EA032206B1 - Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой - Google Patents

Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой Download PDF

Info

Publication number
EA032206B1
EA032206B1 EA201170833A EA201170833A EA032206B1 EA 032206 B1 EA032206 B1 EA 032206B1 EA 201170833 A EA201170833 A EA 201170833A EA 201170833 A EA201170833 A EA 201170833A EA 032206 B1 EA032206 B1 EA 032206B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
molecular weight
low molecular
polymer
fluid
specified
Prior art date
Application number
EA201170833A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201170833A1 (ru
Inventor
Рей Л. Джонстон
Уилльям Ф. Харрис
Кеннет У. Смит
Original Assignee
ЛиквидПауэр Спешиэлти Продактс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЛиквидПауэр Спешиэлти Продактс Инк. filed Critical ЛиквидПауэр Спешиэлти Продактс Инк.
Publication of EA201170833A1 publication Critical patent/EA201170833A1/ru
Publication of EA032206B1 publication Critical patent/EA032206B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/16—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity
    • F17D1/17—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity by mixing with another liquid, i.e. diluting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/34—Hydrogen distribution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

В изобретении представлен способ снижения гидравлического сопротивления текучих сред с низкой молекулярной массой. Более конкретно, представлен способ отделения снижающих гидравлическое сопротивление добавок от текучих сред с низкой молекулярной массой, таких как углеводороды и безводный аммиак, включающий стадии, в которых (a) вводят снижающий гидравлическое сопротивление полимер в указанную текучую среду с низкой молекулярной массой; (b) частично испаряют указанную смесь, включающую текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в испарительном резервуаре при температуре испарения; и (c) извлекают указанные пары с низкой молекулярной массой, причем указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой высокомолекулярный полимер, имеющий среднемассовую молекулярную массу более чем 4000000, и выбран из группы, состоящей из альфа-олефиновых полимеров, акриламидных полимеров, сополимеров акриламида и акриловой кислоты и их солей, полимеров сложных эфиров акриловой кислоты и полимеров сложных эфиров метакриловой кислоты.

Description

Настоящее изобретение в основном относится к способам снижения гидравлического сопротивления в текучих средах с низкой молекулярной массой. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой, такой как углеводороды и безводный аммиак.
Уровень техники
Когда текучие среды транспортируют по трубопроводу, то вследствие трения между стенкой трубопровода и текучей средой обычно имеет место падение давления текучей среды. Из-за этого падения давления для данного трубопровода нужно транспортировать текучую среду под давлением, достаточным для достижения желательной пропускной способности. Когда желательны более высокие значения расхода потока по трубопроводу, нужно создавать повышенное давление ввиду того факта, что по мере увеличения величин расхода потока также растет перепад давлений, обусловленный падением давления. Однако конструктивные ограничения трубопроводов ставят пределы величине давления, которое может быть использовано. Проблемы, связанные с падением давления, являются особенно острыми, когда текучие среды транспортируют на длинные расстояния. Такие падения давления могут приводить к неэффективности, которая повышает стоимость оборудования и эксплуатационные расходы.
Для сокращения проблем, связанных с падением давления, во многих отраслях промышленности используют добавки для снижения гидравлического сопротивления в движущейся текучей среде. Когда поток текучей среды в трубопроводе является турбулентным, для стимулирования течения могут быть применены высокомолекулярные полимерные добавки для снижения гидравлического сопротивления. Снижающая гидравлическое сопротивление добавка представляет собой композицию, способную значительно уменьшать потери на трение, связанные с турбулентным течением текучей среды по трубопроводу. Роль этих добавок состоит в подавлении роста турбулентных завихрений, что имеет результатом повышение величины расхода потока при постоянном давлении нагнетания. Известно, что функцию снижающих гидравлическое сопротивление добавок хорошо исполняют полимеры с ультравысокой молекулярной массой, в особенности в углеводородных текучих средах. В общем, снижение гидравлического сопротивления отчасти зависит от молекулярной массы полимерной добавки и ее способности растворяться в углеводороде в условиях турбулентного течения. Полимеры, эффективные в снижении гидравлического сопротивления, обычно имеют молекулярные массы, превышающие пять миллионов.
Углеводородные текучие среды с низкой молекулярной массой, такие как природные газоконденсаты (ΝΟΤ) и сжиженные нефтяные газы (ЬРО), часто транспортируют по трубопроводам на дальние расстояния под давлением в виде жидкостей. ΝΟΤ часто фракционируют на их компоненты, которые могут включать, но не ограничиваются таковыми, метан (СН4), этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), пентан (С5Н|2) и более тяжелые фракции (С6+). ЬРС могут включать фракционированные этан, пропан и бутан, выделенные при обработке ΝΟΚ Другие ЬРС могут включать, но не ограничиваются таковыми, изобутан, диметиловый простой эфир (СН3ОСН3) и газоконденсатный бензин (или конденсат). Этилен, который получают крекингом этана, также транспортируют как ЬРС.
Сжиженный природный газ (Б-ΝΟ) представляет собой природный газ, который был охлажден до температуры ниже температуры его кипения (около -260°С) так, что он сконденсировался в жидкость. В вариантах применения Б-ΝΟ жидкость находится при температурах, где агенты для снижения гидравлического сопротивления (ΌΚΑ) растворяются с трудом, и тем самым обычно не могут обеспечивать снижение гидравлического сопротивления. В общем, многие варианты применения Б-ΝΟ не требуют введения добавок для снижения гидравлического сопротивления, поскольку Б-ΝΟ типично могут перевозить на дальние расстояния в виде груза в термоизолирующих судах или грузовиках. Перекачивание в виде жидкости в основном происходит только во время загрузки и разгрузки этих резервуаров.
