一種輸油管道防結(jié)蠟油凝膠涂料及其涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)、化工、材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種輸油管道防結(jié)蠟涂料及其涂層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]原油管道內(nèi)的石蠟沉積問題一直是原油工業(yè)所面臨的重要問題之一。在原油的生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中，由于溫度和壓力等外部環(huán)境的變化，溶解在原油中的蠟溶解度會(huì)降低，從而在原油中析出、沉積在管道內(nèi)壁，隨著壁內(nèi)蠟層厚度的增加，原油管道的有效流通面積減小，增大運(yùn)輸壓力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)阻塞管道，造成蠟卡。我國盛產(chǎn)高含蠟原油，大慶、勝利、任丘和中原油田生產(chǎn)的大部分是高含蠟易凝原油，含蠟量高、粘度大，結(jié)蠟問題非常突出，大大增加了我國原油的生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。因此有效的防結(jié)蠟材料對于提高油田效益，增加能源行業(yè)競爭力至關(guān)重要。
[0003]目前所采用的防結(jié)蠟措施分為三類，一是增加石蠟在原油中的溶解度，包括用加熱、地面管線保溫或伴熱等，提高原油的溫度及向原油中摻輕餾分油或者防蠟劑等方法；二是降低蠟的沉積，包括化學(xué)防結(jié)蠟劑、磁防蠟、微生物防蠟等方法；第三類是改善設(shè)備和管道的內(nèi)表面特性，包括采用塑料內(nèi)壁管道或者低表面能涂層等。管線加熱的方法容易導(dǎo)致安全事故，而添加劑容易對原油造成化學(xué)污染，而且實(shí)際應(yīng)用效果并不理想。因此內(nèi)涂層的方法日益得到研宄人員的重視，通過降低管壁粗糙度或降低表面能的方法來減少蠟的沉積，但是實(shí)際應(yīng)用效果也是并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種輸油管道防結(jié)蠟涂料及其涂層的制備方法。通過在輸油管道施加油凝膠形成涂層，油凝膠涂層能吸收石油中的小分子組分，在管道內(nèi)壁形成一層潤滑層，從而降低石油中析出的石蠟與管道內(nèi)壁的黏附力，可以大大減少管道內(nèi)壁結(jié)蠟現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種輸油管道防結(jié)蠟涂層，其成膜物質(zhì)為交聯(lián)的硅橡膠，交聯(lián)的硅橡膠由硅橡膠低聚物或單體在固化成膜過程中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成通過共價(jià)鍵連接的三維網(wǎng)絡(luò)。在與石油等接觸時(shí)，這類交聯(lián)的硅橡膠能吸收石油中的烴類小分子，形成油凝膠。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，所述交聯(lián)的硅橡膠的交聯(lián)度為1_99%，優(yōu)選為5-95%。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，所述交聯(lián)的硅橡膠可以是由單組分硅橡膠固化得到，也可以是由雙組分硅橡膠固化得到。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述單組分硅橡膠，包括液體硅橡膠、潛伏型固化劑和催化劑。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述液體硅橡膠為帶有能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的S1-OH端基的液體硅橡膠。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述潛伏型固化劑，其通式為R4-nS1-Yn (n=3或4)，其中R為烷基，Y為可水解基團(tuán)或者是可熱分解基團(tuán)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，所述催化劑為本領(lǐng)域的常規(guī)催化劑，如辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫等。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，所述雙組分硅橡膠，包括A組分和B組分。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述A組分為液體硅橡膠組分，為帶有能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的S1-OH端基的液體硅橡膠。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述B組分為固化劑組分，包括催化劑和本領(lǐng)域的常規(guī)固化劑，如正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硫磺、砸、碲、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醌類和胺類等中的一種或幾種，也可以購買市售硅橡膠固化劑直接使用。
