ES2215239T3 - Suspensiones no acuosas reductoras del arrastre. - Google Patents
Suspensiones no acuosas reductoras del arrastre.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A LA MEJORA DEL FLUJO DE CORRIENTES FLUIDAS DE HIDROCARBUROS, COMO PETROLEO O PRODUCTOS ACABADOS, EN UN CONDUCTO, COMO UNA TUBERIA. LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE ASIMISMO A UNA SUSPENSION ESTABLE, NO AGLOMERANTE, ADECUADA PARA MEJORAR EL FLUJO DE HIDROCARBUROS EN CONDUCTOS, ESPECIALMENTE DE PRODUCTOS HIDROCARBONADOS ACABADOS EN CONDUCTOS.
Description
Suspensiones no acuosas reductoras del
arrastre.
Esta invención se refiere a la mejora de la
fluidez de hidrocarburos, ya sea de productos del petróleo crudo
como de productos refinados, en conductos restringidos tales como
tuberías. La invención encuentra aplicación tanto en la ciencia como
en la industria, tal como la industria del petróleo.
Es bien sabido en la técnica que ciertos
polímeros que son solubles en petróleo se pueden polimerizar en
presencia de catalizadores para producir, por diversos medios,
polímeros de peso molecular elevado, no cristalinos, solubles en
hidrocarburos. Estos polímeros, cuando se disuelven en un fluido de
tipo hidrocarburo, que circula a través de un conducto, reducen
enormemente el flujo turbulento y disminuyen el "arrastre",
reduciendo así la cantidad de caballos de vapor necesaria para mover
un volumen dado de hidrocarburo, o contrariamente permiten que se
muevan mayores volúmenes de fluido con una cantidad dada de
potencia. En resumen, estos polímeros son reductores del arrastre, y
mejoradores del flujo para fluidos de tipo hidrocarburos.
Es de particular interés observar que los
polímeros de peso molecular elevado conocidos como reductores del
arrastre se usan en disoluciones muy diluidas que oscilan hasta
alrededor de 100 partes por millón en el hidrocarburo que circula a
través del conducto. Estos materiales desempeñan características
útiles de fluidez no presentes en los polímeros cristalinos
habitualmente conocidos, formadores de artefactos y enormemente no
solubles en hidrocarburos, tales como polietileno y polipropileno.
Por el contrario, los materiales de la presente invención solubles
en hidrocarburos son notables por su eficacia como agentes
antiniebla y agentes reductores del arrastre.
Como es conocido en la técnica, estos polímeros
son susceptibles a una degradación por cizallamiento cuando se
disuelven en los hidrocarburos en los cuales se reduce el arrastre.
De este modo, el paso a través de una bomba, las importantes
restricciones en el conducto, o similares, que producen un flujo
turbulento excesivo, conducen a la degradación del polímero el cual
después tiene una eficacia reducida. En consecuencia, es importante
que estos materiales se coloquen en la corriente circulante de
hidrocarburo en una forma que logre ciertas características
deseables.
En primer lugar, el polímero se debe de colocar
en una forma adecuada para su fácil transporte y manipulación sin
equipo extraño o no habitual, puesto que los puntos de inyección
para el polímero en la corriente de hidrocarburo circulante pueden
estar a menudo en localizaciones alejadas e inaccesibles y pueden
requerir el movimiento de material a tales localizaciones. En
segundo lugar, el polímero debe estar en una forma que se disuelva
rápidamente en el hidrocarburo que se transporta, puesto que los
polímeros tienen poco efecto reductor del arrastre hasta que se
solubilizan en la corriente de hidrocarburo. En tercer lugar, el
hidrocarburo debe ser también inocuo para el fin último del fluido
de tipo hidrocarburo. Por ejemplo, en el caso de un crudo que fluye
a través de un oleoducto, se pueden tolerar cantidades de agua y
contaminantes mayores que en productos acabados de oleoductos, tales
como combustible diesel, gasolina, y combustible de aviones a
propulsión, que están destinados en último caso a ser quemados en
motores de combustión interna y en motores de turbina.
