Безводна суспензія для зменшення гідродинамічного опору та спосіб її приготування

Номер патенту: 53667

Опубліковано: 17.02.2003

Автори: Лі Юнг Н., Джонстон Рей Л.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб приготування теплостійкої безводної суспензії твердої поліолефінової речовини, що є розчинною у вуглеводні та зменшує тертя, яку одержують з олефінів, що містять від 2 до 30 атомів вуглецю, і яка здатна зменшувати гідродинамічний опір у вуглеводні, що тече трубопроводом, який включає:

а) тонке роздрібнення зазначеної твердої поліолефінової речовини, що зменшує тертя, у присутності роздільника з одержанням вільноплинного поліальфаолефінового матеріалу, покритого зазначеним роздільником,

б) диспергування поліальфаолефінових частинок з покриттям у по суті безводному суспендувальному середовищі, яке вибирають з групи, яка складається з спиртів, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, гліколів та гліколевих ефірів, де роздільником є парафін жирної кислоти.

2. Спосіб за п. 1, де як парафін жирної кислоти використовують парафін насиченої жирної кислоти.

3. Спосіб за п. 2, де парафін жирної кислоти вибирають з групи, яка складається з біс-стеарамідів, первинних стеарамідів, вторинних стеарамідів та їх сумішей.

4. Спосіб за п. 3, де як парафін насиченої жирної кислоти використовують стеарамід або біс-стеарамід чи їх суміші.

5. Спосіб за п. 4, де крім зазначеного додають ще загусник.

6. Спосіб за п. 4, де більшість спиртового суспендувального агенту становить спирт з розгалуженою структурою.

7. Спосіб за п. 4, де навантаження твердих речовин у суспензії становить до 80 ваг. %.

8. Спосіб за п. 1, де як глікольефірний суспендувальний агент використовують принаймні один гліколевий ефір, який вибирають з групи, яка складається з дипропіленглікольметилового ефіру, трипропіленглікольметилового ефіру, тетрапропіленглікольметилового ефіру або їх сумішей.

9. Безводна, теплостійка, неагломеруюча суспензія, здатна зменшувати гідродинамічний опір у вуглеводнях, що течуть трубопроводами, яка містить:

а) тонко роздрібнену тверду поліолефінову речовину, що зменшує тертя, яку одержано з олефінів, що містять від 2 до 30 атомів вуглецю,

б) роздільник - парафін жирної кислоти,

в) суспендувальний агент, який вибраний з групи, яка складається з спиртів, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, та гліколів, що містять менше ніж 14 атомів вуглецю, і гліколевих ефірів.

10. Композиція за п. 9, де парафінами жирних кислот є парафіни насичених жирних кислот.

11. Композиція за п. 10, де парафіном насиченої жирної кислоти є стеарамід, біс-стеарамід чи їх суміші.

12. Композиція за п. 11, яка крім зазначеного додатково містить ще й загусник.

13. Композиція за п. 12, де загусником є гідроксипропілцелюлоза.

14. Композиція за п. 11, де суспендувальний матеріал складається в основному з спиртів з розгалуженим ланцюжком.

15. Композиція за п. 11, де суспендувальний матеріал містить дипропіленглікольметиловий ефір, трипропіленглікольметиловий ефір, тетрапропіленглікольметиловий ефір або їх суміші .

16. Композиція за п. 11, де навантаження твердих речовин у суспензії становить до 80% від загальної ваги суспензії.

