPa·s)、含水高(>30%)及低礦化度的稠油降粘,其難降解、毒性大、易對環(huán)境造成污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前現(xiàn)有的油性降粘劑適應(yīng)性差、應(yīng)用范圍窄及水溶性降粘劑難降解、毒性大、易對環(huán)境造成污染的問題,提供一種稠油降粘劑的制備方法,該方法首先將玉米淀粉制備得到直鏈淀粉,再將山茶油和米糠油混合后與茶多酚、丁基羥基茴香醚攪拌制成基體油,再將馬來酸酐、十八胺反應(yīng)得馬來酸單十八酰胺,將其與直鏈淀粉、基體油攪拌混合,即可得到稠油降粘劑,本發(fā)明制備簡便,制得的稠油降粘劑降粘效果好,且適應(yīng)性強,對不同油品都有較好的降粘效果,且降粘劑降解性較好,制備過程安全無毒,使用后不會對環(huán)境造成污染,具有廣闊的應(yīng)用前景。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)稱取20~40g玉米淀粉,按固液比1:10加入到去離子水中,超聲分散30~40min后裝入三口燒瓶中,并放入水浴中,在80~85℃溫度下攪拌糊化20~30min,糊化后向三口燒瓶中緩慢加入100~200mL質(zhì)量分數(shù)10%氫氧化鈉溶液,控制在15~20min滴加完成;
(2)上述滴加完成后將三口燒瓶中的產(chǎn)物倒入燒杯中,向燒杯中加入100~120mL質(zhì)量分數(shù)8%氯化鈉溶液,攪拌混合后用質(zhì)量分數(shù)10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性,調(diào)節(jié)后靜置20~24h,取上層液,即可得直鏈淀粉粗提取液;
(3)將上述直鏈淀粉粗提取液,按體積比1:5加入丁醇中,攪拌30~40min后室溫靜置過夜,離心分離收集沉淀物,將沉淀物用無水乙醇洗滌2~4次后冷凍干燥,將干燥后的沉淀物研磨,過80~100目篩,得直鏈淀粉,備用;
(4)分別稱取100~200g山茶油和150~300g米糠油,攪拌混合后得混合油,向其中加入混合油質(zhì)量2~5%茶多酚和混合油質(zhì)量1~3%丁基羥基茴香醚,攪拌混合40~50min后,得基體油,備用;
(5)分別稱取20~30g馬來酸酐、30~50g十八胺和100~150g甲苯加入到四口燒瓶中,攪拌至固體溶解后將四口燒瓶放入水浴鍋中,在70~80℃溫度下攪拌反應(yīng)5~7h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,將反應(yīng)物在110~120℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30~50min,將蒸發(fā)后的物質(zhì)按質(zhì)量比1:10加入無水乙醇中,抽濾后得濾渣,放入烘箱中,在60~80℃溫度下干燥5~7h,干燥后即可得到馬來酸單十八酰胺;
(6)稱取5~10g步驟(3)備用的直鏈淀粉加入200~400g步驟(4)的基體油中,并加入3~5g上述馬來酸單十八酰胺,以300~500r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合3~5h后,即可得到稠油降粘劑。
經(jīng)檢測,本發(fā)明制得的稠油降粘劑適應(yīng)性強,乳化均勻不易分層,對50℃的粘度為5000~40000mPa.s的稠油均具有優(yōu)異的降粘效果,稠油降粘率達到99.5%以上,對50000mPa.s以上超稠油降粘率達90%以上。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制得的稠油降粘劑制備工藝簡單,節(jié)能環(huán)保,對環(huán)境無污染,同時降粘劑適應(yīng)性強,對不同油品均具有較好的降粘效果;
(2)本發(fā)明制得的稠油降粘劑降粘效果好,能夠滿足稠油在管道中的可流動粘度要求,明顯改善稠油低溫流動性。
具體實施方式
