Составы пластифицированного латекса для улучшенной перекачиваемости
Изобретение относится к потокам углеводородов и способам их получения, таким как потоки сырой нефти, которые могут характеризоваться сниженной сопротивляемостью, если в жидкий углеводород добавить эффективное количество снижающей сопротивляемость композиции, где снижающая сопротивляемость композиция включает снижающий сопротивляемость латекс, включающий, по крайней мере, один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости латекса в композицию углеводорода или поток в бесперебойном режиме потока латекса. Известно, что составы латекса вызывают агломерацию частиц в ходе операций перекачивания, и агломерированные твердые частицы имеют тенденцию засорять запорные вентили в системе нагнетательных насосов, однако добавление по крайней мере одного пластификатора позволяет снизить или предотвратить такие проблемы. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.
Область техники настоящего изобретения
Изобретение относится к потокам углеводородов и способам их получения, причем потоки углеводородов содержат антитурбулентную композицию для снижения сопротивляемости нефти (далее снижающая сопротивляемость композиция), и более подробно в одном неограничивающем варианте осуществления изобретение относится к потокам углеводородов и способам их получения, причем потоки углеводородов содержат снижающую сопротивляемость композицию, которая включает латекс, и в дополнительном варианте осуществления изобретение относится к улучшенным снижающим сопротивляемость латексам.
Предпосылки создания настоящего изобретения
В предшествующем уровне техники хорошо известно применение антитурбулентных присадок для снижения действия трения («сопротивляемость»), которое наблюдается для жидкого углеводорода, такого как сырая нефть, перекачиваемая через трубопровод для транспортировки углеводородов. Снижение сопротивляемости снижает количество энергии, требуемое для поддержания такого потока, и следовательно, также снижает затраты, связанные с перекачиванием. Такие материалы, которые в большинстве случаев называют снижающими сопротивляемость присадками (ССП), могут быть представлены в различных формах, включая определенные полимеры в форме латексов, растворимых в нефти суспензий, эмульсий, пеллет, гелей, тонкодисперсных порошков и взвесей микрочастиц. В большинстве случаев взвеси микрочастиц, которые включают измельченные полимеры, являются одной из самых дорогостоящих форм. Одна из задач заключается в разработке ССП, которые быстро растворяются в текущем углеводороде, при этом содержание полимера в них является достаточным для достижения требуемого уровня снижения сопротивляемости нефти.
Однако в случае, если ССП является латексом, хорошо известно, что латексные составы вызывают проблемы, связанные с агломерацией латексных частиц в процессе перекачивания. Эти агломераты частиц становятся чрезвычайно твердыми и, следовательно, могут засорять запорные вентили в устройстве нагнетательного насоса, что приводит к перебоям в перекачивании. Латексные частицы могут образовывать агломераты или накапливаться или собираться в виде масс, которые вызывают другие проблемы в обеспечении бесперебойного режима потока. В то время как «обеспечение бесперебойного режима потока» и «бесперебойный режим потока» являются терминами, используемыми в нефтегазовой промышленности для обозначения успешного и экономичного течения углеводородного потока из подземного пласта до места сбыта, эти термины, использованные в данном контексте, означают обеспечение бесперебойного режима потока латексных ССП, как в случае чистой латексной ССП, так и в составе снижающей сопротивляемость композиции или в составе потока углеводорода.
Таким образом, существует необходимость в разработке углеводородного потока и способа получения такого потока, который предотвращает или подавляет агломерацию частиц латексных ССП, что приводит к перебоям экономичного потока или к его замедлению или блокировке.
Краткое описание настоящего изобретения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ получения композиции углеводорода, включающий добавление в жидкий углеводород эффективного количества композиции ССП для снижения сопротивляемости композиции углеводорода. Жидкий углеводород может включать, но не ограничиваясь только ими, сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин, асфальт и их смеси. Снижающая сопротивление композиция включает снижающий сопротивление латекс, который в свою очередь включает по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости снижающего сопротивляемость латекса в композицию углеводорода, например, в бесперебойном режиме потока.
В другом неограничивающем варианте предлагается композиция углеводорода, характеризующаяся сниженной сопротивляемостью, при этом композиция углеводорода включает жидкий углеводород, который может представлять собой, но не ограничиваясь только ими, сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин, асфальт и их смеси. Композиция углеводорода также включает снижающую сопротивление композицию, которая в свою очередь включает снижающий сопротивление латекс, который включает по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости снижающего сопротивляемость латекса в композицию углеводорода в бесперебойном режиме потока.
Подробное описание настоящего изобретения
Авторами было установлено, что добавление одного или более пластификаторов в латексную снижающую сопротивляемость присадку (ССП) приводит к набуханию, а также к размягчению частиц латексной ССП. Даже если происходит агломерация таких набухших, латексных, полимерных частиц, гибкость, которую придает пластифицирующий эффект, позволяет этим частицам проходить через запорные вентили трубопровода, не засоряя их и не вызывая сбои перекачивания.