Текст

1 Спосіб приготування теплостійкої безводної суспензії твердої полюлефінової речовини, що є розчинною у вуглеводні та зменшує тертя, яку одержують з олефінів, що містять від 2 до ЗО атомів вуглецю, і яка здатна зменшувати гідродинамічний опір у вуглеводні, що тече трубопроводом, який включає: а) тонке роздрібнення зазначеної твердої полюлефінової речовини, що зменшує тертя, у присутності роздільника з одержанням вільноплинного пол іальфаолеф і нового матеріалу, покритого зазначеним роздільником, б) диспергування лоліальфаолефгнових частинок з покриттям у по суті безводному суспендувальному середовищі, яке вибирають з групи, яка складається з спиртів, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, гліколів та гліколевих ефірів, де роздільником є парафін жирної кислоти. 2 Спосіб за п. 1, де як парафін жирної' кислоти використовують парафін насиченої жирної кислоти. 3. Спосіб за п 2, де парафін жирної кислоти вибирають з групи, яка складається з біс-стеарамідів, первинних стеарамідів, вторинних стеарамідів та "їх сумішей 4. Спосіб за п. З, де як парафін насиченої жирної кислоти використовують стеарамід або бісстеарамід чи "їх суміші 5. Спосіб за п. 4, де крім зазначеного додають ще загусник 6 Спосіб за п. 4, де більшість спиртового суспендувального агенту становить спирт з розгалуженою структурою 7. Спосіб за п. 4, де навантаження твердих речовин у суспензії становить до 80 ваг %. 8. Спосіб за п. 1, де як глікольефірний суспендувальний агент використовують принаймні один гліколевий ефір, який вибирають з групи, яка складається з дипропіленглікольметилового ефіру, три п роп іл єн гп і кол ьм етилового ефіру, тетрапропіленглікольметилового ефіру або їх сумішей. 9. Безводна, теплостійка, неагломеруюча суспензія, здатна зменшувати гідродинамічний опір у вуглеводнях, що течуть трубопроводами, яка містить а) тонко роздрібнену тверду поліолефінову речовину, що зменшує тертя, яку одержано з олефінів, що містять від 2 до ЗО атомів вуглецю, б) роздільник - парафін жирної кислоти, в) суспендувапьний агент, який вибраний з групи, яка складається з спиртів, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, та гліколів, що містять менше ніж 14 атомів вуглецю, і гліколевих ефірів. 10. Композиція за п. 9, де парафінами жирних кислот є парафіни насичених жирних кислот. 11. Композиція за п. 10, де парафіном насиченої жирної кислоти є стеарамід, біс-стеарамід чи їх суміші. 12. Композиція за П. 11, яка крім зазначеного додатково містить ще й загусник. 13. Композиція за п. 12, де загусником є гідроксипроп і л целюлоза. 14. Композиція за п. 11, де суспендувапьний матеріал складається в основному з спиртів з розга~ луженим ланцюжком 15. Композиція за П. 11, де суспендувальний матеріал містить дипропіленглікольметиловий ефір, три пропіл єн гліколь метиловий ефір, тетрапропіленглікольметиловий ефір або їх суміші . 16. Композиція за п. 11, де навантаження твердих речовин у суспензії становить до 80% від загальної ваги суспензії. CM О CD (О CO КО 53667 Винахід стосується вдосконалення потоку вуглеводнів, таких як неочищена нафта або очищені продукту у масивних трубопроводах таких як нафтопроводи Даний винахід може застосовуватись і в науці, і в промисловості, такій як нафтова 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 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 Особливий інтерес являє той фаіст, що зазначені високомо-лекулярні полімери, ВІДОМІ як такі, що зменшують 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 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 По-перше, полімер має приміщуватись у формі, зручній для транспортування та обробки, що не вимагатиме 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 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 та паливо для реактивних двигунів, що вони, врешті-решт призначені для згоряння у двигунах внутрішнього згоряння та турбореактивних двигунах 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 Найбільш розповсюдженим комерційним методом є підготовка полімеру у розрідженому розчині в інертному розчиннику, такому як гас або інша речовина-розчинник, як описано у Mack, Патент СІЛА 4,433,123 У цьому посиланні, Mack 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 полюлефіну, розчинника і частинок каталізатора, використовують без поділу для утворення розріджених розчинів полімеру у неочищеній нафті чи готових вуглеводнях Однак, одним з недоліків цього методу є використання розчинника, який тяжко транспортувати та використовувати, який являє собою небезпеку Крім того, цей продукт являє собою гелеподібиу речовину, яку дуже важко ввести у вуглеводневий потік і яка стає дуже в'язкою за погодних умов, коли температура низька як, наприклад, трапляється