首先稱取20~40g玉米淀粉,按固液比1:10加入到去離子水中,超聲分散30~40min后裝入三口燒瓶中,并放入水浴中,在80~85℃溫度下攪拌糊化20~30min,糊化后向三口燒瓶中緩慢加入100~200mL質(zhì)量分數(shù)10%氫氧化鈉溶液,控制在15~20min滴加完成;上述滴加完成后將三口燒瓶中的產(chǎn)物倒入燒杯中,向燒杯中加入100~120mL質(zhì)量分數(shù)8%氯化鈉溶液,攪拌混合后用質(zhì)量分數(shù)10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性,調(diào)節(jié)后靜置20~24h,取上層液,即可得直鏈淀粉粗提取液;隨后將上述直鏈淀粉粗提取液,按體積比1:5加入丁醇中,攪拌30~40min后室溫靜置過夜,離心分離收集沉淀物,將沉淀物用無水乙醇洗滌2~4次后冷凍干燥,將干燥后的沉淀物研磨,過80~100目篩,得直鏈淀粉,備用;再分別稱取100~200g山茶油和150~300g米糠油,攪拌混合后得混合油,向其中加入混合油質(zhì)量2~5%茶多酚和混合油質(zhì)量1~3%丁基羥基茴香醚,攪拌混合40~50min后,得基體油,備用;再分別稱取20~30g馬來酸酐、30~50g十八胺和100~150g甲苯加入到四口燒瓶中,攪拌至固體溶解后將四口燒瓶放入水浴鍋中,在70~80℃溫度下攪拌反應(yīng)5~7h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,將反應(yīng)物在110~120℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30~50min,將蒸發(fā)后的物質(zhì)按質(zhì)量比1:10加入無水乙醇中,抽濾后得濾渣,放入烘箱中,在60~80℃溫度下干燥5~7h,干燥后即可得到馬來酸單十八酰胺;最后稱取5~10g上述步驟備用的直鏈淀粉加入200~400g上述基體油中,并加入3~5g上述馬來酸單十八酰胺,以300~500r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合3~5h后,即可得到稠油降粘劑。
實例1
首先稱取20g玉米淀粉,按固液比1:10加入到去離子水中,超聲分散30min后裝入三口燒瓶中,并放入水浴中,在80℃溫度下攪拌糊化20min,糊化后向三口燒瓶中緩慢加入100mL質(zhì)量分數(shù)10%氫氧化鈉溶液,控制在15min滴加完成;上述滴加完成后將三口燒瓶中的產(chǎn)物倒入燒杯中,向燒杯中加入100mL質(zhì)量分數(shù)8%氯化鈉溶液,攪拌混合后用質(zhì)量分數(shù)10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性,調(diào)節(jié)后靜置20h,取上層液,即可得直鏈淀粉粗提取液;隨后將上述直鏈淀粉粗提取液,按體積比1:5加入丁醇中,攪拌30min后室溫靜置過夜,離心分離收集沉淀物,將沉淀物用無水乙醇洗滌2次后冷凍干燥,將干燥后的沉淀物研磨,過80目篩,得直鏈淀粉,備用;再分別稱取100g山茶油和150g米糠油,攪拌混合后得混合油,向其中加入混合油質(zhì)量2%茶多酚和混合油質(zhì)量1%丁基羥基茴香醚,攪拌混合40min后,得基體油,備用;再分別稱取20g馬來酸酐、30g十八胺和100g甲苯加入到四口燒瓶中,攪拌至固體溶解后將四口燒瓶放入水浴鍋中,在70℃溫度下攪拌反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,將反應(yīng)物在110℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min,將蒸發(fā)后的物質(zhì)按質(zhì)量比1:10加入無水乙醇中,抽濾后得濾渣,放入烘箱中,在60℃溫度下干燥5h,干燥后即可得到馬來酸單十八酰胺;最后稱取5g上述步驟備用的直鏈淀粉加入200g上述基體油中,并加入3g上述馬來酸單十八酰胺,以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合3h后,即可得到稠油降粘劑。
經(jīng)檢測,本發(fā)明制得的稠油降粘劑適應(yīng)性強,乳化均勻不易分層,對50℃的粘度為5000mPa.s的稠油均具有優(yōu)異的降粘效果,稠油降粘率達到99.8%,對51000mPa.s超稠油降粘率達93%。
實例2
