上海昕瑞就油溶性降黏剂的合成及降黏性能评价
导读:上海昕瑞紫外分光光度计及激光粒度仪分析了降黏剂对沥青质和胶质溶液的作用效果，结果表明，降黏剂能减小沥青质和胶质在溶液中的粒径，增大沥青质和胶质在溶液中分散性。屈服
来源：未知
发布日期：2019-10-30 15:10【大 中 小】
原油是当今世界最重要的能源，在经过不断的 开采后常规的原油资源不断缩减，而稠油作为非常 规原油的一种，其开采和利用将会在能源市场上占 有重要的位置。稠油因较高的黏度使其开采成本巨 大且难见收益，在运输和加工过程中也容易聚沉生 焦，严重影响稠油的加工利用率。较高的沥青质、胶 质质量分数是造成稠油黏度较高的原因之一，沥青 质、胶质大分子中的芳香结构会通过 π－π 作用纵向 堆叠，分子中电负性较强的杂原子( 如 O、S 和 N 等) 也可与其他沥青质、胶质分子及蜡等相互作用形成 较大的聚集体，增加稠油黏度。因此有效地分散稠油中的沥青质、胶质是降低稠油黏度有效的办 法之一。 油溶性降黏剂由于其良好的油溶性能渗入到沥 青质层状堆积结构的缝隙中降低其结构的稳定性， 从而降低稠油的黏度，改善稠油的流动性。笔 者选取新疆油田含沥青质、胶质较高的稠油，测试了降黏剂对该稠油的降黏效果。
1 实验部分
1. 1 材料与仪器
1. 2 稠油四组分分析 依照行业标准 NB / SH /T 0509—2010《石油沥 青四组分测定法》对稠油组分进行分离。
1. 3 降黏剂的合成及降黏效果评价 在 50 mL 三口烧瓶中加入环氧氯丙烷、苯二酚， 加入 NaOH 促进剂，反应一段时间后通过滴加方式 加入硬脂酰氯继续反应一段时间得到最终反应产 物。整个反应过程中需进行搅拌。
1. 4 紫外分光光度计分析 配制沥青质—甲苯溶液和胶质—正庚烷溶液， 用正庚烷和乙醇作沥青质溶液和胶质溶液的不良溶 剂。改变溶液中正庚烷和乙醇的体积分数会得到一 系列紫外吸光值，对比加入降黏剂及未加入降黏剂 2 组溶液的吸光值可以判断降黏剂对沥青质和胶质 的分散效果。
1. 5 激光粒度仪分析 沥青质和胶质在溶液中有自聚趋势，分子间作 用力会使其聚集成较大的聚集体颗粒，通过激光粒 度仪测定加入降黏剂和未加入降黏剂溶液中沥青质 和胶质的粒径。
1. 6 屈服应力测试 稠油的屈服应力是考察稠油流动性的一个非常 重要的指标，对比加入降黏剂前后稠油的屈服应力变化，考察降黏剂对稠油流动性能的改善。
2 结果与讨论
2. 1 降黏剂合成条件优化 2. 1. 1 单体配比优化 固定主链反应温度为 100℃、反应时间为 8 h、 接枝反应温度为 100℃、反应时间为 8 h、促进剂 NaOH 质量分数为 1. 4%，通过改变环单体摩尔比来 探究降黏剂合成的最优条件。
2. 2 降黏剂对沥青质和胶质影响的分析 2. 2. 1 紫外分光光度计分析结果 模型化合物在紫外－可见光下具有特定的吸收 峰。沥青质和胶质分子结构虽然较为复杂，但 其分子结构中含有稠合芳香环，在波长 200 ～ 500 nm 范围内会有较为明显的紫外吸收峰，因此对沥青质 和胶质 溶 液 进 行 紫 外 扫 描 的 扫 描 波 长 为 200 ～ 500 nm，确定沥青质溶液和胶质溶液吸收峰波长。
2. 3 屈服应力测试结果 稠油的屈服应力是考察稠油流动性的一个非常 重要的指标，屈服应力降低，稠油的流动性较好，加 入和未加入降黏剂稠油屈服应力测试结。
3 结论
( 1) 降黏剂最优合成条件为: 单体摩尔比环氧 氯丙烷 ∶邻苯二酚 ∶硬脂酰氯= 4 ∶4 ∶2、主链反应温度 为 100℃、主链反应时间 为 8 h、接枝反应温度为 100℃、接枝反应时间为 10 h、促进剂 NaOH 的质量分 数为 1. 4%。温度为 50℃ 时稠油的黏度从 29 600 mPa·s 降低到14 100 mPa·s，降黏率为 52. 36%。
( 2) 通过上海昕瑞紫外分光光度计、激光粒度仪和屈服 应力测试对降黏剂的性能进行了评价。结果表明， 降黏剂可以有效地分散沥青质和胶质，降低稠油的 黏度，减小稠油的屈服应力，改善稠油的流动性。
