含有阿尔福尔醇的减阻剂料浆和制备该减阻剂料浆的方法技术

公开了一种包括一种聚α－烯烃和至少一种阿尔福尔醇的组合物，所述组合物用作减阻剂料浆，以及制备减阻剂料浆的方法。该方法包括在反应混合物中将α－烯烃单体和一种催化剂接触以产生聚α－烯烃。将所述聚α－烯烃与至少一种阿尔福尔醇相结合形成一种减阻剂料浆。同时还公开了一种减少管道中阻力的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求于2001年6月8日提交的美国非临时专利申请，序列号为09/877341，的权利。
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及减阻剂料浆，更具体地说，涉及含有阿尔福尔醇的减阻剂料浆，该料浆用于提高烃类化合物流经管道，特别是管线的速度的方法中。本专利技术还涉及制造减阻剂料浆的方法。2.相关领域的描述通常来说，液体在管道(例如管线)中的流动会由于摩擦产生能量损失。这种能量损失会导致管道中的液体压力在流动的方向上沿着管道递减。对于一个直径大小固定的管道，这种压降随着流速的增加而增加。当管道中的物流处于湍流状态时(Reynold值大于约2100)，可以向流经管道的液体中加入特定的高分子量聚合物来减少摩擦能量损失并改变压降和流速之间的关系。这些聚合物有时被称为减阻剂(“DRAs”)，并且它们与湍流过程相互作用并减少了摩擦压力损失，使得在给定的流速下的压降更小，或者说在给定的压降下的流速更大。因为DRAs减少了摩擦能量损失，增加了可以实现液体流动的管线、软管和其它管道的流量。DRAs也减少了用泵抽取液体的成本、用于泵取液体的设备的成本并且允许在给定的流量下使用更小的管径。目前使用的一类减阻剂是一种料浆。减阻剂料浆是通过如下方法形成的物质，将单体，特别是α-烯烃单体聚合形成聚合物，然后将这些聚合物研磨成小颗粒并悬浮于液体媒介物，即悬浮剂中。减阻剂料浆有利于快速地将减阻剂分散在将经过管道输送的烃类化合物中。虽然在专利文献中已经公布了各种各样的聚合反应方法、反应物、分配剂和料浆，但这些方法中有许多包括增加减阻剂料浆生产成本的减阻剂料浆成分。另外，减阻剂料浆的某些成分在引入到管道中后不能从烃类化合物中除去。在大多数情况下，如果不是在所有的情况下，这些留在烃类化合物中的料浆成分污染了管道中的烃类化合物，因此降低烃类化合物的使用数目和/或使用效率。通常来说，水溶性醇、水、二元醇、甘油和水/水溶性醇混合物(这里称为“水-醇混合物”)在本领域中是公知的悬浮材料。所有这些现有的方法都有一些缺点。加入水会造成严重的问题因为它涉及水污染了管线中的发动机燃料例如汽油、柴油和煤油，也即是说，使之变混。其它与在减阻剂料浆中加入水相关的严重问题包括额外产生废水，因此要求进行处理，增加了系统腐蚀，增加了在管线和终端贮罐内“无水”附属区域中的生物活性。在其它现有的减阻剂料浆中，少量的极性和/或其它水溶性醇会产生严重的生物混乱并导致操作问题，部分是由于在各种各样的精炼厂的活性污泥处理中给微生物平衡提供了食物、不希望的生物助长、过度的生物耗氧和化学耗氧负担以及生物量增加。这些精炼厂将活性污泥处理作为最实用和最有效的方法，用于将来自并产生于精炼过程中的废水在将其再引回精炼厂或将其从或精炼厂排放之前进行处理。实际上，一些精炼厂已经对从原油管线接收到他们工厂中的含有水溶性醇、二元醇和甘油的减阻剂料浆设立了严格的限制。另外，加入水、二元醇、甘油和水-醇混合物作为悬浮剂的一部分或全部通常要求加入其它组分，因此增加了减阻剂料浆的制备成本，增加了对精炼厂的潜在危害，并且由于去除和处理这些添加剂的成本而增加了烃类化合物的精炼成本。例如，表面活性剂，比如壬基酚乙氧基化物，碱金属硬脂酸盐，比如硬脂酸镁和硬脂酸钙用作分配剂以减少精细研磨的聚合物固体重新聚集的可能性并因此使减阻剂料浆失稳，并且在某些现有的减阻剂料浆中含有杀菌剂。一些精炼厂已经禁止在他们的原油管线中使用含有表面活性剂和硬脂酸金属盐的减阻剂料浆，因为，一旦进入精炼设备中，人们认为这些表面活性剂和硬脂酸碱金属盐会干扰精炼过程，包括精炼厂至关重要的脱盐过程。在现有减阻剂料浆中也通常包括含有硅氧烷的抑泡剂以在加入减阻剂料浆后在终端用户的管线系统中减少或消除产生泡沫的可能性。含有硅氧烷的抑泡剂是不宜采用的成分因为人们认为他们会对精炼过程产生毒害作用并在精炼过程中容易产生积垢。通常，所有这些添加成分在管线中的烃类化合物流中是不溶的污染物。这种污染物是不期望的并且本领域不断寻求不含有这些不期望成分的减阻剂料浆。这些现有减阻剂料浆的另一个缺点是这些减阻剂料浆的“贮存期限”非常短而且他们要求在严格的温度范围内贮存。例如，一种现有含有用作悬浮剂的水和水-醇混合物的减阻剂料浆要求贮存在昂贵的可控温的控制柜/容器、或者容器/建筑物中以确保其可使用性和稳定性(也即是说，在35-85°F之间)。在这种贮存设备中如果没有适当的温度控制，这种现有的减阻剂料浆在或者接近水的冰点时会结冰，或者在室温高于90°F时在令人难以接受的短时间内会微生物降解并且变得不稳定/发酵。如本领域中技术人员所公知的，大部分的原油是在世界上极度炎热的区域内生产的，例如沙特阿拉伯、委内瑞拉、得克萨斯、墨西哥和墨西哥湾，以及世界上极度严寒的区域内，例如阿拉斯加、西伯利亚和加拿大。因此，这些现有的减阻剂料浆在没有另外的贮存设备的条件下不适于用在这些环境中。这些现有减阻剂料浆的另一个缺点是在没有聚合物颗粒重新聚集的条件下每加仑的聚合物负载，也就是说，可以悬浮在一加仑悬浮剂中的活性聚合物的量有限。申请人没发现任何一种减阻剂料浆含有大于约2.0磅这种聚合物每加仑悬浮材料。聚合物的加入量大于约每加仑2.0磅聚合物会导致得到一种极度粘稠和不稳定的减阻剂料浆。增加在料浆总重中聚合物固体的比例的能力可以提供改进的处理性能、更好的后勤好处并降低后勤和资金成本。现有减阻剂料浆的另一个缺点是如果该聚合物从悬浮材料中“分离”出来，该减阻剂料浆不能够进行“重新悬浮”。随着现有减阻剂料浆的老化，聚合物有一种从料浆中分离出来的趋势，通过沉积在装有减阻剂料浆的贮罐或者其它容器的底部或者浮在它们上部。当这种情况发生时，聚合物会进一步重新聚集并且不能够被“重新悬浮”。因此，这种减阻剂料浆是没有价值的并且需要新的或者“新鲜的”的减阻剂料浆。另外，没有任何一种现有的尝试能够提供使用本专利技术的悬浮材料所产生的令人惊讶的出乎意料的结果。例如，本专利技术悬浮材料提供的减阻剂料浆具有更长的适用期、对管线和精炼操作的影响最小，并且使得所形成的减阻剂料浆每加仑含有的活性聚合物比任何一种其它的减阻剂料浆都多。因此，在本专利技术之前，不存在这样的减阻剂料浆、制备减阻剂料浆的方法或者减少管道中阻力的方法，其不会对废水处理设备产生负面影响；可以在更长的时间内贮存而没有生物降解和热不稳定；不会损害发动机燃料和其它精炼产品；减少了重新聚集现象的发生；并且在生产、运输、贮存和使用过程中提供了一种更加稳定的减阻剂料浆。因此，本领域一直寻求这样的减阻剂料浆、制备减阻剂料浆的方法或者减少管道中阻力的方法，其不会对废水处理设备产生负面影响；可以在更长的时间内贮存而没有生物降解和热不稳定；不会损害发动机燃料和其它精炼产品；减少了重新聚集现象的发生；并且在生产、运输、贮存和使用过程中提供了一种更加稳定的减阻剂料浆。虽然在各种的减阻剂料浆中已经使用了某些减阻剂，但本专利技术人没有发现任何专利或公开出版物表明使用阿尔福尔醇作为减阻剂料浆的成分。例如，美国专利6172151；5244937；5449732；5504131；5504132；5539044公开了一些减阻剂料浆的特定成分，但是并没有公开或建议使用阿尔福尔醇作为一种减阻剂料浆成分。专利技术概述根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备减阻剂料浆的方法，包含：　　　　制备一种聚α－烯烃；并且　　　　将这种聚α－烯烃和至少一种阿尔福尔醇混合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：GB伊顿，AK埃伯特，
申请(专利权)人：能源及环境国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]