本发明涉及油田化学助剂，更具体的涉及一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物、马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、管道传输是原油运输的主要工具之一，当原油输送需求出现：1)输油任务季节性波动；2)输油任务发生暂时性的高峰；3)市场需求发生变化，输量增加；4)管道输量超过额定值，无法扩建；5)多种油品顺序输送；6)输油管道建设在条件恶劣的地区等情况时，可通过在油品中添加油溶性减阻剂解决上述问题。减阻剂能够大大减少与流体通过管道的湍流有关的摩擦损失，抑制湍流涡流的增长，从而在恒定泵送压力下获得更高的流量。
2、减阻剂可分为水溶性减阻剂和油溶性减阻剂，油溶性减阻剂根据作用原理又分为两类：一类是有超高分子量的高柔性线型高分子，主要有烯烃均聚物或共聚物、聚甲基丙烯酸酯等；另一类是表面活性化合物。大量的研究和实践证明，减阻效果最佳、应用最广的是α-烯烃聚合物，特别是聚α-辛烯、聚α-癸烯。
3、因此，目前商用减阻剂中，大多主要成分为c6-c9链长的α-烯烃聚合物。但是由于c6-c9链长的α-烯烃聚合物链长较短，在油品中的溶解分散性偏低，且仅由烷基碳链组成，使得在沥青、石蜡、胶质含量较高原油输送管道中，α-烯烃均聚物减阻剂效果并不理想。
技术实现思路
1、针对以上问题，本发明提供了一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物、马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂及其制备方法和应用，将马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物作为减阻剂的成分，有利于提升减阻性能。
2、第一方面，本发明提供了一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物是在ziegler-natta催化剂的催化作用下，聚合单体混合物中的马来酰亚胺和α-烯烃中的双键经烯烃配位聚合得到；
3、聚合单体混合物是由以下摩尔百分比的组分组成：马来酰亚胺10～15％，c6-c9链长的α-烯烃50～70％，c10-c11链长的α-烯烃10～20％，其余为c12-c15链长的α-烯烃，合计100％。
4、例如，马来酰亚胺的摩尔百分比为10％、11％、12％、13％、14％、15％等；
5、c6-c9链长的α-烯烃的摩尔百分比为50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％等；
6、c10-c11链长的α-烯烃的摩尔百分比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等；
7、c12-c15链长的α-烯烃的摩尔百分比为10％、11％、12％、13％、14％、15％等；但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、本发明的一个优选实施例中，催化剂的添加量为聚合单体混合物质量的0.15％～1.3％。但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、本发明的一个优选实施例中，聚合单体混合物是由以下摩尔百分比为组分组成：马来酰亚胺10％，c6-c9链长的α-烯烃70％，c10-c11链长的α-烯烃10％，c12-c15链长的α-烯烃10％。
10、第二方面，本发明提供了上述马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物的制备方法，包括以下步骤：
11、按照以下以下摩尔百分比的组分称取聚合单体混合物的组分：马来酰亚胺10％～15％，c6-c9链长的α-烯烃50％～70％，c10-c11链长的α-烯烃10％～20％，其余为c12-c15链长的α-烯烃，合计100％；
12、将马来酰亚胺、c6-c9链长的α-烯烃、c10-c11链长的α-烯烃和c12-c15链长的α-烯烃混合均匀后，在保护气氛下，加入ziegler-natta催化剂，室温下发生烯烃配位聚合反应，得到反应物；
13、将反应物与隔离剂在液氮环境下进行粉碎，得到马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物。
14、本发明的一个优选实施例中，烯烃配位聚合反应的反应时间为0.1～10h。例如，反应时间为0.1h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h等。但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、本发明的一个优选实施例中，隔离剂的添加量为反应物质量的2～10％；
16、例如隔离剂的添加量为反应物质量的2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％；但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、隔离剂是纳米碳酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或多种。
18、所述组合典型但非限制性的实例包括纳米碳酸钙和硬脂酸钙的组合，硬脂酸钙和硬脂酸镁的组合，纳米碳酸钙和硬脂酸镁的组合等；
19、第三方面，本发明提供了上述马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物在制备原油输送用减阻剂中的应用。
20、第四方面，本发明提供了一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂，由以下质量百分比的原料混合组成：上述的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物30～50％，有机溶剂45％～69％，表面活性剂0.5～2％，其余为稠化剂，合计100％。
21、例如，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物的质量百分比为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％等；
22、有机溶剂的质量百分比为45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％等；
23、表面活性剂的质量百分比为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％等；
24、稠化剂的质量百分比为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％等；但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25、本发明的一个优选实施例中，有机溶剂为正己醇，正辛醇，乙二醇甲醚，乙二醇丁醚，n,n-二甲基甲酰胺中一种或多种；所述组合典型但非限制性的实例包括正己醇和正辛醇的组合，正己醇和乙二醇甲醚的组合，正己醇和乙二醇丁醚的组合，正己醇和n,n-二甲基甲酰胺的组合，正辛醇和乙二醇甲醚的组合，正己醇、正辛醇和乙二醇甲醚的组合，正己醇、正辛醇和n,n-二甲基甲酰胺的组合，正己醇、n,n-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚的组合，正己醇、n,n-二甲基甲酰胺和乙二醇丁醚的组合等；
26、表面活性剂为吐温-40，op-10，tx-100的一种或多种；所述组合典型但非限制性的实例包括吐温-40和op-10的组合，吐温-40和tx-100的组合，op-10和tx-100的组合，吐温-40、op-10和tx-100的组合等；
27、稠化剂为聚乙烯醇，羟丙基纤维素，明胶中的一种或多种；所述组合典型但非限制性的实例包括聚乙烯醇和羟丙基纤维素的组合，聚乙烯醇和明胶的组合，羟丙基纤维素和明胶的组合，聚乙烯醇、羟丙基纤维素和明胶的组合等。
28、本发明的一个优选实施例中，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂以20～100ppm加入到原油输送管道。
29、例如，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂的含量为20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm等；但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
31、(1)本发明提供的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物是以马来酰亚胺、c6-c9链长的α-烯烃、c10-c11链长的α-烯烃、c12-c15链长的α-烯烃为聚合单体，经过烯烃配位聚合得到的聚合分子量可达到百万级。相较于α-烯烃均聚物，本发明以不同链长的α-烯烃和不同官能团(酰亚胺基团，5元环杂环)的聚合单体的多元共聚物，聚合物分散性易调节，更有可能获得大分子量聚合物，增加聚合物快速溶解性和减阻性。且聚合物的其它官能团(酰亚胺基团，5元环杂环)可丰富减阻剂功能，扩大减阻剂应用范围。马来酰亚胺作为降凝降粘剂的主要单体组分，分子中含有n、o杂原子的极性基团，不仅会与原油中胶质、沥青质等的极性部分作用，发挥分散沥青质、吸附在蜡晶表面阻止蜡晶的生长的作用，还能降低聚合物结晶性，从而降低减阻性能。
32、(2)本发明提供的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂，以马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物为主剂，辅以有机溶剂、表面活性剂和稠化剂，多因素协同作用，使得该减阻剂可显著降低原油输送的摩擦摩阻，尤其适用于含石蜡、沥青、胶质的原油输送管道。
33、马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂常温放置6个月，未出现分层沉淀现象，稳定性好。
1.一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物，其特征在于，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物是在ziegler-natta催化剂的催化作用下，聚合单体混合物中的马来酰亚胺和α-烯烃中的双键经烯烃配位聚合得到；
2.根据权利要求1所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物，其特征在于，催化剂的添加量为聚合单体混合物质量的0.15％～1.3％。
3.根据权利要求1所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物，其特征在于，聚合单体混合物是由以下摩尔百分比为组分组成：马来酰亚胺10％，c6-c9链长的α-烯烃70％，c10-c11链长的α-烯烃10％，c12-c15链长的α-烯烃10％。
4.一种权利要求1-3任一项所述的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物的制备方法，其特征在于，烯烃配位聚合反应的反应时间为0.1～10h。
6.根据权利要求4所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物的制备方法，其特征在于，隔离剂的添加量为反应物质量的2～10％；隔离剂是纳米碳酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或多种。
7.一种权利要求1-3任一项所述的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物在制备原油输送用减阻剂中的应用。
8.一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合组成：权利要求1-3任一项所述的马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚物30％～50％，有机溶剂45％～69％，表面活性剂0.5％～2％，其余为稠化剂，合计100％。
9.根据权利要求8所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂，其特征在于，有机溶剂为正己醇，正辛醇，乙二醇甲醚，乙二醇丁醚，n,n-二甲基甲酰胺中一种或多种；
10.根据权利要求8所述的一种马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂，其特征在于，马来酰亚胺/α-烯烃多元共聚油溶性减阻剂以20～100ppm加入到原油输送管道。
