專利名稱：聚烯烴油基原油用減阻劑后處理制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚烯烴油基原油用減阻劑后處理制備方法，特別涉及一種聚烯烴油基原油用減阻劑后處理的非低溫制備方法。
背景技術(shù)：
用于降低流體流動(dòng)阻力的化學(xué)劑稱為減阻劑(drag reducing agent),簡(jiǎn)稱DRA。減阻劑廣泛應(yīng)用于原油管道輸送，它是提高管道流通能力和降低能耗的重要手段。DRA改善烴類在管路中的流動(dòng)性，目前減阻聚合物最常用的是聚a -烯烴。該超高 分子量聚合物常溫下為彈性體，且具有很強(qiáng)的黏著能力。該聚合物需要達(dá)到良好的細(xì)度方可快速地溶于原油、成品油等烴類中，以達(dá)到減阻效果。為了便于減阻劑的應(yīng)用，需要對(duì)減阻劑聚合物進(jìn)行后處理，以便得到具有良好細(xì)度的減阻劑。一般的后處理制備方法，大多采用液氮將聚合物冷卻到玻璃化溫度條件再粉碎，達(dá)到粒度要求后加入溶劑中分散成為可自由流動(dòng)或泵送的漿料。粉碎中需加入抗粘劑(或稱為分散劑)防止二次粘結(jié)，分散成為漿料時(shí)也需加入表面活性劑與穩(wěn)定劑。在低溫條件下，達(dá)到玻璃化狀態(tài)的聚合物的粉碎中，液氮完全是消耗品，不但存在儲(chǔ)運(yùn)繁瑣的問題，每次開機(jī)之前設(shè)備都需要較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)冷，原料也需要冷透直至玻璃化，且生產(chǎn)人員的低溫安全性與窒息危險(xiǎn)都是該方法必須注意的問題。

發(fā)明內(nèi)容
_7] 發(fā)明要解決的問題為了消除液氮對(duì)生產(chǎn)人員的低溫傷害與窒息等危險(xiǎn)因素，并且在非低溫下制備良好細(xì)度的減阻劑，本發(fā)明人提出了在非低溫下使用振動(dòng)磨進(jìn)行減阻劑后處理的方法，從而完成了本發(fā)明。
_9] 用于解決問題的方案本發(fā)明提供一種聚烯烴油基原油用減阻劑后處理制備方法，其特征在于在非低溫條件下用振動(dòng)磨將減阻劑聚合物細(xì)化并制成漿料，得到聚烯烴油基原油用減阻劑成品。其中所述振動(dòng)磨振動(dòng)頻率為3Hz以上，30Hz以下；振幅處于lmnT30mm之間。本發(fā)明的制備方法，在將所述減阻劑聚合物加入振動(dòng)磨之后，包括以下步驟I)黏著-撕裂步驟，保持物料溫度為40°C 90°C，啟動(dòng)振動(dòng)磨；2)細(xì)化-乳化步驟，保持物料溫度為5°C 40°C，加入分散劑與乳化劑；3)稀釋-分散步驟，繼續(xù)添加分散劑，得到所述聚烯烴油基原油用減阻劑成品。本發(fā)明的制備方法，其中所述減阻劑聚合物選自聚a-烯烴、聚氯丁二烯、聚亞烷基氧化物、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、醋酸乙烯酯均聚物或共聚物組成的組。本發(fā)明的制備方法，其中黏著-撕裂步驟中可以添加增稠劑和分散劑，基于100重量份的減阻劑聚合物，分散劑為13飛0重量份，增稠劑為3 30重量份。
本發(fā)明的制備方法，其中在所述黏著-撕裂步驟中可以進(jìn)一步添加乳化劑和/或烴類溶劑。本發(fā)明的制備方法，其中所述分散劑選自帶有羥基、羰基或醚鍵的溶劑，所述增稠劑選自天然或人工高分子聚合物、多糖類、纖維素及其衍生物、淀粉及其衍生物。本發(fā)明的制備方法，其中在所述細(xì)化-乳化步驟中，基于100重量份的減阻劑聚合物，添加的分散劑為20 70重量份，乳化劑為1(T35重量份。 本發(fā)明的制備方法，其中在所述稀釋-分散步驟中，基于100重量份的減阻劑聚合物，添加的分散劑為3(Tl70重量份。本發(fā)明的制備方法，其中得到的聚烯烴油基原油用減阻劑成品的平均粒度為30 130微米。 發(fā)明的效果采用本發(fā)明的聚烯烴油基原油用減阻劑后處理制備方法，可以在非低溫條件下將減阻劑聚合物細(xì)化并成為漿料，得到油基原油減阻劑成品，消除了液氮對(duì)生產(chǎn)人員的低溫傷害與窒息等危險(xiǎn)因素，并且在非低溫下實(shí)現(xiàn)提供良好細(xì)度的減阻劑。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在非低溫條件下用振動(dòng)磨將減阻劑聚合物細(xì)化并成為漿料，用于合成油基原油用減阻劑。本發(fā)明中所述的“低溫”是指低于減阻劑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，在此溫度下，聚合物可以容易地研磨粉碎。本發(fā)明中所述的“非低溫”是相對(duì)于“低溫”的概念，是指高于減阻劑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。對(duì)于本發(fā)明使用的振動(dòng)磨，本方法采用振動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)聚合物粉碎，由激振源帶動(dòng)筒體振動(dòng)，激振源可采用電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓方式，振形可以為圓型或橢圓，筒體中加有介質(zhì)，介質(zhì)為球、短圓柱或其他形式塊狀，也可以為棒體。筒體可以配置夾套，用于加熱或冷卻。粉碎形式可以為間斷式或連續(xù)式，加料方法可以連續(xù)進(jìn)料或間斷式進(jìn)料。振動(dòng)頻率一般為3Hz以上，30Hz以下,優(yōu)選10 20Hz,振幅一般處于lmnT30mm之間，優(yōu)選3 15_。本發(fā)明中所述的減阻劑聚合物是指用于制備減聚劑的聚合物，包括烴類聚合物與非烴類聚合物，可以單獨(dú)或組合使用。本發(fā)明所使用的減阻劑聚合物沒有特別的限定，只要其經(jīng)處理后可形成聚烯烴油基原油用減阻劑(以下簡(jiǎn)稱減阻劑)即可。本發(fā)明可以使用的減阻劑聚合物，可以列舉但并不限制于聚a -烯烴，聚氯丁二烯，聚亞烷基氧化物，聚硅氧烷，烯酸酯的聚合物如丙烯酸酯、醋酸乙烯酯的聚合物或者共聚物，上述聚合物可以單獨(dú)或組合使用。本發(fā)明使用的增稠劑、分散劑和乳化劑為本領(lǐng)域常用的試劑。增稠劑(或稱增粘齊U)需能夠溶解于分散劑中，增稠劑的實(shí)例包括但不限于聚乙烯醇、聚乙烯蠟、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸樹脂、羥基淀粉丙酸酯、羧甲基淀粉、羧甲基纖維素鈉、乙基纖維素、醋酸纖維素、玉米朊、黃原膠、阿拉伯膠等。此處的增稠劑也可用其它行業(yè)稱為膠粘劑的品種。分散劑采用相對(duì)聚合物的不良溶劑，原則上不能夠溶解聚合物，聚合物在該分散劑中不溶或微溶。所述分散劑選自帶有羥基、羰基或醚鍵的溶劑。分散劑的實(shí)例包括但不限于水、醇、酮、酯、醇胺、醚等單獨(dú)或混合使用，醇如異丙醇、丙二醇、乙二醇、丁醇、己醇、辛醇、聚乙二醇等，醇胺如三乙醇胺，醚如二丙二醇甲基醚等。乳化劑中至少需包含一種油包水型表面活性劑,也可由油包水型與水包油型表面活性劑復(fù)配。乳化劑的實(shí)例包括但不限于聚乙二醇(PEG)、聚醚(poloxamer)、司盤(span)、吐溫(tween)、蔗糖脂肪酸酯、單脂肪酸甘油脂、雙脂肪酸甘油脂、三脂肪酸甘油脂、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油蓖麻醇酯、木糖醇酐單脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、脂肪酸及其衍生物、十八醇、十六醇、半合成脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、有機(jī)酸一甘油酯、卵磷脂、一元醇脂肪酸酯，它們可以單獨(dú)使用或組合使用。將減阻劑聚合物加入所述振動(dòng)磨中后，經(jīng)過黏著-撕裂步驟、細(xì)化-乳化步驟、稀釋-分散步驟三個(gè)步驟進(jìn)行處理。