專利名稱：一種減阻組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種減阻組合物及其制備方法。
背景技術：
油溶性的聚a -烯烴被廣泛應用于管道輸送油品的減阻劑。油溶性減阻劑是一種應用于原油和成品油管道輸送的聚合物化學添加劑，將所述油溶性減阻劑溶解在油品中可以在輸量不變的情況下，大幅降低流體的沿程摩擦阻力損失，降低管道運行的壓力；并可以在管線運行壓力不變的情況下，提高管線的輸送量。使用減阻劑無需增加管線的固定設備， 是一種方便、經濟的調節管道輸送量的方法。自1979年美國康諾克公司生產的減阻劑首次應用于阿拉斯加原油管道取得成功以來，主要發展了兩種獲得聚a烯烴減阻劑的方法，即溶液聚合和本體聚合。
最初，減阻劑是通過溶液聚合的方法制備得到的。溶液聚合是指將a-烯烴單體和催化劑溶于溶劑中進行聚合，且生成的聚a-烯烴溶于溶劑而形成高分子溶液。由于采用該方法生產的聚a-烯烴的單體轉化率低，聚合物分子量以及其在聚合物中的含量很低，而導致減阻劑的減阻效果相對較差。同時，溶液聚合的產物粘度極高，因此給減阻劑的注入帶來很大困難。
90年代后發展了采用本體聚合獲得聚a-烯烴的方法。本體聚合不加入其它介質，只是在催化劑的引發下使單體進行聚合。該方法大大提高了聚合產物的轉化率和聚合物的分子量。但由于本體聚合產生的反應熱極高，體系粘度極大，所以在實施聚合時必需將聚合反應物分裝在相對較小的反應容器中，然后將其置于低溫環境下反應，操作過程十分繁瑣。此外，由于本體聚合產物為粘彈性固體物質，要將其注入管道，必須將得到的聚 a -烯烴進行處理使其變成流體狀態。處理方法通常包括以下兩個步驟首先將固體狀態的聚a-烯烴在超低溫條件下粉碎成一定細度的粉末(為防止粉碎后的聚合物又重新凝聚在一起，需要加入適量的分散劑，所述分散劑可以包括硬脂酸鈣、氧化鋁、黏土、磷酸鈣、硬脂酸鋅、石墨和各種硬脂酸酰胺類等)，一般不小于100目。分散劑本身對減阻效果并無促進作用，因此，在保持聚合物粉末不凝聚的前提下，應盡量少加，然后通過各種化學添加劑使其懸浮于醇的水溶液中，形成淤漿狀流體，整個過程繁瑣而復雜,且生產成本極高，同時會造成嚴重環境污染。另外，由此獲得的淤漿狀減阻劑產品的靜置穩定性較差，聚a-烯烴很容易從醇的水溶液中相分離出來，因此，必需通過適當攪拌后才能使用。
CN1530377A公開了一種聚a -烯烴減阻劑的制備方法，該方法包括先將聚合單體加入到反應器中，在隔絕空氣和有攪拌情況下添加催化劑，在反應開始的20小時內緩慢加入油溶性而a -烯烴聚合物不溶于其中的聚酯、聚醚或酯醚共聚物類反應基液，并在_50°C 至20°C下反應3-10天。采用該方法制備的聚a-烯烴聚合物減阻劑漿液粘度較低，減阻效果好，靜置穩定性好，無需攪拌就可直接用于輸油生產。
CN1673237A公開了一種高級a -烯烴低粘彈性本體聚合物的制備方法，在低溫和隔絕空氣的條件下，將精制聚合單體加入反應器中，在有攪拌 的情況下按比例分別添加主催化劑和助催化劑進行反應，其特征在于，在開始反應1-3小時內再加入一定比例的防粘劑粉末物質，繼續攪拌并反應3-6小時，然后在較高溫度環境下繼續反應3-10天。該方法制得的高級α-烯烴低粘彈性本體聚合物產品比較易于粉碎，制漿后穩定性增加。 CN101268128A公開了一種制備穩定化的聚合物減阻劑淤漿的方法，該方法包括將脂肪酸蠟和液體載體合并以形成分散體；通過加熱來預處理該分散體以使所述脂肪酸蠟部分溶解于所述液體載體中；以及向其中加熱微粒聚合物減阻劑以形成穩定化的聚合物減阻淤漿。采用該方法制備得到的淤漿對沉降、分離和聚結相對穩定。但是，上兩種方法都需先將本體聚合的產物在低于其玻璃化溫度下粉碎成細小顆粒，才能制得減阻漿液。工藝復雜，操作較繁瑣。發明內容
本發明的目的在于提供一種新的減阻組合物及其制備方法，本發明提供的減阻組合物可以很好地用于輸油管道的減阻。
本發明提供了一種減阻組合物，其中，所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、 隔離劑和溶劑的懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一種或多種；所述溶劑為極性溶劑。
本發明還提供了所述減阻組合物的制備方法，其中，該方法包括將聚α-烯烴與硅油、隔離劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一種或多種，所述溶劑為極性溶劑。
本發明還提供了所述減阻組合物的制備方法，其中，該方法包括下述步驟
(I)在烯烴聚合條件下以及在硅油的存在下，將α-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，使得到特性粘度為10dL/g以上的聚α-烯烴和硅油的混合物；
(2)將步驟(I)得到的聚α -烯烴和硅油的混合物與隔離劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一種或多種；所述溶劑為極性溶劑。
再者，本發明還提供了由上述方法制備得到的減阻組合物。
本發明提供的所述減阻組合物具有儲存穩定性好、粘度低、流動性好以及注入容易的優點。按照本發明的優選的制備方法制備得到的減阻組合物不需要經過低溫粉碎或研磨等復雜的后處理工藝即可以直接應用于輸油管道的減阻，制備工藝簡單，易于生產，使用方便。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
按照本發明，所述減阻組合物為含有聚α-烯烴、硅油、隔離劑和溶劑的懸浮液； 所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的一種或多種，所述溶劑為極性溶劑。
按照本發明，盡管所述 減阻組合物中各組分的含量范圍可以在較寬的范圍內變
權利要求
1.ー種減阻組合物，其特征在于，所述減阻組合物為含有聚a-烯烴、硅油、隔離劑和溶劑的懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸酰胺和硬脂酸酯中的一種或多種；所述溶劑為極性溶剤。
2.根據權利要求1所述的減阻組合物，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，所述聚a -烯烴的含量為5-45重量％,所述娃油的含量為1-50重量％,所述隔離劑的含量為0.1-15重量％，所述溶劑的含量為0. 1-90重量％。
3.根據權利要求2所述的減阻組合物，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，所述聚a-烯烴的含量為10-40重量％,所述娃油的含量為5-45重量％,所述隔離劑的含量為1-15重量％,所述溶劑的含量為10-80重量％。
4.根據權利要求1所述的減阻組合物，其中，所述聚a-烯烴的顆粒直徑為小于1000微米。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述聚a-烯烴為由a-烯烴單體聚合形成的特性粘度為10dL/g以上的聚合物。
6.根據權利要求5所述的減阻組合物，其中，所述a-烯烴單體選自C2-C3tl的線型直鏈a-烯烴中的ー種或多種。
7.根據權利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述硅油具有如下結構式
8.根據權利要求7所述的減阻組合物，其中，所述硅油選自甲基硅油、こ基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油和苯基硅油中的ー種或多種；所述硅油的25°C的粘度為5厘泊-5000厘泊。
9.根據權利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述硬脂酸鹽為選自元素周期表第I A主族、第II A主族、第IIIA主族和第II B副族中的一種或多種的硬脂酸金屬鹽；所述硬脂酸酯選自C1-C5的一元醇硬脂酸酯和/或C1-C5的多元醇硬脂酸酷。
10.根據權利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述溶劑選自醇、醚、酮、醇的水溶液、醚的水溶液以及酮的水溶液中的至少ー種。
11.根據權利要求1-3中任意一項所述的減阻組合物，其中，所述減阻組合物還含有表面活性劑，所述表面活性劑為油溶性表面活性劑。
12.根據權利要求11所述的減阻組合物，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，所述表面活性劑的含量為0. 01-10重量％。
13.根據權利要求11或12所述的減阻組合物，其中，所述油溶性表面活性劑選自吐溫表面活性剤、司盤表面活性劑和壬基酚聚氧こ烯醚表面活性劑中的ー種或多種。
14.ー種減阻組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括將聚a-烯烴與硅油、隔離劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的ー種或多種；所述溶劑為極性溶剤。
15.根據權利要求14所述的制備方法，其中，所述聚a-烯烴的特性粘度為10dL/g以上，顆粒直徑為小于1000微米。
16.根據權利要求14所述的制備方法，其中，該方法還包括將含有聚a-烯烴與硅油、隔離劑和溶劑的懸浮液與表面活性劑混合均勻；所述表面活性劑為油溶性表面活性剤。
17.ー種減阻組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 (1)在烯烴聚合條件下以及在硅油的存在下，將a-烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，使得到特性粘度為10dL/g以上的聚a-烯烴和硅油的混合物； (2)將步驟(I)得到的聚a-烯烴和硅油的混合物與隔離劑和溶劑混合均勻，得到懸浮液；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸胺和硬脂酸酯中的ー種或多種；所述溶劑為極性溶剤。
18.根據權利要求14或17所述的制備方法，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，各物質的用量使得到的減阻組合物中，聚a -烯烴的含量為5-45重量％，硅油的含量為1-50重量％，隔離劑的含量為0. 1-10重量％，溶剤的含量為0. 1-90重量％。
19.根據權利要求18所述的制備方法，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，各物質的用量使得到的減阻組合物中，聚a-烯烴的含量為10-40重量％，硅油的含量為5-45重量％，隔尚劑的含量為1-8重量*%，溶劑的含量為10-80重量％。
20.根據權利要求17所述的制備方法，其中，在步驟(2)中，該方法還包括將步驟(I)得到的聚a-烯烴和硅油的混合物與隔離劑、溶劑和表面活性劑混合均勻；所述表面活性劑為油溶性表面活性剤。
21.根據權利要求16或20所述的制備方法，其中，以所述減阻組合物的總重量為基準，所述表面活性劑的用量使得該表面活性劑在所述減阻組合物中的含量為0. 01-10重量％。
22.根據權利要求17所述的制備方法，其中，所述烯烴聚合催化劑體系為Ziegler-Natta催化劑體系和/或茂金屬催化劑體系。
23.根據權利要求17所述的制備方法，其中，步驟(I)中，所述烯烴聚合條件包括在惰性氣體保護下并在攪拌下，將a -烯烴單體與烯烴聚合催化劑體系接觸，接觸溫度為零下20°C至40°C，接觸壓カ為0. Ol-lOMPa，接觸時間為10小時以上。
24.ー種減阻組合物，其特征在于，該減阻組合物是由權利要求17-23中任意一項所述的方法制備得到。
全文摘要
本發明提供了一種減阻組合物及其制備方法。所述減阻組合物含有聚α-烯烴、硅油、隔離劑和分散劑；所述隔離劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸酰胺和硬脂酸酯中的一種或多種；所述分散劑為不溶解聚α-烯烴的有機溶劑。本發明提供的減阻組合物具有儲存穩定性好、粘度低、流動性好以及注入容易等優點。
文檔編號C08L83/04GK103030853SQ201110293859
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者謝婧新, 榮峻峰, 周旭華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院