В основном ЦСЬ или ЬРС представляют собой среды, способствующие высоким уровням снижения гидравлического сопротивления, поскольку, когда их транспортируют по трубопроводам, текучая среда находится в режиме турбулентного течения, и поскольку полимерные ΌΚΑ для углеводородов очень хорошо растворяются в углеводородной текучей среде. Однако, как правило, ΌΚΑ не использовались для снижения гидравлического сопротивления в ЦСЬ или ЬРС вследствие резкого различия в летучести полимерных ΌΚΑ сравнительно с компонентами ЦСЬ или ЬРС.
Активным ингредиентом большинства промышленных углеводородных ΌΚΑ для трубопроводов является поли-альфа-олефиновый полимер с ультравысокой молекулярной массой. Вследствие предельно крупного размера молекул полимерные молекулы обычно не испаряются при любой рациональной температуре. Фактически благодаря большому размеру молекул термическое разложение поли-альфаолефинового полимера может начинаться при температуре (около 550°Р (287,8°С)) гораздо ниже любой теоретической температуры испарения полимера. При температуре выше примерно 550°Р (287,8°С) полимер может разрушаться на гораздо меньшие компоненты, которые могут испаряться при приемлемых температурах. Подобным образом, текучие среды в качестве носителей и прочие неактивные компоненты многих ΌΚΑ представляют собой крупные молекулы, которые не испаряются, пока температура не повысится выше примерно 360°Р (182,2°С). Однако во многих случаях ΝΟΚ в конце концов, могут быть
- 1 032206 испарены в ходе обработки при температурах значительно ниже чем около 360°Е (182,2°С) или даже около 550°Е (287,8°С). Если имеет место более низкая температура испарения, обычно будут испаряться только компоненты ЫСЬ, и компоненты ΌΚΆ будут оставаться за пределами места испарения. Для целей настоящего изобретения температура испарения находится в пределах диапазона от около -50°Е (-45,55°С) до 250°Е (121,11°С).
Если ЫСЬ испаряют только частично, то компоненты ΌΚΆ могут оставаться в растворе, то есть в оставшейся неиспаренной (жидкой) части ЫСЬ. Затем ΌΚΆ могут быть проведены через процесс в растворе в этой жидкой порции, хотя теперь с более высокой концентрацией вследствие меньшего количества жидкости, присутствующей после частичного испарения. Если при низкой температуре происходит полное испарение ЫСЬ, то ΌΚΆ может оставаться за пределами места полного испарения и теоретически не будет иметь жидкого компонента ЫСЬ для переноса его далее через процесс. ЭРЛ. который осаждается или остается за пределами этого места, может быть в каучукоподобной полутвердой форме, возможно, вместе с некоторыми жидкими порциями носителя ΌΚΆ. Эти динамические явления могут иметь место в процессах дистилляции/фракционирования для ЫСЬ и в особенности происходят в кипятильниках. В зависимости от конструкции кипятильника может происходить частичное или полное испарение потока углеводородов, и для предотвращения чрезмерной концентрации или осаждения ΌΚΑ внутри кипятильника могут потребоваться периодические промывки.
Подобные эффекты ниже по потоку необходимо принимать во внимание для конечного применения ЬРС (обычно бутана и пропана), обработанных агентами для снижения гидравлического сопротивления (ΌΚΑ). Если ЬРС используют для смешения с другими жидкостными потоками, такими как топлива, то присутствие ΌΚΑ, скорее всего, не будет создавать проблем. Например, бутан может быть смешан с бензином, который уже представляет собой автомобильное топливо, которое часто обрабатывают ΌΚΑ. Если ЬРС должен быть использован в последующем химическом процессе или непосредственно в качестве топлива, то этот процесс или конечное применение требуют тщательной проверки на потенциальные температуры полного испарения. Такие топлива, как пропан, типично могут быть испарены до образования топливной смеси в карбюраторе, и любой ΌΚΑ будет выпадать в осадок в испарительном устройстве.
Осаждение, или выпадение в осадок полимера может создавать проблемы, если осаждение происходит в нежелательном месте. Поскольку поли-альфа-олефиновые полимерные ΌΚΑ могут быть растворимыми в углеводороде (например, нефти, дизельном топливе, керосине), есть возможность того, что полимер может быть сольватирован и вымыт из системы. Однако в зависимости от количества выпавшего осадка и консистенции осажденного материала процессы сольватации и вымывания могут занимать значительное время, значительные объемы растворителя и, скорее всего, могут потребовать простоя оборудования. Поскольку ΌΚΑ могут быть растворимыми в жидкостной среде, гидравлическое сопротивление в которой они снижают, полимерные ΌΚΑ нельзя удалить простыми способами, такими как фильтрование. Поэтому необходим способ простого удаления полимерных ΌΚΑ из трубопроводных текучих сред с низкой молекулярной массой.