на віддалених пунктах Другий, більш новий ПІДХІД полягає у приготуванні полімерів у формі твердої речовини, як описано у Патенті США №4,584,244, виданому Fenton, Патентах США №№4,720 397, 4,826,728 та 4,837,249, виданих 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, що утворились після роздрібнення ВІДПОВІДНО ДО патентів О'Мага, необхідною умовою є роздрібнення до малого 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 частинками щойно роздрібненого полімера Ще один сучасний спосіб, що його викладено в Патентах США 5,449,732 та 5,504,132, стосується приготування розчинної у вуглеводні водної суспензії, яка зменшує гідродинамічний опір, або водно-спиртової суспензії У патентах також зазначається, що полімеризація у масі поліальфаолефінш 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 застосовування як речовин, що зменшують гідродинамічний опір, а ще запропонував способи суспен 53667 дування зазначених речовин у водній чи спиртовій/водній системі. 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. Опис попереднього рівня техніки У Патенті США №5,244,937 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 №№5,449,732; 5,504,131 та 5,504,132 стосуються способу приготування поліальфаолефінів з понад високою молекулярною вагою з використанням системи полімеризації у масі, крюроздрібнення у присутності роздільника та суспендування одержаної' суміші у воді чи водно-спиртовій суміші. Патент США №5,539,044 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. 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 загаль ному 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. Отже, вбачалось би за велику перевагу створення безводної суспензії високоефективного матеріалу, що зменшує гідродинамічний опір, для застосування у вуглеводнях, які течуть трубопроводами. Стислий опис винаходу Цей винахід стосується покращення потоків вуглеводнів, таких як нафта чи готові продукти, у трубопроводах, таких як нафтопроводи. Цей винахід також стосується стабільної неагломеруючої безводної суспензії, придатної' для покращення потоку вуглеводнів у трубопроводах, зокрема, готових вуглеводневих продуктів у трубопроводах. Даний винахід включає спосіб приготування стійкої до дії" теплоти безводно'! суспензії твердої полюлефі нової 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 трубопроводами, який включає: (а) тонке роздрібнення поліолефінового агенту, що зменшує тертя, у присутності роздільника з одержанням вільноплинного поліальфаолефінового матеріалу з покриттям з зазначеного роздїльни 6 зазначеного роздільника, та (б) диспергування поліальфаолефінових частинок з покриттям у, по суті, безводному суспендувальному 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. Тонко диспергований некристалічний поліальфаолефін, що має ультрависоку молекулярну вагу та є розчинним у вуглеводні, можна одержати шляхом полімеризування олефіну та здрібнення утвореного у такий спосіб поліолефіну до тонко диспергованого стану за кріогенних температур, нижчих від точки склування твердого поліальфаолефіну, який зменшує гідродинамічний опір. У Mack, Патент США №4,433,123 описано різні способи приготування таких матеріалів, де зазначені речовини одержують в інертному розчиннику, потім добувають з розчинника і здрібнюють у замороженому стані. Інший спосіб приготування матеріалу з ще більшою молекулярною вагою описано в Патенті США № 5,504,132, який розкриває продукування за умов полімеризації в масі зазначених матеріалів, щоб одержати високі молекулярні ваги, і подальше роздрібнення одержаного матеріалу. Суспензію можна приготувати у спиртах, що містять 14 чи менше атомів вуглецю, та гліколях, які містять 14 чи менше атомів вуглецю, або їх сумішах. Суспензії можна також приготувати із застосуванням 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 1-2%. Цей винахід забезпечує суспензію, що зменшує гідродинамічний опір, у спосіб диспергування частинок тонко роздрібненого полімера у безводному суспендувальному середовищі Суспензії' відрізняються від розчинів за Mack, 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 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 частинки. Власне, чим коротший основний ланцюг макромолекули суспендувального середовища, тим менша розчинність. 53667 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 випробовувався, і, отже, не підхожими для використання у цьому винаході. 