Actualmente, un gran número de enfoques
comerciales diferentes se están dedicando al problema de preparar,
disolver, transportar y usar tales polímeros reductores del
arrastre. En uso, los polímeros forman disoluciones extremadamente
diluidas que oscilan de alrededor de 1 hasta alrededor de 100 partes
por millón de polímero e hidrocarburo, pero permanecen efectivos a
fin de recibir una reducción del arrastre o un efecto antiniebla. Un
método comercial habitual es preparar el polímero en disoluciones
diluidas en un disolvente inerte tal como queroseno u otro material
de solvatación, como se explica en Mack, patente de EE.UU.
4.433.123. En esta referencia, Mack utiliza una disolución de
polímero de elevado peso molecular, adecuado para uso como un agente
reductor del arrastre cuando se produce por polimerización de
alfa-olefinas en un disolvente de tipo hidrocarburo.
Toda la mezcla, que contiene poliolefina, disolvente, y partículas
de catalizador, se usa sin separación para formar disoluciones
diluidas del polímero en el crudo o en hidrocarburos acabados. Sin
embargo, una desventaja de tal enfoque es el uso de un disolvente,
que posee una dificultad en el transporte y manipulación, y puede
constituir un peligro. Además, el propio producto forma una
sustancia similar a un gel que es difícil de introducir en las
corrientes de hidrocarburo circulantes, y que se hace extremadamente
viscosa y difícil de manipular en condiciones de temperatura
ambiental fría, tales como cuando se requiere la inyección en
conductos localizados remotamente.
Un segundo enfoque más reciente es preparar los
polímeros como un material sólido como se describe en las patentes
expedidas a Fenton, patente de EE.UU. nº 4.584.244, y a O'Mara,
patentes de EE.UU. n^{os} 4.720.397, 4.826.728, y 4.837.249, todas
las cuales están relacionadas con polímeros reductores del arrastre,
que trituran finamente hasta un tamaño de partículas muy pequeño, en
una atmósfera inerte por debajo del punto de transición vítreo de
los polímeros, y en presencia de un agente de reparto, para formar
un revestimiento de múltiples capas que retiene la atmósfera inerte
contigua a los polímeros en partículas después de la trituración.
Las patentes de O'Mara exponen que es obligatorio que la reducción
hasta un tamaño fino de partículas se lleve a cabo en una atmósfera
inerte utilizando un refrigerante, tal como nitrógeno líquido, y un
agente de revestimiento, mientras se tritura el polímero hasta un
tamaño apropiado, con lo que el agente de revestimiento evita el
contacto del oxígeno con las partículas del polímero recientemente
molidas.
En las patentes de EE.UU. 5.449.732 y 5.504.132
se expone otro método reciente, que está relacionado con la
preparación de una suspensión acuosa reductora del arrastre, soluble
en hidrocarburos, o una suspensión de agua y alcohol. Las patentes
también exponen que la polimerización másica de las polialfaolefinas
produce un material que tiene un peso molecular mucho más elevado y
que proporciona una reducción superior del arrastre, según se
compara con la polimerización en disolución, en la que el peso
molecular disminuye a medida que aumenta el contenido de polímero.
Esa invención resolvió el problema de la producción de tales
alquenos de elevado peso molecular de una manera comercialmente
satisfactoria para uso en materiales reductores del arrastre, y
además proporcionó métodos para suspensión tales materiales en un
sistema acuoso o alcohólico/acuoso.
Sin embargo, estos procedimientos de la técnica
anterior tienen problemas diferentes, incluyendo la coagulación y la
conversión a un sólido en la suspensión acuosa en condiciones de
temperatura extremadamente calientes. Además, es necesario proteger
la suspensión frente a la congelación en condiciones de temperatura
extremadamente frías.