Сущность изобретения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения представлен способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой, причем указанный способ включает стадии, в которых (а) вводят снижающий гидравлическое сопротивление полимер в указанную текучую среду с низкой молекулярной массой с образованием смеси, включающей текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер; (Ь) частично испаряют указанную смесь, включающую текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в испарительном резервуаре при температуре испарения, причем указанный испарительный резервуар содержит жидкость с высокой молекулярной массой, выбранную из воды, гликолей, спиртов, дизельных топлив, бензинов, керосинов, моторных масел, сырых нефтей и их смесей, которая смешивается с указанной смесью и контактирует с указанной смесью так, что указанная текучая среда с низкой молекулярной массой переходит в газовую фазу, и указанная жидкость с высокой молекулярной массой остается в жидкостной фазе; и (с) извлекают указанные пары с низкой молекулярной массой, причем указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой высокомолекулярный полимер, имеющий среднемассовую молекулярную массу более чем 4000000, и выбран из группы, состоящей из альфа-олефиновых полимеров, акриламидных полимеров, сополимеров акриламида и акриловой кислоты и их солей, полимеров сложных эфиров акриловой кислоты и полимеров сложных эфиров метакриловой кислоты, причем указанная текучая среда с низкой молекулярной массой представляет собой неуглеводородные текучие среды с низкой молекулярной массой или углеводородную текучую среду с низкой молекулярной массой.
Способ согласно изобретению необязательно может дополнительно включать стадию, в которой (е) вовлекают указанную жидкость с высокой молекулярной массой, содержащую средство для снижения гидравлического сопротивления, в рециркуляцию через устройство, создающее высокую сдвиговую нагрузку, обратно в указанный испарительный резервуар.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения представлен способ отделения сни
- 2 032206 жающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой, причем указанный способ включает стадии, в которых (а) вводят смесь, включающую текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в испарительный резервуар, причем указанный испарительный резервуар содержит жидкость с высокой молекулярной массой, которая может смешиваться с указанной смесью и контактирует с указанной смесью так, что указанная текучая среда с низкой молекулярной массой переходит в газовую фазу, и указанная жидкость с высокой молекулярной массой остается в жидкостной фазе; (Ь) испаряют указанную смесь для выпаривания указанной текучей среды с низкой молекулярной массой в указанном испарительном резервуаре; (с) отделяют указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер от указанной текучей среды с низкой молекулярной массой с образованием (ί) паров с низкой молекулярной массой, по существу, не содержащих средство для снижения гидравлического сопротивления, и (ίί) жидкости с высокой молекулярной массой, которая включает снижающий гидравлическое сопротивление полимер, и (ά) извлекают указанные пары с низкой молекулярной массой, по существу, не содержащие средство для снижения гидравлического сопротивления.
Необязательно способ согласно изобретению может дополнительно включать стадию, в которой (е) вовлекают указанную жидкость с высокой молекулярной массой, включающую снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в рециркуляцию через устройство, создающее высокую сдвиговую нагрузку, обратно в указанный испарительный резервуар.
Краткое описание чертежа
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан ниже с привлечением сопроводительного чертежа. Чертеж представляет схематическое изображение испарительного резервуара, который может быть использован для удаления ΌΚΆ из обрабатываемой текучей среды с низкой молекулярной массой.
Подробное описание
Нижеследующее подробное описание различных вариантов осуществления изобретения иллюстрирует конкретные варианты исполнения, в которых изобретение может быть практически реализовано. Варианты исполнения предназначены для описания аспектов изобретения в подробностях, достаточных для того, чтобы квалифицированные специалисты в этой области технологии смогли реализовать изобретение на практике. Могут быть использованы другие варианты исполнения, и могут быть сделаны изменения без выхода за пределы области настоящего изобретения. Поэтому нижеследующее подробное описание не должно толковаться в ограничительном смысле. Область настоящего изобретения определяется только прилагаемой патентной формулой вместе с полным охватом эквивалентов, на которые распространяются такие пункты формулы изобретения.
Текучие среды с низкой молекулярной массой, применимые в настоящем изобретении, могут быть выбраны из группы, состоящей из неуглеводородов с низкой молекулярной массой и углеводородов с низкой молекулярной массой. Неуглеводороды с низкой молекулярной массой, которые могут быть применены в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются таковыми, аммиак (ΝΗ3), соляную кислоту (НС1), диоксид углерода (СО2), фтористо-водородную кислоту (ΗΡ), тетрафторид кремния (8ίΡ4), водород (Н2), боран (В2Н6), фреоны и их смеси.
Средства для снижения гидравлического сопротивления, применимые в настоящем изобретении, могут представлять собой любой снижающий гидравлическое сопротивление агент, который может быть совместимым с текучей средой, имеющей низкую молекулярную массу. Предпочтительными снижающими гидравлическое сопротивление средствами для неуглеводородных текучих сред с низкой молекулярной массой являются такие, которые могут растворяться в воде или спирте. В основном эти предпочтительные снижающие гидравлическое сопротивление средства включают акриламидные полимеры и сополимеры акриламида и акриловой кислоты (и их соли). Предпочтительными снижающими гидравлическое сопротивление средствами для углеводородных текучих сред с низкой молекулярной массой являются такие, которые включают альфа-олефиновые полимеры. Другие полимеры, применимые для получения снижающих гидравлическое сопротивление средств, включают, но не ограничиваются таковыми, полимеры сложных эфиров акриловой кислоты, полимеры сложных эфиров метакриловой кислоты и их смеси. Снижающий гидравлическое сопротивление полимер по настоящему изобретению представляет собой полимер с высокой молекулярной массой, имеющий среднемассовую молекулярную массу выше чем около 4 миллионов.
Текучая среда 10 с низкой молекулярной массой, которая может быть обработана полимерным ΌΚΑ, поступает в испарительный резервуар 12. Резервуар 12 может действовать в таких условиях температуры и давления, чтобы текучая среда 10 с низкой молекулярной массой испарялась. Жидкость 14 с высокой молекулярной массой также может быть названа как абсорбирующая текучая среда. Жидкость 14 с высокой молекулярной массой может присутствовать в резервуаре 12 и может так контактировать с поступающей текучей средой 10 с низкой молекулярной массой, что текучая среда 10 с низкой молекулярной массой моментально переходит в пар. Летучесть жидкости 14 с высокой молекулярной массой является значительно меньшей, чем летучесть текучей среды 10 с низкой молекулярной массой, так что в условиях температуры и давления в резервуаре 12 может испариться очень малое или вообще никакое
- 3 032206 количество жидкости 14 с высокой молекулярной массой. Жидкость 14 с высокой молекулярной массой также может смешиваться с полимерным БКА и с растворителем для него.
Когда текучая среда 10 с низкой молекулярной массой мгновенно испаряется и переходит в пары 16 с низкой молекулярной массой, полимерный БКА не испаряется и может быть поглощен жидкостью 14 с высокой молекулярной массой и может раствориться в ней. Таким образом, из резервуара 12 могут выходить пары 16 с низкой молекулярной массой, которые, по существу, не содержат БКА. Когда в резервуар 12 поступает дополнительная текучая среда 10 с низкой молекулярной массой и моментально испаряется в пары 16 с низкой молекулярной массой, жидкостью 14 с высокой молекулярной массой может быть поглощено большее количество полимерного БИЛ, и концентрация полимерного БКА в жидкости 14 с высокой молекулярной массой может возрастать.
Жидкость 14 с высокой молекулярной массой может быть вовлечена в периодическую или непрерывную рециркуляцию в контуре 22 из резервуара 12 и обратно в резервуар 12. Рециркуляция с помощью насоса 18, создающего высокую сдвиговую нагрузку, может служить для непрерывного разрезания, или разрушения, любого полимерного БКЛ с ультравысокой молекулярной массой, поскольку БКЛ может со временем концентрироваться в жидкости 14 с высокой молекулярной массой. Разрезание полимерного БКЛ с ультравысокой молекулярной массой может обеспечивать возможность концентрирования полимера до более высоких уровней без значительного повышения вязкости жидкости 14 с высокой молекулярной массой. Поскольку объем жидкости 14 с высокой молекулярной массой может быть небольшим относительно объема текучей среды 10 с низкой молекулярной массой, поступающей в резервуар 12, скорость рециркуляции может быть низкой, и насос 18, создающий высокую сдвиговую нагрузку, может быть маленьким с минимальным потреблением электроэнергии.
Со временем концентрация полимера в жидкости 14 с высокой молекулярной массой может достигать достаточно высокого уровня, чтобы могла повыситься вязкость жидкости 14 с высокой молекулярной массой. В этот момент жидкость 14 с высокой молекулярной массой может быть удалена из резервуара 12 через канал 20 и может быть заменена в резервуаре 12 свежей жидкостью 14 с высокой молекулярной массой. Для удаления абсорбирующей текучей среды из резервуара 12 и для нагнетания в резервуар 12 свежей абсорбирующей текучей среды может быть использован рециркуляционный насос 18.
Жидкость 14 с высокой молекулярной массой необязательно можно непосредственно удалять из резервуара 12 без рециркуляции обратно в резервуар 12 по трубопроводу 22.
Жидкость 14 с высокой молекулярной массой может представлять собой растворитель для полимерного БКЛ, и жидкость 14 с высокой молекулярной массой должна иметь гораздо меньшее давление паров (летучесть), чем текучая среда 10 с низкой молекулярной массой, которую испаряют. Предпочтительно, чтобы жидкость 14 с высокой молекулярной массой имела низкую вязкость, и чтобы жидкость 14 с высокой молекулярной массой была относительно недорогой.
Когда текучая среда 10 с низкой молекулярной массой представляет собой неуглеводород, и снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой полиакриламид, жидкость 14 с высокой молекулярной массой выбирают из группы, состоящей из воды, гликолей, спиртов и их смесей. Когда текучая среда 10 с низкой молекулярной массой представляет собой углеводород, и снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой поли-альфа-олефин, жидкость 14 с высокой молекулярной массой выбирают из группы, состоящей из дизельных топлив, бензинов, керосинов, моторных масел, сырых нефтей и их смесей.
В одном примерном случае, где текучая среда с низкой молекулярной массой может представлять собой пропан, и БКЛ представляет собой поли-альфа-олефин, жидкость с высокой молекулярной массой, то есть абсорбирующая текучая среда может быть дизельным топливом, которое является относительно недорогим. Кроме того, насыщенное агентом для снижения гидравлического сопротивления (БКЛ) дизельное топливо может быть удалено из испарительного резервуара, возвращено рециркуляцией в устройство для рафинирования и подвергнуто дополнительной обработке с сырой нефтью. Альтернативно, любое насыщенное БКА дизельное топливо может быть сожжено в качестве топлива. В еще одном примере, где текучая среда с низкой молекулярной массой может представлять собой ЫСЬ, и БКА может быть поли-альфа-олефином, жидкость с высокой молекулярной массой может представлять собой фракцию С6+ из находящейся ниже по потоку стадии дистилляции самого ЫСЬ. Тяжелая фракция С6+ после прохождения через резервуар может быть направлена на дополнительную обработку, сожжена в качестве топлива или примешана к другим топливам.