Жидкие углеводороды, которые состоят из композиции углеводорода, могут включать, но не ограничиваясь только ими, сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин, асфальт и их смеси. Термин «сырая нефть» включает тяжелую сырую нефть. Использованный в данном контексте термин «композиция углеводорода» включает потоки углеводородов в текущем состоянии или в состоянии хранения, а также включает углеводороды над уровнем земли и под землей (например, в трубопроводе), в железнодорожных вагонах, в автоцистернах, на судах, включая состояние при загрузке или разгрузке, а также при перемещении в ходе нефтепромысловых операций в нисходящих скважинах, и в трубопроводах из хранилищ на нефтеперерабатывающие заводы, от нефтеперерабатывающего завода в хранилища полученных продуктов, из резервуара в резервуар в установках нефтеперерабатывающего завода и их комбинации.
Частицы латексных ССП можно формировать при полимеризации по крайней мере одного мономера, выбранного из группы, включающей акрилаты, метакрилаты, включая, но не ограничиваясь только ими, 2-этилгексилметакрилат, изобутилметакрилат, бутилметакрилат, стирол, акриловую кислоту и их комбинации. Более подробно, латексные полимеры ССП обычно формируют при полимеризации 2-этилгексилметакрилата, изобутилметакрилата, бутилметакрилата, акрилатов, включая, но не ограничиваясь только ими, 2-этилгексилакрилат, изобутилакрилат, бутилакрилат - в основном сложные эфиры С1-С6 спиртов и акриловой кислоты или метакриловой кислоты, при этом в смесь также добавляют в небольших количествах стирол и акриловую кислоту для получения терполимера. Латексные частицы АТП получают с высокой молекулярной массой, которая в данном контексте составляет более 5 млн г/моль. В другом неограничивающем варианте среднемассовая молекулярная масса полимера составляет по крайней мере 1×106 г/моль, в другом варианте по крайней мере 5×106 г/моль, в еще одном неограничивающем варианте по крайней мере 6×106 г/моль. После образования латекса с высокой молекулярной массой добавляют соединение, содержащее растворимый в нефти амин в качестве повышающего растворимость агента. Пригодные соединения включают, но не ограничиваясь только ими, моно-, ди- и три-полиэфирамины (такие как включающие продукт JEFFAMINE® фирмы Eastman, а также другие растворимые в нефти полиамины).
Как указано ранее, авторами было установлено, что пластификатор, такой как 2-этилгексиловый спирт, можно добавлять в латекс в количестве от приблизительно 10 мас. % спирта до приблизительно 90 мас. % в расчете на массу латекса. Такое включение или добавление можно осуществлять с помощью встроенного оборудования, такого как статические смесители, или можно добавлять в резервуар с перемешиванием, содержащий частицы латексного ССП. После завершения смешивания латекс можно поместить в установку для пробного испытания, где его закачивают с использованием перепускного клапана высокого давления для моделирования закачивания в трубопровод, например, в условиях впрыскивания латексных частиц ССП в текущий поток углеводорода, такого как сырая нефть. Для контроля отклонений от ожидаемых результатов регистрируют давление и скорость потока. Скачок давления или падение скорости потока указывают на проблему.
Для преодоления проблем засорения вентилей латексом, описанных выше, в литературе известно несколько примеров, которые свидетельствуют о том, что можно использовать специфически модифицированные диафрагмы насоса. Однако описанные в данном контексте новые композиции обеспечивают способ применения стандартных нагнетательных насосов для доставки латексных ССП в бесперебойном режиме.
Более подробно, по крайней мере один пластификатор может включать, но не ограничиваясь только ими, гликоли, полигликоли, простые эфиры гликолей, сложные эфиры, алифатические спирты (например, 2-этилгексилоый спирт, изогептанол, изогексанол, изодеканол, 1-гексанол, 1-октанол, ноналол), растворители парафинового и изопарафинового ряда, смеси уайтспирита и керосина, ароматические спирты, кетоны, альдегиды, ароматические растворители (например, толуол, ксилол и их смеси), и их комбинации.
Массовое соотношение по крайней мере одного пластификатора и латекса может составлять интервал от приблизительно 1:99 независимо до приблизительно 30:70, в другом варианте от приблизительно 5:99 независимо до приблизительно 20:80, и в другом неограничивающем варианте от приблизительно 7:93 независимо до приблизительно 10:90. Применение термина «независимо» в отношении интервала означает, что любой нижний предел можно комбинировать с любым верхним пределом и получить пригодный альтернативный интервал.