La patente de EE.UU. nº 5.244.937 trata de
suspensiones acuosas no aglomerantes, estables, de reductores de la
fricción poliméricos, solubles en petróleo, suspendiendo tales
materiales en agua, junto con un agente espesante soluble en agua en
una mezcla de agua o de agua y alcohol. Las patentes de EE.UU.
5.449.732, 5.504.131 y 5.504.132 se refieren todas a un método para
preparar polialfaolefinas de peso molecular ultraelevado usando un
sistema de polimerización en masa, triturando criogénicamente en
presencia de un agente de reparto, y suspendiendo la mezcla
resultante en una mezcla de agua o de agua-alcohol.
La patente de EE.UU. nº 5.539.044 se refiere a la suspensión acuosa
de polímeros reductores del arrastre junto con un tensioactivo que
tiene un balance hidrófilo/lipófilo (HLB) en un intervalo particular
para aumentar la suspensión y durabilidad de la suspensión.
Todos los procedimientos de la técnica anterior
tienen ciertos inconvenientes y características indeseadas,
incluyendo la aglomeración a temperaturas elevadas, la congelación a
temperaturas frías, y la necesidad de añadir un material acuoso en
una corriente de hidrocarburo circulante. Tal adición no es
particularmente problemática en oleoductos del crudo en vista de la
pequeña cantidad inyectada, que generalmente se pierde en el
contenido global de agua del oleoducto, pero tales materiales pueden
ser objetables en oleoductos de productos acabados, incluso a bajas
concentraciones, puesto que la presencia de agua puede forzar al
producto fuera de los límites especificados.
En consecuencia, sería una gran ventaja
proporcionar una suspensión no acuosa de materiales reductores del
arrastre altamente efectivos para uso en hidrocarburos que circulan
a través de conductos.
Esta invención se refiere a la mejora del flujo
de corrientes circulantes de hidrocarburos, tales como petróleo o
productos acabados, en un conducto, tal como un oleoducto. La
presente invención también se refiere a una suspensión estable, no
acuosa y no aglomerante, adecuada para mejorar el flujo de
hidrocarburos en los conductos, particularmente hidrocarburos de
productos acabados en conductos.
La presente invención comprende un método para
formar una suspensión no acuosa, termoestable, de un agente reductor
de la fricción poliolefínico, soluble en hidrocarburos, sólido,
formado a partir de olefinas que contienen de 2 a 30 átomos de
carbono, y que es capaz de reducir el arrastre en hidrocarburos que
circulan a través de conductos, que comprende: (a) dividir finamente
el agente poliolefínico, reductor de la fricción, en presencia de un
agente de reparto, para proporcionar un material polialfaolefínico
que circula libremente revestido con dicho agente de reparto, y (b)
dispersar las partículas de polialfaolefina, revestidas, en un medio
de suspensión sustancialmente no acuoso seleccionado del grupo que
consta de alcoholes que contienen 14 o menos átomos de carbono, y
glicoles que contienen 14 o menos átomos de carbono, y
dipropilenglicolmetiléter, tripropilenglicolmetiléter,
tetrapropilenglicolmetiléter, o éteres etílicos de naturaleza
similar, en el que el agente de reparto es una cera de ácido graso.
Como agentes de suspensión se pueden usar mezclas de éteres
glicólicos.
La polialfaolefina soluble en hidrocarburo, de
peso molecular ultraelevado, no cristalina y finamente dividida, se
puede preparar polimerizando una olefina y reduciendo la poliolefina
así formada hasta un estado finamente dividido a temperaturas
criogénicas por debajo de la temperatura de transición vítrea de la
polialfaolefina sólida reductora del arrastre. En la patente de
EE.UU. nº 4.433.123, de Mack, se describen diversos métodos para
preparar tales materiales, patente en la que el material se forma en
un disolvente inerte, se extrae subsiguientemente del disolvente y
después se criotritura. En la patente de EE.UU. nº 5.504.132 se
encuentra otro método para preparar un material de peso molecular
incluso mayor, patente la cual muestra la producción, en condiciones
de polimerización másica, de tales materiales a fin de lograr pesos
moleculares elevados y triturar después el material resultante.
