技术分析
技术分析
- 固井水泥浆用两性离子型聚羧酸分散剂的合成及性能评价 (第一部分)
- 固井水泥浆用两性离子型聚羧酸分散剂的合成及性能评价 (第二部分)
- 固井水泥浆用两性离子型聚羧酸分散剂的合成及性能评价(第三部分)
- 新型温度响应型蠕虫状胶束堵漏剂合成与评价(第一部分)
- 新型温度响应型蠕虫状胶束堵漏剂合成与评价(第二部分)
- 化工管道运输技术发展现状与展望(第一部分)
- 化工管道运输技术发展现状与展望(第二部分)
- 丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基二甲基丙磺酸铵共聚物的合成及其性能
- 管道流量计量技术挑战与展望(第一部分)
- 管道流量计量技术挑战与展望(第二部分)
- 管道流量计量技术挑战与展望(第三部分)
- 海洋软管应用技术与展望(第一部分)
- 海洋软管应用技术与展望(第一部分)
- 海洋软管应用技术与展望(第二部分)
- 海洋软管应用技术与展望(第四部分)
- 基于蒙脱石修饰的深层页岩封堵剂制备及性能研究(第一部分)
- 基于蒙脱石修饰的深层页岩封堵剂制备及性能研究(第二部分)
- 两性离子聚合物降滤失剂的合成及评价 (第一部分)
- 两性离子聚合物降滤失剂的合成及评价 (第二部分)
- 减阻剂在高风险管道上的应用
- 分子模拟技术在油田用丙烯酰胺聚合物中的应用进展(第一部分)
- 分子模拟技术在油田用丙烯酰胺聚合物中的应用进展(第二部分)
- 非均相体系在微通道中的封堵性能研究(第一部分)
- 非均相体系在微通道中的封堵性能研究 (第二部分)
- 高含水油田剩余油研究方法、分布特征与发展趋势(第一部分)
- 高含水油田剩余油研究方法、分布特征与发展趋势(第二部分)
- 高含水油田剩余油研究方法、分布特征与发展趋势(第三部分)
- 能源安全战略下中国管道输送技术发展与展望(第一部分)
- 能源安全战略下中国管道输送技术发展与展望(第二部分)
- 能源安全战略下中国管道输送技术发展与展望(第三部分)
- 超临界水对重油改质中多环芳烃生成与转化影响的研究进展(第一部分)
- 超临界水对重油改质中多环芳烃生成与转化影响的研究进展(第二部分)
- 耐高温两性离子型油井水泥缓凝剂的合成及其缓凝机理研究(第一部分)
- 耐高温两性离子型油井水泥缓凝剂的合成及其缓凝机理研究(第二部分)
- 稠油水环输送管道再启动压降特性分析 (第一部分)
- 稠油水环输送管道再启动压降特性分析 (第二部分)
- 稠油水环输送管道再启动压降特性分析 (第三部分)
- 石油钻井行业的技术新动态
- 防气窜固井水泥浆体系研究
- 油井水泥大温差缓凝剂的合成及性能研究(第一部分)
- 油井水泥大温差缓凝剂的合成及性能研究(第二部分)
- 智能油田关键技术研究现状与发展趋势 (第一部分)
- 智能油田关键技术研究现状与发展趋势 (第二部分)
- 智能油田关键技术研究现状与发展趋势 (第三部分)
- 石油钻井行业技术新动态
- 石油钻井行业技术新动态
- 钻井过程中井漏特征精细识别方法研究与应用(第一部分)
- 钻井过程中井漏特征精细识别方法研究与应用(第二部分)
- 非常规油气固井材料发展现状及趋势浅析(第一部分)
- 非常规油气固井材料发展现状及趋势浅析(第二部分)
- 石油钻井行业技术动态
- 国际石油2023年度十大科技进展回顾
- 页岩气小井眼水平井纳米增韧水泥浆固井技术(第一部分)
- 页岩气小井眼水平井纳米增韧水泥浆固井技术(第二部分)
- 新型固井冲洗液评价装置适用性分析 (第一部分)
- 新型固井冲洗液评价装置适用性分析(第二部分)
- 吉木萨尔页岩油井水泥环性能评价(第一部分)
- 吉木萨尔页岩油井水泥环性能评价(第二部分)
- 构建多维度管道巡防体系管控高后果区风险
- 管道工程建设质量问题探究
- 纳米流体提高原油采收率研究和应用进展(第三部分)
- 纳米流体提高原油采收率研究和应用进展(第一部分)
- 纳米流体提高原油采收率研究和应用进展(第二部分)
- 纳米流体提高原油采收率研究和应用进展(第四部分)
- 基于页岩油水两相渗流特性的油井产能模拟研究
- 页岩油水平井压裂后变形套管液压整形技术
- 中深层稠油化学降黏技术研究进展(第一部分)
- 中深层稠油化学降黏技术研究进展(第二部分)
- 中深层稠油化学降黏技术研究进展(第三部分)
- 中深层稠油化学降黏技术研究进展(第四部分)
- 陆相页岩油气水平井穿层体积压裂技术
