原油降粘劑的合成與表征

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 2\o"CurrentDocument"ABSTRACT 3一、 刖言 4\o"CurrentDocument"1.1稠油資源 4\o"CurrentDocument"1.2稠油輸送的國內外現(xiàn)狀及趨勢 4\o"CurrentDocument"1.3研究目的 5\o"CurrentDocument"二、 各種稠油常溫輸送方法 6\o"CurrentDocument"2.1物理降粘方法 6\o"CurrentDocument"2.1.1加熱法 6\o"CurrentDocument"2.1.2稠油摻稀輸送方法 6\o"CurrentDocument"2.1.3乳化降粘輸送方法 6\o"CurrentDocument"2.1.4微生物降粘技術 7\o"CurrentDocument"2.1.5稠油改質降粘 7\o"CurrentDocument"2.2化學降粘方法 8\o"CurrentDocument"2.2.1表面活性劑降粘 8\o"CurrentDocument"2.2.2稠油催化降粘 9\o"CurrentDocument"2.2.3稠油加堿降粘 9\o"CurrentDocument"2.2.4稠油加油溶性降粘劑降粘 9\o"CurrentDocument"2.2.5稠油水熱裂解降粘技術 102.2.6稠油加降凝劑降粘 11\o"CurrentDocument"三、 降凝劑 123.1降凝劑的作用機理 12\o"CurrentDocument"3.2常用的降凝劑種類 13\o"CurrentDocument"3.3影響降凝劑作用的因素 13\o"CurrentDocument"四、 實驗部分 15\o"CurrentDocument"4.1儀器及試劑 15\o"CurrentDocument"4.2實驗原理 154.3共聚物的制備 15\o"CurrentDocument"4.4共聚物的提純與溶解 16\o"CurrentDocument"4.5原油加共聚物前后粘度的測定 16\o"CurrentDocument"五、 結果及討論 17\o"CurrentDocument"5.1紅外光譜分析 17\o"CurrentDocument"5.2共聚物的降粘性能 18\o"CurrentDocument"六、 結果討論 22\o"CurrentDocument"參考文獻 22\o"CurrentDocument"致謝 24摘要稠油在世界油氣資源中占有較大的比例，是石油烴類能源中的重要組成部分。國內稠油產量大約占原油總產量的30%?35%,但開采集輸能耗占60%以上。因此，大力開發(fā)稠油資源并且研發(fā)更加節(jié)省能耗的集輸方式必將成為我國油氣領域的發(fā)展趨勢。稠油是指在油層溫度下粘度大于100mPa?s的脫氣原油，其突出的特點是含瀝青質、膠質。稠油的特殊性質決定了稠油的運輸必然是圍繞稠油的降粘、降凝改性或改質處理進行的。稠油降粘的常用方法有物理法和化學法。稠油加降凝劑降粘是化學法中常用的一種，本實驗以甲基丙烯酸十二酯和馬來酸酐為原料，合成了一種共聚物，對其進行了提純和表征，證實并測定了其對原油粘度的降低作用，即其對原油流變性能的改善作用。關鍵詞：原油；降凝劑；降粘；甲基丙烯酸十二酯；馬來酸酐ABSTRACTHeavyoilplaysanimportantpartintheworld’shydrocarbonresources.Theproductionofheavyoilaccountsfor30%~35%inallcrudeoiloutput,however,itsenergyconsumptionaccountsformorethan60%.Therefore,thedevelopmentofamoreeconomicalwayforgatheringandtransportationenergyconsumptionhasbecomeanimportantsunjectinoilandgasfields.Keywords:heavyoil,Heavyoilistheoilwhoseviscosityismorethan100mPa?sunderreservoirKeywords:heavyoil,pourpointdepressant,viscosityreducingtechnique,laurylmethacrylate，maleicanhydride一、前言1.1稠油資源稠油在世界油氣資源中占有較大的比例，是石油烴類能源中的重要組成部分。