Эффективное количество снижающей сопротивляемость композиции, в данном контексте также называемой пластифицированным латексом, в углеводороде для снижения сопротивляемости (более низкое трение) углеводорода может составлять интервал от приблизительно 500 независимо до приблизительно 1 част./млн, в другом варианте от приблизительно 25 независимо до приблизительно 150 част./млн пластифицированного латекса. Следует понимать, что оптимальное количество снижающей сопротивляемость композиции в любом случае зависит от ряда факторов, включающих, но не ограничиваясь только ими, состав жидкого углеводорода, свойства углеводорода, состав снижающей сопротивляемость присадки, температуру углеводорода, скорость потока углеводорода и их комбинацию. Следует также понимать, что продукты ССобычно оказывают действие только, если их добавляют в поток, текущий в турбулентных условиях. Турбулентные условия связаны со скоростью потока. Однако, следует понимать, что снижающие сопротивляемость композиции, описанные в данном контексте, могут оказывать благоприятное действие не только в полностью турбулентном режиме, но в более общем смысле и прежде всего в зоне переходного течения между турбулентным и ламинарным потоками. Существует возможность, что истинно турбулентный поток отсутствует, но снижение сопротивляемости все еще может происходить в зависимости от конкретной комбинации скорости потока, температуры, вязкости и/или других факторов.
Пластификатор можно добавлять после того, как латексные частицы уже сформированы, или в другом варианте добавлять в мономер до полимеризации. Другими словами, в этом последнем варианте существует возможность обеспечить тот же самый пластифицирующий эффект при разбавлении мономера растворителем в начальной стадии процесса получения латекса. Требуется выбирать растворитель, который в основном нерастворим в воде и является растворителем для обоих мономера и получаемого полимера. Важно, чтобы вместо проведения реакции, когда диспергированная фаза составляет 100% мономера, использовать смесь мономера и пластификатора/растворителя, в неограничивающем примере, 80 мас. % мономера и 20 мас. % растворителя. Пригодные растворители могут включать, но не ограничиваясь только ими, керосин, толуол, ксилол, С6-С16 алканы или циклоалканы, толуол, минеральные нефтерастворители и т.п. и их комбинации. В другом неограничивающем варианте нижний предел массового соотношения по крайней мере одного пластификатора и мономера находится в интервале от приблизительно 1:99 независимо до приблизительно 20:80, в другом варианте от приблизительно 10:90 независимо до приблизительно 5:95.
После завершения реакции полимеризации мономер полностью (100%) превращается в полимер, но пластификатор/растворитель ограничивает процентное содержание полимера в каждой латексной частице до 80 мас. % (процентное содержание мономера в исходной смеси). Следует ожидать тот же самый пластифицирующий эффект, например, после добавления 10% керосина в конечный латексный полимер, который содержит 40% латексного полимера (при 100% конверсии). Таким образом, в этом случае пластифицированный латексный полимер содержит 40 частей полимера и 10 частей керосина и, следовательно, 80% полимера и 20% керосина.
В другом неограничивающем варианте снижающий сопротивляемость латекс можно получить в форме для эксплуатации и хранения в зимних условиях, то есть при низких температурах, причем эта форма сохраняет стабильность, а именно, один или более компонентов не замерзают или исключается их непригодность для применения. Например, латекс на основе воды или содержащий воду латекс могут содержать добавленный в них пластификатор, а в случае зимней формы латекса часть воды перед началом полимеризации можно заменить на придающую холодостойкость добавку, включающую, но не ограничиваясь только ими, этиленгликоль, пропиленгликоль и их смеси. Затем можно проводить реакцию полимеризации в аналогичным условиях для получения латексного полимера, а пластификатор можно добавлять позднее. В указанном выше варианте для разбавления мономера, с целью обеспечения эффекта пластификации, перед полимеризацией латекса часть воды следует заменить на придающую холодостойкость добавку, включающую, но не ограничиваясь только ими, этиленгликоль, пропиленгликоль и их смеси.
Латексные полимеры ССП, описанные в данном контексте, прежде всего проявляют эффективность при снижении сопротивляемости сырой тяжелой нефти, которая характеризуется высоким содержанием асфальтенов. Термин «высокое содержание асфальтенов» в данном контексте означает по крайней мере приблизительно 3 мас. %, в одном неограничивающем варианте по крайней мере приблизительно 5 мас. %, в еще одном варианте по крайней мере 10 мас. %, даже более 20 мас. % асфальтенов. Альтернативное определение термина «высокое содержание асфальтенов» включает плотность согласно инструкциям американского института нефти (API) на уровне 26° или менее, в другом неограничивающем варианте 22° или менее. Обычно асфальтеновую сырую тяжелую нефть разбавляют бензином или тяжелым бензином до приблизительно 30 мас. % для снижения вязкости, достаточной для обеспечения перекачивания тяжелой сырой нефти. Разбавитель поступает из рециркуляционной системы и повышает и так значительные расходы для перекачивания тяжелой нефти с высоким содержанием асфальтенов. Пригодные растворители включают, но не ограничиваясь перечисленным, бензин, природный бензин, тяжелый бензин, конденсат и их комбинации. Более подробно, обычно тяжелый бензин поступает из нефтепромысловой установки для переработки нефти. Разбавители также поступают из рециркуляционной системы. Разбавители, которые добавляют для разбавления тяжелой сырой нефти, можно доставлять через трубопровод, например, из Канады в США. В США тяжелый бензин отгоняют и отправляют обратно в Канаду для повторного использования с целью разбавления более тяжелой сырой нефти и перекачивания ее через трубопровод. При исследовании снижающих вязкость добавок была показана эффективность определенных асфальтеновых ингибиторов и деэмульгаторов, включающих, но не ограничиваясь только ими, комбинации оксиалкилированных алкилфенол-формальдегидных смол, оксиалкилированных полиаминов и оксиалкилированных гликолей, когда при добавлении вплоть до 1 мас. % снижающей вязкость добавки можно наблюдать эффект, аналогичный эффекту при добавлении 5 мас. % разбавителя. Таким образом, можно определить концентрацию, при которой можно наблюдать экономическое преимущество за счет добавления снижающей вязкость добавки и следовательно, можно снизить количество добавляемого разбавителя.
Более того, особо благоприятное действие может оказывать комбинация снижающей вязкость добавки для сырой нефти с высоким содержанием асфальтенов и снижающего сопротивляемость нефти латекса, так как более тяжелую сырую нефть можно перекачивать с меньшим содержанием разбавителя, а также с более высокой производительностью. В этом варианте можно использовать те же самые снижающие сопротивляемость латексные добавки, которые были описаны выше. В этом варианте для сырой нефти с высоким содержанием асфальтенов может быть пригодным массовое соотношение латекса и пластификатора в интервале от 95:5 до 80:20. Снижающие вязкость добавки, известные также как асфальтеновые стабилизаторы, могут включать, но не ограничиваясь только ими, фенол-формальдегидные смолы, фенол-формальдегидные смолы, замещенные алкильными группами, включая группы от бутила до додецила, фенол-формальдегидные смолы, замещенные алкиленоксидом, выбранным из группы, включающей этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, глицидиловые эфиры, диглицидиловые эфиры и их комбинации, при этом молярное соотношение алкиленоксида и фенола находится в интервале от 1 до 20, продукты реакции Манниха (то есть продукты реакции фенола с формальдегидом и полиамином, включая, но не ограничиваясь только ими, этилендиамин или диэтилентриамин, триэтилентетраамин), основания, выбранные из группы, включающей имидазолины, полиамины, тетраэтилпентамин, сверхоснования магния и их комбинации.
При выпадении асфальтенов из тяжелой нефти при ее разбавлении, значительно повышается вязкость. Таким образом при добавлении этих асфальтеновых стабилизаторов/снижающих вязкость добавок можно поддерживать вязкость на «более низком» уровне и следовательно существует возможность снижать сопротивляемость сырой нефти с использованием снижающей сопротивляемость латексной добавки. В одном неограничивающем варианте массовое соотношение пластифицированный латекс/стабилизатор асфальтена находится в интервале от приблизительно 95:5 независимо до приблизительно 50:50 в расчете на массу, до приблизительно 0,001:99,999 в расчете на массу, в другом варианте от приблизительно 95:5 независимо до приблизительно 1:99.
В одном неограничивающем варианте по крайней мере одна снижающая вязкость добавка присутствует в асфальтеновом углеводороде в количестве от приблизительно 1 част./млн независимо до приблизительно 10000 част./млн, в другом варианте от приблизительно 100 част./млн независимо до приблизительно 1000 част./млн.
Если описанный в данном контексте пластификатор используют в латексных частицах ССП, предназначенных для указанной сырой нефти с высоким содержанием асфальтенов, количество разбавителя снижается по сравнению с иным аналогичным углеводородным потоком, в котором отсутствует пластификатор, и при этом поток углеводорода и иной аналогичный поток углеводорода характеризуются в основном одинаковыми характеристиками сопротивляемости при их перекачивании в одинаковых условиях. В другом варианте общее количество разбавителя в углеводородном потоке, которое может быть снижено, находится в интервале от приблизительно 2 мас. % независимо до приблизительно 5 мас. %. В прошлом, по данным тестирования сырой тяжелой канадской нефти, снижение содержания разбавителя от приблизительно 3 до приблизительно 5 мас. % рассматривалось, как значительно сниженное содержание по сравнению с иным аналогичным углеводородным потоком, когда количество разбавителя, присутствующего в ином аналогичном потоке углеводородам, составляет от 5 мас. % до приблизительно 30 мас. %.
В следующем разделе настоящее изобретение описано с использованием конкретных примеров, которые не ограничивают объем изобретения и представлены только для его дополнительной иллюстрации в различных неограничивающих вариантах его осуществления. Если не указано иное, все процентные количества (%) представлены в массовых процентах (мас. %).
Пример 1
Получение приблизительно 100 галлон (379 л) партии снижающего сопротивляемость латекса
Композицию снижающего сопротивляемость латекса получали в реакторе из нержавеющей стали объемом 150 галлон (568 л). Перед получением продукта реактор тщательно очищали и продували. Перед загрузкой сырья реактор промывали деионизированной водой. В большинстве неограничивающих вариантов осуществления настоящего изобретения для получения указанного продукта использовали только деионизированную воду. Следующие стадии представлены в качестве типичных стадий получения продукта.
В реактор загружали раствор детергентов, состав которого указан в табл. I. Детергент STANFAX 1025 получали на фирме PARA-CHEM®. Детергент TRITON Х-100, то есть неионный октилфенол-этоксилат, получали на фирме Dow Chemical Company.
Затем загружали раствор мономеров, состав которого представлен в табл. II.
Затем в реакторе включали мешалку для получении эмульсии смеси для раствора мономер/детергент.
Поверхность над раствором в реакторе продували азотом для удаления любого растворенного кислорода, который регистрировали с использованием кислородного датчика. Продувку азотом продолжали в течение по крайней мере 30 мин, пока показание датчика не достигнет нижнего предела обнаружения.
Затем реактор охлаждали до 40°F (4,4°С) и при этом продолжали продувать реактор азотом.
Ректор выдерживали при 40°F (4,4°С) для продолжения реакции, которую инициировали при добавлении раствора инициаторов, описанного в табл. III, при условии, что емкость, содержащая раствор инициаторов, продута азотом перед началом добавления раствора.
Раствор инициатора добавляли в реактор со скоростью 25% его объема в час, и в этом случае скорость составляла приблизительно 0,17 галлон в час (0,64 л/ч).
Как только начиналась экзотермическая реакция, которую контролировали по температуре содержимого реактора, регистрировали температуру и непрерывно добавляли раствор инициаторов до тех пор, пока объем добавленного раствора не составил приблизительно 0,5 галлон (приблизительно 1,9 л).
Когда температура экзотермической реакции достигала максимума и температура содержимого реактора опять снижалась до 40°F (4,4°С), температуру реактора повышали до 90°F (32°С) и добавляли раствор инициаторов до его полного потребления.
Содержимое реактора затем охлаждали до температуры окружающей среды.
В продукт добавляли полиэфирамин JEFFAMINE® Т-403 и 2-этилгексанол и перемешивали перед выгрузкой продукта, при этом количества добавленных компонентов указаны в табл. IV.
Продукт выгружали через рукавный фильтр с размером ячеек 10 мкм в сборник.
Пример 2
Перекачивание пластифицированной и не-пластифицированной латексных композиций, снижающих сопротивляемость нефти
He-пластифицированные латексные композиции, снижающие сопротивляемость, получали, как описано в примере 1, но при завершении эксперимента 2-этилгексанол не добавляли. Получали несколько партий каждой композиции для накопления в емкости общей массой 250 галлон (946 л). Тестирование перекачки проводили с использованием стандартного блока для впрыскивания C-Frame FLO, включающего плунжерные насосы и проточные части с всасывающими и выпускными запорными вентилями. Использовали следующую схему испытаний. Емкость, содержащую приблизительно 250 галлон (946 л) продукта, присоединяли к всасывающему вентилю блока для впрыскивания с использованием гибкого шланга. На контролирующем устройстве устанавливали требуемую скорость потока в галлонах в час (гал./ч) или в литрах в час (л/ч), которую контролировали с использованием массового расходомера. Массовый расходомер использовали также для определения общего объема перекаченного материала. Выпускной вентиль насоса в блоке для впрыскивания включал предохранительный клапан высокого давления, который создавал обратное давление для моделирования впрыскивания в трубопровод высокого давления. Давление из предохранительного клапана высокого давления направляется обратно в емкость, содержащую 250 галлон (946 л) продукта. Основным параметром, определяющим эффективность композиции в этом примере, является число галлонов продукта, закаченного без перебоев в эксплуатации насоса.
Испытание #1 проводили, как описано выше с использованием не-пластифицированной латексной композиции, снижающей сопротивляемость, начиная со скорости 43 гал./ч (163 л/ч) и затем снижая скорость до 25 гал./ч (94 л/ч). Отключение системы впрыскивания происходило после перекачки 116 гал (439 л). Затем разбирали впускной, выпускной и запорный клапаны насоса для осмотра. Твердые и хрупкие частицы полимера были найдены в запорных клапанах, что является нежелательным.
Испытание #2 проводили с использованием не-пластифицированной латексной композиции, снижающей сопротивляемость, аналогично первому испытанию, за исключением того, что между емкостью с продуктом и испытательным блоком размещали вспомогательный диафрагменный насос для питания инжекторных насосов. Давление во вспомогательном насосе устанавливали на 40 фунтов на кв.дюйм (0,27 МПа) и скорость устанавливали на 50 гал./ч (189 л/ч). Оборудование отключалось после закачивания 86 галлон (326 л) продукта. Разбирали впускной, выпускной и предохранительный клапаны насоса для осмотра. Твердые и хрупкие частицы полимера снова были найдены в запорных клапанах. Кроме того, осматривали также плунжер и прокладки и было установлено, что латексный полимер образует агломераты и слипшиеся частицы твердого полимера в промежуточном пространстве между плунжером и прокладкой. Эти твердые и хрупкие частицы полимера затем раскрашиваются, вытесняются потоком и накапливаются внутри запорных клапанов, что приводит к сбоям перекачивания.