Настоящее изобретение может обеспечивать возможность добавления БКА в трубопроводы для транспортирования на большие расстояния таких углеводородов, как ЫСЬ, смесь этана/пропана или пропана с несколькими насосными станциями и многочисленными местами впрыскивания БКА. Предмет настоящего изобретения может быть размещен на выходной оконечности трубопровода и не в других местах вдоль трубопровода. При необходимости углеводород с низкой молекулярной массой после испарения может быть подвергнут повторному сжатию. Повторно сжатый углеводород после этого может не содержать никакого полимерного БКА.
Примеры
Нижеследующие примеры иллюстрируют эффективность изобретения и способов уменьшения па
- 4 032206 дения давления, связанного с протеканием текучих сред с низкой молекулярной массой по трубопроводу.
В общем, для демонстрации настоящего изобретения были проведены два лабораторных испытания. В этих испытаниях пентан (углеводород с низкой молекулярной массой), обработанный противотурбулентной присадкой ВР™ II Иоте 1тртоует, медленно нагнетали в небольшой нагретый слой углеводорода с высокой молекулярной массой (дизельное или минеральное масло). Создавали условия резкого испарения или выпаривания пентана, и испаренный пентан собирали через конденсатор во второй резервуар. Собранный пентан и удержанное дизельное/минеральное масло испытывали с использованием гель-проникающей хроматографии (СРС) на конечное содержание полимерного ΌΒΑ.
Пример 1.
В этом примере 2000 мл пентана обработали полимерным ΌΒΑ до концентрации 105 ч./млн (408
ч./млн средства ВР™ II Иоте 1тргоуег) и поместили в питающий контейнер. Присадка ВР™ II Иоте 1тргоуег может быть приобретена в фирме СоиоеоРЫШрк §реаа11у РгобисШ Шс., или СоиоеоРЫШрк Сотрапу, и была приготовлена в соответствии с патентами США №№ 6172151 и 6569832, оба из которых включены здесь ссылкой во всей своей полноте. В колбу поместили 100 мл дизельного топлива. Дизельное топливо нагрели приблизительно до температуры 140°Е (60°С), и затем пентан медленно прокачивали в колбу с величиной расхода потока от 7 до 10 мл/мин. Продолжали умеренное нагревание колбы для поддержания температуры. Когда пентан испарялся из колбы, его улавливали, конденсировали и собирали в сборном контейнере. Через колбу прокачали почти весь пентан (1990 мл). Общая продолжительность прокачивания составила приблизительно 250 мин. Как только весь пентан был прокачан и собран, сборный контейнер удалили. Собрали 1970 мл пентана. Дизельное топливо в колбе стало очень вязким и упругим (внутри дизельного топлива в колбе не было никакого механического воздействия сдвиговой нагрузки на ΌΒΑ). Это дизельное топлива извлекли с максимальной полнотой и собрали (приблизительно 93 мл).
Результаты двух повторных СРС-анализов собранных пентана и дизельного топлива были следующими:
собранный пентан: 0 ч./млн, 0 ч./млн, дизельное топливо: 1664 ч./млн, 1672 ч./млн.
Представляется, что аналитические результаты укладываются в пределы допусков погрешности анализа. Расчет массового баланса в отношении полимерного ΌΒΑ при допущении, что весь ΌΒΑ был извлечен в дизельном топливе, показал, что в дизельном топливе должно было быть собрано 1655 ч./млн полимера. Результаты этого испытания продемонстрировали, что весь полимерный ΌΒΑ остался в более тяжелом масле (дизельном топливе), и что ΌΒΑ не был унесен пентаном.
Пример 2.
В этом примере 2000 мл пентана обработали полимерным ΌΒΑ до концентрации 105 ч./млн (408 ч./млн средства КР™ II Иоте Ипргоуег) и поместили в питающий контейнер. Присадка КР™ II Иоте Ш1ртоует может быть приобретена в фирме СопосоРЫШрк 8рес1а11у РгобисШ Шс., или СопосоРЫШрк Сотрапу, и была приготовлена в соответствии с патентами США №№ 6172151 и 6569832, оба из которых включены здесь ссылкой во всей своей полноте. В колбу поместили приблизительно 51 мл минерального масла. Минеральное масло нагрели приблизительно до температуры 160°Е (71,11°С), и затем пентан медленно прокачивали в колбу с величиной расхода потока от 7 до 10 мл/мин. Продолжали умеренное нагревание колбы для поддержания температуры. Когда пентан испарялся из колбы, его улавливали, конденсировали и собирали в сборном контейнере. После того как было прокачано примерно 2/3 обработанного пентана, минеральное масло в колбе стало предельно упругим и пузырчатым (от испаренного пентана) с образованием эластичных пузырей или пены, которая распространилась почти до впускного канала конденсатора. В этот момент поток подаваемого пентана прекратили во избежание любого переноса пены в сборный резервуар. Общая продолжительность прокачивания составила около 154 мин, и в колбу было прокачано 1320 мл исходного пентана. Отсоединенный сборный контейнер содержал приблизительно собранного 1303 мл пентана. Эластичное вязкое минеральное масло извлекли из колбы с максимальной полнотой и собрали.
Провели два повторных СРС-анализа собранного пентана и три повторных СРС-анализа собранного минерального масла, результаты которых были следующими:
собранный пентан: 0 ч./млн, 0 ч./млн, минеральное масло: 1804 ч./млн, 1825 ч./млн, 1905* ч./млн.
*Поскольку минеральное масло было столь вязким, этот образец подвергли ультразвуковой обработке перед анализом в попытке разрушить полимер, чтобы облегчить анализ.