在黏著-撕裂步驟中，保持物料溫度為40°C 90°C，使聚合物呈良好的彈性體狀 態(tài)。隨著溫度升高，聚合物強(qiáng)度降低，黏著力也降低，優(yōu)選黏著力降至300g/25mm。啟動(dòng)振動(dòng)磨，振動(dòng)有利于聚合物分子間結(jié)構(gòu)疏松。為改善黏著力，可加入增稠劑。增稠劑也有機(jī)會(huì)滲入到聚合物中，起到粉碎助劑的作用。分散劑的添加量?jī)?yōu)選可以與增稠劑形成較高的系統(tǒng)粘度(優(yōu)選> 8000cp)。此步驟可加入乳化劑。為降低聚合物的強(qiáng)度，也可加入烴類溶劑。此階段的振動(dòng)研磨時(shí)間為3 30min，優(yōu)選7 15min。相對(duì)于100重量份阻劑聚合物，此步驟中增稠劑的添加量為6 18重量份，優(yōu)選擴(kuò)15重量份，更優(yōu)選擴(kuò)13重量份；分散劑的添加量為17 40重量份，優(yōu)選2(T30重量份，更優(yōu)選2(T24重量份；乳化劑的添加量為6 18重量份，優(yōu)選擴(kuò)15重量份，更優(yōu)選擴(kuò)13重量份。細(xì)化-乳化步驟中，通過加入分散劑與乳化劑防止粘連以提高穩(wěn)定性，油性端與聚合物親和，水性端與分散劑親和，也可提高粉碎效率。在此步驟中，物料溫度為5°C 40°C。此步驟的振動(dòng)研磨時(shí)間為為3 30min，優(yōu)選疒15min。相對(duì)于100重量份阻劑聚合物，此步驟中分散劑的添加量為30飛0重量份，優(yōu)選35 50重量份，更優(yōu)選35 42重量份；乳化劑的添加量為15 30重量份，優(yōu)選17 27重量份，更優(yōu)選17 23重量份。在稀釋-分散步驟中，繼續(xù)添加分散劑，并實(shí)現(xiàn)二次粘連或團(tuán)聚的粒子分散解聚，得到油基原油減阻劑成品。在此步驟中，物料溫度為5 4(TC。此階段的振動(dòng)研磨時(shí)間為IOmin以內(nèi)，優(yōu)選3min以內(nèi)。相對(duì)于100重量份阻劑聚合物，此步驟中分散劑的添加量為40^150重量份，優(yōu)選7(Tl30重量份，更優(yōu)選7(Tll8重量份。本發(fā)明中，上述三個(gè)步驟中使用的分散劑或乳化劑可以相同或不同。優(yōu)選在黏著-撕裂步驟中使用二丙二醇二甲醚、丁醇、水、異丙醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、己醇作為分散劑，司班、吐溫、單甘酷、鹿糖酷、十_■燒基橫酸納/十_■燒基苯橫酸納/十_■燒基硫酸納、硬脂酸鈉/鉀作為乳化劑。優(yōu)選在細(xì)化-乳化步驟中使用水、異丙醇、乙二醇、丁醇、二丙二醇二甲醚、乙醇、己醇作為分散劑，司班、吐溫、單甘酯、蔗糖酯、十二烷基磺酸鈉/十二烷基苯磺酸鈉/十二烷基硫酸鈉作為乳化劑。優(yōu)選在稀釋-分散步驟中使用丁醇、水、異丙醇、乙二醇、二丙二醇二甲醚、己醇作為分散劑。實(shí)施例下面采用實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施例。振動(dòng)磨龍脈精研機(jī)LVM或LRVM。
減阻劑聚合物徐州金橋石化管道輸送技術(shù)有限公司生產(chǎn)的聚a -烯烴。分散劑乙醇、二丙二醇二甲醚增稠劑丙烯酸樹脂
乳化劑司班60、吐溫80中心粒度檢測(cè)方法取f3g樣在(T10°C環(huán)境下，將少量樣品置于千分尺檢測(cè)部位，用微調(diào)鈕旋至滑動(dòng)，讀數(shù)。重復(fù)五次，取平均值。實(shí)施例I振動(dòng)磨加熱至60 80°C，將600g減阻劑聚合物原料置入，一次或逐步加入400g乙醇與30g丙烯酸樹脂,開機(jī)15 30min。然后將振動(dòng)磨冷卻至10 20°C，一次或逐步加入二丙二醇二甲醚500g與60g司班60、70g吐溫80，開機(jī)20 30min，檢測(cè)中心粒度為80 120微米，加600g 丁醇開機(jī)3min得到成品。實(shí)施例2將連續(xù)式振動(dòng)筒體的前段設(shè)置為60 80°C，后段設(shè)置為10 30°C。將600g減阻劑聚合物原料置入，用螺旋輸送進(jìn)入振動(dòng)筒，并于前段連續(xù)加入300g乙醇與30g丙烯酸樹脂；后段加入700g 二丙二醇二甲醚、60g司班60、70g吐溫80，檢測(cè)中心粒度為80 120微米,加400g 丁醇開機(jī)3min得到成品。
