UA53667C2

UA53667C2 - Non aqueous suspensions to reduce hydrodynamic resistance

Info

Publication number: UA53667C2
Application number: UA99052681A
Authority: UA
Inventors: Рей Л. Джонстон; Юнг Н. Лі
Original assignee: Коноко Інк.
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2003-02-17
Also published as: MY120957A

Abstract

This invention relates to improving the flow of flowing streams of hydrocarbons, such as petroleum or finished products, in a conduit such as a pipeline. The present invention also relates to a stable, nonagglomerating nonaqueous suspension suitable for improving flow of hydrocarbons in conduits, particularly finished product hydrocarbons in conduits.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Даний винахід стосується вдосконалення потоку вуглеводнів, таких як неочищена нафта або очищені 2 продукту у масивних трубопроводах таких як нафтопроводи. Даний винахід може застосовуватись і в науці, і в промисловості, такій як нафтова.The present invention relates to the improvement of the flow of hydrocarbons such as crude oil or refined 2 products in massive pipelines such as oil pipelines. This invention can be used both in science and in industry, such as the oil industry.

У теперішньому рівні техніки добре відомо, що деякі полімери, що розчиняються у нафті, можуть полімеризуватись в присутності каталізаторів, утворюючи у різні способи високо-молекулярні некристалічні полімери, здатні розчинятися у вуглеводнях. Ці полімери після розчинення у вуглеводневих флюїдів, що течуть 70 трубопроводом, значно зменшують турбулентний потік і гідродинамічний опір, таким чином, зменшуючи потужність, потрібну для переміщення певного об'єму вуглеводню, або, навпаки, такі полімери дають можливість пересунути більший об'єм рідини за допомогою наявної потужності. Коротко кажучи, такі полімери зменшують гідродинамічний опір та покращують потік вуглеводневих флюїдів.In the current state of the art, it is well known that some petroleum-soluble polymers can polymerize in the presence of catalysts, forming in various ways high molecular weight non-crystalline polymers capable of dissolving in hydrocarbons. These polymers, when dissolved in the hydrocarbon fluids flowing through the pipeline 70, significantly reduce turbulent flow and hydrodynamic drag, thus reducing the power required to move a given volume of hydrocarbon, or conversely, such polymers enable a greater volume of fluid to be moved using available power. In short, such polymers reduce hydrodynamic resistance and improve the flow of hydrocarbon fluids.

Особливий інтерес являє той факт, що зазначені високомо-лекулярні полімери, відомі як такі, що зменшують 12 гідродинамічний опір, використовуються у дуже розбавлених розчинах, аж до приблизно 100 частин на мільйон у вуглеводнях, що течуть трубопроводом. Ці речовини демонструють корисні потокові характеристики, яких немає у загальновідомих кристалічних, в основному не розчинних у вуглеводнях полімерах, що утворюють нові продукти, такі як поліетилени і поліпропілени. Навпаки, речовини, розчинні у вуглеводнях, відповідно до цього винаходу відзначаються своєю ефективністю як засоби усунення туману та зменшення гідродинамічного опору.Of particular interest is the fact that these high molecular weight polymers, known to reduce drag, are used in very dilute solutions, up to about 100 parts per million in pipelined hydrocarbons. These substances demonstrate useful flow characteristics, which are not found in the well-known crystalline, mainly insoluble in hydrocarbon polymers, forming new products, such as polyethylenes and polypropylenes. On the contrary, substances soluble in hydrocarbons, according to the present invention, are noted for their effectiveness as means of eliminating fog and reducing hydrodynamic resistance.

Як відомо у нинішньому рівні техніки, ці полімери піддаються розкладанню під дією зсуву після розчинення у вуглеводнях, де зменшується гідродинамічний опір. Таким чином, проходження Через трубу, трубопровід із обмеженими розмірами І! таке інше, що спричинює зайву турбулентність потоку, веде до розкладання полімеру, який втрачає свою ефективність. Тому важливо приміщувати ці матеріали у потік вуглеводню, що тече, у такій формі, яка мала би певні бажані характеристики. сAs known in the current state of the art, these polymers undergo shear degradation after dissolution in hydrocarbons, where hydrodynamic drag is reduced. Thus, passing through a pipe, a pipeline with limited dimensions AND! anything else that causes excessive turbulence in the flow leads to the decomposition of the polymer, which loses its effectiveness. Therefore, it is important to fit these materials into the flowing hydrocarbon stream in a form that has certain desired characteristics. with

По-перше, полімер має приміщуватись у формі, зручній для транспортування та обробки, що не вимагатиме (39 унікального чи незвичайного устаткування, оскільки місця введення полімеру у вуглеводневий потік часто знаходяться у віддалених або трудно доступних місцях, куди потрібно доставляти цей матеріал. По-друге, полімер повинен бути у такій формі, що забезпечує швидке розчинення у вуглеводні, що транспортується, оскільки полімери справляють незначну дію із зниження гідродинамічного опору, аж доки не розчиняться у - вуглеводневому потоці. По-третє, вуглеводень має бути нешкідливим для кінцевої мети використання Ге) вуглеводневого флюїду. Наприклад, у випадку неочищеної нафти, що тече трубопроводом, допустимим є більш високий вміст води і забруднювачів, ніж у кінцевому продукті, такому як, наприклад, дизельне паливо, бензин о та паливо для реактивних двигунів, що вони, врешті-решт, призначені для згоряння у двигунах внутрішнього со згоряння та турбореактивнихFirst, the polymer must fit in a form that is convenient for transportation and processing, which does not require (39) unique or unusual equipment, since the points of introduction of the polymer into the hydrocarbon stream are often remote or difficult to reach places where this material must be delivered. second, the polymer must be in a form that allows for rapid dissolution in the hydrocarbon being transported, since polymers have little drag-reducing effect until dissolved in the hydrocarbon stream.Third, the hydrocarbon must be harmless to the end use Ge) of hydrocarbon fluid. For example, in the case of crude oil flowing through a pipeline, a higher water and contaminant content is acceptable than in the final product, such as, for example, diesel fuel, gasoline, and jet fuel, which they are ultimately intended to combustion in internal combustion and turbojet engines