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 складних стабілізуючих систем. Докладний опис винаходу 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 суспендувального 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 до 8 атомів вуглецю. Суспензії також можна готувати з використанням дипропіленглікольметилового ефіру, трипропіленгл і коль метилового ефіру, тетрапропіленглікольметилового ефіру, етилгліоклевих ефірів та їх 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 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, розчинність, можливість тривалого зберігання та сумісність з вуглеводнем, до потоку якого її дода 8 ють. Роздільниками, що використовуються при тонкому роздрібненні поліальфаолефіну, що зменшує гідродинамічний опір, є парафіни жирних кислот і, більш прийнятне, парафіни насичених жирних кислот для досягнення максимальної стабільності. Використання інших роздільників, таких як стеарат кальцію чи стеарати 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 бюстеараміди, первинні стеараміди, вторинні стеараміди та їх суміші. Типовими прикладами ефективних матеріалів є первинні стеараміди, взагалі, С16-С20 насичена кислота, що прореагувала з NH3; вторинні стеараміди, які з хімічної' ТОЧКИ зору є Сіб-Сго насиченими кислотами, що прореагували з NH3 з утворенням амінів, з подальшою реакцією С-іе-Сго насичених кислот з аміном з утворенням стеарамідів; та бісстеараміди, що є С-іє-Сго насиченими кислотами, які прореагували з діаміном з утворенням стеарамідів. Найбільш ефективними у безводних системах роздільниками є ті, що мають насиченокислотний компонент. Інші матеріали, що повністю не прореагували та містять ненасичені частини молекули кислоти, є, взагалі, менш прийнятними, оскільки вони мають тенденцію до утворення у безводному суспендувальному середовищі твердих речовин при дуже сильному нагріванні або за високих температур. Найбільш прийнятними роздільниками, з огляду на довгострокову стабільність, є стеарамід та біс-стеарамід. Крім того, залежно від застосовуваної комбінації' спиртів, може бути бажаним використання загусника, такого як гідроксипропіпцепюлоза, щоб стабілізувати суспензію. Такі загусники, як правило, складають у суспензії 1,5% за вагою чи менше. Даний винахід забезпечує завантаження твердих речовин у безводній суспензії аж до 80% за вагою, даючи 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. Приклади спиртів, що є корисними у практиці цього винаходу, включають лінійні та розгалужені спирти, що 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, відношення спирту до гліколю буде в діапазоні від приблизно 100% - 0% до приблизно 50% - 50%, відповідно, хоча конкретні значення цього співвідношення не є дуже важливими» Взагалі, більш прийнятними є спирти із густиною, близько'! до густини тонко роздрібненого поліальфаолефіну з покриттям. Іншими прикладами ефективних суспендувальних середовищ є дипропіленглікольметиловий ефір, трипропіленглікольметиловий ефір, тетрапропіленглікольметило 53667 вий ефір або етилові ефіри подібної природи Можна використовувати і суміші цих суспендувальних середовищ Концентрація твердих речовин у суспендувальному середовищі може сягати приблизно 80% за вагою У випадку більш вільноплинних матеріалів концентрація твердих речовин буде, як правило дещо меншою, приблизно ЗО - 60% за вагою Можна застосовувати І менші концентрації, однак економічно це менш ефективно транспортувати такі суспензії на великі відстані до пунктів їх введення у трубопроводи, якими транспортуються вуглеводні 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 Приклад 1 Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полімер здрібнюють за низької температури до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг % етилен -бю-стеарам іду, як роздільника, і одержують неагломеруючий, вільноплинний порошок Цей порошок додають до безводного суспендувального середовища, яке складається з ізооктилового спирту (80ваг %) та пропіленгліколю (20ваг %) , одержуючи суспензію, що містить 45ваг % твердих речовин (полімер та речовина покриття) Ця суспензія подібна до латексу і має вільноплинну природу СТІЙКІСТЬ ДО розкладання на частини протягом тривалого часу покращується завдяки доданню при перемішуванні 0,15ваг % (від загальної ваги суспензії) гідрокси пропіл целюлози Отримана суспензія здатна зменшувати гідродинамічний опір вуглеводнів, що течуть трубопроводом Суспензія залишається стабільною при 105Т впродовж п'яти тижнів Приклад 2 Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полімер здрібнюють за низької температури до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг % етилен-бю-стеараміду, як роздільника, і одержують неагломеруючий, вільноплинний порошок Цей порошок додають до безводного суспендувального середовища, яке складається з ди пропілен гліколь метилового ефіру, одержуючи суспензію, що містить 50ваг % твердих речовин (полімер та речовина покриття) Ця суспензія подібна до латексу і має вільноплинну природу Стійкість до розкладання на частини протягом тривалого часу покращується завдяки доданню при перемішуванні 0,15ваг % (від загальної ваги суспензії) гідрокси пропіл целюлози Отримана суспензія здатна зменшувати гідродинамічний опір вуглеводнів що течуть трубопроводом Суспензія залишається стабільною при 105°F впродовж п'яти ТИЖНІВ Приклад З Некристалічний високомолекулярний розчинний у вуглеводні полщецен, що зменшує гідродинамічний опір, роздрібнили у кріогенному млині за низької температури до тонко диспергованого стану в присутності ЗОваг % {від загалу одержаного порошку) кожної з названих нижче речовин по 10 криття, ВІДПОВІДНО Стеарилстеарамід (вторинний амід - алкіл та амід, обидва насичені) Олеілпальмітамід (вторинний амід - алкіл ненасичений, амід насичений) Етилен-біс-олеамід (біс-амід - аміди ненасичені) Ерукамід {первинний амід - амід ненасичений) Стеарамід (первинний амід - амід насичений) Етилен-біс-стеарамід (біс-амід - аміди насичені) Одержаним у такий спосіб порошкам дали нагрітись до кімнатної температури і через один день оцінювали їх характеристики щодо обробки та/або вільноплинну природу Уа порошки можна було обробляти і тримати у вільноплинному стані для подальшої обробки шляхом додання суспендувальних агентів з одержанням суспензій Однак, спостерігаються ВІДМІННОСТІ у "налипанні" 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, олеілпальмітамідом та стеа-рилерукамідом, оскільки вони виявило деяку тенденцію до агомерування при стисканні рукою Приклад 4 З порошків, одержаних у Прикладі 3, далі готували безводні суспензії, додаючи ці порошки до суспендувального середовища, що складається з 80ваг,% ізо-октилового спирту/20ваг % пропіленгліколю Порошки додавали у такій КІЛЬКОСТІ, щоб отримати суспензію із вмістом порошку 45ваг % Ці суспензії готували 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 Суспензіг, приготовані з використанням порошків з покриттям з стеараміду та біс-стеараміду залишались плинними та стабільними впродовж одного місяця (і далі), при цьому не спостерігалось будьяких помітних змін Зразки, які піддавались дії більш високих температур {приблизно 100°F), також запишались плинними та стабільними Суспензія, де застосовувалось покриття з стеарилстеарамщу, запишалась плинною за умов довкілля в лабораторГі, 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 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 Приклад 5 Дві ТИСЯЧІ галонів безводної суспензії, що зменшує гідродинамічний опір, приготували шляхом роздрібнення за низької температури некристалічного високомолекулярного полідецену до тонко диспергованого стану у присутності ЗОваг % ети 12 11 53667 лен-біс-стеараміду від загалу утвореного порошку, для зменшення гідродинамічного опору При швидкості введення суспензії 25ррт (част/хвил) за одержуючи неаг-ломерувзчий еільноппинний пооб'ємом вдалося досягнути 50% середнього змерошок Потім цей порошок примістили у суспендуншення гідродинамічного опору на всій 185-МІЛЬНІЙ вальне середовище, що складалось з ізоділянці трубопроводу, де проводили випробуваноктилового спирту, лропіленгліколю та пдроксипня Решту суспензи тримали поза приміщенням в ропілцелюлози, та змішали з ним,, У такий спосіб умовах арктичного клімату впродовж 2 МІСЯЦІВ, одержали кінцеву суспензію, яка включає ПІСЛЯ чого знову провели випробування із введен45,0% порошку, що зменшує гідродинамічний ням В умовах, коли температура довкілля була опір нижчою від -20"F, суспензія залишалась плинною 44,0% ізо-октилоаого спирту та прокачуваною і забезпечувала зменшення гід11,0% прошленгліколю родинамічного опору у неочищеній нафті 0,05% гідрокси пропіл целюлоз и Певні втілення і подробиці було наведено з Цю суспензію відправили до місця з арктичним метою ілюстрування винаходу однак фахівцям у кліматом (у контейнері без підігріву та засобів пецій галузі має бути зрозуміло, що можна зробити ремішування) та ввели у сегмент завдовжки 185 різні зміни та модифікації, не відходячи від суті та міль 47-дюймового (внутрішній діаметр) трубопрообсягів цього винаходу воду, яким транспортується неочищена нафта, ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236 - 47 - 24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Non aqueous suspensions to reduce hydrodynamic resistance

Назва патенту російською

Безводные суспензии для уменшения гидродинамического сопротивления

МПК / Мітки

МПК: F17D 1/16, C09K 3/00

Мітки: суспензія, спосіб, опору, приготування, зменшення, безводна, гідродинамічного

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-53667-bezvodna-suspenziya-dlya-zmenshennya-gidrodinamichnogo-oporu-ta-sposib-prigotuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Безводна суспензія для зменшення гідродинамічного опору та спосіб її приготування</a>

Подібні патенти