第一節(jié) 減阻劑的定義

減阻劑是具有減少阻力作用的到高分子化合物。在流體輸送時將它加入流體中，可以取得提高流量、降低能耗等效果。（立項申請）

第二節(jié) 減阻劑的生產(chǎn)工藝

減阻劑生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵主要包括兩個方面，一是超高分子量、非結(jié)晶性、烴類溶劑可溶的減阻聚合物的合成；二是減阻聚合物的后處理。

聚合物的合成

大量文獻資料表明，目前最有效的減阻聚合物是聚α-烯烴。早期聚α-烯烴的生產(chǎn)采用溶液聚合的方法進行，并將聚合產(chǎn)物直接用于輸油管道，由于溶液聚合產(chǎn)物本身粘度大，聚合物含量低，因此給運輸和使用帶來極大的困難。直到20世紀90年代中期，才發(fā)展了本體聚合的方法，從而大大提高了單體轉(zhuǎn)化率和減阻劑性能。實施本體聚合需要解決的關(guān)鍵技術(shù)是及時帶走聚合過程中產(chǎn)生的大量反應(yīng)熱，方法之一是使用一種由高分子材料制成的反應(yīng)容器，并將其設(shè)計成能將反應(yīng)熱迅速釋放出來的形狀。實施聚合時，先用氮氣吹掃反應(yīng)容器，然后按比例加入單體和催化劑，密封后放入低溫介質(zhì)中，使其在低溫下反應(yīng)3～6天的時間。一般情況下，本體聚合產(chǎn)物純度高，分子量也比溶液聚合產(chǎn)物高得多。

另外，采取溶液聚合α-烯烴減阻聚合物也有了新突破，通過在α-烯烴聚合過程中加入粘度降低劑，可以改進成品的總體流動性能和處理特性，同時可以獲得更高的聚合物分子量和更均勻的分子量分布，改進聚α-烯烴類減阻劑的溶解性。

聚合物的后處理

實際應(yīng)用表明，直接將溶液聚合產(chǎn)物作為減阻劑使用，會給輸油生產(chǎn)帶來諸多不便，因而該方法現(xiàn)已被淘汰。為了改善減阻劑的使用性能，通常將聚合物和分散劑一起在低于其玻璃化溫度的環(huán)境中磨成粉末，并加入適當?shù)奶砑觿┮灾瞥刹煌庥^形態(tài)的減阻劑產(chǎn)品。目前，在原油管道上廣泛使用的是水基乳膠狀減阻劑，它是利用穩(wěn)定劑、表面活性劑等添加劑，將聚合物粉末懸浮在水或水與醇的混合物中。這種產(chǎn)品具有聚合物濃度高、注入方便、在原油中溶解性好等優(yōu)點，但也存在儲存時間短、穩(wěn)定性較差等缺點。在成品油管道中主要使用低粘度膠狀減阻劑，它是將聚合物粉末溶解在成品油或成品油和某些溶劑的混合物中。這種產(chǎn)品具有粘度低、注入方便等優(yōu)點，但存在聚合物濃度低、運輸工作量大等缺陷。為了克服上述兩種產(chǎn)品的缺陷，最近研制開發(fā)了一種非水基懸浮減阻劑，它是借助懸浮劑將聚合物粉末懸浮在醇類流體中。
這種減阻劑的生產(chǎn)無需使用表面活性劑、殺菌劑和復(fù)雜的穩(wěn)定劑體系，簡化了生產(chǎn)過程，具有防凍性好、聚合物濃度高、穩(wěn)定性好、能防止水等雜質(zhì)進入輸油管道等優(yōu)點，并可同時用于原油和成品油的輸送。

本體聚合產(chǎn)物可以直接置于低溫環(huán)境中磨碎，溶液聚合產(chǎn)物則需要先將聚合物從溶劑中沉淀出來，然后粉碎。美國Conoco公司和Baker Hughes公司分別采用了將聚合物從溶液中沉淀出來的方法，用能夠沉淀聚合物而與烴類溶劑不互溶的醇類作為沉淀劑，并通過特殊的裝置使沉淀出來的聚合物形成小顆粒。值得一提的是，Baker Hughes公司通過控制向溶液聚合產(chǎn)物中加入沉淀劑的速度，以及適當?shù)臄嚢鑼⒊恋沓鰜淼木酆衔镱w粒直徑控制在0.25cm以下，這種粒度的聚合物可直接與懸浮劑、液體醇一起制成非水基懸浮減阻劑。這種方法省去了聚合物的低溫粉碎工序，簡化了生產(chǎn)過程。