La suspensión se puede realizar en alcoholes que
contienen 14 o menos átomos de carbono, y glicoles que contienen 14
o menos átomos de carbono, o mezclas de estos. Las suspensiones
también se pueden realizar con dipropilenglicolmetiléter,
tripropilenglicolmetiléter, tetrapropilenglicolmetiléter, éteres
etílicos, y mezclas de estos. La expresión "substancialmente libre
de agua" se usa para indicar que puede haber cantidades
concomitantes de agua, pero no llega al nivel de proporcionar
capacidades de suspensión a la suspensión reductora del arrastre. De
este modo, las cantidades del agua presentes generalmente están por
debajo de 1 a 2 por ciento. La presente invención proporciona una
suspensión reductora del arrastre dispersando partículas de polímero
finamente trituradas en el medio de suspensión no acuoso. Las
suspensiones difieren de las disoluciones de Mack, como se describe
en el documento 4.433.123, por cuanto hay partículas discretas. De
este modo, incluso si el medio de suspensión es un disolvente
parcial, la presente invención retiene partículas discretas en
suspensión. En algunas realizaciones, las partículas muy finas
originalmente criotrituradas se pueden hinchar o coagular en un
mayor o menor grado, pero el medio de suspensión se selecciona o se
formula para mantener partículas discretas de diverso tamaño y
proporcionar que tales partículas se hinchen en el disolvente,
cuando sea apropiado. En general, el medio de suspensión es un no
disolvente con respecto al polímero, o tiene una solubilidad tan
baja con respecto a las partículas del polímero que se mantienen
partículas discretas. Generalmente, cuanto más corta es la cadena
principal del medio de suspensión, menor es la solubilidad.
Durante la criotrituración del polímero, es
necesaria la presencia de una cera de ácido graso a fin de obtener
una suspensión reductora del arrastre, siendo preferidas las ceras
de ácidos grasos saturados para las suspensiones más estables
reductoras del arrastre. El uso de otros materiales como agentes de
reparto, tales como negros de carbón, o talco, por ejemplo, parece
que provoca separación e inestabilidad del sistema durante largos
períodos de tiempo. Además, el tipo de agente de reparto usado
afectará directamente a la elección del agente de suspensión usado.
Por ejemplo, la longitud de la cadena del alcohol,
independientemente de si el alcohol es ramificado o lineal, se puede
hacer más larga con ciertos agentes de reparto. Aun otros agentes de
reparto han demostrado ser incapaces de formar una suspensión con
ningún material no acuoso ensayado, y en consecuencia son
inadecuados para uso en la presente invención.
La presente invención proporciona ventajas
significativas con respecto a las suspensiones previas a base de
agua por cuanto el sistema tiene protección frente a la congelación,
permite un mayor porcentaje en peso de polímero activo en la
suspensión, elimina la aglomeración y los problemas de inestabilidad
térmica, elimina la preocupación con respecto a la adición de agua a
los oleoductos del producto, y es un proceso simple de llevar a
cabo, no necesitando tensioactivos ni otros sistemas complicados de
estabilidad.