首先稱取30g玉米淀粉,按固液比1:10加入到去離子水中,超聲分散35min后裝入三口燒瓶中,并放入水浴中,在83℃溫度下攪拌糊化25min,糊化后向三口燒瓶中緩慢加入150mL質(zhì)量分數(shù)10%氫氧化鈉溶液,控制在18min滴加完成;上述滴加完成后將三口燒瓶中的產(chǎn)物倒入燒杯中,向燒杯中加入110mL質(zhì)量分數(shù)8%氯化鈉溶液,攪拌混合后用質(zhì)量分數(shù)10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性,調(diào)節(jié)后靜置22h,取上層液,即可得直鏈淀粉粗提取液;隨后將上述直鏈淀粉粗提取液,按體積比1:5加入丁醇中,攪拌35min后室溫靜置過夜,離心分離收集沉淀物,將沉淀物用無水乙醇洗滌3次后冷凍干燥,將干燥后的沉淀物研磨,過90目篩,得直鏈淀粉,備用;再分別稱取150g山茶油和225g米糠油,攪拌混合后得混合油,向其中加入混合油質(zhì)量3%茶多酚和混合油質(zhì)量2%丁基羥基茴香醚,攪拌混合45min后,得基體油,備用;再分別稱取25g馬來酸酐、40g十八胺和125g甲苯加入到四口燒瓶中,攪拌至固體溶解后將四口燒瓶放入水浴鍋中,在75℃溫度下攪拌反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,將反應(yīng)物在115℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)40min,將蒸發(fā)后的物質(zhì)按質(zhì)量比1:10加入無水乙醇中,抽濾后得濾渣,放入烘箱中,在70℃溫度下干燥6h,干燥后即可得到馬來酸單十八酰胺;最后稱取8g上述步驟備用的直鏈淀粉加入300g上述基體油中,并加入4g上述馬來酸單十八酰胺,以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合4h后,即可得到稠油降粘劑。
本實例操作簡便,使用時,經(jīng)檢測,本發(fā)明制得的稠油降粘劑適應(yīng)性強,乳化均勻不易分層,對50℃的粘度為20000mPa.s的稠油均具有優(yōu)異的降粘效果,稠油降粘率達到99.7%,對52000mPa.s超稠油降粘率達92%。
實例3
首先稱取40g玉米淀粉,按固液比1:10加入到去離子水中,超聲分散40min后裝入三口燒瓶中,并放入水浴中,在85℃溫度下攪拌糊化30min,糊化后向三口燒瓶中緩慢加入200mL質(zhì)量分數(shù)10%氫氧化鈉溶液,控制在20min滴加完成;上述滴加完成后將三口燒瓶中的產(chǎn)物倒入燒杯中,向燒杯中加入120mL質(zhì)量分數(shù)8%氯化鈉溶液,攪拌混合后用質(zhì)量分數(shù)10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性,調(diào)節(jié)后靜置24h,取上層液,即可得直鏈淀粉粗提取液;隨后將上述直鏈淀粉粗提取液,按體積比1:5加入丁醇中,攪拌40min后室溫靜置過夜,離心分離收集沉淀物,將沉淀物用無水乙醇洗滌4次后冷凍干燥,將干燥后的沉淀物研磨,過100目篩,得直鏈淀粉,備用;再分別稱取200g山茶油和300g米糠油,攪拌混合后得混合油,向其中加入混合油質(zhì)量5%茶多酚和混合油質(zhì)量3%丁基羥基茴香醚,攪拌混合50min后,得基體油,備用;再分別稱取30g馬來酸酐、50g十八胺和150g甲苯加入到四口燒瓶中,攪拌至固體溶解后將四口燒瓶放入水浴鍋中,在80℃溫度下攪拌反應(yīng)7h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,將反應(yīng)物在120℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)50min,將蒸發(fā)后的物質(zhì)按質(zhì)量比1:10加入無水乙醇中,抽濾后得濾渣,放入烘箱中,在80℃溫度下干燥7h,干燥后即可得到馬來酸單十八酰胺;最后稱取10g上述步驟備用的直鏈淀粉加入400g上述基體油中,并加入5g上述馬來酸單十八酰胺,以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合5h后,即可得到稠油降粘劑。
本實例操作簡便,使用時,經(jīng)檢測,本發(fā)明制得的稠油降粘劑適應(yīng)性強,乳化均勻不易分層,對50℃的粘度為40000mPa.s的稠油均具有優(yōu)異的降粘效果,稠油降粘率達到99.6%,對53000mPa.s超稠油降粘率達91%。