據統(tǒng)計，世界稠油、超稠油和天然瀝青的儲量約為1000X108t。中國重油瀝青資源分布廣泛，已在12個盆地發(fā)現(xiàn)了70多個重質油田，預計中國重油瀝青資源量可達300X108t以上［1］。隨著采油技術的發(fā)展，稠油產量越來越大。目前中國石油天然氣總公司稠油日產量約為15萬桶。國內稠油產量大約占原油總產量的30%?35%,但開采集輸能耗占60%以上。因此，大力開發(fā)稠油資源并且研發(fā)更加節(jié)省能耗的集輸方式必將成為我國油氣領域的發(fā)展趨勢［2］。稠油是指在油層溫度下粘度大于100mPa?s的脫氣原油，但通常都在1Pa?s以上。其突出的特點是含瀝青質、膠質。稠油高粘的根源并不是類似于含蠟原油在一定條件下形成網狀結構，而是體系中瀝青膠質形成的大分子膠束結構。稠油中膠質分子之間、瀝青質分子之間及二者相互之間有強烈的氫鍵。瀝青質的芳雜稠環(huán)平面相互重疊堆砌在一起，并被極性集團之間的氫鍵所固定，堆積起來形成微粒，再聚集為大小不同的瀝青質膠束，形成瀝青質離子的包覆層。這種粒子通過氫鍵相互連接，形成分子量很大的膠束，造成原油的高粘度［3］。1.2稠油輸送的國內外現(xiàn)狀及趨勢經過近幾十年石油科技工作者的不懈努力，稠油開采及輸送技術取得了長足的進步。其中加熱輸送方法是傳統(tǒng)的方法，目前也仍是國內外原油主要集輸方法，但其能耗高,輸量1%以上的原油被燒掉和損耗，經濟損失大，此外還存在停輸再啟動困難、存在最低輸量等問題。因此，世界各國原油集輸研究工作都在致力于用其它非加熱輸送方式，逐漸減少或取代加熱輸送方式［4］。目前常用的稠油（包括特稠油和超稠油）降粘方法有物理和化學的方法，物理方法包括加熱法、摻稀油法、乳化降粘輸送方法、微生物降粘技術、稠油改質降粘等；化學法包括表面活性劑降粘、稠油催化降粘、加堿降粘、加油溶性降粘劑降粘、稠油水熱裂解降粘技術、稠油加降凝劑降粘等。1.3研究目的稠油加降凝劑降粘是化學法中常用的一種。目前的研究表明，原油低溫析出蠟以范德華力結合形成三維空間網絡結構，將低凝點的油分、膠質、瀝青質、污泥水吸附包在其內，形成蠟膏狀物質，使原油失去流動性。雖然降凝與降粘從概念上有所不同，但就改變原油體系內部的結構而言，原理有類似性。本設計屬于中石油管道科技中心“抗剪切、降粘與環(huán)保型油品減阻劑開發(fā)與應用研究”研究合同的一部分：具有降粘功能的油品減阻劑研究與開發(fā)應用。實驗以甲基丙烯酸十二酯馬來酸酐為原料，合成一種具有降粘效果的降凝劑，對其進行了提純和表征，證實并測定了其對原油粘度的降低作用。二、各種稠油常溫輸送方法2.1物理降粘方法2.1.1加熱法原理：稠油的粘度對溫度的依賴性很強，隨油溫從高到低的變化，稠油會從牛頓流體轉變?yōu)榉桥ｎD流體,其粘度與溫度的關系方程可用半對數方程表示：lgu=A+BT (1)式中:A、B為常數,B稱為粘溫指數。式(1)表明，隨溫度升高，稠油的粘度明顯呈下降趨勢，加熱可降低稠油的粘度。優(yōu)點：大量實驗數據結果表明，稠油的粘度比一般原油的粘度對溫度更敏感,稠油在凝固程中，隨著溫度的降低，最后失去流動性，是一個漸變過程。因而稠油的加熱降粘效果比一般原油更顯著，因而稠油采用加熱降粘處理是經濟的。缺點：加熱降粘法也存在一些問題，如能耗高，油品變差［5］。2.1.2稠油摻稀輸送方法原理：就是將稠油稀釋，降低稠油的粘度，以混合物的形式進行輸送的一種方法。