含瀝青石蠟質(zhì)原油的降凝減粘研究.pdf

1、原油是一種含蠟、瀝青、膠質(zhì)、芳香族化合物等的復(fù)雜烴類混合物。一方面，蠟在低溫環(huán)境中易結(jié)晶析出，導(dǎo)致原油粘度增大，嚴(yán)重時甚至引起原油生產(chǎn)過程中管道的堵塞。另一方面，瀝青因溶解度限制導(dǎo)致的沉積問題也給原油的輸送帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。降凝減粘劑被廣泛應(yīng)用于提高原油的低溫流動性。其中，苯乙烯-十八烷基馬來酰亞胺共聚物(poly(styrene-co-N-octadecyl maleimide)，SNODMI)具有良好的降凝減粘效果，一直備受人們關(guān)

2、注。本文通過RAFT聚合制備了一系列特定結(jié)構(gòu)的苯乙烯-馬來酸酐共聚物作為降凝減粘劑的前驅(qū)體，再通過調(diào)控其與十八胺之間不同酰亞胺化程度的目標(biāo)產(chǎn)物SNODMI作為含瀝青的石蠟質(zhì)模擬原油降凝減粘劑，重點(diǎn)考察特定設(shè)計的降凝減粘劑結(jié)構(gòu)對降凝減粘作用的影響。
　　首先，討論了降凝減粘劑SNODMI的酰亞胺化程度對含瀝青的石蠟質(zhì)模擬原油結(jié)晶溫度、結(jié)晶形態(tài)及屈服應(yīng)力等的影響。與僅含石蠟質(zhì)的模擬原油中的結(jié)論一致，隨著其酰亞胺化率的增大，體系的結(jié)晶溫

3、度下降明顯;但適中的酰亞胺化率最利于體系形態(tài)的改善、復(fù)數(shù)粘度及屈服應(yīng)力的降低。同時，降凝減粘劑前驅(qū)體的馬來酸酐含量越大，其最佳酰亞胺化率越大。此外，降凝減粘劑中馬來酸酐含量越大，也就是說其所含十八烷烴側(cè)基越多，模擬原油中蠟晶的尺寸越小，分散程度越好，且瀝青顆粒分散變好，復(fù)數(shù)粘度及屈服應(yīng)力降低的越多。
　　其次，為了研究SNODMI的分子量及其分布對含或不含瀝青的兩種模擬原油降凝減粘效果的影響，通過RAFT聚合制備了不同分子量的(a

4、lt) SNODMI和(ran) SNODMI。發(fā)現(xiàn)在添加瀝青的石蠟質(zhì)模擬原油中，適中分子量的(alt)SNODMI(Mn=5600)或(ran) SNODMI(Mn=7000)均最有利于體系流動性能的改善。同樣的，對純石蠟質(zhì)模擬原油體系而言，分子量為3300的(alt) SNODMI最有利于體系結(jié)晶溫度、復(fù)數(shù)粘度、屈服應(yīng)力的下降;分子量適中的(ran) SNODMI在降凝減粘方面也表現(xiàn)的最好，且過高的分子量會使其不溶于模擬原油。對其分

5、子量分布的影響而言，在添加瀝青的石蠟質(zhì)模擬原油中，較寬分子量分布的(alt)SNODMI使體系結(jié)晶溫度降低的越多，有利于瀝青顆粒尺寸及體系復(fù)數(shù)粘度、屈服應(yīng)力的減小，即有利于體系的降凝減粘。在石蠟質(zhì)模擬原油中，較寬分布的(alt) SNODMI不利于降凝減粘。
　　最后，研究了聚苯乙烯-b-(苯乙烯-ran-馬來酸酐)(PS-b-(ran)SNODMI)的嵌段結(jié)構(gòu)對含瀝青的石蠟質(zhì)模擬原油的結(jié)晶溫度、復(fù)數(shù)粘度及屈服應(yīng)力的影響。在所考察