El medio de suspensión de la presente invención
puede ser un alcohol, ya sea lineal o ramificado, bien solo o en
combinación con un polietilenglicol que contiene hasta 14 átomos de
carbono. Aunque no es crítico para esta invención, generalmente se
prefiere que la mayoría del agente de suspensión de tipo alcohólico
sea un alcohol ramificado, puesto que los alcoholes ramificados
parece que proporcionan cierta ligera ventaja manteniendo la
estabilidad de la suspensión. En general, se pueden usar alcoholes
de hasta 14 átomos de carbono y polietilenglicoles de hasta 14
átomos de carbono. Sin embargo, una combinación más preferida son
alcoholes y polietilenglicoles que contienen hasta 10 átomos de
carbono. Un agente de suspensión más preferido contiene alcoholes y
polietilenglicoles que contienen hasta 8 átomos de carbono. Las
suspensiones también se pueden formar con dipropilenglicolmetiléter,
tripropilenglicolmetiléter, tetrapropilenglicolmetiléter, éteres de
etilglicol y mezclas de estos. Por supuesto, será evidente por los
expertos en la técnica que se pueden usar diversas mezclas de estos
alcoholes, polietilenglicoles y éteres de glicoles de diversa
longitud de átomos de carbono para proporcionar un medio de
suspensión "a la medida" para la carga particular de
poliolefinas y condiciones de servicio. En particular, se debe
observar que una mezcla particular puede variar dependiendo de
conceptos básicos tales como precio, conveniencia o disponibilidad,
así como cuestiones técnicas de estabilidad, solubilidad,
almacenamiento a largo plazo, y compatibilidad con el hidrocarburo
circulante.
Los agentes de reparto usados cuando se divide
finamente el reductor del arrastre de tipo polialfaolefina son ceras
de ácidos grasos, y preferiblemente son ceras de ácidos grasos
saturados para una máxima estabilidad. El uso de otros agentes de
reparto, tales como estearato de calcio, y otros estearatos
metálicos, se puede tolerar en una menor cantidad, pero es necesario
que el peso de los agentes de reparto de tipo cera de ácido no graso
esté en una clara minoría (menor que un cuarto del volumen total de
los agentes de reparto), puesto que tienden a formar productos de
aglomeración a temperaturas elevadas en sistemas no acuosos. Los
materiales de reparto (agentes de reparto) más preferidos son
bis-estearamidas, estearamidas primarias,
estearamidas secundarias, mezclas de éstas.
Los ejemplos representativos de materiales
efectivos son estearamidas primarias, generalmente un ácido saturado
C_{16}-C_{20} que se hace reaccionar con
NH_{3}; estearamidas secundarias, que son químicamente ácidos
saturados C_{16}-C_{20} que se hacen reaccionar
con NH_{3} para formar aminas, haciendo reaccionar después
adicionalmente ácidos saturados C_{16}-C_{20}
con la amina para formar estearamidas; y
bis-estearamidas, que son ácidos saturados
C_{16}-C_{20} que se hacen reaccionar con
diamina para formar estearamidas.
Los agentes de reparto que son los más efectivos
en sistemas no acuosos son los que tienen una parte de ácido
saturado. Otros materiales, que no han reaccionado completamente y
que contienen porciones insaturadas de la molécula del ácido,
generalmente son menos favorables puesto que tienden a formar
materiales sólidos con temperaturas de calentamiento extremas o muy
elevadas durante tiempos prolongados cuando están en presencia del
medio de suspensión no acuoso. Los agentes de reparto más preferidos
para una estabilidad a largo plazo son estearamida y
bis-estearamida.
Además, dependiendo de la combinación usada de
alcoholes, puede ser deseable utilizar un agente espesante tal como
hidroxipropilcelulosa para estabilizar a la suspensión. Tales
agentes espesantes generalmente comprenderán 1,5 por ciento en peso
o menos de la suspensión.
La presente invención permite la carga de sólidos
en suspensión no acuosa hasta 80 por ciento en peso, produciendo
consistencias semejantes a pastas usando los agentes de reparto más
preferidos, mientras que el polímero reductos del arrastre aún se
disolverá inmediatamente y reducirá el arrastre de forma efectiva en
hidrocarburos.