Зо двигунах. оFrom engines. at

Зараз розробляються кілька комерційних підходів щодо вирішення проблеми приготування, розчинення, транспортування та використання таких полімерів, що зменшують гідродинамічний опір. На практиці, ці полімери утворюють дуже розбавлені розчини від приблизно 1 до приблизно 100 частин на мільйон полімеру до « вуглеводню, однак залишаються ефективними у зменшенні гідродинамічного опору або усуненні туману. ЗSeveral commercial approaches to the preparation, dissolution, transport, and use of such drag-reducing polymers are currently being developed. In practice, these polymers form very dilute solutions of from about 1 to about 100 parts per million polymer to hydrocarbon, yet remain effective in reducing drag or eliminating fog. WITH

Найбільш розповсюдженим комерційним методом є підготовка полімеру у розрідженому розчині в інертному с розчиннику, такому як гас або інша речовина-розчинник, як описано у Маск, Патент СІЛА 4,433,123. У цьому з» посиланні, Маск використовує розчин полімеру з високою молекулярною вагою, придатний для використання як засіб, що зменшує гідродинамічний опір, отриманий шляхом полімеризації альфа олефінів у вуглеводневому розчиннику. Всю суміш, що складається з поліолефіну, розчинника і частинок каталізатора, використовують без поділу для утворення розріджених розчинів полімеру у неочищеній нафті чи готових вуглеводнях. Однак, одним і-й з недоліків цього методу є використання розчинника, який тяжко транспортувати та використовувати, який являє со собою небезпеку. Крім того, цей продукт являє собою гелеподібну речовину, яку дуже важко ввести у вуглеводневий потік і яка стає дуже в'язкою за погодних умов, коли температура низька, як, наприклад, б трапляється на віддалених пунктах.The most common commercial method is to prepare the polymer in dilute solution in an inert solvent, such as kerosene or another solvent, as described in Musk, SILA Patent 4,433,123. In this reference, Musk uses a solution of a high molecular weight polymer suitable for use as a drag reducer obtained by polymerization of alpha olefins in a hydrocarbon solvent. The entire mixture, consisting of polyolefin, solvent and catalyst particles, is used without separation to form dilute solutions of the polymer in crude oil or finished hydrocarbons. However, one of the disadvantages of this method is the use of a solvent that is difficult to transport and use, which is dangerous. In addition, this product is a gel-like substance that is very difficult to introduce into a hydrocarbon stream and becomes very viscous in cold weather conditions, such as occurs at remote sites.

Ге»! 20 Другий, більш новий підхід полягає у приготуванні полімерів у формі твердої речовини, як описано уGee! 20 A second, newer approach is to prepare polymers in solid form, as described in

Патенті США Мо4,584,244, виданому Репіоп, Патентах США МоМо4,720,397; 4,826,728 та 4,837,249, виданих тм О'Мага; в усіх них передбачається тонке роздрібнення полімерів, що зменшують гідродинамічний опір, на частинки дуже малого розміру в інертній атмосфері нижче "точки склування" полімерів і в присутності роздільника для створення багатошарового покриття, що утримує інертну атмосферу коло частинок полімеру, 52 що утворились після роздрібнення. Відповідно до патентів О'"Мага, необхідною умовою є роздрібнення до малогоUS Patent No. 4,584,244 issued to Repiop, US Patent No. 4,720,397; 4,826,728 and 4,837,249 issued to TM O'Mag; all of them involve the fine grinding of drag-reducing polymers into very small particles in an inert atmosphere below the "glass transition point" of the polymers and in the presence of a separator to create a multilayer coating that retains an inert atmosphere around the polymer particles 52 formed after grinding. According to O'Mag's patents, a necessary condition is crushing to a small size

ГФ) розміру частинок в інертній атмосфері із застосуванням охолоджувача, такого як рідкий азот, а також речовини, що створює покриття під час роздрібнення полімеру до потрібного розміру і запобігає контакту кисню із о частинками щойно роздрібненого полімера.HF) of the particle size in an inert atmosphere using a coolant such as liquid nitrogen, as well as a substance that creates a coating during the grinding of the polymer to the desired size and prevents oxygen from coming into contact with the freshly ground polymer particles.

Ще один сучасний спосіб, що його викладено в Патентах США 5,449,732 та 5,504,132, стосується 60 приготування розчинної у вуглеводні водної суспензії, яка зменшує гідродинамічний опір, або водно-спиртової суспензії. У патентах також зазначається, що полімеризація у масі поліальфаолефінів дає матеріал, що має значно більшу молекулярну вагу та забезпечує відмінне зменшення гідродинамічного опору порівняно з полімеризацією у розчині, де молекулярна вага зменшується із збільшенням вмісту полімеру. Той винахід розв'язав проблему продукування у комерційне прийнятний спосіб високомолекулярних алкенів для бо застосовування як речовин, що зменшують гідродинамічний опір, а ще запропонував способи суспендування зазначених речовин у водній чи спиртовій/водній системі.Another state-of-the-art method, disclosed in US Patents 5,449,732 and 5,504,132, relates to the preparation of a hydrocarbon-soluble aqueous suspension that reduces hydrodynamic drag, or an aqueous-alcohol suspension. The patents also state that bulk polymerization of polyalphaolefins produces material with a significantly higher molecular weight and provides excellent drag reduction compared to solution polymerization, where molecular weight decreases with increasing polymer content. That invention solved the problem of production in a commercially acceptable way of high molecular weight alkenes for use as substances that reduce hydrodynamic resistance, and also proposed methods of suspending these substances in an aqueous or alcohol/water system.

Однак, ці способи з попереднього рівня техніки мають явні проблеми, включаючи утворення зсідків, а також перетворення на тверду речовину у водній суспензії за умов дуже високих температур. Крім того, обов'язково треба запобігати замерзанню суспензії за умов дуже низьких температур.However, these prior art methods have obvious problems, including the formation of precipitates, as well as solidification in an aqueous suspension at very high temperatures. In addition, it is necessary to prevent freezing of the suspension at very low temperatures.

