乙醇运输过程中减少摩擦的方法技术

本发明专利技术涉及一种在通过管道运输乙醇的过程中减少乙醇中的摩擦的方法。该方法包括将乙醇与聚合物基组合物混合，其特征在于，该聚合物是由至少50摩尔％的选自由以下组成的组中的至少一种单体获得：N取代的丙烯酰胺、N取代的甲基丙烯酰胺、N,N取代的丙烯酰胺、N,N取代的甲基丙烯酰胺、被取代的丙烯酸酯和被取代的甲基丙烯酸酯。本发明专利技术的方法有助于减少摩擦从而改善乙醇的运输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乙醇运输领域。本专利技术涉及一种特定的聚合物作为减阻剂在乙醇运输 中的应用。
技术介绍
乙醇的运输，尤其是生物乙醇，是能源变化的环境（化石燃料逐渐被替代物取代） 下的重要物质。从生物质中产生的乙醇（生物乙醇）被高度地发展，而且我们面临着远距 离有效地输送它的挑战。 1949年（关于流变学的国际会议的论文集，北荷兰），Tom发现向湍流的液体中加 入少量的聚合物能够通过减少摩擦改善它的运输。 已知大分子量的水溶性聚合物能够在水溶液中扮演减阻剂的角色。当高速运输液 体时，聚合物分子链在溶液中伸展有助于缓解湍流状态。从而导致运输水溶液时所需的能 量的减少。 高速运输除水以外的其它的液体也会面临这样的摩擦问题。然而，当用于运输水 溶液而发展的聚合物由于它们在这些液体中的低溶解度而不能使用时，问题就产生了。当提到其它的液体时，指的是有机溶剂、油或生物燃料。 现有最先进的生物燃料使用研制的用于生物柴油（脂肪酸脂混合物）的特定的 聚合物有助于降低这些生物燃料的粘度，特别是在低温下降低它们的粘度，以改善它们 在管线中的运输。能够引用的具体文献例如：W02013/160228(EvonikOilAdditives)、 W02013/123288(BakerHughes)、TO2013/171319 (Dupont)和EP2383327 (NOF)。上述聚合物 主要是疏水性聚合物，所属的类别有聚（（甲基）丙烯酸烷基酯），聚（烷基（甲基）丙烯酰 胺），聚酯和聚烯烃。 在生物燃料之中需要提到生物乙醇：它在运输过程中并不存在任何涉及粘度 的问题，但是它会受到摩擦。常规使用的在水溶液的运输过程中用于减少摩擦的聚合物 (衍生自聚丙烯酰胺）由于在生物乙醇中的溶解度低而无法被使用。另一方面，文献BR PI090035 (Campinas州立大学）表明聚乙二醇类型的聚合物（PEG)能够在生物乙醇的运输 过程中有效减少摩擦。 由于分子量的重要性，聚合物能够更加有效地减少摩擦现象。然而PEG聚合物由 于其合成过程而并不以具有很高的分子量而被公知。 具有最高分子量的聚合物是聚丙烯酰胺衍生物，然而其现有的产品并不能溶于乙 醇。事实上，乙醇通常被用作沉淀聚丙烯酰胺的相反溶剂。 能够在乙醇运输过程中减少摩擦的聚合物的制备需要合成具有很高分子量并能 溶于乙醇的聚合物。
技术实现思路
本专利技术所提出的问题的解决方案是提供一种聚合物，该聚合物有助于减少摩擦从 而改善乙醇的运输。 申请人意外地发现，使用由N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体和/或 被取代的（甲基）丙烯酸酯单体获得的聚合物有助于解决该问题。 本领域技术人员公知的是，术语"（甲基）丙烯酸酯"是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸 酯中的任意一种。术语"（甲基）丙烯酰胺"是指甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺中的任意一种。 更具体地说，本专利技术的目的在于提供一种在乙醇在管道中运输的过程中减少乙醇 的摩擦的方法，该方法包括将乙醇与聚合物基组合物混合，其特征在于，该聚合物是由选自 由以下组成的组中的至少一种的单体获得：N取代的丙烯酰胺、N取代的甲基丙烯酰胺、N，N 取代的丙烯酰胺、N，N取代的甲基丙烯酰胺、被取代的丙烯酸酯和被取代的甲基丙烯酸酯。 所述聚合物易于在运输的过程中与乙醇混合。换句话说，它易于被引入到运输乙 醇的管道中。 通过向管道中引入或注射聚合物或所述聚合物基组合物，乙醇能够与聚合物或聚 合物基组合物混合，从而促进液体（乙醇）的运输。 根据一种特定的【具体实施方式】，聚合物能够在乙醇被引入运输管道之前与乙醇混 合。例如能够在储蓄池中进行。 乙醇和能够在本专利技术中被改善运输的液体优选为乙醇，特别是生物乙醇。这也同 样适用于基本上由乙醇制得的液体，所有这些所述液体含有至少50重量％，优选至少80重 量％的乙醇。 乙醇比生物乙醇更优选，优选是从生物质中得到的。 