Испытание #3 проводили с использованием пластифицированной латексной композиции, снижающей сопротивляемость, по настоящему изобретению, описанной в примере 1. Испытания начинали со скорости потока 67 гал./ч (254 л/ч), а затем перекачивали 163 галлон (617 л) перед намеренным отключением испытательного блока в конце дня. На следующий день блок снова включали и намеренно выключали после перекачивания всего 516 галлон (1,95 кубометров). На следующий день блок для впрыскивания снова включали и выключали после перекачивания всего 1004 галлон (3,801 кубометров). С учетом такой надежности на следующий день блок снова включали и продолжали перекачивание непрерывно в течение еще 10 дней. В этот период скорость потока сначала устанавливали на уровне 20 гал./ч (76 л/ч), а затем повышали до 50 гал./ч (189 л/ч) с шагом 10 гал./ч (38 л/ч) каждые 24 ч или около того. Такой режим использовали для моделирования условий с изменяющимися скоростями потока. Затем скорости потока снижали в обратном порядке до 20 гал./ч (76 л/ч). При завершении испытаний #3 в течение приблизительно 2 недель в блоке для впрыскивания было перекачено 6062 галлон (22,95 кубометров) пластифицированной латексной композиции, снижающей сопротивляемость, без единого сбоя системы и 5058 галлон (19,15 кубометров) было перекачено в непрерывном режиме эксплуатации системы. В заключение следует отметить, что данные этих трех испытаний указывают на то, что эффект пластификации по настоящему изобретению в значительной степени улучшает перекачиваемость снижающего сопротивляемость латексного состава. Другими словами можно утверждать, что композиция и способ по настоящему изобретению обеспечивают бесперебойный поток.
Существует множество модификаций способов и композиций по настоящему изобретению, не выходя за пределы его объема, который определен только в прилагаемых пунктах формулы изобретения. Например, типы углеводородов, снижающие сопротивляемость латексы, мономеры, пластификаторы, разбавители, полиэфирамины и снижающие вязкость добавки (стабилизаторы) могут отличаться от указанных в данном контексте и использованных в настоящем изобретении, и их можно использовать в соотношениях, отличающихся от указанных в данном контексте и использованных в настоящем изобретении, и в то же время все они включены в объем описанных способов и композиций.
Термины «состоящий из» и «состоит из», использованные в пунктах формулы изобретения, следует интерпретировать как «включающий, но не ограничиваясь только ими».
Настоящее изобретение может соответственно включать, содержать или в основном содержать описанные элементы и его можно использовать на практике в отсутствии не описанного элемента. Например, можно обеспечить поток углеводорода со сниженной сопротивляемостью, который состоит или в основном состоит из жидкого углеводорода, выбранного из группы, включающей сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин и их смеси, а также эффективное количество снижающей сопротивляемость композиции для снижения сопротивляемости углеводорода, где снижающая сопротивляемость композиция включает снижающий сопротивляемость латекс, состоит или в основном состоит из латекса, который включает по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости латекса в поток углеводорода, например, в бесперебойном режиме потока.
В другом неограничивающем варианте предлагается способ получения композиции углеводорода, который включает или в основном включает добавление в жидкий углеводород эффективного количества снижающей сопротивляемость композиции, предназначенной для снижения сопротивляемости композиции углеводорода, причем жидкий углеводород выбран из группы, включающей сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин и их смеси, и снижающая сопротивляемость композиция включает снижающий сопротивляемость латекс, состоит или в основном состоит из латекса, который включает по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости латекса в поток углеводородай, например, в бесперебойном режиме потока.
1. Композиция углеводорода, характеризующаяся сниженной сопротивляемостью, включающая
жидкий углеводород, выбранный из группы, включающей сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин, асфальт и их смеси, и
эффективное количество снижающей сопротивляемость композиции, предназначенной для снижения сопротивляемости жидкого углеводорода, при этом снижающая сопротивляемость композиция включает:
снижающий сопротивляемость латекс, который включает частицы, включающие полимер, содержащий по крайней мере один мономер, выбранный из группы, включающей акрилаты, метакрилаты, 2-этилгексилметакрилат, изобутилметакрилат, бутилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, изобутилакрилат, бутилакрилат, сложные эфиры С1-С6 спиртов и акриловой кислоты или метакриловой кислоты, стирол, акриловую кислоту и их комбинации; и по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости снижающего сопротивляемость латекса в жидкий углеводород, где массовое соотношение по крайней мере одного пластификатора и снижающего сопротивляемость латекса находится в интервале от приблизительно 1:99 до приблизительно 10:90, где по крайней мере один пластификатор выбирают из группы, включающей
гликоли, полигликоли, простые эфиры гликолей, сложные эфиры, алифатические спирты, выбранные из группы, включающей 2-этилгексиловый спирт, изогептанол, изогексанол, изодеканол, 1-гексанол, 1-октанол и ноналол, ароматические спирты, кетоны, альдегиды, парафиновые и изопарафиновые растворители, смеси уайтспирита и керосина, ароматические растворители и их комбинации.
2. Композиция углеводорода по п. 1, где массовое соотношение, по крайней мере, одного пластификатора и снижающего сопротивляемость латекса находится в интервале от 1:99 до 30:70.
3. Композиция углеводорода по п. 1, где эффективное количество снижающей сопротивляемость композиции в углеводороде находится в интервале от 1 част./млн до 500 част./млн.
4. Композиция углеводорода по п. 1, где снижающий сопротивляемость латекс дополнительно содержит, по крайней мере, один полиэфирамин.
5. Композиция углеводорода по пп. 1, 2 или 3, где
жидкий углеводород представляет собой сырую нефть, содержание асфальтенов в которой составляет, по крайней мере, 3 мас. %, причем
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, один разбавитель, и
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, одну снижающую вязкость добавку,
где количество, по крайней мере, одного разбавителя снижено по сравнению с иной аналогичной композицией углеводорода, в которой отсутствует, по крайней мере, один пластификатор, где композиция углеводорода и иная аналогичная композиция углеводорода характеризуются в основном одинаковыми характеристиками сопротивляемости при их перекачивании в основном в одинаковых условиях.
6. Композиция углеводорода по п. 5, где количество разбавителя в композиции углеводорода составляет, по крайней мере, менее 2% по сравнению с количеством разбавителя в иной аналогичной композиции углеводорода, в которой отсутствует, по крайней мере, один пластификатор, причем количество разбавителя, присутствующего в иной аналогичной композиции углеводорода, находится в интервале от 5 мас. % до 30 мас. %.
7. Композиция углеводорода по пп. 1, 2 или 3, где
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, один разбавитель,
выбранный из группы, включающей бензин, природный бензин, тяжелый бензин, конденсат и их комбинации, и
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, одну снижающую вязкость добавку, выбранную из группы, включающей фенол-формальдегидные смолы, фенол-формальдегидные смолы, замещенные алкильными группами, включая группы от бутила до додецила, фенол-формальдегидные смолы, оксиалкилированные алкиленоксидом, выбранным из группы, включающей этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, глицидиловые эфиры и дигилицидиловые эфиры и их комбинации, при этом молярное соотношение алкиленоксида и фенола находится в интервале от 1 до 20, продукты реакции Манниха, основания, выбранные из группы, включающей имидазолины, полиамины, тетраэтилпентамин, сверхоснования магния и их комбинации, и по крайней мере одна снижающая вязкость добавка присутствует в количестве от 1 част./млн до 10000 част./млн.
8. Композиция углеводорода по п. 7, где количество, по крайней мере, одного пластификатора в снижающем сопротивляемость латексе находится в интервале от 5 мас.% до 20 мас.% в расчете на общую массу снижающего сопротивляемость латекса.
9. Композиция углеводорода по п. 7, где массовое соотношение снижающей сопротивляемость композиции и снижающей вязкость добавки находится в интервале от 50:50 до 99,999:0,001.
10. Композиция углеводорода по пп. 1, 2 или 3, где снижающий сопротивляемость латекс включает воду и по крайней мере одну придающую холодостойкость добавку, выбранную из группы, включающей этиленгликоль, пропиленгликоль и их смеси.
11. Способ получения композиции углеводорода, включающий добавление в жидкий углеводород эффективного количества снижающей
сопротивляемость композиции, предназначенной для снижения сопротивляемости жидкого углеводорода, где
жидкий углеводород выбран из группы, включающей сырую нефть, тяжелую нефть, бензин, дизельное топливо, тяжелое нефтяное топливо, тяжелый бензин, асфальт и их смеси, и
снижающая сопротивляемость композиция включает:
снижающий сопротивляемость латекс, содержащий частицы, включающие полимер, содержащий, по крайней мере, один мономер, выбранный из группы, включающей акрилаты, метакрилаты, 2-этилгексилметакрилат, изобутилметакрилат, бутилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, изобутилакрилат, бутилакрилат, сложные эфиры С1-С6 спиртов и акриловой кислоты или метакриловой кислоты, стирол, акриловую кислоту и их комбинации; и по крайней мере один пластификатор в количестве, эффективном для улучшения перекачиваемости снижающего сопротивляемость латекса в жидкую композицию углеводорода, содержащую снижающую сопротивляемость композицию, где массовое соотношение по крайней мере одного пластификатора и снижающего сопротивляемость латекса находится в интервале от приблизительно 1:99 до приблизительно 10:90, где по крайней мере один пластификатор выбирают из группы, включающей
гликоли, полигликоли, простые эфиры гликолей, сложные эфиры, алифатические спирты, выбранные из группы, включающей 2-этилгексиловый спирт, изогептанол, изогексанол, изодеканол, 1-гексанол, 1-октанол и ноналол, ароматические спирты, кетоны, альдегиды, парафиновые и изопарафиновые растворители, смеси уайтспирта и керосина, ароматические растворители, и их комбинации.
12. Способ по п. 11, где массовое соотношение, по крайней мере, одного пластификатора и снижающего сопротивляемость латекса находится в интервале от 1:99 до 30:70.
13. Способ по п. 11, где эффективное количество снижающего сопротивляемость латекса в жидком углеводороде находится в интервале от 1 част./млн до 500 част./млн.
14. Способ по пп. 11, 12 или 13, где способ дополнительно включает:
Разбавление, по крайней мере, одного мономера, по крайней мере, одним пластификатором, где, по крайней мере, один пластификатор представляет собой растворитель для обоих, по крайней мере, одного мономера и образовавшегося из мономера полимера, и
полимеризацию, по крайней мере, одного мономера в присутствии по крайней мере одного пластификатора, где по крайней мере один мономер выбран из группы, включающей акрилаты, метакрилаты, 2-этилгексилметакрилат, изобутилметакрилат, бутилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, изобутилакрилат, бутилакрилат, сложные эфиры С1-С6 спиртов и акриловой кислоты или метакриловой кислоты, стирол, акриловую кислоту и их комбинации.
15. Способ по п. 14, где по крайней мере один пластификатор выбирают из группы, включающей керосин, толуол, ксилол, С6-С16 алканы или циклоалканы, минеральные нефтерастворители, и их комбинации.
16. Способ по пп. 11, 12 или 13, где снижающий сопротивляемость латекс дополнительно содержит, по крайней мере, один полиэфирамин.
17. Способ по пп. 11, 12 или 13, где жидкий углеводород представляет собой сырую нефть, содержание асфальтенов в которой составляет, по крайней мере, 3 мас.%, причем
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, один разбавитель, и
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, одну снижающую вязкость добавку,
где количество, по крайней мере, одного разбавителя снижено по сравнению с иной аналогичной композицией углеводорода, в которой отсутствует пластификатор, где композиция углеводорода и иная аналогичная композиция углеводорода характеризуются в основном одинаковыми характеристиками сопротивляемости при их перекачивании в основном в одинаковых условиях.
18. Способ по пп. 11, 12 или 13, где
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, один разбавитель, выбранный из группы, включающей бензин, природный бензин, тяжелый бензин, конденсат и их комбинации, и
композиция углеводорода дополнительно включает, по крайней мере, одну снижающую вязкость добавку, выбранную из группы, включающей фенол-формальдегидные смолы, фенол-формальдегидные смолы, замещенные алкильными группами, включая группы от бутила до додецила, фенол-формальдегидные смолы, оксиалкилированные алкиленоксидом, выбранным из группы, включающей этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, стиролоксид, глицидиловые эфиры, дигилицидиловые эфиры и их комбинации, при этом молярное соотношение алкиленоксида и фенола находится в интервале от 1 до 20, продукты реакции Манниха, основания, выбранные из группы, включающей имидазолины, полиамины, тетраэтилпентамин, сверхоснования магния и их комбинации, и по крайней мере одна снижающая вязкость добавка присутствует в количестве от 1 част./млн до 10000 част./млн.
19. Способ по п. 18, где количество разбавителя в композиции углеводорода составляет, по крайней мере, менее 2% по сравнению с количеством разбавителя в иной аналогичной композиции углеводорода, в которой отсутствует, по крайней мере, один пластификатор, где количество разбавителя, присутствующего в иной аналогичной композиции углеводорода, находится в интервале от 5 мас.% до 30 мас.%.
20. Способ по п. 18, где количество, по крайней мере, одного пластификатора в снижающем сопротивляемость латексе находится в интервале от 5 мас.% до 20 мас.% в расчете на общую массу снижающего сопротивляемость латекса.
21. Способ по п. 18, где массовое соотношение снижающего сопротивляемость латекса и снижающей вязкость добавки находится в интервале от 50:50 до 99,999:0,001.
22. Способ по пп. 11, 12 или 13, где снижающий сопротивляемость латекс включает воду и, по крайней мере, одну придающую холодостойкость добавку, выбранную из группы, включающей этиленгликоль, пропиленгликоль и их смеси.
23. Снижающая сопротивляемость композиция, предназначенная для снижения сопротивляемости жидкого углеводорода, при этом снижающая сопротивляемость композиция включает:
снижающие сопротивляемость латексные частицы; и, по крайней мере, один пластификатор для улучшения перекачиваемости снижающих сопротивляемость латексных частиц в жидкий углеводород, где массовое соотношение, по крайней мере, одного пластификатора и снижающих сопротивляемость латексных частиц находится в интервале от приблизительно 1:99 до приблизительно 10:90, где, по крайней мере, один пластификатор выбирают из группы, включающей
гликоли, полигликоли, простые эфиры гликолей, сложные эфиры, алифатические спирты, выбранные из группы, включающей 2-этилгексиловый спирт, изогептанол, изогексанол, изодеканол, 1-гексанол, 1-октанол и ноналол, ароматические спирты, кетоны, альдегиды, парафиновые и изопарафиновые растворители, смеси уайтспирита и керосина, ароматические растворители, и их комбинации.