Опис попереднього рівня технікиDescription of the prior art

У Патенті США Мо5,244,937 розглядаються стабільні неагломеруючі водні суспензії полімерних речовин, які зменшують тертя і які розчинні у нафті, що утворюються шляхом суспендування цих матеріалів у воді разом з розчинним у воді загусником у суміші з водою або водою та спиртом. Патенти США МоМо5,449,732; 5,504,131 та 7/0 9,904,132 стосуються способу приготування поліальфаолефінів з понад високою молекулярною вагою з використанням системи полімеризації у масі, кріороздрібнення у присутності роздільника та суспендування одержаної суміші у воді чи водно-спиртовій суміші. Патент США Мо5,539,044 описує водну суспензію полімерів, що знижують гідродинамічний опір, разом з поверхнево-активною речовиною, що має гідрофільний/ліпофільний баланс у певному діапазоні для покращення суспензії та збільшення її строку використання.US Patent No. 5,244,937 discloses stable, non-agglomerating aqueous suspensions of petroleum-soluble, friction-reducing polymeric materials formed by suspending these materials in water together with a water-soluble thickener mixed with water or water and alcohol. US Patent MoMo5,449,732; 5,504,131 and 7/0 9,904,132 relate to a method for the preparation of polyalphaolefins with an excess of high molecular weight using a system of bulk polymerization, cryo-grinding in the presence of a separator and suspending the resulting mixture in water or an aqueous-alcohol mixture. US Patent No. 5,539,044 describes an aqueous suspension of drag reducing polymers together with a surfactant having a hydrophilic/lipophilic balance within a certain range to improve the suspension and extend its shelf life.

Усі способи попереднього рівня техніки мають певні вади та небажані риси, включаючи агломерування за високих температур, замерзання за низьких температур та необхідність у доданні речовини з водною основою до вуглеводневого потоку. Таке додання не створює особливих проблем у нафтопроводах з неочищеною нафтою з огляду на невелику кількість, що вводиться, яка, у загальному випадку, не помітна у загальному вмісті води у трубопроводі, однак такі матеріали можуть виявитись неприпустимими у трубопроводах з кінцевим продуктом, навіть за малих концентрацій, оскільки наявність води може вивести характеристики цього продукту поза встановлені межі.All prior art methods have certain disadvantages and undesirable features, including agglomeration at high temperatures, freezing at low temperatures, and the need to add an aqueous base to the hydrocarbon stream. Such additions do not pose much of a problem in crude oil pipelines because of the small amount introduced, which is generally not appreciable in the overall water content of the pipeline, but such materials may prove unacceptable in final product pipelines, even at small concentrations, since the presence of water can lead the characteristics of this product outside the established limits.

Отже, вбачалось би за велику перевагу створення безводної суспензії високоефективного матеріалу, що зменшує гідродинамічний опір, для застосування у вуглеводнях, які течуть трубопроводами.Therefore, it would be seen as a great advantage to create an anhydrous suspension of a highly effective drag reducing material for use in pipelined hydrocarbons.

Стислий опис винаходу сBrief description of the invention p

Цей винахід стосується покращення потоків вуглеводнів, таких як нафта чи готові продукти, У трубопроводах, таких як нафтопроводи. Цей винахід також стосується стабільної неагломеруючої безводної і) суспензії, придатної для покращення потоку вуглеводнів у трубопроводах, зокрема, готових вуглеводневих продуктів у трубопроводах.This invention relates to improving the flow of hydrocarbons, such as petroleum or finished products, in pipelines, such as oil pipelines. This invention also relates to a stable non-agglomerating anhydrous i) suspension suitable for improving the flow of hydrocarbons in pipelines, in particular, finished hydrocarbon products in pipelines.

Даний винахід включає спосіб приготування стійкої до дії теплоти безводної суспензії твердої М зо поліолефінової речовини, що є розчинною у вуглеводні, яка зменшує тертя і яку утворено з олефінів, що містять від 2 до ЗО атомів вуглецю та здатні зменшувати гідродинамічний опір вуглеводнів при протіканні їх ісе) трубопроводами, який включає: «о (а) тонке роздрібнення поліолефінового агенту, що зменшує тертя, у присутності роздільника з одержанням вільноплинного поліальфаолефінового матеріалу з покриттям з зазначеного роздільника, та ме) (б) диспергування поліальфаолефінових частинок з покриттям у, по суті, безводному суспендувальному ю середовищі, що його вибрано з групи, яка складається з спиртів, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, та гліколів, які містять 14 чи менше атомів вуглецю, і дипропіленглікольметилового ефіру, трипропіленглікольметилового ефіру, тетрапропіленглікольметилового ефіру або етилових ефірів подібної природи, де роздільником є жирнокислотний парафін. Як суспендувальні агенти можна використовувати суміші « Гліколевих ефірів. з с Тонко диспергований некристалічний поліальфаолефін, що має ультрависоку молекулярну вагу та єThe present invention includes a method of preparing a heat-resistant anhydrous suspension of a solid M zo polyolefin substance, which is soluble in hydrocarbons, which reduces friction and which is formed from olefins containing from 2 to 30 carbon atoms and capable of reducing the hydrodynamic resistance of hydrocarbons during their flow ) pipelines, which includes: "o (a) finely grinding the polyolefin friction reducing agent in the presence of a separator to produce a free-flowing polyalphaolefin coated material from said separator, and me) (b) dispersing the coated polyalphaolefin particles in essentially an anhydrous suspending medium selected from the group consisting of alcohols containing 14 or fewer carbon atoms and glycols containing 14 or fewer carbon atoms and dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether or ethyl ethers of a similar nature, where the separator is fatty acid paraffin. Mixtures of glycol ethers can be used as suspending agents. z c Finely dispersed non-crystalline polyalphaolefin having an ultra-high molecular weight and is

