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近日，我院杨飞教授团队在油品管道流动改进剂领域取得新进展，相关研究成果《Enhancing shear resistance in ultrahigh-molecular-weight polyolefin drag-reducing agents via siloxane bond integration》发表在《Energy》，《Ultrasonic Treatment Improves the Synergistic Modification Effect of EVA and Asphaltenes on Nanyang Crude Oil》和《Synergistic Improvement of Rheological Properties in Changqing Waxy Crude Oil by Ethylene Vinyl Acetate and Surfactant Combinations》发表在《Energy& Fuels》。《Energy》是能源领域国际顶级期刊（SCI一区TOP），《Energy& Fuels》是能源与燃料领域国际著名期刊。论文第一作者分别为杨飞老师以及博士生吕诗怡，ok138cn太阳集团为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。
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（1）抗剪切聚α-烯烃（PO）聚合物类减阻剂的研发与机理研究
在成品油运输领域，超高分子量聚α-烯烃（PO）聚合物是最有效、应用最广泛的减阻剂（DRA）之一。然而，PO在泵引起的剪切力作用下容易发生降解，导致减阻效率下降。为解决这一难题，本研究通过将硅基材料与烯烃共聚来增强抗剪性能。这些复合材料在流变学和机械性能方面表现出显着改善，拉伸强度提高了11.8倍，韧性提高了6.65倍。添加到成品油中后，PO/VSO减阻剂在单次剪切试验后最大减阻效率提高了92.26%，抗剪性能得到了大幅提升。量子化学计算显示键解离能（BDE）增加，PO/PVS达到366.32 kJ mol-1，表明硅氧键增强了DRA的化学稳定性。这项研究为开发用于高效精炼油运输的抗剪切 DRA 提供了重要见解。
抗剪切聚α-烯烃（PO）聚合物类减阻剂效果对比与机理图
（2）超声波处理对EVA降凝剂与沥青质协同作用的影响研究
沥青质和EVA降凝剂在改善含蜡原油低温流变性能方面的协同作用已得到广泛研究。基于这些研究，探索一种可行的方法来提高降凝剂与沥青质之间的协同效应对于含蜡原油的安全、经济运输具有重要意义。这项研究了不同超声波处理时间对添加/不添加EVA降凝剂的南阳原油低温流动性的影响。倾点测试、流变测试、DSC测试和显微观察结果表明，超声波处理略微改善了不含EVA降凝剂的南阳原油的低温流动性。而超声波处理对含EVA的南阳原油低温流动性有非常显着的改善效果，且这种效果随着超声波处理时间的增加而提高。这表明超声波处理与EVA对南阳原油流动性改善具有协同作用。结合沥青质分散性测试结果，探讨了超声波处理与EVA协同改善南阳原油流动性的机理：超声波处理通过机械振动改善南阳原油中沥青质的分散性，促进EVA对沥青质的吸附，提高EVA与沥青质的协同效应。这一现象的发现丰富了降凝剂与沥青质对含蜡原油协同改性作用的研究，并为应用超声波处理技术改善含蜡原油的流动性提供了思路。
超声处理对加剂/未加剂南阳原油流变的流变学影响及机理
（3）EVA与表面活性剂协同改善长庆含蜡原油流变性能研究
尽管表面活性剂广泛用作蜡和沥青质抑制剂，但研究聚合物降凝剂和表面活性剂之间的协同效应的研究仍然有限。本研究探讨了不同表面活性剂（Span、Tween和PAE系列）与乙烯醋酸乙烯酯（EVA）降凝剂对改善长庆含蜡原油流变性能的协同作用。结果表明，11种表面活性剂和EVA均能分散和稳定沥青质，稳定能力大小顺序为Tween>PAE>Span>EVA。表面活性剂在20-200ppm的用量范围内不能单独改善原油流变性，但添加20 ppm EVA和20ppm表面活性剂可以协同改善原油流变性。Tween或PAE系列与EVA 降凝剂具有更强的协同效应，增加表面活性剂的烷基链长度也增强协同效应。随着PAOE用量从20增加到200ppm，PAOE与EVA的协同效应先增大后减小；当剂量为60ppm时发现最佳协同效应。我们认为EVA分子和表面活性剂的吸附在沥青质颗粒上带来了更长的烷基链，这有利于EVA/表面活性剂/沥青质复合颗粒与石蜡之间的相互作用，使沉淀的蜡颗粒更加致密，从而进一步改善原油流变性。较高的表面活性剂用量（≥100 ppm）可能会由于竞争吸附而大大抑制EVA对沥青质颗粒的吸附，从而削弱协同效应。
EVA与表面活性剂的协同作用及机理