常規(guī)的稀釋方法是，在稠油進入管道之前，先將稠油與一些低粘液態(tài)碳氫化合物混合在一起，這樣就可以降低稠油的輸送粘度。摻入的輕質油(包括天然氣凝析液、原油的餾分油、石腦油等)。稀釋一直是稠油降粘減阻輸送的主要方法。輕質油來源方便并且充足時，稀釋降粘減阻技術是最簡單且有效的。目前,新疆、勝利、河南等國內油田對距離較遠的接轉站，均采用摻稀油降粘流程。優(yōu)點：①可以直接利用常規(guī)的原油輸送系統(tǒng)來輸送稠油；②在停輸期間不會發(fā)生稠油凝固現(xiàn)象。缺點：①稀油來源必須要有保障；②需要建專門的管線把稀油從產地輸至油田與稠油摻混；③稠油中摻入稀油，對稠油和稀油的油質都有較大的影響，很難最有效地利用稠油和稀油資源。稠油摻稀輸送方法已在加拿大、美國、委內瑞拉和我國得到了廣泛的應用⑶。2.1.3乳化降粘輸送方法原理：一定濃度的表面活性劑水溶液,在一定溫度下與稠油充分混合使高粘原油以粗油滴系分散于活性水中，形成低粘度的水包油(0/W)型乳狀液。通過加入化學添加劑，稠油以微小球體的形式穩(wěn)定地懸浮在水中，同時由于表面活性劑水溶液的濕潤作用，使液流流動阻力顯著減少，即在管壁上吸附了一層表面活性劑水溶液的水膜，從而使原油和管壁之間的摩擦變成表面活性劑水溶液與管壁的摩擦，達到流動阻力顯著下降的目的從而大大降低了稠油的表觀粘度，而有利于管道輸送。起乳化降粘作用的化學添加劑常稱為表面活性劑。其種類很多，總括起來，按其構造可分四大類：陽離子型、陰離子型、兩性離子型及非離子型。而作為降粘劑的是多屬于非離子型的。優(yōu)點：近幾年來，應用表面活性劑乳化降粘來開采和集輸被認為最有前途，最有潛力的方法之一。我國自20世紀90年代以來，對勝利、南陽、遼河、大港等油田也相繼進行了摻活性水管輸高粘原油的試驗，積累了許多經驗，取得了初步成果。缺點：在以后的工作中要涉及破乳工藝；而且處理不好會不穩(wěn)定，薄膜破裂，稠油會重新聚集［3］。2.1.4微生物降粘技術利用微生物降解技術對原油中的瀝青質等重質組份進行降解，可以降低原油粘度，提高油藏采收率，該技術的理論依據是使用添加氮、磷鹽、銨鹽的充氣水使地層微生物活化。其機理包括：①就地生成以增加壓力來增強原油中的溶解能力；②生成有機酸而改善原油的性質；③利用降解作用將大分子的烴類轉化為低分子的烴；④產生表面活性劑以改善原油的溶解能力；⑤產生生物聚合物將固結的原油分散成滴狀；⑥對原油重質組份進行生化活性的酶改進從而改善原油粘度。缺點：微生物降解技術的局限性在于微生物在溫度較高、鹽度較大、重金屬離子含量較高的油藏條件下易于遭到破壞，微生物產生的表面活性劑和生物聚合物本身有造成沉淀的危險性，并且培養(yǎng)微生物的條件不易把握。因此，該法的發(fā)展方向是培養(yǎng)耐溫、耐鹽、耐重金屬離子的易培養(yǎng)菌種［5］。2.1.5稠油改質降粘原理：稠油改質降粘是一種淺度的原油加工方法，以除碳或加氫使大分子烴分解為小分子烴來降低稠油的粘度。除碳過程大致可分為熱加工和催化加工，熱加工有減粘裂化、焦化等，催化加工以催化裂化為代表。此外，還有溶劑脫碳，如脫瀝青和脫金屬離子等過程。加氫過程有加氫熱裂化和加氫催化裂化等，其原理與煉油廠相同，但其目的僅僅是為了從根本上降低稠油粘度，而不是生產成品。稠油烴類可以進行分解、異構化、芳構化，氫轉移、疊合、烴化等多種反應，其中最主要的反應是分解反應（如斷側鏈、斷環(huán)、脫氫裂化反應），影響促化裂化反應的主要因素有反應溫度（一般要求達200°C以上）、反應時間、催化劑與稠油量之比以及反應壓力。優(yōu)點：稠油改質降粘從根本上降低稠油的粘度。改善稠油在管道中的流動性，從而提高管道特別是長輸管道的彈性（適用性）。此外稠油裂化生成的輕質油不僅可以使未發(fā)生裂化的稠油組分稀釋，而且可以因其分子量變小而增加稠油蒸氣壓，亦即增加稠油管輸動能。顯然，粘度的降低和蒸氣壓力的上升都有利于稠油的常溫集輸。稠油催化裂化是一個不可逆過程，因此經催化裂化的稠油無需再進行加熱或添加化學劑等降粘處理即可實現(xiàn)常溫輸送。缺點：硬件條件太高，投資太大⑶。