一种将减阻剂注入装有流动烃管中的方法技术

通过一个具有多个开孔而这些开孔又基本上与管道壁具有相同距离的模头注入高分子量的非结晶的烃溶性聚合物，来改善流经管道的烃液流的减阻作用。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用来改善流经管道的烃的减阻作用的方法。具体地讲，本专利技术涉及一种用通过至少一个具有多个开孔的模头注入减阻剂来改善流经管道的烃的减阻作用的改进方法。对于以溶液形式的任何减阻剂来说，由于此类物质具有高粘弹性，所以本方法可意想不到地提供比现行注入技术更好的减阻性能。减阻作用的提高要比单独的表面积效应更大。在美国专利第3，629，676号中叙述了流经管道的烃流体的减阻作用。该专利提供了一种能测量减阻作用百分比的方法。但是，该专利只简单地叙述了将减阻添加剂以一种溶解的固体形式加入。在该领域中，其它有代表性的，但并非全面的技术包括美国专利第3，736，288号，其中加入各种不同的减阻配制剂，应用不同的分子量份数和/或颗粒大小来显示一种交错的溶解特性或可控制的溶解特性。该专利还公开了可泵性、可灌注性、耐分层性等性能。美国专利第3，601，079号叙述了一种水溶性的聚合材料，在将其注入管道之前先在一混合器中与水混合。美国专利第3，884，252号叙述了一种用来减少聚合物碎屑的氧化降解和冷流的工艺过程，其方法是通过将碎屑浸渍于非溶剂中，然后在将该聚合物碎屑或聚合物碎屑与水的浆料注入烃流体之前将它们粉碎，并使碎屑逐渐和连续地溶解在整个管线中。在美国专利第4，263，926号中叙述了另一种注入减摩聚合物的体系。在美国专利第3，900，034号中叙述了一种减阻分散计量体系。还有一些关于将聚合物溶解在溶剂中的方法的技术，美国专利第2，639，275、3，468，322、3，891，593和4，537，513号可不全面地代表此种技术。这些专利涉及利用循环或溶解装置，将固定量的聚合物溶解在固定量的溶剂中的方法。但是，这些溶解聚合物的方法都需要额外的装备，而最好是将减阻剂直接注射入管线中。本申请与共同受让的题目为“通过成型段长度模头注入改善聚合物减阻剂性能”的未决申请有关。因此，本专利技术的一个目的是提供一种将减阻剂注入装有流动烃管道中的改进方法，以便提高此种减阻剂的减阻效果。对于本
中的人员来说，其他的目的将随着叙述过程而一目了然。我现在已经发现了一种将高分子量的非结晶的烃溶性聚合物注入装有流动烃管道中的改进方法，此法包括通过至少一个有多个开孔的模头将含有高达50%(重量)聚合物的所述聚合物溶液注入，其中所述每个开孔最好(但并不苛求)与管道壁基本上具有相同距离。本专利技术还包括一个优选的实施方案，其中开孔基本上位于模头的注入端。可以最简单地将这种模头称为“通心粉型”模头，因为它能形成多股减阻聚合物的线流，这些线流在溶解前看上去像通心粉。附图是一张有关本申请试验部分的各种模头构形和位置图。附图说明图1中模头构形1-1表示4个开孔的模头，每个孔的内径为1/8英寸。图1-2表示8个开孔的模头，每个孔的内径为1/16英寸。图1-3表示12个开孔的模头，每个孔的内径为1/16英寸。图1-4表示19个开孔的模头，每个孔的内径1/16英寸。图1-5表示12个开孔的模头，每个孔的内径为1/16英寸，该模头位于注入咀内(称内模头)可使聚合物在注射之前进行复合。图1-6表示19个开孔的模头，每个孔的内径为1/16英寸，该模头也是一个内模头，它位于注入嘴内约2英寸。图1-7和1-8是用来对照的模头构形，由3/64英寸的筛网组成，其中1-7位于模头的注射端，而1-8位于注入嘴之内约2英寸。图1-9表示同样的模头，但位于注入嘴内约2-1/2英寸。图1-10表示5个开孔的模头，每个孔的内径为3/64英寸，位于注入嘴之内约3英寸。图1-11表示三条缝的模头，缝宽为1/2毫米，位于注入嘴之内3英寸。图1-12表示一个常用的、在注射端有单一敞口的注入嘴。图1-13是一个开孔的内径为0.18英寸的窄口模头。图1-14是一个有0.18英寸开孔的1/4英寸管子敞口模头。图1-15表示与图1-13类似的、有一条缝的模头。目前是将减阻剂注入管线中来提供减阻作用。要获得最佳的减阻效果取决于所加入的这种减阻剂在管线流体中的溶解程度。减阻剂可用多种形式加进管线中，但目前实用的是注入一种很稠的聚合物溶液，其聚合物的含量可高达50%(重量)，但是最好是含有10%或少于10%的聚合物。我已发现要获得最佳的溶解作用，在很大程度上取决于模头的构形和注射。在目前实践中，是使用一个或多个单开口模头将聚合物或聚合物溶液注入流动烃的管道中。用本专利技术，减阻效果可得到惊人地提高。本专利技术并不完全取决于表面积的作用，虽然表面积的大，通常可以得到更多的溶解机会。但是，用本专利技术时，其它的因素也起了作用并决定着减阻添加剂的整个效果。虽然，在理论上是具有这样的性质，但是我并不希望受到它的限制，我相信要得到最佳的溶解作用是取决于进入管线液流中所形成的减阻添加剂聚合物线流的稳定性。在管线中的流体的动态作用下进行溶解时，这些添加剂就被“拉丝”成直径更细的线流。用目前常用的、通过在管线壁上单个敞口模头注入减阻添加剂时，仅能得到有限度的溶解和线流作用(stranding)。由于使用多个开孔的注入嘴，所以改善了溶解作用。同样，由于提供了在溶解过程的拉丝作用和动态作用下稳定的多股线流，也改善了线流作用。这种模头还为溶解作用提供了最佳的线流尺寸。通过下述实例和附图，可更具体地叙述本专利技术。这些实例和附图是用来说明本专利技术，而不是用来限制本专利技术。所有实例均按统一标准化的试验程序进行。在试验程序中，各种注入嘴的溶解能力是通过将一种减阻添加剂，即CDR流动性改进剂(conoco特种产品公司的商标并由该公司出售)注射到在2英寸管中流动的2号柴油中，然后按美国专利第3，692，676号所述的方法测定所获得的减阻作用。减阻试验环线由600英尺的2英寸，壁厚为SChNO.80的管子组成，它包括各长87英尺的5段。可按顺序测定每段中的压差。在试验期间，将约75°F的柴油以60加仑/秒(gpm)或6.52英尺/秒的速度通过试验体系。在每次试验中，将不同品级的CDR流动性改进剂添加剂102M(从同一公司购得)以100PPM相同量注射入试验体系中，然后在每段管中测出所得到的减阻作用。进行了15种不同注入嘴的试验，大部分都是用1/2英寸管制造的。所用注入泵是一种恒定驱动汽缸泵，它通过1/2英寸长的管与注入嘴相连接。实例1为说明表面积对溶解行为的影响，试验了11种设计的注入嘴。试验结果表明表面积并不控制溶解性能。虽然表面积大，可使溶解的机会增多，但是其它的因素所起的作用决定着整个效果。如下表所示，产生较大表面积的敞口管注入嘴并未得到较高的百分减阻作用，而实际上在第1段得到的是较小的百分减阻作用。产生表面积的速率是以23.4厘米/分的注入速率为基础的。注入速率也用来计算近似的剪切速率。结果列于表1。表1试验的润湿的敞口流表面积近似的减阻作用%注入嘴周长动面积产生速率剪切速率(英寸) (英寸2) (英寸2/秒) (1/秒) 第1段第5段121.350.1450.22318.243.0140.570.02540.534210.342.9130.570.02540.534214.544.411.570.0490.763135.854.321.570.02451.5312439.5/55.4/39.956.232.360.03681.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将高分子量的非结晶的烃溶性聚合物注入装有流动烃液管道中的改进方法，此法包括通过至少一个有多个开孔的模头将含有高达５０％（重）聚合物的所述聚合物溶液注入，其中所述模头开孔基本上位于模头的注入端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰M波默罗伊，
申请(专利权)人：康诺科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]