Й розчинним у вуглеводні, можна одержати шляхом полімеризування олефіну та здрібнення утвореного у такий а спосіб поліолефіну до тонко диспергованого стану за кріогенних температур, нижчих від точки склування твердого поліальфаолефіну, який зменшує гідродинамічний опір. У Маск, Патент США Мо4,433,123 описано різні способи приготування таких матеріалів, де зазначені речовини одержують в інертному розчиннику, потім с добувають з розчинника і здрібнюють у замороженому стані. Інший спосіб приготування матеріалу з ще більшою молекулярною вагою описано в Патенті США Мо 5,504,132, який розкриває продукування за умов полімеризації в о масі зазначених матеріалів, щоб одержати високі молекулярні ваги, і подальше роздрібнення одержаногоAnd soluble in hydrocarbons, it can be obtained by polymerizing an olefin and grinding the polyolefin formed in this way to a finely dispersed state at cryogenic temperatures below the glass transition point of solid polyalphaolefin, which reduces hydrodynamic resistance. Musk, US Patent No. 4,433,123 describes various methods of preparing such materials, where the specified substances are obtained in an inert solvent, then extracted from the solvent and ground in a frozen state. Another method of preparing material with an even higher molecular weight is described in US Pat. No. 5,504,132, which discloses the production under mass polymerization conditions of said materials to obtain high molecular weights, and subsequent grinding of the resulting

Ге» матеріалу.Ge" material.

Суспензію можна приготувати у спиртах, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, та гліколях, які містять 14The suspension can be prepared in alcohols containing 14 or fewer carbon atoms and glycols containing 14

Ме, чи менше атомів вуглецю, або їх сумішах. Суспензії можна також приготувати із застосуванням "М дипропіленглікольметилового ефіру, трипропіленглікольметилового ефіру, тетрапропіленглікольметилового ефіру, етилових ефірів або їх сумішей. Термін "по суті вільний від води" вживається для того, щоб показати можливість наявності малих кількостей води, які, проте, не сягають рівнів, що забезпечують суспензійні властивості суспензії, яка зменшує гідродинамічний опір. Отже, в загальному випадку, кількість наявної води менша від 1-295. Цей винахід забезпечує суспензію, що зменшує гідродинамічний опір, у спосіб диспергуванняMe, or fewer carbon atoms, or their mixtures. Suspensions can also be prepared using "M" dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether, ethyl ethers or mixtures thereof. The term "substantially free of water" is used to indicate the possibility of the presence of small amounts of water, which, however, do not reach levels , providing the suspension properties of a drag-reducing suspension. Therefore, in general, the amount of water present is less than 1-295. The present invention provides a drag-reducing suspension in a dispersion manner

Ф) частинок тонко роздрібненого полімера у безводному суспендувальному середовищі. Суспензії відрізняються від ка розчинів за Маск, як описано у 4,433,123, наявністю окремих частинок. Отже, навіть якщо суспендувальне середовище є частковим розчинником, згідно з цим винаходом окремі частинки утримуються у суспензії. У бо деяких варіантах втілення дуже дрібні частинки, які первинне було роздрібнено у замороженому стані, можуть розбухати чи утворювати зсідки більшою чи меншою мірою, однак суспендувальне середовище вибирається чи готується так, щоб воно утримувало частинки різного розміру і забезпечувало, при необхідності, набухання таких частинок під дією розчинника. Взагалі суспендувальне середовище не є розчинником для полімера або має розчинні властивості відносно частинок полімеру на такому низькому рівні, що зберігаються окремі 65 частинки. Власне, чим коротший основний ланцюг макромолекули суспендувального середовища, тим менша розчинність.F) finely divided polymer particles in an anhydrous suspension medium. Suspensions differ from solutions according to Musk, as described in 4,433,123, by the presence of individual particles. Therefore, even if the suspending medium is a partial solvent, according to the present invention the individual particles are held in suspension. Because in some embodiments, very small particles that were initially crushed in the frozen state can swell or form lumps to a greater or lesser extent, but the suspending medium is selected or prepared so that it holds particles of different sizes and provides, if necessary, swelling of such particles under the influence of a solvent. In general, the suspending medium is not a solvent for the polymer or has solubilizing properties relative to the polymer particles at such a low level that individual 65 particles are retained. Actually, the shorter the main chain of the macromolecule of the suspending medium, the lower the solubility.

Присутність парафіну жирної кислоти потрібна під час кріороздрібнення полімеру, щоб одержати суспензію, яка зменшує гідродинамічний опір, а для отримання найбільш стабільних суспензій, які знижують гідродинамічний опір, більш прийнятним є застосування парафінів насичених жирних кислот. Використання в якості роздільників інших матеріалів, таких як сажі чи, наприклад, тальк, як виявилось, спричинює поділ та нестабільність системи впродовж тривалих періодів часу. Крім того, вид застосовуваного роздільника прямо впливає на вибір суспендувального агенту, який буде використовуватись. Наприклад, довжина ланцюгу спирту, незалежно від того, він лінійний чи розгалужений, може стати більшою при застосуванні певних роздільників. Ще інші роздільники виявились не здатними до утворення суспензії з жодним безводним матеріалом, що 7/0 Випробовувався, і, отже, не підхожими для використання у цьому винаході.The presence of fatty acid paraffin is required during polymer cryogrinding to obtain a suspension that reduces hydrodynamic resistance, and to obtain the most stable suspensions that reduce hydrodynamic resistance, the use of saturated fatty acid paraffins is more acceptable. The use of other materials as separators, such as carbon black or, for example, talc, has been shown to cause separation and instability of the system over long periods of time. In addition, the type of separator used directly affects the choice of suspending agent to be used. For example, the chain length of an alcohol, whether linear or branched, can become longer when certain spacers are used. Still other separators were found to be incapable of slurrying with any of the anhydrous materials 7/0 tested and therefore not suitable for use in the present invention.

Даний винахід надає значні переваги порівняно з попередніми суспензіями на основі води у тому, що систему захищено від замерзання, вона дає більш високий ваговий відсоток активного полімеру у зависі, усуваються проблеми агломерування та теплової нестабільності а також додання води до продукту в трубопроводі, запропонований процес є більш простим щодо здійснення, не вимагає поверхнево - активних речовин та інших /5 вкладних стабілізуючих систем.The present invention provides significant advantages over previous water-based suspensions in that the system is protected from freezing, it provides a higher percentage by weight of the active polymer in the suspension, the problems of agglomeration and thermal instability are eliminated, and the addition of water to the product in the pipeline, the proposed process is simpler in terms of implementation, does not require surface-active substances and other /5 input stabilizing systems.