Ejemplos de alcoholes útiles en la práctica de la
presente invención incluyen alcoholes lineales y ramificados que
contienen hasta 14 átomos de carbono. En un modo preferido, los
alcoholes contendrán hasta 10 átomos de carbono y además se
combinarán con un glicol para preparar un medio de suspensión de la
densidad apropiada. Generalmente, una relación de alcohol a glicol
oscilará de alrededor de 100 por ciento a 0 por ciento hasta
alrededor de 50 por ciento a 50 por ciento, respectivamente, aunque
tales relaciones no son críticas. En general, se prefieren alcoholes
que tienen densidades que están próximas a la densidad de la
polialfaolefina revestida, finamente triturada. Otros ejemplos de
medios de suspensión efectivos son dipropilenglicolmetiléter,
tripropilenglicolmetiléter, tetrapropilenglicolmetiléter, o éteres
etílicos de naturaleza similar. Se pueden usar mezclas de estos
medios de suspensión.
La concentración de sólidos en el medio de
suspensión puede ser de hasta alrededor de 80 por ciento en peso.
Para materiales que circulan de forma más libre, la concentración de
sólidos generalmente será en cierto modo más baja, alrededor de 30
hasta 60 por ciento en peso. Se pueden usar menores concentraciones,
pero no son tan económicamente efectivas para transportar
suspensiones a largas distancias hasta puntos de inyección en
sistemas de transporte de oleoductos para hidrocarburos.
La presente invención se describe de forma más
concreta con referencia a los ejemplos a continuación, en los que
todas las partes y porcentajes son en peso, excepto que se
especifique de otro modo. Los ejemplos se proporcionan sólo para
ilustrar la presente invención y no para limitarla.
Se criotritura hasta un estado finamente dividido
un polímero no cristalino, de peso molecular elevado y soluble en
hidrocarburos, en presencia de 30 por ciento en peso de agente de
reparto de tipo
etilen-bis-estearamida para producir
un polvo no aglomerante, que circula libremente. El polvo se añade a
un medio de suspensión no acuoso que comprende alcohol isooctílico
(80 por ciento en peso) y propilenglicol (20 por ciento en peso)
para formar una suspensión que contiene 45 por ciento de sólidos en
peso (polímero y agente de revestimiento) para formar una suspensión
similar a un látex que tiene características de libre circulación.
La estabilidad de la separación a largo plazo se potencia añadiendo
además 0,15 por ciento en peso, basado en el peso total de la
suspensión, de hidroxipropilcelulosa con agitación. La suspensión
resultante es capaz de proporcionar una reducción del arrastre al
hidrocarburo que circula por los conductos. La suspensión permanece
estable a 40,556ºC durante un período de cinco semanas.
Se criotritura hasta un estado finamente dividido
un polímero no cristalino, de peso molecular elevado y soluble en
hidrocarburos, en presencia de 30 por ciento en peso de agente de
reparto de tipo
etilen-bis-estearamida para producir
un polvo no aglomerante, que circula libremente. El polvo se añade a
un medio de suspensión no acuoso que comprende
dipropilenglicolmetiléter para formar una suspensión que contiene 50
por ciento de sólidos en peso (polímero y agente de revestimiento)
para formar una suspensión similar a un látex que tiene
características de libre circulación. La estabilidad de la
separación a largo plazo se potencia añadiendo además 0,15 por
ciento en peso, basado en el peso total de la suspensión, de
hidroxipropilcelulosa con agitación. La suspensión resultante es
capaz de proporcionar una reducción del arrastre al hidrocarburo que
circula por los conductos. La suspensión permanece estable a
40,556ºC durante un período de cinco semanas.
Se criotritura hasta un estado finamente
dividido, en un molino criogénico, un polideceno no cristalino,
reductor del arrastre, de elevado peso molecular y soluble en
hidrocarburos, en presencia de 30 por ciento en peso de cada uno de
los siguientes agentes de revestimiento en el polvo total creado,
respectivamente:
estearilestearamida (amida secundaria - el
alquilo y la amida están ambos saturados)
oleilpalmitamida (amida secundaria - el alquilo
está insaturado; la amida está saturada)
etilen-bis-oleamida
(bis-amida - las amidas están insaturadas)
erucamida (amida primaria - la amida está
insaturada)
estearamida (amida primaria - la amida está
saturada)
etilen-bis-estearamida
(bis-amida - las amidas están saturadas)
Los polvos creados a partir de estos
procedimientos se dejaron entonces calentar nuevamente hasta
temperatura ambiente, y se evaluaron para determinar su manipulación
y/o naturaleza de libre circulación después de un período de un
día.