Представляется, что аналитические результаты укладываются в пределы допусков погрешности анализа. Расчет массового баланса в отношении полимерного ΌΒΑ при допущении, что весь ΌΒΑ был извлечен в минеральном масле, показал, что в минеральном масле должно был быть собрано 1884 ч./млн полимера. Результаты этого испытания продемонстрировали, что весь полимерный ΌΒΑ остался в более тяжелом масле (минеральном масле), и что никакой ΌΒΑ не был унесен пентаном. Это испытание также продемонстрировало необходимость привлечения некоторых средств для подвергания содержимого слоя
- 5 032206 более тяжелого масла сдвиговой нагрузке по мере роста концентрации полимерного ΌΚΆ в слое, что является одним из принципов настоящего изобретения. Если слой тяжелого масла не подвергать непрерывной сдвиговой нагрузке, слой становится очень вязкоупругим и может быть склонным к образованию вязкоупругой пены, которая могла бы в конечном итоге переносить полимер в испаренный легкий углеводород. Кроме того, приложение сдвиговой нагрузки к слою тяжелого масла может позволить маслу сохранять меньшую вязкость и обеспечивать более высокие конечные уровни содержания полимерного ΌΚ.Ά, накапливающегося в масле, до того, как потребуется замена слоя тяжелого масла.
Численные диапазоны.
В настоящем описании используют численные диапазоны для количественного представления определенных параметров, имеющих отношение к изобретению. Должно быть понятно, что, когда приведены численные диапазоны, такие диапазоны следует толковать как обеспечивающие точную основу для ограничений патентной формулы, которые излагают только низшее значение диапазона, а также ограничений патентной формулы, которые излагают только высшее значение диапазона. Например, раскрытый численный диапазон от 10 до 100 дает точное определение для пункта патентной формулы, указывающей более 10 (без верхних границ), и пункта патентной формулы, указывающей менее 100 (без нижних границ).
Определения.
Как используемые здесь, термины включающий, включает и включают представляют собой неограничивающие переходные термины, применяемые для перехода от предмета, указанного перед термином, на один или более элементов, цитированных после термина, где элемент или элементы, перечисленные после переходного термина, не обязательно представляют собой только те элементы, которые дополняют предмет.
Как используемые здесь, термины заключающий в себе, заключает и заключают имеют такое же неограничивающее значение, как включающий, включает и включают.
Как используемые здесь, термины имеющий, имеет и имеют имеют такое же неограничивающее значение, как включающий, включает и включают.
Как используемые здесь, термины содержащий, содержит и содержат имеют такое же неограничивающее значение, как включающий, включает и включают.
Как используемые здесь, термин и указанный означают один или более.
Как используемый здесь, термин и/или, будучи применяемым для перечисления двух или более объектов, означает, что любой один из перечисленных объектов может быть использован сам по себе, или может быть применена любая комбинация двух или более перечисленных объектов. Например, если композиция описана как содержащая компоненты А, В и/или С, то композиция может содержать только А, только В, только С, А и В в комбинации, А и С в комбинации, В и С в комбинации или А, В и С в комбинации.
Патентные притязания, не ограниченные раскрытыми вариантами исполнения.
Предпочтительные формы вышеописанного изобретения должны быть использованы только как иллюстративные и не должны применяться в ограничительном смысле для интерпретации объема настоящего изобретения. Очевидные модификации примерных вариантов исполнения, изложенных выше, могли бы быть без труда сделаны квалифицированными специалистами в этой области технологии без выхода за пределы смысла настоящего изобретения.
Авторы настоящего изобретения тем самым утверждают свое намерение опираться на доктрину эквивалентов для определения и оценки обоснованно справедливой области настоящего изобретения как имеющей отношение к любому устройству, несущественно выходящему за пределы, но находящемуся вне буквального объема изобретения, как изложенного в нижеследующей патентной формуле.

Claims (9)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой, причем указанный способ включает стадии, в которых:
    (a) вводят снижающий гидравлическое сопротивление полимер в указанную текучую среду с низкой молекулярной массой с образованием смеси, включающей текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер;
    (b) частично испаряют указанную смесь, включающую текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в испарительном резервуаре при температуре испарения, причем указанный испарительный резервуар содержит жидкость с высокой молекулярной массой, выбранную из воды, гликолей, спиртов, дизельных топлив, бензинов, керосинов, моторных масел, сырых нефтей и их смесей, которая смешивается с указанной смесью и контактирует с указанной смесью так, что указанная текучая среда с низкой молекулярной массой переходит в газовую фазу, и указанная жидкость с высокой молекулярной массой остается в жидкостной фазе; и (c) извлекают указанные пары с низкой молекулярной массой, причем указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой высокомолекулярный полимер, имеющий сред
    - 6 032206 немассовую молекулярную массу более чем 4000000, и выбран из группы, состоящей из альфаолефиновых полимеров, акриламидных полимеров, сополимеров акриламида и акриловой кислоты и их солей, полимеров сложных эфиров акриловой кислоты и полимеров сложных эфиров метакриловой кислоты, причем указанная текучая среда с низкой молекулярной массой представляет собой неуглеводородные текучие среды с низкой молекулярной массой или углеводородную текучую среду с низкой молекулярной массой.
  2. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию, в которой:
    (е) вовлекают указанную жидкость с высокой молекулярной массой, которая остается в жидкостной фазе после стадии (Ь), в рециркуляцию через устройство, создающее высокую сдвиговую нагрузку, обратно в указанный испарительный резервуар.
  3. 3. Способ по п.1, в котором указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер находится в растворе.
  4. 4. Способ по п.1, в котором температура указанного испарения находится в пределах диапазона от -50°Г (-45,55°С) до 250°Г (121,11°С).
  5. 5. Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой, причем указанный способ включает стадии, в которых:
    (a) вводят смесь, включающую текучую среду с низкой молекулярной массой, которая представляет собой неуглеводородную текучую среду с низкой молекулярной массой или углеводородную текучую среду с низкой молекулярной массой и снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в испарительный резервуар, причем указанный испарительный резервуар содержит жидкость с высокой молекулярной массой, выбранную из воды, гликолей, спиртов, дизельных топлив, бензинов, керосинов, моторных масел, сырых нефтей и их смесей, которая смешивается с указанной смесью и контактирует с указанной смесью;
    (b) испаряют указанную текучую среду с низкой молекулярной массой в указанном испарительном резервуаре при температуре испарения с образованием паров с низкой молекулярной массой, причем жидкость с высокой молекулярной массой остается в жидкостной фазе, и где снижающий гидравлическое сопротивление полимер поглощается или растворяется в жидкости с высокой молекулярной массой; и (c) извлекают указанные пары с низкой молекулярной массой, причем указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер представляет собой высокомолекулярный полимер, выбранный из группы, состоящей из альфа-олефиновых полимеров, акриламидных полимеров, сополимеров акриламида и акриловой кислоты и их солей, полимеров сложных эфиров акриловой кислоты и полимеров сложных эфиров метакриловой кислоты.
  6. 6. Способ по п.5, дополнительно включающий стадию, в которой:
    (е) вовлекают указанную жидкость с высокой молекулярной массой, включающую снижающий гидравлическое сопротивление полимер, в рециркуляцию через устройство, создающее высокую сдвиговую нагрузку, обратно в указанный испарительный резервуар.
  7. 7. Способ по п.5, в котором указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер имеет среднемассовую молекулярную массу более чем 4000000.
  8. 8. Способ по п.5, в котором указанный снижающий гидравлическое сопротивление полимер находится в растворе.
  9. 9. Способ по п.5, в котором температура указанного испарения находится в пределах диапазона от -50°Г (-45,55°С) до 250°Г (121,11°С).
EA201170833A 2008-12-18 2009-12-09 Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой EA032206B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/337,994 US9234631B2 (en) 2008-12-18 2008-12-18 Drag reducing polymers for low molecular weight liquids applications
PCT/US2009/067358 WO2010080317A1 (en) 2008-12-18 2009-12-09 Drag reducing polymers for low molecular weight liquids applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201170833A1 EA201170833A1 (ru) 2011-12-30
EA032206B1 true EA032206B1 (ru) 2019-04-30

Family

ID=42045398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201170833A EA032206B1 (ru) 2008-12-18 2009-12-09 Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9234631B2 (ru)
EP (1) EP2379936B8 (ru)
CN (1) CN102257311B (ru)
AR (1) AR076636A1 (ru)
BR (1) BRPI0923381A2 (ru)
CA (1) CA2747408C (ru)
DK (1) DK2379936T3 (ru)
EA (1) EA032206B1 (ru)
ES (1) ES2441405T3 (ru)
MX (1) MX2011006513A (ru)
PL (1) PL2379936T3 (ru)
WO (1) WO2010080317A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR122020011405B1 (pt) * 2013-11-19 2021-10-13 Liquidpower Specialty Products Inc Aditivos para polímeros de redução de arraste
US10119658B2 (en) 2013-12-18 2018-11-06 Liquidpower Specialty Products Inc. Aqueous flow improver formulation for refined products
FR3021327B1 (fr) * 2014-05-21 2016-06-03 Snf Sas Procede de reduction de friction dans le transport de l'ethanol
US10895349B2 (en) 2017-02-23 2021-01-19 Robert Hyatt Nanoparticles for use with drag reducer additives and method of use
DE102019217994A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-27 Harald Brach Vorrichtung und Verfahren zum Einstellen eines Drucks in einem System
RU2743532C1 (ru) * 2020-05-18 2021-02-19 Общество с ограниченной ответственностью МИРРИКО Способ получения противотурбулентной присадки с высоким содержанием активной основы и способ её подачи в поток углеводородной жидкости, транспортируемой по трубопроводу

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3720216A (en) * 1971-09-27 1973-03-13 Union Carbide Corp Method for reducing the dynamic drag of a turbulent aqueous stream
US4656204A (en) * 1983-11-02 1987-04-07 Exxon Research And Engineering Company Process for use of drag reduction agent in a hydrocarbon liquid
US4771800A (en) * 1987-07-13 1988-09-20 Conoco Inc. Dissolution performance by injection through a die-type nozzle
US20030065054A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Smith Kenneth W. Drag-reducing polymer suspensions
US20030069330A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-10 Johnston Ray L. Polymer compositions useful as flow improvers in cold fluids

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1875311A (en) * 1932-08-30 Process op concentrating olefines
US2589960A (en) * 1947-11-07 1952-03-18 Phillips Petroleum Co Recovery of olefin hydrocarbons
US2970177A (en) * 1956-11-06 1961-01-31 Phillips Petroleum Co Olefin recovery process
US2958205A (en) * 1958-10-22 1960-11-01 Sun Oil Co Transportation of normally gaseous fluids in pipe line system