Докладний опис винаходуDetailed description of the invention

Суспензійним середовищем відповідно до цього винаходу може бути спирт, з лінійним чи розгалуженим ланцюгом, сам чи в поєднанні з поліетиленгліколем, що містить аж до 14 атомів вуглецю. Хоча це не є дуже важливим для цього винаходу, але, взагалі, більш прийнятним є те, щоб більшу частину спиртового буспендувального агенту складав спирт з розгалуженою структурою, оскільки, як здається, розгалужені спирти надають деяку перевагу щодо підтримання стабільності суспензії В загальному випадку, можуть застосовуватись спирти, що містять аж до 14 атомів вуглецю, та поліетиленгліколі, що містять аж до 14 атомів вуглецю. Однак, більш прийнятні комбінації складаються з спиртів та поліетиленгліколів, що містять аж до 10 атомів вуглецю. Найбільш прийнятний суспендувальний агент включає спирти та поліетиленгліколі, які містять сч ов до 8 атомів вуглецю. Суспензії також можна готувати з використанням дипропіленглікольметилового ефіру, трипропіленглікольметилового ефіру, те-трапропіленглікольметилового ефіру, етилгліоклевих ефірів та їх і) сумішей. Для фахівців у цій галузі буде очевидним, що для приготування "спеціально пристосованих" суспендувальних середовищ для конкретного поліолефінового навантаження та умов обслуговування можуть використовуватись різноманітні суміші зазначених спиртів, поліетиленгліколів та гліколевих ефірів Із різною р. зо довжиною вуглецевого ланцюжка. Зокрема, слід зазначити, що конкретна суміш може бути різною, залежно від таких основних міркувань, як ціна, зручність або доступність, а також технічних вимог: стабільність, ісе) розчинність, можливість тривалого зберігання та сумісність з вуглеводнем, до потоку якого її додають. ГеThe suspension medium according to the present invention can be alcohol, with a linear or branched chain, alone or in combination with polyethylene glycol containing up to 14 carbon atoms. Although it is not very important for the present invention, it is generally more acceptable that the majority of the alcohol bussuspending agent should be a branched alcohol, since it seems that branched alcohols provide some advantage in maintaining the stability of the suspension. In general, can use alcohols containing up to 14 carbon atoms and polyethylene glycols containing up to 14 carbon atoms. However, more acceptable combinations consist of alcohols and polyethylene glycols containing up to 10 carbon atoms. The most acceptable suspending agent includes alcohols and polyethylene glycols containing up to 8 carbon atoms. Suspensions can also be prepared using dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether, ethyl glycol ethers and their i) mixtures. It will be apparent to those skilled in the art that a variety of mixtures of the specified alcohols, polyethylene glycols, and glycol ethers of varying carbon chain length can be used to prepare "tailored" suspending media for specific polyolefin loading and service conditions. In particular, it should be noted that the specific mixture may vary depending on such basic considerations as price, convenience or availability, as well as technical requirements: stability, ise) solubility, long-term storage capability and compatibility with the hydrocarbon to which it is added. Ge

Роздільниками, що використовуються при тонкому роздрібненні поліальфаолефіну, що зменшує гідродинамічний опір, є парафіни жирних кислот і, більш прийнятне, парафіни насичених жирних кислот для ме)Separators used in the fine grinding of polyalphaolefin, which reduces the hydrodynamic resistance, are paraffins of fatty acids and, more preferably, paraffins of saturated fatty acids for me)

З5 Досягнення максимальної стабільності. Використання інших роздільників, таких як стеарат кальцію чи стеарати ю інших металів, може бути припустимим у малій кількості однак необхідною умовою є те, щоб частина роздільників з парафінів нежирних кислот була значно меншою (менше чверті від загального об'єму роздільників), оскільки вони мають тенденцію до утворення у безводних системах агломератів за високих температур. Найбільш прийнятними роздільниками є біс-стеараміди, первинні стеараміди, вторинні стеараміди « таїх суміші. з с Типовими прикладами ефективних матеріалів є первинні стеараміди, взагалі, Сі6-Соо насичена кислота, що прореагувала з МН»; вторинні стеараміди, які з хімічної точки зору є С 46-Соо насиченими кислотами, що ;» прореагували з МНуз з утворенням амінів, з подальшою реакцією С 486-Соо насичених кислот з аміном з утворенням стеарамідів; та біс-стеараміди, що є С46-Соо насиченими кислотами, які прореагували з діаміном з утворенням стеарамідів. с Найбільш ефективними у безводних системах роздільниками є ті, що мають насиченокислотний компонент.C5 Achieving maximum stability. The use of other separators, such as calcium stearate or stearates of other metals, may be acceptable in small quantities, but it is a necessary condition that the fraction of paraffin wax separators is much smaller (less than a quarter of the total volume of separators), since they have the tendency to form agglomerates in anhydrous systems at high temperatures. The most acceptable separators are bis-stearamides, primary stearamides, secondary stearamides and their mixtures. with с Typical examples of effective materials are primary stearamides, in general, Si6-Coo saturated acid reacted with MH"; secondary stearamides, which from a chemical point of view are С 46-Соо saturated acids that ;" reacted with MNuz with the formation of amines, followed by the reaction of С 486-Соо saturated acids with an amine with the formation of stearamides; and bis-stearamides, which are C46-C00 saturated acids that have reacted with a diamine to form stearamides. c The most effective separators in anhydrous systems are those with a saturated acid component.

Інші матеріали, що повністю не прореагували та містять ненасичені частини молекули кислоти, є, взагалі, менш о прийнятними, оскільки вони мають тенденцію до утворення у безводному суспендувальному середовищі б твердих речовин при дуже сильному нагріванні або за високих температур. Найбільш прийнятними роздільниками, з огляду на довгострокову стабільність, є стеарамід та біс-стеарамід.Other materials that are not fully reacted and contain unsaturated portions of the acid molecule are generally less acceptable because they tend to form solids in the anhydrous suspension medium when heated or at high temperatures. The most acceptable separators, in view of long-term stability, are stearamide and bis-stearamide.