綜上所述，通過不同的后處理工序，可以獲得不同外觀形態(tài)和不同性能的減阻劑產(chǎn)品。

第三節(jié) 減阻劑的發(fā)展優(yōu)勢

隨著 研究 的不斷深入，減阻劑產(chǎn)品日趨成熟，已經(jīng)進入商業(yè)實用階段。主要表現(xiàn)為：加入量少，減阻率高；本身具有抗剪切能力，儲運和使用過程中無明顯降解；對油品加工和油品質(zhì)量無不良影響；注入設(shè)備簡單，注入工藝易行；國內(nèi)已具備生產(chǎn)減阻劑的能力。無論是在新管線設(shè)計或現(xiàn)有管道運營中使用減阻劑均能獲得可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。在輸油管道上應(yīng)用減阻劑的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

建設(shè)投資

新管線設(shè)計中一個重要的依據(jù)就是管道的年輸量，但對管道年輸量影響因素有許多是不確定的。如對油田儲量的估測不可能做到十分精確，市場條件要求管道輸量的變化及油品種類的改變等等。這一些不確定的因素，可根據(jù)相對經(jīng)濟的數(shù)據(jù)作為設(shè)計依據(jù)，留下一部分設(shè)計余量，用減阻劑來平衡這部分余量。減小管徑、壓縮泵站建設(shè)規(guī)?？纱蟠蠊?jié)省新管線的建設(shè)投資。我國輸油管道都是根據(jù)年輸量來設(shè)計的。選擇的管徑和壁厚、泵站及設(shè)備一般都偏大和較保守，對輸量變化的適應(yīng)性差。這不僅造成投資高，而且運行也不經(jīng)濟。

增加輸量

特別是在卡脖子段，加減阻劑后就可以提高輸量，使整個管道輸量增加，達到多輸快輸?shù)囊?。并可靈活地調(diào)整輸油計劃，滿足市場需求，最大限度地創(chuàng)造經(jīng)濟、社會效益。我國油田產(chǎn)量變化幅度比較大，為增加管道輸送彈性，適應(yīng)油田產(chǎn)量的變化，應(yīng)用加減阻劑技術(shù)具有重大的現(xiàn)實意義。隨著油田產(chǎn)量的上升，管道需分階段應(yīng)急擴建，有時，倉促上馬可能造成很大的浪費。以東營-黃島管線擴建為例，1985年油田計劃產(chǎn)量大幅度增加，要求該管線超輸30%，為此增建4座加壓站，工程投資2000萬元，工期半年?？墒枪こ掏瓿珊螅吞锂a(chǎn)量未能如愿，4座泵站閑置。如果選用減阻劑增輸技術(shù)過渡，顯然投資可大大節(jié)省。濮臨線也同樣先擴建增壓站，然后增加副管，但實際發(fā)揮作用不大。顯然在管道輸油中，由于油田前景不清，產(chǎn)量變化幅度大的情況是經(jīng)常發(fā)生的，如采用投注減阻劑短時間解決輸量大幅度增加的矛盾，技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟上是合理的。

降低成本

實現(xiàn)不停輸狀態(tài)下對泵機組或泵站進行檢修維護、更新改造，降低維修改造成本。也可以用加減阻劑的辦法停掉某些條件艱苦、環(huán)境惡劣的泵站，把人員減下來。如格爾木至拉薩的輸油管道，途徑平均海拔都在3000m以上的青藏高原，有相當多的泵站地處海拔4700m以上，人的生存非常困難。完全可以采用加減阻劑和自動化技術(shù)，把某些中間泵站關(guān)閉，把人員減下來。這不僅可獲得顯著的經(jīng)濟效益，還將帶來巨大的社會效益。

提高安全可靠性

如我國東部輸油管網(wǎng)均已運行了30年以上，由于管道內(nèi)外壁腐蝕嚴重，管道耐壓能力大大下降，降低管道工作壓力，提高系統(tǒng)的安全可靠性顯得尤為重要。

使用減阻劑作為一種短時間應(yīng)急措施具有很大的優(yōu)越性。但對于需要長期增輸?shù)墓艿纴碚f，由于需要大量的減阻劑，使其經(jīng)濟效益不明顯，而且在輸油系統(tǒng)中增加了減阻劑注入裝置，使其整個系統(tǒng)的操作量、故障率有所提高，不利于日常操作管理。所以對減阻劑技術(shù)既要優(yōu)先考慮，又不能盲從應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，在不遠的未來，投注減阻劑技術(shù)作為一種新興的輸送工藝，必將為我國管道工業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟、社會效益。

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