Todos los polvos se pudieron manipular y se
mantuvieron en un estado de libre circulación a fin de procesar
adicionalmente añadiendo a agentes de suspensión para crear
suspensiones. Sin embargo, hubo diferencias en la "pegajosidad"
de los polvos, y su tendencia, bajo presión, a reaglomerarse. Los
dos mejores polvos desde ese punto de vista (baja pegajosidad,
ninguna reaglomeración) fueron los creados con la estearamida y con
la bis-estearamida. Los menos atractivos fueron los
creados con la bis-oleamida, oleilpalmitamida, y
estearilerucamida, puesto que mostraron cierta tendencia a
reaglomerarse si se comprimían manualmente.
Los polvos del Ejemplo 3 se procesaron
adicionalmente en suspensiones no acuosas añadiendo estos polvos a
un medio de suspensión que consta de 80% de alcohol isooctílico/20%
de propilenglicol en peso. Los polvos se añadieron a una cantidad
tal para crear suspensiones que constan de 45% en peso de polvo.
Estas suspensiones se crearon simplemente descargando los polvos en
el medio de suspensión y agitando durante varios minutos. Las
suspensiones resultantes se observaron en el laboratorio durante un
período de un mes para determinar su estabilidad y capacidad de
fluidez. El polvo revestido con estearamida, y las suspensiones
revestidas con bis-estearamida, permanecieron
fluidos y estables, sin cambio apreciable, durante el período de un
mes (y más allá). Las muestras sometidas a temperaturas más
calientes (aproximadamente 37,8ºC) también permanecieron fluidas y
estables. La suspensión revestida con estearilestearamida permaneció
fluida a las condiciones ambiente del laboratorio, pero una muestra
sometida a una temperatura más caliente cambió a un estado no
vertible, durante varios días. Las suspensiones revestidas con
bis-oleamida y erucamida se hicieron muy viscosas
durante las primeras 24 horas, y cambiaron a un estado no vertible
en unos pocos días. La suspensión revestida con oleilpalmitamida
cambió hasta un estado no vertible dentro de las primeras 24 horas.
Todas parecieron ser suspensiones viables y efectivas reductoras del
arrastre, mientras estaban en un estado vertible.
Se crearon dos mil galones de suspensión no
acuosa reductora del arrastre triturando criogénicamente un
polideceno no cristalino, de peso molecular elevado, hasta un estado
finamente dividido, en presencia de 30% en peso de
etilen-bis-estearamida en el polvo
total creado para producir un polvo no aglomerante que circula
libremente. Este polvo se mezcló entonces en un medio fluido de
suspensión que consta de alcohol isooctílico, propilenglicol, e
hidroxipropilcelulosa, para crear una suspensión final que consta
de:
45,0% de polvo reductor del arrastre
44,0% de alcohol isooctílico
11,0% de propilenglicol
0,05% de hidroxipropilcelulosa
Esta suspensión se transportó hasta un clima
ártico (en un recipiente no calentado y no agitado), y se inyectó en
un oleoducto, con un segmento de 297,7 Km. de longitud y de 1,2 m de
I.D. que lleva crudo, para efectuar la reducción del arrastre. A una
velocidad de inyección de 25 ppm, en volumen, de la suspensión, se
logró una reducción media de alrededor de 50% del arrastre, a lo
largo de toda la distancia de 297,7 Km. del oleoducto de ensayo. La
suspensión restante se mantuvo en el exterior del clima ártico
durante dos meses, después de lo cual se realizaron ensayos
adicionales de inyección. Con temperaturas ambiente por debajo de
-28,9ºC, la suspensión permaneció fluida y bombeable, y proporcionó
reducción del arrastre en el crudo.