Ме, Крім того, залежно від застосовуваної комбінації спиртів, може бути бажаним використання загусника, "М такого як гідроксипропілцелюлоза, щоб стабілізувати суспензію. Такі загусники, як правило, складають у суспензії 1,596 за вагою чи менше.Also, depending on the combination of alcohols used, it may be desirable to use a thickener such as hydroxypropyl cellulose to stabilize the suspension. Such thickeners are generally 1.596 by weight or less in the suspension.

Даний винахід забезпечує завантаження твердих речовин у безводній суспензії аж до 8095 за вагою, даючи ов пастоподібну консистенцію з використанням найбільш прийнятних роздільників, у той самий час полімер, що зменшує гідродинамічний опір, миттєво розчиняється та ефективно зменшує гідродинамічний опір у вуглеводнях.The present invention provides loading of solids in anhydrous suspension up to 8095 by weight, giving it a paste-like consistency using the most suitable separators, while at the same time the drag-reducing polymer instantly dissolves and effectively reduces the drag in hydrocarbons.

Ф) Приклади спиртів, що є корисними у практиці цього винаходу, включають лінійні та розгалужені спирти, що ка містять до 14 атомів вуглецю. У більш прийнятному способі спирти містять до 10 атомів вуглецю і, крім цього, поєднуються з гліколем для приготування суспендувального середовища потрібної густини. Як правило, во відношення спирту до гліколю буде в діапазоні від приблизно 10095 - 095 до приблизно 5095 - 5095, відповідно, хоча конкретні значення цього співвідношення не є дуже важливими" Взагалі, більш прийнятними є спирти із густиною, близької до густини тонко роздрібненого поліальфаолефіну з покриттям. Іншими прикладами ефективних суспендувальних середовищ є дипропіленглікольметиловий ефір, трипропіленглікольметиловий ефір, тетрапропіленглікольметиловий ефір або етилові ефіри подібної природи. Можна використовувати і суміші 65 цих суспендувальних середовищ.F) Examples of alcohols useful in the practice of the present invention include linear and branched alcohols containing up to 14 carbon atoms. In a more acceptable method, alcohols contain up to 10 carbon atoms and, in addition, are combined with glycol to prepare a suspending medium of the required density. Generally, the ratio of alcohol to glycol will range from about 10095 - 095 to about 5095 - 5095, respectively, although the specific values of this ratio are not very important." In general, alcohols with a density close to that of a finely divided polyalphaolefin with coating. Other examples of effective suspending media are dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether, or ethyl ethers of a similar nature. Mixtures of these suspending media may also be used.

Концентрація твердих речовин у суспендувальному середовищі може сягати приблизно 8095 за вагою. У випадку більш вільноплинних матеріалів концентрація твердих речовин буде, як правило, дещо меншою, приблизно 30 - 6095 за вагою. Можна застосовувати | менші концентрації, однак економічно це менш ефективно транспортувати такі суспензії на великі відстані до пунктів їх введення у трубопроводи, якими транспортуються вуглеводні .The concentration of solids in the suspending medium can be as high as about 8095 by weight. In the case of more free-flowing materials, the solids concentration will generally be somewhat lower, approximately 30 - 6095 by weight. You can apply | lower concentrations, however, it is economically less efficient to transport such suspensions over long distances to the points of their introduction into pipelines that transport hydrocarbons.

Даний винахід більш конкретно описується з посиланням на наведені нижче приклади, де усі частини і відсотки подано за вагою, якщо інше не зазначене спеціально. Приклади наведено лише з метою ілюстрування даного винаходу, а не для того, щоб обмежити його.The present invention is more specifically described with reference to the following examples, where all parts and percentages are given by weight, unless otherwise specifically noted. The examples are given only for the purpose of illustrating the present invention and not to limit it.

Приклад 1 70 Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полімер здрібнюють за низької температури до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг.бо етилєн-біс-стеараміду, як роздільника, і одержують неагломеруючий, вільноплинний порошок. Цей порошок додають до безводного суспендувального середовища, яке складається з ізооктилового спирту (8Оваг.9о) та пропіленгліколю (2Оваг.Уо) , одержуючи суспензію, що містить 45ваг.Уо твердих речовин (полімер та речовина покриття). Ця суспензія подібна до латексу і має 7/5 Вільноплинну природу. Стійкість до розкладання на частини протягом тривалого часу покращується завдяки доданню при перемішуванні 0,15ваг.9о (від загальної ваги суспензії) гідроксипропілделюлози. Отримана суспензія здатна зменшувати гідродинамічний опір вуглеводнів, що течуть трубопроводом. Суспензія залишається стабільною при 105"Е впродовж п'яти тижнів.Example 1 70 A non-crystalline high molecular weight hydrocarbon-soluble polymer is ground at low temperature to a finely dispersed state in the presence of 30% ethylene-bis-stearamide as a separator, and a non-agglomerating, free-flowing powder is obtained. This powder is added to an anhydrous suspending medium consisting of isooctyl alcohol (8Owag.9o) and propylene glycol (2Owag.Uo), obtaining a suspension containing 45wag.Uo of solids (polymer and coating substance). This suspension is similar to latex and has a 7/5 free-flowing nature. The resistance to disintegration into parts for a long time is improved due to the addition during mixing of 0.15 wt.9 o (from the total weight of the suspension) of hydroxypropyldelulose. The resulting suspension is capable of reducing the hydrodynamic resistance of hydrocarbons flowing through the pipeline. The suspension remains stable at 105°C for five weeks.