- 超支化聚乙烯新材料的研究进展(第一部分)
- 超支化聚乙烯新材料的研究进展(第二部分)
- 纤维素纳米材料在油气行业的研究现状与前景展望-孙金声院士团队
- 国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势(第一部分)
- 国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势(第二部分)
- 动态压力固井用疏水缔合聚合物防窜剂的合成与性能(第一部分)
- 动态压力固井用疏水缔合聚合物防窜剂的合成与性能(第二部分)
- 聚合物降滤失剂PAAAA的合成及其性能评价(第一部分)
- 聚合物降滤失剂PAAAA的合成及其性能评价(第二部分)
- 神奇的湍流减阻效应-加点高聚物就能让流体减阻
- 油井用复合低温早强剂的制备与性能研究(第一部分)
- 油井用复合低温早强剂的制备与性能研究(第二部分)
- 阴离子型丁苯胶乳粉的合成及其在油井水泥中的应用(第一部分)
- 阴离子型丁苯胶乳粉的合成及其在油井水泥中的应用(第二部分)
- 水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料的研究(第一部分)
- 水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料的研究(第二部分)
- 南海深水油气开采风险识别及安全控制技术
- 中国陆上油气田生产智能化现状及展望(第一部分)
- 中国陆上油气田生产智能化现状及展望(第二部分)
- 中国陆上油气田生产智能化现状及展望(第三部分)
- 石油钻井堵漏-施工原理-施工方法
- 钻井工程血液-钻完井液技术的发展现状与趋势(第一部分)
- 钻井工程血液-钻完井液技术的发展现状与趋势(第二部分)
- 钻井工程血液-钻完井液技术的发展现状与趋势(第三部分)
- 详述固井前置液
- 国内新型油井水泥分散剂的研究进展
- 缓凝剂的作用机理及缓凝效果
- 油田工业当中消泡剂的应用
- 微交联聚合物降滤失剂的合成与性能 (第一部分)
- 微交联聚合物降滤失剂的合成与性能(第二部分)
- 抗温抗盐水基钻井液降滤失剂研究进展(第一部分)
- 抗温抗盐水基钻井液降滤失剂研究进展(第二部分)
- 抗温抗盐水基钻井液降滤失剂研究进展(第三部分)
- 超高温高密度钻井液
- 浅析减阻剂在输油管道运行中的节能降耗和增输效益
- 井控技术研究进展与展望(第三部分)
- 井控技术研究进展与展望(第二部分)
- 井控技术研究进展与展望(第一部分)
- 耐温型聚丙烯酰胺减阻剂研究与应用现状(第一部分)
- 耐温型聚丙烯酰胺减阻剂研究与应用现状(第二部分)
- 抗高温钻井液降滤失剂的合成及机理研究(第一部分)
- 抗高温钻井液降滤失剂的合成及机理研究(第二部分)
- 抗高温钻井液降滤失剂的合成及机理研究(第三部分)
- 油气管道技术发展现状与展望
- 可降解微交联减阻剂的开发及应用(第一部分)
- 石油管道输送用高效减阻剂超高分子量聚1-辛烯的合成及其结构性能(第三部分)
- 石油管道输送用高效减阻剂超高分子量聚1-辛烯的合成及其结构性能(第二部分)
- 石油管道输送用高效减阻剂超高分子量聚1-辛烯的合成及其结构性能(第一部分)
- 可降解微交联减阻剂的开发及应用(第二部分)
- 泡沫水泥浆固井技术
- 泡沫水泥浆固井技术
- 深井、超深井固井关键工具(三)
- 深井、超深井固井关键技术进展及实践 (一)
- 深井、超深井固井特色水泥浆体系(二)
- 石油支撑剂是什么
- 油田污水处理技术现状及发展趋势
- 液化石油气(LPG)压裂技术及其应用前景
- 液化石油气(LPG)压裂技术及其应用前景
- 乳化原油破乳机理的研究
- 乳化原油破乳机理的研究
- 油田开发过程中厚油层剩余油分布与挖潜技术研究
- 一种低伤害压裂液的性能评价与现场应用
- 油基泥浆含油钻屑处理技术研究
- 钻井完井过程油气储层伤害机理与控制措施
- 浅谈PX 项目与我国石油加工业的可持续发展
- 油气并举在石油开采中的作业分析
- 斯伦贝谢如何强化技术创新
- 页岩油深斜井技术新发展
- 油田注水用杀菌剂在我国的应用及发展
- 油田开发设计方法和老油田开发现状
- 引入新井身结构提高SAGD性能
- 关于油气勘探新技术与应用分析
- 海洋油气钻探及其相关应用技术的发展与展望
- 储层压裂新技术: 液化石油气无水压裂