US3315441A (en) * 1965-07-15 1967-04-25 Du Pont Process for separating ammonia from methyl chloride
US4822393A (en) * 1988-06-30 1989-04-18 Kryos Energy Inc. Natural gas pretreatment prior to liquefaction
US5020561A (en) * 1990-08-13 1991-06-04 Atlantic Richfield Company Drag reduction method for gas pipelines
US5869570A (en) * 1996-03-19 1999-02-09 Energy & Environmental International, L.C. Composition of and process for forming polyalphaolefin drag reducing agents
US6172151B1 (en) 1996-10-15 2001-01-09 Conoco Inc. Nonaqueous drag reducing suspensions
FR2755746B1 (fr) * 1996-11-13 1998-12-11 Inst Francais Du Petrole Procede de transport d'un gaz sous pression en presence d'un film liquide
US6569832B1 (en) 1999-11-12 2003-05-27 Novo Nordisk A/S Inhibition of beta cell degeneration
US20020065352A1 (en) * 2000-11-28 2002-05-30 Johnston Ray L Drag-reducing polymers and suspensions thereof
US7018434B2 (en) * 2002-04-18 2006-03-28 Southwest Research Institute Removal of drag reducer additive from fuel by treatment with selected activated carbons and graphites
US20050189296A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Mitsubishi Chemical Corporation Method for handling (meth) acrylic ester-containing solution

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3720216A (en) * 1971-09-27 1973-03-13 Union Carbide Corp Method for reducing the dynamic drag of a turbulent aqueous stream
US4656204A (en) * 1983-11-02 1987-04-07 Exxon Research And Engineering Company Process for use of drag reduction agent in a hydrocarbon liquid
US4771800A (en) * 1987-07-13 1988-09-20 Conoco Inc. Dissolution performance by injection through a die-type nozzle
US20030065054A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Smith Kenneth W. Drag-reducing polymer suspensions
US20030069330A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-10 Johnston Ray L. Polymer compositions useful as flow improvers in cold fluids

Also Published As

Publication number Publication date
CA2747408C (en) 2018-05-15
AR076636A1 (es) 2011-06-29
CN102257311B (zh) 2015-04-22
MX2011006513A (es) 2011-09-01
BRPI0923381A2 (pt) 2016-01-12
EP2379936B1 (en) 2013-10-16
US9234631B2 (en) 2016-01-12
PL2379936T3 (pl) 2014-03-31
ES2441405T3 (es) 2014-02-04
EP2379936B8 (en) 2015-06-17
CN102257311A (zh) 2011-11-23
CA2747408A1 (en) 2010-07-15
US20100154893A1 (en) 2010-06-24
WO2010080317A1 (en) 2010-07-15
EA201170833A1 (ru) 2011-12-30
DK2379936T3 (da) 2014-01-27
EP2379936A1 (en) 2011-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA032206B1 (ru) Способ отделения снижающего гидравлическое сопротивление полимера от текучей среды с низкой молекулярной массой
Roosta et al. The dual effect of amino acids on the nucleation and growth rate of gas hydrate in ethane+ water, methane+ propane+ water and methane+ THF+ water systems
Wang et al. Synthesis and evaluation of demulsifiers with polyethyleneimine as accepter for treating crude oil emulsions
Turosung et al. Application of ionic liquids in the upstream oil industry-a review
JP2013515818A (ja) 水性硫化水素スカベンジャーの効果を高めるための炭化水素ガスオイルの乳化
Zhang et al. Synthesis and performances for treating oily wastewater produced from polymer flooding of new demulsifiers based on polyoxyalkylated N, N‐dimethylethanolamine
US6331253B1 (en) Method and plant for tangential filtration of a viscous liquid
Khan et al. Extractive desulfurization using ethylene glycol and glycerol-based deep eutectic solvents: engineering aspects and intensification using ultrasound
Abdullah et al. Synthesis and characterization of tannic acid esters and their performances as asphaltenes dispersants
Al-Sabagh et al. Investigation of the demulsification efficiency of some ethoxylated polyalkylphenol formaldehydes based on locally obtained materials to resolve water-in-oil emulsions
AU2016292774A1 (en) Short contact, elevated temperature meg reclamation
Aljamali et al. Review on chemical separation of crude oil and analysis of its components
Liu et al. Tertiary Amine‐Naphthenic Acid Self‐Assembled Surfactants for Viscosity Reduction of Crude Oil
Gambelli et al. Hydrate formation as a method for natural gas separation into single compounds: a brief analysis of the process potential
US10723961B2 (en) System for producing an American Petroleum Institute Standards Group III Base Stock from vacuum gas oil
US20190161690A1 (en) System for producing an american petroleum institute standards group iii base stock from vacuum gas oil
Gao et al. pH-switchable hydrophobic deep eutectic solvents for sustainable recycling extraction of high oily waste
ES2827274T3 (es) Fluidos de metano odorizados y procesos para la producción de fluidos de metano odorizados y su uso
CN107903884A (zh) 一种组合型气体水合物抑制剂及其制备方法
Khan et al. Study on wax deposition in crude oils
Saini et al. Desulfurising Fuels Using Alcohol-Based Deep Eutectic Solvents Using Extractive Catalytic Oxidative Desulfurisation Method: Economical process removes sulfur at lower temperatures.
Gosu et al. Desulfurization of Gasoline Using Tetrabutylammonium Bromide Based Deep Eutectic Solvents
US10343987B2 (en) Process for oxidizing one or more thiol compounds
RU2466774C2 (ru) Способ и установка абсорбционного улавливания легких фракций углеводородов из резервуаров хранения и транспортирования нефти и нефтепродуктов
ZHANG et al. Research on Escape VOCs Gas Technology in Treating Petrochemical Wastewater by Multiphase Absorption Method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU