本文所述的实施方案总体上涉及减阻剂(DRA)，其用于改善具有高沥青质含量的原油通过管道的流动。DRA是玻璃化转变温度(Tg)为6℃或更低的三元共聚物。三元共聚物由第一单体，第二单体和第三单体形成。基于相应的均聚物的玻璃化转变温度选择第一和第二单体。由第一单体形成的均聚物的玻璃化转变温度比由第二单体形成的均聚物的玻璃化转变温度至少高120℃。由于三元共聚物的玻璃化转变温度低，由与第二单体形成的三元共聚物组成的DRA产生较软的固体和较少的固体。泵更容易处理较软的固体，以保持注射系统清洁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低玻璃化转变温度聚合物乳胶减阻剂相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月19日提交的美国临时专利申请序列号62/632,089的权益，其通过引用合并于此。背景领域本文所述的实施方案总体上涉及减阻剂，其用于改善具有高沥青质含量的原油通过管道的流动。相关技术的描述在诸如管道的导管中的液体流动通常导致摩擦能量损失。由于这种能量损失，导管中的液体压力沿导管在流动方向上减小。对于固定直径的导管，此压降会随着流速的增加而增加。当导管中的流体湍流时(例如，雷诺数大于约2100)，可以将某些超高分子量聚合物添加到流经导管的液体中，以减少摩擦能量损失并改变压降与流速之间的关系。这些聚合物有时被称为减阻剂(“DRA”)，它们与湍流过程相互作用并减少摩擦压力损失，以使给定流速下的压降较小，或者给定压降下的流速更大。因为DRA减少了摩擦能量损失，所以增加了可能在其中流动液体的管道，软管和其他导管的流动能力。DRA还可以降低泵送流体的成本，用于泵送流体的设备的成本，并允许在给定流量下使用较小的管道直径。因此，存在形成改进的减阻材料的持续需求。已经确定某些聚合物，例如共聚物，对具有高沥青质含量(3重量％或更高)的原油具有良好的亲和力，并且这些聚合物是沥青质原油中的有效DRA。但是，这些聚合物在泵入管道时会形成硬而碎的固体，从而导致下游设备堵塞。因此，需要用于具有高沥青质含量的原油的改进的DRA。概述本文描述的实施方案总体上涉及减阻剂，其用于改善具有高沥青质含量的原油通过管道的流动。在一个实施方案中，一种用于改善具有3％或更高沥青质含量的原油在管道中流动的组合物，该组合物包括玻璃化转变温度为6℃或更低的三元共聚物，以及连续相。在另一个实施方案中，减阻剂包括由第一单体，第二单体和第三单体形成的三元共聚物，其中第一单体能够形成具有第一玻璃化转变温度的均聚物，第二单体能够形成具有第二玻璃化转变温度的均聚物，其中第二玻璃化转变温度比第一玻璃化转变温度低至少120℃。在另一个实施方案中，减阻剂包括三元共聚物，该三元共聚物包括包含5-45摩尔％的第一单体，10-70摩尔％的第二单体和10-80摩尔％的第三单体的三元共聚物，其中第一单体选自苯乙烯，4-甲基苯乙烯，4-(叔丁基)苯乙烯，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸苯酯和甲基丙烯酸甲酯，第二单体选自丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸正丁酯和丙烯酸异癸酯。详细说明本文所述的实施方案总体上涉及减阻剂(DRA)，其用于改善具有高沥青质含量的原油通过管道的流动。DRA是玻璃化转变温度(Tg)为6℃或更低的三元共聚物。该三元共聚物由第一单体，第二单体和第三单体形成。基于相应的均聚物的玻璃化转变温度选择第一和第二单体。由第一单体形成的均聚物的玻璃化转变温度比由第二单体形成的均聚物的玻璃化转变温度高至少120℃。由于三元共聚物的玻璃化转变温度低，由与第二单体形成的三元共聚物组成的DRA产生较软的固体和较少的固体。泵更容易处理较软的固体，以保持注射系统清洁。较少的固体可将下游设备的堵塞降至最低。本文详细定义了不同的方面，实施方案和特征。如此定义的每个方面，实施方案或特征可以与任何其他方面，实施方案或特征(优选，有利或其他方式)组合，除非明确相反地指出。如本文所使用的，单数形式的“一个”，“一种”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外明确指出。如本文中所使用的，术语“包含”，“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着除所列要素之外可能还有其他要素。在一个实施方案中，液态烃可以包含沥青质化合物。如本文所用，“沥青质”定义为在添加戊烷后从原油或石油产品分离的馏分。尽管难以表征，但沥青质通常被认为是存在于原油中的高分子量，非晶态，极性化合物。在一个实施方案中，液态烃可以包含至少约3重量％，在约4重量％至约35重量％的范围内，或在5重量％至25重量％的范围内的沥青质化合物。沥青质原油的实例包括但不限于：Merey重质原油，Petrozuata重质原油，Corocoro重质原油，Albian重质原油，BowRiver重质原油，Maya重质原油和SanJoaquinValley重质原油。可以通过DRA改善管道中沥青质原油的流动。在一个实施方案中，DRA是玻璃化转变温度(Tg)为6℃或更低的超高分子量三元共聚物。超高分子量聚合物的玻璃化转变温度使用Fox方程计算：其中w是共聚物中单体1至x的重量分数，而数字Tg值(开尔文)是相应单体组分的均聚物的玻璃化转变温度。在一个实施方案中，DRA是由第一单体，第二单体和第三单体形成的三元共聚物。第一，第二和第三单体对应于三元共聚物的不同重复单元。第一单体能够形成具有第一玻璃化转变温度的均聚物。形成均聚物的聚合条件与形成三元共聚物的聚合条件相同。第二单体能够在与三元共聚物相同的聚合条件下形成具有第二玻璃化转变温度的均聚物。在一个实施方案中，第一玻璃化转变温度比第二玻璃化转变温度高至少90℃。例如，第一玻璃化转变温度比第二玻璃化转变温度高约90℃至约180℃。在一个实施方案中，第一玻璃化转变温度比第二玻璃化转变温度高至少120℃。例如，第一玻璃化转变温度比第二玻璃化转变温度高约120℃至约180℃。在一个实施方案中，第一玻璃化转变温度比第二玻璃化转变温度高约120℃至约150℃。第三单体可以是任何合适的单体，并且在与三元共聚物相同的聚合条件下用第三单体形成的均聚物的玻璃化转变温度可以在第一和第二单体的玻璃化转变温度之间。第一单体赋予三元共聚物高的玻璃化转变温度。已经发现，在泵送包括用第一单体形成的均聚物或共聚物的常规DRA期间形成的硬而脆的固体是均聚物或共聚物的较高玻璃化转变温度的直接结果，并且硬而脆的固体更容易阻塞止回阀或其他下游设备。为了减少并软化硬而脆的固体，同时保持沥青质原油中的减阻量，第二单体包括在三元共聚物的聚合中。第二单体能够形成玻璃化转变温度比第一单体能够形成的均聚物低至少120℃的均聚物。由于三元共聚物的玻璃化转变温度低，由与第二单体形成的三元共聚物组成的DRA产生较软的固体和较少的固体。泵更容易处理较软的固体，以保持注射系统清洁。较少的固体可将下游设备的堵塞降至最低。第二单体在化学上可以与第三单体相似，除了第二单体能够形成玻璃化转变温度低于第三单体能够形成的均聚物的玻璃化转变温度的均聚物。在一些实施方案中，第二单体本身可不利地影响沥青质原油中的减阻量。因此，包含三元共聚物的DRA可以具有每种单体的特定摩尔百分比，以使硬而脆固体的减少和软化最大化，同时对沥青质原油中减阻量的影响最小。在一个实施方案中，三元共聚物包含5-45摩尔％的第一单体，15-70摩尔％的第二单体和10-80摩尔％的第三单体。在另一个实施方案中，三元共聚物包含10至40摩尔％的第一单体，20至60摩尔％的第二单体和15至70摩尔％的第三单体。在另一个实施方案中，三元共聚物包含10至35摩尔％的第一单体，25至50摩尔％的第二单体和25至65摩尔％的第三单体。第一单体可包括芳环，并且第一单体的实例包括苯乙烯，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于改善沥青质含量为3％或更高的原油在管道中的流动的组合物，所述组合物包含：/n玻璃化转变温度为6℃或更低的三元共聚物；和/n连续相。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180219 US 62/632,0891.一种用于改善沥青质含量为3％或更高的原油在管道中的流动的组合物，所述组合物包含：
玻璃化转变温度为6℃或更低的三元共聚物；和
连续相。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中玻璃化转变温度为约-38℃至约6℃。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中玻璃化转变温度为约-28℃至约-6℃。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述连续相是含水连续相。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述三元共聚物具有至少约1×106g/mol的重均分子量。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述三元共聚物具有至少约5×106g/mol的重均分子量。
7.一种减阻剂，其包含：
由第一单体，第二单体和第三单体形成的三元共聚物，其中第一单体能够形成具有第一玻璃化转变温度的均聚物，第二单体能够形成具有第二玻璃化转变温度的均聚物，其中第二玻璃转化温度比第一玻璃转化温度低至少120℃。
8.根据权利要求7所述的减阻剂，其中所述第二玻璃化转变温度比所述第一玻璃化转变温度低约120℃至约150℃。
9.根据权利要求7所述的减阻剂，其中所述三元共聚物具有6℃或更低的第四玻璃化转变温度。
10.根据权利要求7所述的减阻剂，其中所述第一单体具有芳环。
11.根据权利要求10所述的减阻剂，其中所述第一单体选自苯乙烯，4-甲基苯乙烯，...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·N·米利根，
申请(专利权)人：液化动力专业产品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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