Приклад 2Example 2

Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полімер здрібнюють за низької температури до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг.9о етилен-біс-стеараміду, як роздільника, і одержують неагломеруючий, вільноплинний порошок. Цей порошок додають до безводного суспендувального середовища, яке складається з дипропіленглікольметилового ефіру, одержуючи суспензію, що містить 5Оваг.Уо твердих речовин (полімер та речовина покриття). Ця суспензія подібна до латексу і має вільноплинну природу. Стійкість сч 2г5 до розкладання на частини протягом тривалого часу покращується завдяки доданню при перемішуванніA non-crystalline high-molecular polymer soluble in hydrocarbons is ground at a low temperature to a finely dispersed state in the presence of ЗОВаг.9о ethylene-bis-stearamide as a separator, and a non-agglomerating, free-flowing powder is obtained. This powder is added to an anhydrous suspending medium consisting of dipropylene glycol methyl ether, obtaining a suspension containing 5Owag.Uo of solids (polymer and coating material). This suspension is similar to latex and has a free-flowing nature. The resistance of sch 2g5 to disintegration into parts for a long time is improved due to the addition during mixing

О,15ваг.9о (від загальної ваги суспензії) гідроксипропілделюлози. Отримана суспензія здатна зменшувати і) гідродинамічний опір вуглеводнів, що течуть трубопроводом. Суспензія залишається стабільною при Т05'Е впродовж п'яти тижнів.0.15 kg.9 kg (from the total weight of the suspension) of hydroxypropyldelulose. The resulting suspension is capable of reducing i) the hydrodynamic resistance of hydrocarbons flowing through the pipeline. The suspension remains stable at T05'E for five weeks.

Приклад З М зо Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полідецен, що зменшує гідродинамічний опір, роздрібнили у кріогенному млині за низької температури до тонко диспергованого стану в присутності ЗОваг.9о ікс,Example З M zo Non-crystalline high-molecular polydecene soluble in hydrocarbons, which reduces hydrodynamic resistance, was crushed in a cryogenic mill at low temperature to a finely dispersed state in the presence of ЗОwag.9о икс,

Івід загалу одержаного порошку) кожної з названих нижче речовин покриття, відповідно: ГеIvid of the total received powder) of each of the coating substances listed below, respectively: Ge

Стеарилстеарамід (вторинний амід - алкіл та амід, обидва насичені)Stearyl stearamide (secondary amide - alkyl and amide, both saturated)

Олеілпальмітамід (вторинний амід - алкіл ненасичений; амід насичений) і)Oleyl palmitamide (secondary amide - alkyl unsaturated; amide saturated) and)

Етилен-біс-олеамід (біс-амід - аміди ненасичені) юEthylene-bis-oleamide (bis-amide - unsaturated amides) y

Ерукамід (первинний амід - амід ненасичений)Erucamide (primary amide - amide unsaturated)

Стеарамід (первинний амід - амід насичений)Stearamide (primary amide - saturated amide)

Етилен-біс-стеарамід (біс-амід - аміди насичені)Ethylene-bis-stearamide (bis-amide - saturated amides)

Одержаним у такий спосіб порошкам дали нагрітись до кімнатної температури і через один день оцінювали їх « характеристики щодо обробки та/або вільноплинну природу. в с Усі порошки можна було обробляти і тримати у вільноплинному стані для подальшої обробки шляхом . додання суспендувальних агентів з одержанням суспензій. Однак, спостерігаються відмінності у "налипанні" и?» порошків та їх тенденціях до повторного агломерування під тиском. Кращими, з цієї точки зору, двома порошками (мале налипання, відсутність повторного агломерування) були ті, що їх приготували з використанням стеараміду та біс-стеараміду. Найменш привабливими виявились ті, які приготували з біс-олеамідом, с олеілпальмітамідом та стеа-рилерукамідом, оскільки вони виявило деяку тенденцію до агомерування при стисканні рукою. і Приклад 4The powders thus obtained were allowed to warm to room temperature and after one day were evaluated for their processing characteristics and/or free-flowing nature. in c All powders could be processed and kept in a free-flowing state for further processing by . addition of suspending agents to obtain suspensions. However, there are differences in "sticking" and? powders and their tendencies to re-agglomerate under pressure. From this point of view, the best two powders (low sticking, no re-agglomeration) were those prepared using stearamide and bis-stearamide. The least attractive were those prepared with bis-oleamide, oleyl palmitamide, and stea-rylerucamide, as they showed some tendency to agomerize when squeezed by hand. and Example 4

Ге» З порошків, одержаних у Прикладі З, далі готували безводні суспензії додаючи ці порошки до 5о буспендувального середовища, що складається з 8Оваг,/о ізо-октилового спирту/20ваг.9о пропіленгліколю.From the powders obtained in Example 3, anhydrous suspensions were further prepared by adding these powders to 5% of the suspension medium consisting of 8% iso-octyl alcohol/20% 9% propylene glycol.

Ме, Порошки додавали у такій кількості, щоб отримати суспензію із вмістом порошку 45ваг.9о. Ці суспензії готувалиMe, Powders were added in such an amount to obtain a suspension with a powder content of 45g.9o. These suspensions were prepared

І простим висипанням порошку у суспендувальне середовище з подальшим перемішуванням впродовж кількох хвилин. Отримані суспензії досліджували у лабораторії протягом одного місяця на їх стабільність та плинність.And by simply pouring the powder into the suspension medium followed by stirring for several minutes. The obtained suspensions were studied in the laboratory for one month for their stability and fluidity.

Суспензії, приготовані з використанням порошків з покриттям з стеараміду та біс-стеараміду залишались дв Пплинними та стабільними впродовж одного місяця (і далі), при цьому не спостерігалось будь-яких помітних змін.Suspensions prepared using stearamide and bis-stearamide coated powders remained fluid and stable for one month (and beyond) without any noticeable change.

Зразки, які піддавались дії більш високих температур (приблизно 100"Р), також залишались плинними та (Ф, стабільними. Суспензія, де застосовувалось покриття з стеарило-теараміду, залишалась плинною за умов ка довкілля в лабораторії, однак зразок, що піддавався дії більш високої температури, втратив плинну здатність за кілька днів. Суспензії, де як покриття використовувались біс-олеамід та ерукамід, стали дуже в'язкими за бо перші 24 години і повністю втратили плинну здатність за кілька днів. Суспензія з покриттям з олеілпальмітаміду втратила плинну здатність за перші 24 години. У плинному стані всі суспензії демонстрували "життєздатність" та ефективність у зменшенні гідродинамічного опору.Samples exposed to higher temperatures (approximately 100°F) also remained fluid and (F) stable. The stearyl-thearamide-coated suspension remained fluid under laboratory ambient conditions, but the sample exposed to more high temperature, lost fluidity within days. Suspensions coated with bis-oleamide and erucamide became very viscous within the first 24 hours and completely lost fluidity within days. Suspension coated with oleylpalmitamide lost fluidity after first 24 hours In the liquid state, all suspensions demonstrated "viability" and effectiveness in reducing hydrodynamic drag.

Приклад 5Example 5

Дві тисячі галонів безводної суспензії, що зменшує гідродинамічний опір, приготували шляхом роздрібнення 65 за низької температури некристалічного високомолекулярного полідецену до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг.9о етилен-біс-стеараміду від загалу утвореного порошку, одержуючи неаг-ломерувзчий вільноплинний порошок. Потім цей порошок примістили у суспендувальне середовище, що складалось з ізо-октилового спирту, пропіленгліколю та гідроксипропілцелюлози, та змішали з ним,, У такий спосіб одержали кінцеву суспензію, яка включає: 45,095 порошку, що зменшує гідродинамічний опір 44090 ізо-октилового спирту 11,095 пропіленгліколю 0,0590 гідроксипропілцелюлозиTwo thousand gallons of anhydrous slurry, which reduces hydrodynamic resistance, was prepared by grinding 65 at low temperature of non-crystalline high-molecular-weight polydecene to a finely dispersed state in the presence of ZOwag.9o ethylene-bis-stearamide from the total formed powder, obtaining a non-agglomerated free-flowing powder. This powder was then placed in a suspension medium consisting of iso-octyl alcohol, propylene glycol and hydroxypropyl cellulose, and mixed with it,. In this way, the final suspension was obtained, which includes: 45.095 drag reducing powder 44090 iso-octyl alcohol 11.095 propylene glycol 0.0590 hydroxypropyl cellulose

Цю суспензію відправили до місця з арктичним кліматом (у контейнері без підігріву та засобів /о перемішування) та ввели у сегмент завдовжки 185 міль 47-дюймового (внутрішній діаметр) трубопроводу, яким транспортується неочищена нафта, для зменшення гідродинамічного опору. При швидкості введення суспензії 2Бррт (част/хвил) за об'ємом вдалося досягнути 5095 середнього зменшення гідродинамічного опору на всій 185-мільній ділянці трубопроводу, де проводили випробування. Решту суспензії тримали поза приміщенням в умовах арктичного клімату впродовж 2 місяців, після чого знову провели випробування із введенням. В умовах, /5 Коли температура довкілля була нижчою від -20"Р, суспензія залишалась плинною та прокачуваною і забезпечувала зменшення гідродинамічного опору у неочищеній нафті.This slurry was shipped to an arctic climate (in a container without heating or agitation) and injected into a 185-mile segment of 47-inch (ID) crude oil pipeline to reduce drag. At a suspension injection rate of 2 Brrt (parts/wave) by volume, it was possible to achieve 5095 average reduction in hydrodynamic resistance over the entire 185-mile section of the pipeline where the tests were conducted. The rest of the suspension was kept outdoors in an arctic climate for 2 months, after which the injection test was performed again. In conditions, /5 When the ambient temperature was lower than -20"P, the suspension remained fluid and pumpable and provided a reduction in hydrodynamic resistance in crude oil.

Певні втілення і подробиці було наведено з метою ілюстрування винаходу, однак фахівцям у цій галузі має бути зрозуміло, що можна зробити різні зміни та модифікації, не відходячи від суті та обсягів цього винаходу.Certain embodiments and details have been provided for the purpose of illustrating the invention, but it should be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims

The formula of the invention

1. A method of preparing a heat-resistant anhydrous suspension of a solid polyolefinic substance, which is soluble in hydrocarbons and reduces friction, which is obtained from olefins containing from 2 to 30 carbon atoms, and which is able to significantly reduce the hydrodynamic resistance in hydrocarbons flowing through a pipeline, which includes: a) finely grinding said friction-reducing solid polyolefin material in the presence of (o) a separator to produce a free-flowing polyalphaolefin material coated with said separator, b) dispersing the coated polyalphaolefin particles in a substantially anhydrous suspending medium of your choice from the group consisting of alcohols containing 14 or fewer carbon atoms, glycols, and glycol ethers, wherein the separator is a fatty acid paraffin. is),

2. The method according to claim 1, where a saturated fatty acid paraffin is used as a fatty acid paraffin. co

C. The method according to claim 2, where the fatty acid paraffin is selected from the group consisting of bis-stearamides, primary stearamides, secondary stearamides and mixtures thereof. co

4. The method according to claim 3, where stearamide or bis-stearamide or their mixtures are used as a saturated fatty acid paraffin.

5. The method according to claim 4, where, in addition to the above, a thickener is added.

b. The method according to claim 4, wherein the majority of the alcohol suspending agent is an alcohol with a branched structure. "20

7. The method according to claim 4, where the load of solids in the suspension is up to 80 wt. 95. -

with

8. The method according to claim 1, where at least one glycol ether selected from the group consisting of dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether or their mixtures is used as a glycol ether suspending agent.

9. An anhydrous, heat-resistant, non-agglomerating suspension capable of reducing hydrodynamic resistance in hydrocarbons flowing through pipelines, which contains: sla a) finely divided solid polyolefin substance that reduces friction, which is obtained from olefins containing from 2 to 30 carbon atoms, o b) separator - fatty acid paraffin, FO c) suspending agent, which is selected from the group consisting of alcohols containing 14 or less carbon atoms, and glycols containing less than 14 carbon atoms, and glycol ethers. (2)

10. The composition according to claim 9, where paraffins of fatty acids are paraffins of saturated fatty acids. "M

11. The composition according to claim 10, where the saturated fatty acid paraffin is stearamide, bis-stearamide or their mixtures.

12. The composition according to claim 11, which, in addition to the above, additionally contains a thickener.

13. The composition according to claim 12, where the thickener is hydroxypropyl cellulose.

14. The composition according to claim 11, where the suspending material consists mainly of branched chain alcohols. (F)

15. The composition according to claim 11, where the suspending material contains dipropylene glycol methyl ether, GI tripropylene glycol methyl ether, tetrapropylene glycol methyl ether or their mixtures.

16. The composition according to claim 11, where the load of solids in the suspension is up to 8095 of the total weight in the suspension. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2003, M 2, 15.02.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. b5