[0015]本發(fā)明還提供一種輸油管道防結(jié)蠟涂料及其涂層的制備方法，其特征在于，所述方法包括由上述單組分或雙組分硅橡膠直接構(gòu)成防結(jié)蠟涂料。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述防結(jié)蠟涂料還可以添加本領(lǐng)域的常規(guī)添加劑、填料和稀釋劑構(gòu)成。所述添加劑包括顏料、交聯(lián)劑、耐熱添加劑、觸變劑、增稠劑、增塑劑、水分清除劑、防霉劑等。所述填料包括白炭黑、碳酸媽、娃藻土、石英粉、云母粉、二氧化鈦、二氧化娃、高嶺土等。所述稀釋劑為聚二甲基硅氧烷。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述防結(jié)蠟涂料，其中所述單組分或雙組分硅橡膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-100%，優(yōu)選為60-90% ;所述添加劑的添加量為:顏料0-15% ;交聯(lián)劑0_3% ;耐熱添加劑0-5% ;觸變劑0-4% ;增稠劑0-2% ;增塑劑0-5% ;水分清除劑0-5% ;防霉劑0_5%。所述填料的添加量為0-25%。所述稀釋劑的添加量為0-50%。
[0018]本發(fā)明還提供一種防結(jié)蠟涂層及其制備方法，其特征在于，將上述防結(jié)蠟涂料涂覆在基材表面，在適當(dāng)?shù)臈l件下交聯(lián)固化成膜獲得防結(jié)蠟涂層。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，所述涂覆方式包括刷涂、輥涂、刮涂或噴涂等施工方式中的一種或幾種。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，所述固化成膜，是指防結(jié)蠟涂料在一定溫度和一定濕度下干燥交聯(lián)固化成膜形成涂層。
[0021]優(yōu)選地，所述方法包括:將所述防結(jié)蠟涂料以刷涂、輥涂、刮涂或噴涂等方式涂覆在基材表面，在一定溫度和一定濕度下交聯(lián)固化成膜，獲得防結(jié)蠟涂層。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，所述防結(jié)蠟涂料及其涂層，可應(yīng)用于輸油管道內(nèi)壁防止內(nèi)壁表面結(jié)錯(cuò)O
[0023]本發(fā)明的輸油管道防結(jié)蠟涂料及其涂層，相比其他類似材料具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)工藝簡單:本發(fā)明所述防結(jié)蠟涂料的制備工藝簡單易行，如由所述單組分或雙組分硅橡膠直接構(gòu)成防結(jié)蠟涂料；所述防結(jié)蠟涂料的施工工藝簡單，可以通過刷涂、輥涂、刮涂或噴涂的方式涂覆在輸油管道表面。
[0024](2)易于大面積施工:所述防結(jié)蠟涂料可以通過刷涂、輥涂、刮涂或噴涂的方式在輸油管道內(nèi)壁表面進(jìn)行大面積涂覆施工。
[0025](3)防結(jié)蠟性能優(yōu)異:所述防結(jié)蠟涂料在基材表面形成涂層，能夠有效降低蠟層與基材表面的黏附強(qiáng)度，易于蠟層的自行脫落或者使除蠟更為容易。通過本發(fā)明的防結(jié)蠟涂料涂覆在基材表面形成的防結(jié)蠟涂層，其表面蠟層的黏附剪切強(qiáng)度可得降低至6-10kPa。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。需要說明的是，實(shí)施例不能作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的改進(jìn)和變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]實(shí)施例1。
[0028](I)單組份防結(jié)蠟涂料的制備:在隔絕空氣中濕氣的條件下，將97份107硅橡膠、
2.9份甲基三(異丙烯氧基)硅烷、0.1份二月桂酸二丁基錫在攪拌機(jī)中減壓下混合均勻，封裝入干燥密閉容器中儲(chǔ)存，得到單組份防結(jié)蠟涂料I。
[0029](2 )基材表面預(yù)處理。
[0030]①不銹鋼板:徹底清潔不銹鋼板表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用研磨清洗劑或者金屬刷清除金屬表面的鐵銹和水垢；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的鋼板表面，干燥反應(yīng)至少15分鐘。
[0031]②玻璃:徹底清潔玻璃表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的玻璃表面，干燥反應(yīng)至少15分鐘。
[0032]③陶瓷:徹底清潔陶瓷表面上的灰塵、污漬、焦油、油跡和其他碎片；用蘸有丙酮、乙醇的抹布來徹底清潔干凈脫脂的表面；將Dow Corningl200底涂劑刷涂到干凈干燥的陶瓷表面，干燥反應(yīng)至少15分鐘。
[0033](3)防結(jié)蠟涂層的制備:將上述防結(jié)蠟涂料涂覆在處理過的基材表面，厚度約為I毫米，將基材靜置于無塵環(huán)境中，室溫下潮氣固化24小時(shí)成膜，得到防結(jié)蠟涂層，該涂層在吸收石油中的小分子烴類物質(zhì)形成油凝膠之后可以有效減小表面的蠟黏附強(qiáng)度。
[0034]實(shí)施例2。
[0035](I)單組份防結(jié)蠟涂料的制備:在隔絕空氣中濕氣的條件下，將64.9份106硅橡膠、10份反應(yīng)型二甲基硅油與