Page 32 - 《精细化工》2021年第5期
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·886·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

            链进行接枝改性，通过多个基团之间的协同作用，                             变的条件下，其接枝链可以灵活变化，以满足不同稠
            提高沥青质的分散性。任昊             [42] 选用阴离子单体——            油对降黏剂的需求，大大提高了降黏剂的适用范围。
            对乙烯基苯磺酸钠与丙烯酸十八酯、丙烯酰胺及马                                 表 1 对油溶性降黏剂中 3 种关键基团（芳香环、
            来酸酐反应合成 1 种四元聚合物。该聚合物在加量                           烷基侧链、极性及表面活性基团）在降黏过程中的
            为 400 mg/kg 时对塔河稠油的降黏率达到 89.7%。石                   作用进行了总结，列举出前人所做的各种尝试并给
            植真   [43] 则是在丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯酰胺共聚物                     出相应研究结论及建议。可以看到，不同基团在降
            骨架上，通过接枝氯化石蜡、甲苯二异氰酸酯、脂肪                            黏过程中所起的作用是不同的，针对不同的稠油其
            醇聚氧乙烯醚等带有功能性的基团对聚合物分子骨架                            各组分的含量也不尽相同。在合成降黏剂时，应以
            进行改性，合成具有梳型或支型结构的降黏剂，取得                            稠油中沥青质、胶质及蜡质的含量为依据，合理控
            了良好的降黏效果。这种做法的优点是在分子主链不                            制 3 种基团的比例。

                                   表 1   对油溶性降黏剂中 3 种关键基团的作用分析及研究建议
                            Table 1    Effect analysis and research suggestion of three groups in viscosity reducers
                基团          降黏作用                         研究内容   [28-43]                    研究结论及建议
             芳香环        通过 π-π 共轭作用深     对比含有 N-苯基马来酰亚胺和 N-苄基马来酰亚胺的降黏剂； 连接基越长，芳香度越大，降
                        入和拆散沥青 质聚        对比含有 N-苯基马来酰胺酸、N-苯乙基马来酰胺酸、N-苯丁               黏效果越好；
                        集体               基马来酰胺酸的降黏剂；                                  可以尝试在烷基侧链的一端
                                         对比侧链接枝有苯胺、1-萘胺、2-氨基苯并咪唑的降黏剂                  连接芳香环以验证连接基长
                                                                                      度是否存在 1 个极限值。
             烷基侧链       分布在拆散的 沥青        对比含有甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯的降黏剂；                   链长应与蜡质平均碳数匹配；
                        质周围，避免其进一        对比含有马来酸双十二(或十四、十六、十八)酯的降黏剂；                  混合链及支链均能提高降黏
                        步聚集；与蜡质共晶        对比聚丙烯酸十四醇酯、聚丙烯酸十六醇酯、聚甲基丙烯酸                   效果；
                        析出               十四醇酯、聚甲基丙烯酸十六醇酯降黏剂；                          较可行的是结合蜡质的碳数
                                         对比含有丙烯酸异构酯与正构酯的降黏剂；                          分布，引入不同长度的混合链
                                         合成了含有不同碳链长度（十四醇、十六醇、十八醇）的降
                                         黏剂
             极性基团与      优先与沥青质 中极        测定加入丙烯酰胺单体前后对降黏效果的影响；                        加入适量的极性基团能提高
             骨架改性       性部分形成氢键          选用 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基三乙氧基硅烷作为               降黏率，但因溶解度的原因极
                                         极性单体；                                        性单体比例不宜过大；
                                         选用阴离子单体——对乙烯基苯磺酸钠；                           可以在侧链接枝磺酸盐等表
                                         选用氯化石蜡、甲苯二异氰酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等基团                   面活性单体
                                         对分子骨架进行接枝改性

            2.3   其他类型降黏剂结构                                    物降黏剂的应用最为广泛，合成技术相对成熟，但
                 随着对稠油降黏机理研究的不断深入，李永飞                          采用油溶性降黏剂降黏仍处于探索阶段，不必拘泥
            等 [44] 合成了一系列的小分子缩醛酮类降黏剂。该降                        于固定形式。可以通过改变分子结构，开发出具有
            黏剂主要是由不饱和醛或酮及不同醇反应而来，因                             降黏效果的新型分子骨架。小分子降黏剂的提出便
            其分子量较小，可以更加有效地渗透进入沥青质和                             是一个很好的尝试。小分子降黏剂主要含有强极性
            胶质的堆砌结构，达到降低稠油黏度的效果，同时                             基团与一定长度的烷基链，通过氢键与溶剂化作用等
            缩醛酮类降黏剂还可以作为蜡质结晶的晶核，改善                             方式拆散缔合的沥青质和胶质达到降黏的目的                     [46] ，
                                                     [3]
            蜡晶形貌，有效降低稠油的凝点。全红平等 以环                             这一点与高分子降黏剂的作用机理大致相同。既然
            氧氯丙烷、邻苯二酚及硬脂酰氯反应得到 1 种小分                           2 种降黏剂作用机理相同，所含有的关键基团也大
            子的油溶性降黏剂，在 50  ℃下对稠油的降黏率为                          致相同，下一步可以考虑在合成高分子降黏剂的同
            52.36%。石植真等      [45] 在对新型结构的油溶性降黏剂                时，通过控制反应条件和引发剂加量等方式，降低
            的不断尝试中，提出了以不同结构的二元醇、二异                             聚合度和分子量来观察降黏效果是否提高。
            氰酸酯为原料合成聚氨酯型化合物作为新型油溶性
                                                               3    结束语
            降黏剂的思路。并以多乙烯多胺聚醚与甲苯二异氰
            酸酯反应合成了聚氨酯类降黏剂，结果表明，该降                                 从目前来看，应用最广泛的油溶性稠油降黏剂
            黏剂对稠油的降黏率能达到 82%，从而进一步验证                           仍是丙烯酸高碳醇酯类聚合物，引入芳香环和极性
            了聚氨酯型化合物作为油溶性降黏剂的可行性。                              基团，通过 3 种基团之间的协同作用进行降黏。其
                 虽然现在含有上述 3 种关键基团的高分子聚合                        中：（1）在综合考虑各种因素下，应尽可能选择芳
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