Claims (16)
1. Un método para formar una suspensión no
acuosa, termoestable, de un agente reductor de la fricción, de tipo
poliolefínico, sólido, y soluble en hidrocarburos, formado a partir
de olefinas que contienen de 2 a 30 átomos de carbono, y que es
capaz de reducir el arrastre en el hidrocarburo que circula por los
conductos, que comprende:
(a) dividir finamente dicho agente reductor de la
fricción, de tipo poliolefínico, sólido, en presencia de un agente
de reparto, para proporcionar un material polialfaolefínico que
fluye libremente, revestido con dicho agente de reparto,
(b) dispersar las partículas polialfaolefínicas,
revestidas, en un medio de suspensión sustancialmente no acuoso
seleccionado del grupo que consta de alcoholes que contienen 14 o
menos átomos de carbono, glicoles y éteres de glicoles,
en el que el agente de reparto es una cera de
ácido graso.
2. Un método como se describe en la
reivindicación 1, en el que la cera de ácido graso es una cera de
ácido graso saturado.
3. Un método como se describe en la
reivindicación 2, en el que la cera de ácido graso se selecciona del
grupo que consta de bis-estearamidas, estearamidas
primarias, estearamidas secundarias, y mezclas de éstas.
4. Un método como se describe en la
reivindicación 3, en el que la cera de ácido graso saturado es
estearamida o bis-estearamida, o mezclas de
éstas.
5. Un método como se describe en la
reivindicación 4, en el que además se añade un agente espesante.
6. Un método como se describe en la
reivindicación 4, en el que la mayoría del agente de suspensión de
tipo alcohol es un alcohol ramificado.
7. Un método como se describe en la
reivindicación 4, en el que la carga de sólidos de la suspensión es
hasta 80% en peso.
8. Un método como se describe en la
reivindicación 1, en el que el agente de suspensión de tipo éter
glicólico es al menos un éter glicólico seleccionado del grupo que
consta de dipropilenglicolmetiléter, tripropilenglicolmetiléter,
tetrapropilenglicolmetiléter, o mezclas de estos.
9. Una suspensión no acuosa, termoestable, no
aglomerante, capaz de reducir el arrastre en hidrocarburos que
circulan libremente en los conductos, que comprende:
(a) un agente reductor de la fricción, de tipo
poliolefínico, sólido, finamente dividido, formado a partir de
olefinas que contienen de 2 a 30 átomos de carbono,
(b) un agente de reparto de tipo cera de ácido
graso,
(c) un agente de suspensión seleccionado del
grupo que consta de alcoholes que contienen 14 o menos átomos de
carbono, y glicoles que contienen algo menos de 14 átomos de
carbono, y éteres de glicoles.
10. Una composición como se describe en la
reivindicación 9, en la que las ceras de ácidos grasos son ceras de
ácidos grasos saturados.
11. Una composición como se describe en la
reivindicación 10, en la que la cera de ácido graso saturado es
estearamida, bis-estearamida o mezclas de éstas.
12. Una composición como se describe en la
reivindicación 11, en la que además se añade un agente
espesante.
13. Una composición como se describe en la
reivindicación 12, en la que el agente espesante es
hidroxipropilcelulosa.
14. Una composición como se describe en la
reivindicación 11, en la que el material de suspensión comprende
alcoholes principalmente ramificados.
15. Una composición como se describe en la
reivindicación 11, en la que el material de suspensión comprende
dipropilenglicolmetiléter, tripropilenglicolmetiléter,
tetrapropilenglicolmetiléter, o mezclas de éstas.
16. Una composición como se describe en la
reivindicación 11, en la que la carga de sólidos de la suspensión es
hasta 80 por ciento del peso total de la suspensión.
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