2.2化學降粘方法上述降粘技術有的已應用于生產，有的仍在實驗階段。我國油藏地質復雜，所以須根據具體的油藏條件，開發(fā)相應的降粘技術以適應實際生產的需要?；瘜W降粘技術對我國稠油的開采和輸送具有特別重要的意義。我國稠油儲量豐富但許多油藏因區(qū)塊分散、含油面積小、油層薄等原因不能經濟地用蒸汽吞吐或電熱等方法開采在沙漠和海底鋪設輸油管道時，傳統(tǒng)的加熱輸送方法不能適應惡劣的環(huán)境要求。另外，西部新建管線長且地形復雜，人煙稀少，也不宜采用加熱方法降粘。在這些情況下，化學降粘技術顯示出了得天獨厚的優(yōu)勢，值得大力推廣?；瘜W降粘是指在稠油中加入某種藥劑，通過藥劑的作用達到降低原油粘度的方法。目前適于任何原油，在任何條件下都能降粘的化學藥劑尚未發(fā)現(xiàn)。所以,只能針對不同的原油物性和不同的油井生產情況，采取相應的化學降粘措施［5］。2.2.1表面活性劑降粘原理:表面活性劑降粘通常歸結為三種機理：①乳化降粘，即在活性劑作用下使油包水型乳狀液反相成為水包油型乳狀液而降粘；②破乳降粘，即活性劑使油包水型乳狀液破乳而生成游離水，根據游離水量和流速，形成“水套油心”，“懸浮油”，“水漂油”而降粘；③吸附降粘，即活性劑分子吸附于管壁上或油層間而減少摩擦阻力。這三種降粘機理往往同時存在，但活性劑不同和條件不同時。起主導作用的降粘機理也不同。國內常用的乳化降粘劑有AE1910、J一50、GY一1、BN一99、HRV等。稠油摻活性水所用的表面活性劑有：烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、OP-10等。抽油機井所用的乳化降粘劑應具有低溫快速的性能，摻活性水所用的降粘劑應具有在高溫下的水中溶解性和一定的乳化性能［6-7］。2.2.2稠油催化降粘原理：在蒸汽驅或者蒸汽吞吐的注蒸汽階段油層溫度達150-3000C，若在此溫度范圍內，加人少量的催化劑如VOSO4,NiSO4，AIC13,PeCl3等，可使稠油中的膠質，瀝青質在碳-硫鍵處斷裂產生理想的降粘效果。該項技術成功用于遼河油田，取得了明顯的增油降粘效果。優(yōu)點：從根本上降低稠油的粘度，改變稠油的組成。缺點：投入太大，利用地層的條件，結合稠油-集輸的一體化，具有廣闊的前景［3］。2.2.3稠油加堿降粘由于稠油中有機酸含量較高，可采用加堿的方法，使堿與有機酸反應生成表面活性物質，該活性物質是天然的O/W型乳化劑，在該乳化劑的作用下，稠油與水形成0/W型乳狀液，可大幅度降粘。缺點：在稠油開采中，國內外用堿水驅油的較多，但是至今還沒有系統(tǒng)地研究過與堿水驅油有關的乳狀液類型及特征，也沒有具體方法根據乳狀液特性選擇堿水配方。在堿水降粘方面研究的更少，國內僅對少數油進行過嘗試［6］。2.2.4稠油加油溶性降粘劑降粘油溶性降粘劑主要是基于原油降粘劑開發(fā)技術，針對焦質、瀝青質分子呈層次堆積狀態(tài)，借助高溫或溶劑作用下堆積層隙“疏松”的特點，使降粘劑分子“滲入”膠質或瀝青質分子層之間，起到降低稠油粘度的作用。降粘劑與降凝劑的最大不同在于它的結構中含有極性較大的官能團和（或）具有表面活性的官能團，有時還要與表面活性劑或溶劑復配使用。作用機理：油溶性降粘劑是一種興起不久的原油流動性改進劑，國內外的學者對其與原油的作用機理研究較少，未見有成熟的理論見諸報道。但近年來降粘劑研究的一個顯著特點是在原油酯型分子骨架上引入具有極性或表面活性的側鏈，利用極性基團和表面活性劑基團的空間效應和降低固液界面張力的能力提高對蠟晶、膠質、瀝青質的分散作用。表面活性劑基團可產生分散作用，原因如下：降低表面張力表面活性劑吸附于固-液界面，降低了界面吉布斯自由能。位壘作用表面活性劑吸附于固一液界面，阻礙固體顆粒相互接近。吸附力越大，在熱運動中越能阻止由碰撞動能引起的顆粒聚結。電壘作用大多是非離子型的高分子表面活性劑，具有多個極性基團，這些極性基團包圍固體顆粒，使固體顆粒間互相排斥。油溶性降粘劑的品種很多，但基本上可歸結為兩類：一類是縮合物型，如Paraflow等；另一類是不飽和單體的均聚物或共聚物，典型聚合物有乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，(甲基)丙烯酸高碳醇酯衍生物的聚合物、馬來酸酯的聚合物或不飽和酸酯與其它不飽和單體的共聚物［8］。為提高降粘效果，將油溶性降粘劑與表面活性劑或溶劑復配使用。將油溶性降粘劑降粘技術與其它降粘技術如摻稀油、加熱等結合使用，可以提高降粘效果，降低生產成本。優(yōu)點：油溶性降粘劑可以直接加劑降粘，還可以避免乳化降粘存在的后處理(如脫水)問題，有很大的開發(fā)前景。缺點：但目前還存在不少問題，如降粘率不高，降粘效果較好的藥劑的降粘率一般僅在左右與乳化降粘劑相比，油溶性降粘劑價格較高，且藥劑用量大，導致使用成本高單獨使用很難達到生產要求，特別是對于特稠油、超稠油，由于粘度基數非常大，即使油溶性降粘劑的降粘率很高，也不能滿足降至的生產要求，必須與其它工藝配合使用，而這又會降低油溶性降粘劑的應用價值［5］。2.2.5稠油水熱裂解降粘技術在稠油注蒸汽開采過程中，由于處于高溫環(huán)境,水的性質發(fā)生了很大變化，為稠油的水熱裂解反應創(chuàng)造了條件。同時，稠油的組成發(fā)生了明顯的變化,主要表現(xiàn)在稠油中飽和烴和芳香烴的含量增加，而膠質、瀝青質的含量降低，稠油的平均相對分子質量減小，從而導致稠油的粘度下降。催化劑過渡金屬硫酸鹽的加入，使這種變化更加明顯。催化劑中的金屬離子與水分子的絡合而成的絡離子對稠油中雜原子S發(fā)動進攻，造成稠油分子中C-S健的斷裂，結果使稠油中的瀝青質含量降低，使稠油分子變小，相對分子質量減小，最終導致稠油粘度的降低。油層礦物在高溫蒸汽的作用下產生了結構類似于無定形催化劑的物質，有利于稠油的水熱裂解水熱裂解反應過程中產生的在催化劑的作用下可實現(xiàn)井下就地加氫水熱裂解中的飽和烴、芳香烴含量的增加及膠質、瀝青質含量的降低，為稠油粘度的降低提供了條件稠油及瀝青質相對分子質量的降低、雜原子含量的降低，從而降低了稠油分子間的作用力，導致稠油粘度的進一步降低。缺點：稠油井下催化裂解降粘開采技術的關鍵是催化劑的選擇與制備工藝。根據稠油油藏的特性和油田開發(fā)的實際情況，要求催化劑應為液相或納米級水溶性懸浮體，以便能進入地層孔隙，同時須有較強的耐溫性且對人體、環(huán)境基本無害。這就使得催化裂解降粘開采技術在短時期內難以實現(xiàn)大面積推廣、應用［5］。2.2.6稠油加降凝劑降粘對于石蠟基原油，由于原油中蠟含量高，引起原油凝固點高。當溫度在凝固點以上時此類原油的粘度并不大，而且對溫度不敏感，但當溫度降到其凝固點以下時，原油粘度急劇上升。在原油中加入降凝劑，可以降低原油的凝固點，從而改善原油的低溫流動性。由于只有當降凝劑的分子結構與原油中蠟的分子結構相同或相近時才會發(fā)生作用，故從一定程度上講降凝劑對原油具有一定的選擇性，即適用于這種原油的降凝劑不一定適用于其它原油。原油中的石蠟是正構烷烴的混合物，同一原油采用不同的降凝劑會收到不同的降粘效果。因此，采用適用范圍不同的兩種或數種降凝劑復配，可以擴大其使用范圍，得到更好的降粘效果。在原油中加入降凝劑后，起初原油的降粘幅度均隨降凝劑添加量的增加而迅速增高，但達到一定值后，降粘幅度則隨添加量的增加而緩慢增加，保持基本上的恒定，這種現(xiàn)象可叫“頂棚”式疑點降低，不同降凝劑對同種原油出現(xiàn)“頂棚”的先后不同。故選擇合適的降凝劑和最佳加料范圍是很重要的［8］。本實驗合成的甲基丙烯酸高碳醇酯-馬來酸酐共聚物就是一種常見的降凝劑，所以我們將對稠油加降凝劑降粘做進一步介紹。

三、降凝劑我國對原油降凝劑的研究和生產落后于國外數十年，從1984年才開始見諸文獻，近20年來降凝劑的研究有了較大進展。表1列入了我國降凝劑的研究情況。表1我國降凝劑研究情況［9］Table1ResearchesoftheChinesedepressants年份研制單位主要成分1984成都科技大學EVA1985西南石油學院水解EVA1989石油勘探開發(fā)研究院F211990勝利油田研究院聚丙烯酸酯-苯乙烯-馬來酸酐C18-24醇酯1992大慶石油學院馬來酸酐高級醇酯-混合a-烯烴1994浙江大學-石油管道研究院EVA1995大慶石油學院PSOA1996江漢石油學院PVMO1997河北工學院H89-21998撫順石油學院MAOC1998石油勘探開發(fā)研究院WHO3.1降凝劑的作用機理降凝劑的分子結構與原油中的蠟分子結構相同或相近，在蠟的成核和生長過程中能夠與蠟晶共晶或吸附，阻止了蠟晶的生長，使蠟的網狀結構被抑制，由蠟造成的稠油的部分結構粘度消失，從而屈服值降低，表觀粘度下降。作用機理具體如下［10-11］：分散理論 降凝劑在原油析蠟點溫度以上析出，起晶核作用，成為蠟吸附生長的中心，使原油中生成的小顆粒蠟增多，減少網狀結構，降低結構粘度。吸附理論1938年Davis和Zimmer發(fā)表了對Paraflow(萘與氯化石蠟的烷基化產物)降凝機理的結果，提出了吸附理論，即降凝劑將原油中的蠟晶中心吸附在其周圍，阻止進一步析出的蠟晶相互結合，使其不能與輕組分一起形成三維網狀凝膠結構，從而降低原油凝固點。（3）共晶理論 降凝劑在原油析蠟點溫度時析出，與蠟共晶，破壞石蠟的方向性，生成分枝的“過濾殘晶形態(tài)”，使原油結構粘度降低。3.2常用的降凝劑種類原油降凝劑的種類很多，感受性較好的降凝劑大致分為四類［12］。（1） 降凝劑EVA及其改性物。EVA中具有乙烯結構和非極性部分，前者與石蠟相同，產生共晶作用；而非極性部分隔開蠟晶，防止蠟晶長成網狀結構，從而起到降凝作用。EVA降凝劑是應用范圍最廣使用效果最好的降凝劑。（2） 聚（甲基）丙烯酸酯系列。由于屬于梳狀聚合物，具有較好的抗剪切性能，因而日益受到人們的重視。（3） 馬來酸酐的共聚物。由于馬來酸酐有可與許多單體形成1：1（質量比）共聚物的頃向，同時由于其能與烷基醇以及胺反應（醇化或胺化），因而馬來酸酐與不同單體共聚能得到許多有效的降凝劑。如苯乙烯與馬來酸酐的共聚物等。（4） 含氮聚合物。主要是聚胺類或者是烷基胺與含有馬來酸富馬酸共聚物作用得到的化合物，這類化合物的降凝劑不僅降凝的效果好，同時在石油中穩(wěn)定性也極好。3.3影響降凝劑作用的因素（1） 原油組成。李傳憲等人［13］研究了石蠟、膠質含量對原油流變性及其對降凝劑應用效果的影響，結果表明，蠟、膠質含量以及蠟與膠質含量的相對大小是決定原油低溫流變性的關鍵因素，也是影響降凝劑改性效果的主要因素。降凝劑與膠質在降低原油凝點和屈服值時存在明顯的復合效應。（2） 熱處理溫度。基于吸附一共晶理論，加入降凝劑時的溫度必須高于蠟在其中全部融化的溫度，然后降凝劑隨原油冷卻與石蠟共晶或吸附而起到降凝的作用。原油在添加降凝劑的輸送中，若處理溫度過低，即使加大藥劑用量，也得不到滿意的結果，反之，如果處理溫度過高，可能引起原油中微晶蠟的溶解，降低處理效果。每種原油降凝劑的最佳處理溫度，應通過試驗和技術手段加以確定。（3） 冷卻速度［14］。冷卻速度對降凝降粘效果有明顯影響。不同的原油有不同的析蠟高峰區(qū)。在析蠟高峰區(qū)，應控制油溫均勻下降。如果冷卻的速度慢，蠟晶可以逐漸地均勻析出，有比較充分的時間使降凝劑與石蠟相互作用，從而取得較好的降凝效果。而當冷卻降溫速度過快時，晶核生成速度將大于蠟晶生成速度，不利于降凝劑與蠟共晶，此時形成的是大量細小致密的蠟晶體系，其表面能和結構強度大，因而降凝降粘效果差。（4） 降凝劑加入量［12。當添加量為一定量時，降凝效果趨于穩(wěn)定，若再多添加，處理效果也不再提高，而且經濟上也不合理。合理的添加量為0.2%--0.6%。（5） 剪切作用。析蠟點以上的高速剪切與管流剪切作用對加降凝劑的原油流變性影響較小。、實驗部分4.1儀器及試劑儀器：毛細管粘度計DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器501型超級恒溫水浴DZF-150型數顯自控可調真空干燥箱SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵紅外光譜儀；試劑：馬來酸酐(分析純)甲基丙烯酸十二酯甲苯(分析純)過氧化苯甲酰(分析純)原油4.2實驗原理

上海申立玻璃儀器有限公司；鄭州予華儀器有限公司；上海市實驗儀器廠；鄭州長城科工貿有限公司；鞏義市予華儀器有限責任公司北京化工廠；美國NewJersey；天津市天新化學試劑開發(fā)中心；天津市永大化學試劑開發(fā)中心；河北廊坊；ch2=chcoor+n-AlkyIacrylate0Benzoylper-oxide—70-80X,7-8hrsMaleicanhydridenAnhydridecopolymer4.3共聚物的制備[15-20]在裝有有冷凝器、溫度計，通有氮氣的四口燒瓶中，加入摩爾配比為1:1的丙烯酸高碳醇酯、馬來酸酐，及1.5倍單體總量的甲苯溶劑。再將0.05%的引發(fā)劑過氧化苯甲酰溶于一定量的甲苯中，至于分液漏斗中，將引發(fā)劑慢慢滴入。在氮氣保護下不斷攪拌升溫至90?100°C，反應4h后，停止加熱，結束反應，得白色粘彈狀固體。

4.4共聚物的提純與溶解（1） 將合成的共聚物在600C條件下減壓蒸餾2-3h，除去其中的甲苯;然后將共聚物加入過量的甲醇中洗滌，真空干燥24h，提純共聚物。（2） 將少量提純的共聚物分別加入甲苯，四氫吠喃，煤油中。觀察共聚物的溶解狀況，實驗表明，共聚物在甲苯中的溶解狀況最好，選定甲苯為溶劑。4.5原油加共聚物前后粘度的測定根據中華人民共和國國家的測定標準GB265-88《石油產品運動粘度測定法合動力粘度測定法》，利用烏氏粘度計進行測定。（1（1）在100ml甲苯中加入0.0739g圖1試驗裝置Fig.1theTestDevice（2）以正庚烷為溶劑，在15ml正庚烷中加入7.7698g原油，得樣1，測定其加劑（加入0.圖1試驗裝置Fig.1theTestDevice（2）選常規(guī)溶劑煤油，分別在30ml煤油中加入2.6805g、3.9565g、7.0496g、14.1816g原油，得樣2,樣3,樣4,樣5。測定其加劑（加入0.08%的共聚物溶液）前后粘度變化。（4）將樣4中的共聚物含量加倍（0.16%）后在測定其粘度變化。

五、結果及討論5.1紅外光譜分析4DE ?'："：' 4DE ?'："：' 明國 1EDQ 涵IflVENUHDEFl-il圖2甲基丙烯酸十二酯紅外譜圖69492y09008MI—axEasMU-E3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumbercm-1圖3甲基丙烯酸十二酯-69492y09008MI—axEasMU-E3500 3000 2500 2000 1500 1000 500Wavenumbercm-1圖3甲基丙烯酸十二酯-馬來酸酐紅外譜圖Fig.2InfraredspectrogramofLaurylmethacrylateOD—OQyFig.3InfraredspectrogramoftheCopolymer從圖2可以看出，表征C=C的1640cm-1吸收峰已經消失，在1200cm-1處有表征酯的特征吸收峰，酯羰基的吸收峰1740cm-1仍然存在，在1780cm-1處有表征

酸酐的特征吸收峰。表明共聚物已合成。5.2共聚物的降粘性能樣1，樣2,樣3,樣4,樣5加劑前后烏氏粘度計測量結果如下表所示。表2 加劑前后原油粘度變化表Table2viscometricdataforcrudeoil30°C40C50C626.12469.11425.01加劑前時間/s635.95462.38417.15626.82467.15419.96624.36473.52418.96加劑前平均時間/s628.31468.04420.27加劑前粘度/mpa?s3.83572.85502.5636樣1834.40595.87539.84加劑后時間/s844.62594.35546.52837.71595.71546.13838.56611.15543.72加劑后平均時間/s838.82595.31545.46加劑后粘度/mpa?s5.11683.63133.3273降粘率/%-33.50-27.19-29.79209.97193.81185.81加劑前時間/s207.43193.13186.70207.65190.29185.07209.23193.49186.59加劑前平均時間/s208.57192.68186.04樣2 加劑前粘度/mpa?s1.26161.16551.1253208.04188.73178.65加劑后時間/s206.93190.43175.85208.07189.97178.82206.24188.87178.16

加劑后平均時間/s207.32189.48177.87加劑后粘度/mpa?s1.25411.14611.0759降粘率/%0.5991.6614.392276.24250.24227.47加劑前時間/s276.21249.61228.93274.59250.49228.91274.83249.49229.38加劑前平均時間/s275.47250.08228.67加劑前粘度/mpa?s1.68601.53061.3996樣3228.74205.41195.45加劑后時間/s228.32206.41195.74227.95206.46194.63227.81206.49196.43加劑后平均時間/s228.20206.19196.06加劑后粘度/mpa?s1.39671.26191.1999降粘率/%17.1617.5514.26397.99437.89299.07加劑前時間/s400.34431.48302.37397.96432.42300.93402.56433.65297.63加劑前平均時間/s399.71433.86300.00樣4加劑前粘度/mpa?s2.48162.69361.8626加劑后時間/s357.20278.31244.12354.21283.07245.76355.15278.52244.99359.34280.12246.19加劑后平均時間/s356.48280.00245.26加劑后粘度/mpa?s2.21321.73831.5227降粘率/%10.8235.4618.25

303.52262.70247.78劑量加倍后時間/s301.11266.77247.79300.29261.54241.01301.72261.98245.23加倍后平均時間/s301.65263.25245.45加倍后粘度/mpa?s1.87281.63431.5239降粘率/%24.5339.3218.18260.99236.82200.31加劑前時間/s262.02233.33203.18258.56230.90199.74樣5262.81234.48199.12加劑前平均時間/s261.10233.88200.59加劑前粘度/mpa?s4.02413.60623.0924200.54178.38160.24加劑后時間/s200.93180.88162.18199.52179.91160.51199.65176.31147.43加劑后平均時間/s200.16178.87160.09加劑后粘度/mpa?s3.08562.75832.4677降粘率/%23.3423.5220.19圖4樣2粘度變化Fig.4viscometricdataforsample2temperater圖5樣圖4樣2粘度變化Fig.4viscometricdataforsample2temperater圖5樣3粘度變化Fig.5viscometricdataforsample3Fig.6viscometricdataforsample4Fig.7viscometricdataforsample1.4i30i35i ■ i ■40 452.4i30i35i ■ i40 45i50temperaturetemperature圖6樣4粘度變化圖7樣5粘度變化六、結果討論由實驗數據可以看出，向稀釋的原油中加入一定量的降粘劑，原油的粘度有所降低。且原油的濃度越大(即越接近實際情況)，降粘效果越好降粘率可達20%-30%。若加入的溶劑是正庚烷，加入降粘劑后粘度反而有所增加，原因可能是正庚烷的加入改變了原油的組分，進而影響了降