- “大数据” 助力石油行业更高效
- 一种速溶无残渣纤维素压裂液
- 油田污水回用技术促进企业清洁生产
- 历史悠久且最有效的堵漏剂产品:Diaseal M
- 贝克休斯ClearStar压裂液体系
- EOR三大技术现状与展望
- 页岩油气开发环保新技术 移动式膜分离技术提供高容量水循环利用
- 油田化学剂在油田污水处理中的应用研究
- 三次采油技术进展
- 中东钻井技术新进展
- 页岩气开采新工艺:无水压裂
- 以聚合物为载体的三次采油技术研究
- 深水钻井液关键外加剂优选评价方法
- 合成基钻井液技术应用
摘要
管道运输具有成本低等优点,在油料运输中发挥着重要作用。根据《2020年中国油气管道建设和新进展》报道,我国油料管道运输总里程数已近6×105 km,管道运输关系着我国能源安全问题。
分子量高达数百万的1-辛烯等长链α-烯烃聚合物能长时间保持优良的减阻效果,可用作石油管道输送用减阻剂。开发超高分子量聚1-辛烯的核心技术是催化剂的设计与优化,而烯烃配位聚合催化剂有茂金属催化剂、高效Ziegler-Natta(Z-N)催化剂和非茂金属催化剂。
以苯酚及其衍生物为原料合成了5种新型非茂金属催化剂。采用低温常压液相本体法,以1-辛烯为单体,聚合得到超高分子量聚1-辛烯减阻剂,考察了聚合条件的影响。利用NMR,XPS,DSC,FTIR,XRD等方法对催化剂结构进行了表征,并分析了聚1-辛烯的性能。
实验结果表明,含强吸电子原子F的苯氧基基团,可提高催化剂活性中心的稳定性,优选含2,6-二氟苯氧基的Cat.4作为催化剂。Cat.4/甲基铝氧烷体系催化1-辛烯聚合适宜的条件为:第1阶段聚合温度0 ℃,聚合时间24 h;第2阶段聚合温度5 ℃,聚合时间144 h;n(Al)∶n(Ti)=50∶1,n(1-辛烯)∶n(Ti)=2 000∶1。在该条件下,单体转化率为96.9%,所得聚1-辛烯的Mη高达3.55×106,为无定形结构,易溶于油品中,减阻率为46.9%,与进口产品性能相当。
1. 实验部分
1.1 主要试剂
- TiCl4(纯度99%(w))、正丁基锂(2.4 mol/L己烷溶液):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
- 2,4,6-三甲基苯酚、对甲基苯酚、对氟苯酚、2,4,6-三氟苯酚:分析纯,西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;
- 二甲基亚砜(DMSO):分析纯,Cambridge Isotope Laboratories,Inc.;
- 氘代甲苯:分析纯,北京伊诺凯科技有限公司;
- 正己烷、甲苯、1-辛烯:分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;
- 金属钠回流48 h后待用;
- 甲基铝氧烷(MAO):10%(w)甲苯溶液,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 表征方法
- NMR分析采用Bruker公司AV400型核磁共振波谱仪,温度40 ℃,溶剂为氘代DMSO。
- 采用THERMO VG公司ESCALAB 250型X射线光电子能谱仪测定催化剂各元素含量。
- DSC分析采用TA公司DTG-Q50型差示扫描量热仪,温度范围-80~200 ℃,升温速率10 ℃/min,降温速率20 ℃/min,取第2次升温曲线。
- WAXD分析采用Bruker公司D2Phaser型X射线衍射仪,Cu Kα射线,波长1.540 5×10-10 m,扫描范围5°~50°。
- 采用Julabo公司VISCO 370型黏度测试仪测定特性黏度,溶剂为甲苯,温度30 ℃,根据特性黏度计算产物黏均分子量(Mη)。
- 按SY/T 6578—2016规定的方法,采用自行设计的室内测试环道开展减阻性能测试。
1.3 催化剂合成与表征
以苯酚及其衍生物、TiCl4为主要原料,合成催化剂Cat.1~Cat.5,催化剂合成路线见式(1),
合成方法为如下:
- 取1个250 mL Schlenk反应瓶,氮气置换4~6次,用热风枪烘烤15 min;
- 冷却至室温后在氮气氛围下加入2,4,6-三甲基苯酚1.37 g(10.08 mmol)和甲苯40 mL;
- 将反应瓶放入-10 ℃的冰盐浴中,滴加正丁基锂4.2 mL(2.4 mol/L己烷溶液),反应1 h后升至室温反应3 h,得到微黄色对甲基苯酚锂化合物甲苯溶液。
- 再将反应瓶放入冰盐浴(-10 ℃)中,用注射器滴加1.1 mL TiCl4,反应1 h后再加热至50 ℃反应5 h。
- 反应瓶放置冰箱中静置结晶。
- 室温过滤,真空抽除残余溶剂,氮气保护,得到亮黄色固体产物C9H11OTiCl3(Cat.1)2.79 g,收率96.5%。
Cat.1(C9H11OTiCl3,分子量289.3)的XPS元素分析为:C fund 38.1 cal.37.3, Ti fund 15.8 cal.16.5, Cl fund 35.7 cal.36.8; 1H NMR (400 MHz,DMSO)化学位移(δ)为: 2.18(CH3,s,9H), 6.79(CH,s,2H); 13C NMR (125 MHz,DMSO)δ为:154.3(O—C), 131.8(C—C), 130.5(Ar—C), 126.8(Ar—C),21.3(Me),15.8(Me); m/z=289.3。
按相同方法,改变苯酚衍生物,分别合成Cat.2~Cat.5,各催化剂表征结果如下。
浅黄色固体Cat.2(C7H7OTiCl3,分子量261.3), 收率97.3%;XPS元素分析: C fund 33.0 cal.32.1, Ti fund 16.8 cal.18.2, Cl fund 38.7 cal.40.8; 1H NMR(400 MHz,DMSO)δ为:2.19(CH3,s,3H), 6.90(CH,d,2H), 6.79(CH,d,2H);13C NMR(125 MHz,DMSO)δ为:155.7(O—C), 132.1(C—C), 129.4(Ar—C), 115.9(Ar—C), 20.6(Me);m/z=261.3。
黄色固体Cat.3(C6H4FOTiCl3,分子量265.3),收率95.3%;XPS元素分析:C fund 28.2 cal.27.1,F fund 6.9 cal.7.1,Ti fund 16.9 cal.18.0,Cl fund 38.8 cal.40.1;1H NMR(400 MHz,DMSO)δ为:6.97(CH,d,2H),6.79(CH,d,2H);13C NMR(125 MHz,DMSO)δ为:156.1(F—C),153.1(O—C),118.1(Ar—C),115.8(Ar—C);m/z=265.3。
褐色固体Cat.4(C6H3F2OTiCl3,分子量283.3),收率97.0%;XPS元素分析:C fund 26.2 cal.25.4,F fund 12.8 cal.13.4,Ti fund 16.1 cal.16.8,Cl fund 36.8 cal.37.6;1H NMR(400 MHz,DMSO)δ:6.99(CH,d,2H),6.77(CH,d,H);13C NMR(125 MHz,DMSO)δ为:156.4(F—C),135.9(O—C),122.8(Ar—C),110.8(Ar—C);m/z=283.3。
褐黑色固体Cat.5(C6H2F3OTiCl3,分子量301.3),收率95.2%;XPS元素分析:C fund 24.6 cal.23.9,F fund 18.5 cal.18.9,Ti fund 15.3 cal.15.9,Cl fund 34.2 cal.35.3;1H NMR(400 MHz,DMSO)δ为:7.11(CH,s,H);13C NMR(125 MHz,DMSO)δ为:157.3(F—C),156.9(F—C),130.7(O—C),99.8(Ar—C);m/z=301.3。
1.4 减阻剂合成
采用低温常压液相本体法合成减阻剂。
- 取1个250 mL Schlenk反应瓶,氮气置换4~6次,使用热风枪烘烤15 min,待冷却后充氮气。
- 取1个玻璃连接器与干燥的安瓿瓶连接,氮气置换4~5次,使用热风枪烘烤15 min,待冷却后在氮气氛围下称取一定量的催化剂加入安瓿瓶中,在氮气氛围下将催化剂加入Schlenk反应瓶中。
- 用注射器取MAO加入Schlenk反应瓶中,室温下烷基化30 min。按n(1-辛烯)∶n(Ti)= 2 000:1的投料比加入1-辛烯单体。
第1阶段在0 ℃下聚合24 h,第2阶段在5 ℃反应144 h。之后采用异丙醇将催化剂体系失活、过滤,得到的聚合物于真空烘箱中50 ℃下干燥至恒重,称重计算单体转化率及产物收率。