[发明专利]用于最佳管道减阻的聚合物浆料类型的组合

说明书

技术领域

本发明涉及制备可用于在流动的烃中减小摩擦的聚合物减阻剂的方法，并且最特别地涉及制备在相对延长的时间内有效的聚合物减阻剂的方法。

发明背景

使用聚(α-烯烃)或其共聚物减小烃流过导管的阻力和因此这种流体烃运输的能量要求是公知的。在过去这些减阻剂或DRA采用各种形式，包括磨碎的聚合物的浆料或分散液以在液体介质中形成自由流动并且可泵送的混合物。简单地将聚(α-烯烃)(PAO)研磨所通常经历的问题是在经历一段时间之后颗粒将“冷流(cold flow)”或者粘结在一起，由此使得不可能将采取以下形式的PAO放置在待减小阻力的烃液体中：具有合适的表面积，和因此合适的粒度，其将溶解或另外以有效方式与烃混合。另外，用于尺寸减小的常规研磨工艺可能使聚合物降解，由此降低了聚合物的减阻效率。

在研磨工艺期间防止冷流的一种常用的解决方法是用防结块剂涂覆研磨的聚合物颗粒。在用防结块剂涂覆之前或同时，还采用聚合物的低温研磨以制得颗粒。一些粉末状或颗粒状DRA浆料需要特殊设备用于制备、储存以及注入导管中以确保DRA完全溶于烃物流中。提供具有合适稳定性的分散液以使得其保持可泵送的形式的配制科学使所述特殊设备成为必需。

在过去还尝试了凝胶或溶液DRA(那些聚合物基本上处于含有烃溶剂的粘性溶液中)。然而，这些减阻凝胶也需要专门的注射设备以及加压的输送系统。凝胶或溶液DRA是稳定的，并且具有限定的必须由机械设备加以满足以泵送它们的一组条件，包括但不一定限于粘度、蒸汽压、由于剪切的不希望的降解等。由于这些DRA的高溶液粘度，凝胶或溶液DRA还限于聚合物的约10％活度作为载体流体中的最大浓度。因此，一些DRA产品的运输成本是显著的，因为被运输和处理的体积的多至约90％是惰性材料。

美国专利No.2,879,173描述了一种制备自由流动的聚氯丁二烯粒料的方法，其包括：将聚氯丁二烯的含水分散液的液滴悬浮于挥发性、水不可混溶的有机液体中，其中该聚合物在低于-20℃直到液滴完全冷冻并且聚氯丁二烯凝聚的温度下不可溶，从悬浮用液体中分离冷冻的粒料，用它们干重的5-20％的在常压条件下不与聚氯丁二烯反应的粉末将它们涂覆同时仍然冷冻，并且通过将粒料加热，经由蒸发将水和任何粘性有机液体除去。

通过使用小比例的氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和大比例的氯化石蜡的混合物，用粉末状石灰石或滑石粉末涂覆通常粘性的热塑性粘合剂材料的粒料的方法描述于美国专利No.3,351,601中。

美国专利No.3,528,841描述了使用超细的聚烯烃粉末作为隔离剂以减小聚合物粒料，特别是乙酸乙烯酯聚合物和乙酸乙烯酯共聚物的粘性。

类似地，加拿大专利675,522涉及一种将弹性体材料细碎以制备小颗粒的方法，其包括：将大块弹性体材料送入细碎设备中、将粉末状树脂质聚烯烃进料到该设备中、在粉末状聚烯烃的存在下将弹性体材料细碎并且回收基本上自由流动的细碎的弹性体材料。

在美国专利No.3,884,252中论述了通过将聚合物碎屑浸入非溶剂例如水中和/或将粉末例如碳酸钙和2，6-二叔丁基对甲酚、4，4′-亚甲基-双(2，6-二叔丁基苯酚)或者其它抗氧化剂撒在所述碎屑上而减少聚合物碎屑的氧化降解和冷流的方法。该专利还提及了通过提供连续的溶解聚合物源而减小在烃流体的管道运输中的流体流动摩擦损耗的方法。

美国专利No.4,016,894披露了通过细碎的吸湿性减阻粉末例如聚(环氧乙烷)和胶体尺寸的憎水性粉末例如有机硅改性的胶态硅石以及惰性填料例如硫酸钠的粉末组合物减小湍流的含水物流中的阻力。将该粉末组合物注入湍流物流中。

如果可以开发出迅速地溶于流动的烃(或其它流体)中、可以将对用于制备和引入烃中的特殊设备的需求最小化或消除的减阻剂，则将是所希望的。还将希望的是拥有一种在其制备中不需要低温研磨和/或在环境温度条件下仅仅研磨或进行其它尺寸减小的制备颗粒状减阻剂的方法。特别地，将有利的是拥有一种将在相对延长的时间内有效，而不会在较短时间之后损失其有效性的减阻组合物。

发明概述