權(quán)利要求
1.一種聚烯烴油基原油用減阻劑后處理制備方法，其特征在于在非低溫條件下用振動(dòng)磨將減阻劑聚合物細(xì)化并制成漿料，得到聚烯烴油基原油用減阻劑成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述振動(dòng)磨振動(dòng)頻率為3Hz以上，30Hz以下；振幅處于lmnT30mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，在將所述減阻劑聚合物加入所述振動(dòng)磨之后，包括以下步驟 1)黏著-撕裂步驟，保持物料溫度為40°C 90°C，啟動(dòng)振動(dòng)磨； 2)細(xì)化-乳化步驟，保持物料溫度為5°C 40°C，加入分散劑與乳化劑； 3)稀釋-分散步驟，繼續(xù)添加分散劑，得到所述聚烯烴油基原油用減阻劑成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述減阻劑聚合物選自聚a-烯烴、聚氯丁二烯、聚亞烷基氧化物、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、醋酸乙烯酯均聚物或共聚物組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中黏著-撕裂步驟中可以添加增稠劑和分散劑，基于100重量份的減阻劑聚合物，分散劑為13飛0重量份，增稠劑為3 30重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中在所述黏著-撕裂步驟中可以進(jìn)一步添加乳化劑和/或烴類溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中所述分散劑選自帶有羥基、羰基或醚鍵的溶齊IJ，所述增稠劑選自天然或人工高分子聚合物、多糖類、纖維素及其衍生物、淀粉及其衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中在所述細(xì)化-乳化步驟中，基于100重量份的減阻劑聚合物，添加的分散劑為2(T70重量份，乳化劑為1(T35重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中在所述稀釋-分散步驟中，基于100重量份的減阻劑聚合物，添加的分散劑為3(T170重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中得到的聚烯烴油基原油用減阻劑成品的平均粒度為3(Tl30微米。
全文摘要
本發(fā)明采用與現(xiàn)有技術(shù)截然不同的振動(dòng)方法，在非低溫條件下用振動(dòng)磨將減阻劑聚合物細(xì)化并成為漿料，得到了油基原油減阻劑成品，并成功應(yīng)用于輸油管線，獲得了良好的效果。由于聚合物粉碎過程不需要用液氮冷卻，消除了液氮對(duì)生產(chǎn)人員的低溫傷害與窒息等危險(xiǎn)因素。
文檔編號(hào)F17D1/17GK102746520SQ20121020227
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者何天玉, 姜和圣, 張寧, 曹旦夫, 洪華錦 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司管道儲(chǔ)運(yùn)分公司, 山東龍脈科技發(fā)展有限公司, 徐州金橋石化管道輸送技術(shù)有限公司