根据本专利技术第一个方面，乙醇运输中所用的聚合物是由至少50摩尔％的特定单 体获得的，该特定单体选自由N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体和被取代的（甲 基）丙烯酸酯单体组成的组中的至少一种。 申请人发现，使用N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体和/或被取代的 (甲基）丙烯酸酯单体，不仅有助于获得高浓度的能够溶解于水和乙醇的聚合物，还有助于 获得能够在乙醇基液体的运输过程中减少摩擦的聚合物。这些单体优选为非离子型单体。 如上所述，具有高分子量的聚合物是特别有效的。在本专利技术所涉及的减少摩擦的 过程中使用的聚合物的分子量优选为〇. 5X106g/mol到25X106g/mol之间，优选为大于 2X106g/mol，并且更优选大于 5X106g/mol。 根据一种优选的实施方式，在本专利技术所涉及的减少摩擦的过程中使用的聚合物含 有至少80摩尔％的N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体和/或至少90摩尔％的 被取代的（甲基）丙烯酸酯单体。 所述聚合物优选为N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体或被取代的（甲 基）丙烯酸酯单体的均聚物。 根据另一种优选的实施方式，所述N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体优 选选自N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟 乙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺（烷基：C3至C22)、N-丙稀酰胺、N-丙稀酰吗啉（N-acryloylmorpholine)、N,N-二甲基丙稀酰胺、N,N-二 乙基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺（烷基：C3至C22)。 根据另一种优选的实施方式，所述被取代的（甲基）丙烯酸酯单体优选选自（甲 基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基） 丙稀酸烷基酯（C5到C22)、（甲基）丙稀酸异冰片酯（isobornyl(meth)acrylate)和（甲 基）丙稀酸2-乙基己酯（2_ethylhexyl(meth)acrylate)、（甲基）丙稀酸轻乙酯和（甲 基）丙稀酸轻丙酯、（甲基）丙稀酸糠酯（furfuryl(meth)acrylate)和（甲基）丙稀酸四 氢糖酯（tetrahydrofurfuryl(meth)acrylate)、（甲基）丙稀酸甘油酯（glyceryl(meth) acrylate)、（甲基）丙稀酸缩水甘油酯（glycidyl(meth)acrylate)。 在本专利技术一种优选的实施方式中，碳链取代上述单体的一部分，使聚合物在水和 乙醇中有良好的溶解性。因此，被链取代的N取代的或N，N取代的（甲基）丙烯酰胺单体 和被取代的（甲基）丙烯酸酯单体优选含有至少30个碳原子，优选少于10个碳原子，更优 选少于5个碳原子。 将电荷引入聚合物结构中（即聚合电解质）被认为是对聚合物在乙醇（经常作为 聚合物沉淀所用的溶剂）中的溶解性非常不利的。然而，由于静电斥力的形成，聚合电解质 的链充分打开，这提高了聚合物的功效。申请人因此意外地发现，向本专利技术所涉及的方法所用的聚合物中引入特定百分比 的电荷是可行的，并且不会影响聚合物的溶解性。 在一种特定的实施方式中，根据本专利技术的聚合物减阻剂还可以包括至少一种离子 型单体，该离子型单体的含量低于40摩尔％，优选低于20摩尔％，更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通过管道运输乙醇的过程中减少摩擦的方法，该方法包括将乙醇与聚合物基组合物混合，其特征在于，该聚合物是由至少50摩尔％的选自由以下组成的组中的至少一种单体获得：N取代的丙烯酰胺、N取代的甲基丙烯酰胺、N,N取代的丙烯酰胺、N,N取代的甲基丙烯酰胺、被取代的丙烯酸酯和被取代的甲基丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·法韦罗，O·布劳恩，P·褚克乐，B·奎利恩，
申请(专利权)人：SPCM公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR