CN110088143A - 获得降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力的试剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机和聚合物化学品,即涉及石油和石油产品的管道输送。一种制备用于降低管道中液态烃流的流体力学阻力的化学品的方法包括C6‑C14α‑烯烃在催化剂和催化剂活化剂上的聚合。其中,在单体介质中加入0.1至5w/w的C8‑C32组合物的饱和脂环烃和C6‑C18组合物的饱和脂族烃以实现96.0至99.5w/w的单体转化率、使用微球三氯化钛作为催化剂以及重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物作为催化剂活化剂来实施所述C6‑C14α‑烯烃聚合。然后生产出具有所设定的组分比例的分子量大于107原子质量单位且窄分子量分布不大于1.5的聚合物。然后研磨聚合物,制备出商品形式的降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力的化学品。该技术结果是生产出了降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力并因此增加了管道的容量且降低了运输成本的化学品。
Description
技术领域
本发明涉及无机和聚合物化学品,即涉及石油和石油产品的管道输送。
背景技术
根据周知的现有技术,聚合物材料在添加到管输原油或液态烃(例如石油或柴油)的湍流中后,会在管道的内表面上形成临时的高粘性近壁层,这可以减少给定管道区域中的扰流,从而增加管道的容量并降低运输的能量成本。由于极少量(10-50mln-1)的超高分子量聚α-烯烃就能够在液态烃中显示这些特性,超高分子量聚α-烯烃在工业中是最有效且最常使用的。聚合物以不溶解所述聚合物的溶剂(作为分散介质)中的分散粒度在50-500μm范围内的高浓度(20-50%w/w)悬浮液的形式输送到输送管线,这样就可以大大降低输送到管道的溶液的粘度,从而节省其中的高含量的聚合物。
该聚合物化学品之所以能有效地降低湍流的流体力学阻力,得益于由于超高分子量聚α-烯烃在泵送液体中逐渐溶解而形成的分子结构的特性。聚合物溶解形成聚合物分子和液态烃的缔合物。后者由于其高粘度和高密度而在液体中沿着管道的内壁移动,因此显示出目标抗湍流效应。在分子水平上控制聚α-烯烃-溶剂缔合物的形成和降解速率使得可以针对管道的特定条件和特征选择最有效的化学品,例如输送的液态烃。为实现这一目标,最广泛采用的方法是按照提出的聚合方法的不同条件来合成具有最大分子量的聚α-烯烃,改变初始单体的链长(US 4,527,581 A,07.09.1985),以一定的聚合条件(US 6,160,036B2,12.12.2000;US 6649670 B2,18.11.2003;RU 2443720 C2,27.02.2012)、催化剂和助催化剂的类型和定量比(US 4,415,714 a,15.11.1983,US 4845178 a,04.07.1989),然后选择在特定分散介质(非溶剂)(US 6,894,088 B2,17.05.2005;RU 2579583 C1和RU2579588C1,10.04.2016g)中聚合物分散的方法和条件(US 6765053 B2,2004年7月20日;US6160036 B2,12.12.2000;RU 2463320 C1,10.10.2012;RU 2481357 C1,10.05.2013g),使用减少粘附粉末和/或均质化添加剂(US 5,539,044 a,23.07.1996;EP 2757142 A1,23.07.2014g;US 2002/0173569 A1,11.12.2002),生产出具有不同尺寸和形态的聚合物颗粒(US 2006/0276566 A1,07.12.2006;US 2006/0293196 A1,2006年12月28日;US 2007/0021531 A1,2007年1月25日)。
因此,生产有效的聚α-烯烃聚合物更成问题,其可以加工成降低湍流粘度添加剂的商品形式,从而降低最终化学品的成本。该问题可以通过新创一种以粗单体原料的高转化率来制备具有所需性能的聚合物的有效方法来解决。然而,所得聚合物应具有高且最佳的分子量,即超过107原子质量单位,具有特定的空间结构、在管道中适当温度下输送液体中的溶解速率足够高、易于加工成商品形式,其为具有50-500μm粒度的悬浮液,在从-50℃到+50℃的不同气候带的宽温度范围内稳定。我们认为最优选的方法是提出的α-烯烃嵌段聚合的方法,其中,使用三氯化钛作为催化剂,在反应介质中加入高级环烷烃形式的空间结构改性剂,其在聚合后期阶段可以形成与聚合物分子的伪机械连接,以这种方式生产的聚合物由此具备特定的属性。众所周知,如果在嵌段聚合过程中的α-烯烃的阳离子聚合后期的转化率超过20-25%w/w,则与初始反应阶段相比,形成的聚合物级分的分子量较小(参见美国专利4,415,714,11/15/1983、US 4433123,02/21/1984、US 5449732,09/12/1995)。
所提出的较高碳环化合物形式的新组分使得可以在α-烯烃的阳离子聚合的后期形成分子间缔合物,从而增加聚合物级分的含量,确保发生目标抗湍流效应。
美国专利号7,015,290 B2,21/03/2006公开了已知的一种生产降低液态烃流的流体力学阻力的聚合物的方法。在实施该方法的情况下,通过在可拆卸的非均相反应器中用齐格勒-纳塔催化剂以单体重量聚合产生聚合物,该反应器具有扩大的表面积以除去释放的热量。该方法包括α-烯烃(即:己烯-1、辛烯-1、癸烯-1、十二碳烯-1、十四碳烯-1、十六碳烯-1或它们的混合物)的聚合,如果除热表面积是总反应物料的至少75%,将三烷基铝或二烷基氯化铝(即三乙基铝、三异丁基铝、二异丁基氯化铝)或它们的混合物用作助催化剂化合物。该方法的显著缺点在于:需要在高聚合速率下使用大量催化剂进行加工;使用的可拆卸反应器具有复杂结构,需要小心准备,且收集和添加单体难度大;与本发明的方法相比,单体的转化率低。
已知一种降低液态烃流的流体力学阻力的聚合物的生产方法。在实施该方法的情况下,在夹套反应器中用齐格勒-纳塔催化剂通过溶液聚合制备聚α-烯烃(参见专利US4289679 A,15.09.1981)。
该方法具有以下缺点:所生产的溶液中的聚合物浓度低,从溶液中分离聚合物时较为耗能,会产生大量废物。
已知一种生产超高分子量聚α-烯烃的方法,其包括,以有机化合物作为催化剂且以基于3-tia-1,5-二氮杂二环[3.2.1]辛烷-二甲基氯化铝的络合物作为助催化剂,在四氯化钛铝的回收产物上聚合C6-C30α-烯烃。该α-烯烃化学品的摩尔比是,催化剂0.002-0.004,助催化剂0.02-0.04。聚合反应在-20℃至+20℃的温度范围内保持8-12小时(参见专利RU 2487138 C1,10.07.2013)。
该方法的缺点是,需要使用加量的有机铝,这导致所生产的聚合物在液态烃中的溶解度显著降低,特别是在低温下。C6(70%)/С30(30%)单体原料中的C30高级α-烯烃是固体,并且在规定值的聚合温度(-20℃)下实际上不参与聚合。根据该方法生产的聚合物不能加工成聚合物浓度高于25w/w的稀悬浮液。
已知一种生产聚合物的方法,包括制备可溶于液态烃的细碎聚合物。在齐格勒-纳塔催化剂的作用下,通过高级α-烯烃的(共)聚合来合成聚合物。嵌段聚合的产物用作高级α-烯烃的(共)聚合物。通过聚合物在液体中的热再沉淀来制备稀聚合物分散体,所述分散体在环境温度下是聚合物的非溶剂,但可以在升高的温度下溶解聚合物(参见RU 2481357C1,2013年5月10日)。
这种聚合物生产方法的缺点是其商品形式产出少、耗能大,在高温下转变成溶液时会失去聚合物空间结构,因此为了保持适当的有效性必然会增加产生的添加剂的剂量。
已知一种生产超高分子量聚α-烯烃的方法,该方法包括在聚合物袋中用齐格勒-纳塔催化剂以及氯化三烷基铝和氯化二烷基铝的助催化剂来聚合单体C6-C16的整体来生产降低液态烃流的流体力学阻力的聚合物(参见专利号US 6,576,732 B1,10.06.2003)。
该方法具有以下缺点:使用大量催化剂和助催化剂,分子量分布宽,单体转化率一般,存在具有较低的1-5×106原子质量单位的分子量的聚合物级分,其导致在大量的减少粘附粉末和作为分散介质的加量高极性非溶剂(水和甲醇)的存在下,优选使用低温研磨。
实质上最相似且实现了所述技术结果的方法,是用于降低管道中的液态烃流的流体力学阻力的化学品的生产方法,包括在催化剂和催化剂活化剂上聚合C6-C14α-烯烃,在单体介质中加入C6-C18组合物的饱和脂族烃以实现96.0-99.5w/w的单体转化率、使用微球三氯化钛作为催化剂以及重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物作为催化剂活化剂来实施C6-C14α-烯烃的聚合,从而生产出分子量大于107原子质量单位且窄分子量分布不大于1.5的聚合物,然后研磨聚合物,制备出一种商品形式的化学品,用于降低管道中液态烃流的流体力学阻力(参见RU 2599245 C1,10.10.2016)。
本发明的方法与上述原型之间的显著差异在于C8-C32组合物的饱和环烃的使用,其在具有低反应速率的聚合后期促进分子间缔合物的形成,因此提高了加入到输送的液态烃中的较低剂量的聚合物的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产用于降低管道中液态烃流的流体力学阻力的化学品的方法,其初始单体原料的转化率高,聚合物级分含量高,所得化学品具有所需的性能且在最终产品中显示出目标抗湍流效应。
上述目的是通过一种生产用于降低管道中液态烃流的流体力学阻力的化学品的方法实现的,该方法包括C6-C14α-烯烃在催化剂和催化剂活化剂上的聚合,其中,在单体介质中加入0.1-5w/w的C8-C32组合物的饱和脂环烃和C6-C18组合物的饱和脂族烃以实现96.0-99.5w/w的单体转化率、使用微球三氯化钛作为催化剂以及重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物作为催化剂活化剂来进行所述C6-C14α-烯烃聚合,从而生产出分子量大于107原子质量单位且窄分子量分布不大于1.5的聚合物,所述聚合物各组分的比例(w/w)如下:
然后研磨所述聚合物,制备出商品形式的用于降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力的化学品。
在一个具体实施方案中,所述C6-C14α-烯烃聚合在-10℃至+20℃的温度下进行15至30天。
在另一具体实施方案中,所述C6-C14α-烯烃聚合在层厚度不大于250mm的单体介质中进行。
在又一个实施方案中,所述C6-C14α-烯烃聚合在具有聚乙烯衬里的密封容器中进行。
优选的是,在不超过5%w/w的减少粘附粉末的存在下,在不溶解所述聚合物的溶剂中用机械切割装置将所述聚合物研磨成0.1至1.5mm的颗粒,并且在不超过10%w/w的减少粘附粉末的存在下用低温研磨机将所述聚合物研磨成0.05至1.0mm的颗粒,并进一步与不溶解所述聚合物的溶剂混合。
在所述发明的具体实施方案中实现的技术结果,是一种降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力并且因此增加了管道容量并降低了液态烃的运输成本的化学品。
具体实施方式
该部分描述了本发明的最优选实施方案,然而,该实施方案不排除在本申请的材料中明确定义并且对于专业人员而言清楚的其它可能的实施方案。
用于降低管道中的液态烃湍流的流体力学阻力的化学品的制备方法以下列最优选的方式实施。
C6-C14α-烯烃的聚合在齐格勒-纳塔催化剂的作用下在单体介质中进行,使用微球三氯化钛作为齐格勒-纳塔催化剂以及重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物作为催化剂活化剂,加入促进反应后期残留单体的迁移的饱和脂肪烃和促进罐中特定空间结构的形成的饱和脂环烃,其中保持温度范围为-10℃至+20℃,防止空气进入15至30天,反应混合物的层厚度不超过250mm。
该方法包括生产分子量为1*107-2*107原子质量单位、分子量分布小于1.5、转化率高于96%w/w的超高分子聚α-烯烃的聚合物,其可以减少在降低湍流粘度添加剂非溶剂中的浓度高于25%w/w的聚合物分散体的生产过程中用于研磨的能量消耗,以保护聚合物在机械或低温研磨过程中免受机械破坏,以降低分散体的聚合物含量并保持其高效率,大大降低了基于所生产的超高分子量聚α-烯烃聚合物的化学品以及基于该聚合物的用于降低管输原油和石油产品的流体力学阻力的化学品的价格成本。
根据所述方法,可在任何设计用于混合液体进料流的能够以6×104kJ/(吨-小时)的速率移除热量并从空气中分离反应物料的装置中,例如在带有混合器、流动反应器且配备有纯度不低于99.9%w/w的氮气吹扫系统的夹套反应器中,进行聚合。在带有混合器的夹套反应器中或在流动反应器中循环进行该方法的情况下,从所有组分混合开始进行聚合至少1小时后,将反应物料转移到罐中以完成聚合反应,在控制温度不超过+20℃的条件下,并且防止空气进入至少15天。用合适的机械或低温研磨设备将以这种方式生产的聚合物块研磨成所需的尺寸。
使用C6-C14α-烯烃,优选己-1-烯、辛-1-烯、癸-1-烯、十二碳-1-烯、十四碳-1-烯及其混合物,最优选己-1-烯、癸-1-烯、十二碳-1-烯及其含有至少70%w/w的碱性α-烯烃的混合物,作为单体。
由四氯化钛和三乙基铝制备的微球形三氯化钛用作催化剂,例如,由托木斯克市(俄罗斯联邦)的OOO Tomskneftekhim的Polipropilen工厂、W.R.Grace(美国)生产的催化剂或类似的市售催化剂。
重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物用作催化剂活化剂。这些化学品可商购获得,例如,AkzoNobel N.V.(荷兰)或OAO Redkinsky试验工厂(俄罗斯联邦)等生产的。
C8-C32组合物的饱和脂环烃可以是环烷烃或例如在复分解环化和/或分子缩合的反应中通过相关环烯烃的环化产生并通过蒸馏高度纯化(不小于99.9%w/w的总环烷烃)的环烷烃的混合物,例如:环辛烷、环辛基辛烷、环十四烷、环十六烷、环十八烷、环十六烷基环十六烷等。
通过蒸馏油制备并纯化至99.9%w/w的分子量为86原子质量单位至254原子质量单位的烷烃或烷烃混合物用作C6-C18组合物的饱和脂族烃。
用于最终阶段聚合的容器可以由有机铝惰性材料制成,例如,以玻璃和釉面容器、密闭金属容器或盒子、聚合物容器、多层聚合物袋的形式。最优选使用具有聚乙烯衬里的密闭金属容器。聚乙烯衬里应由多层、最优选五层聚乙烯膜制成,其中至少一层作为氧气阻挡层。由聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、金属聚乙烯制成的膜可用作阻挡层。
一元醇和多元醇、它们的醚和水的混合物用作不溶解聚合物的溶剂。以使得其密度与通过聚合产生的超高分子量聚α-烯烃的密度相同的方式选择组分的混合物。
使用硬脂酸钙、二硬脂酰乙二胺、月桂醇、水、植物油作为减少粘附粉末。
Pallmann Maschinenfabrik GmbH&Co.KG(德国)、OOO Sibprommash(俄罗斯联邦新西伯利亚)生产的用于研磨橡胶块的设备或类似设备可用于机械研磨,Kinematica AG(瑞士)、IKA-WERKE GmbH&Co.KG(德国)生产的均化器、Krauss Maffei Berstorff AG(德国)生产的挤出机或类似设备可用于精细研磨。
Hosokawa Alpine AG(德国)、Cimma Inc.(意大利),Pallmann MaschinenfabrikGmbH&Co.KG(德国)生产的设备或类似设备可用于低温研磨。
通过以下实施例解释制备用于降低管道中液态烃流的流体力学阻力的化学品的方法。
实施例1(类似于RU 2599245)
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有90%w/w的量的己烷-1、5%w/w的量的十四碳烯-1、4.91%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的十二烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0338%w/w)、重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式输送0.013%w/w的量的三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.95:0.05w/w的异丙醇、乙二醇和硬脂酰胺的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例2
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有75%w/w的量的己烷-1、10%w/w的量的癸烯-1、11.91%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的十氢化萘、3.00%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环十八烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物在氮气流中冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0338%w/w)的重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.013%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.95:0.05w/w的异丙醇、乙二醇和硬脂酸钙的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例3
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有84%w/w的量的己烷-1、5%w/w的量的十四碳烯-1、5.91%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的十二烷、5.00%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环辛烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0338%w/w)的重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.013%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.45:0.05w/w的异丙醇、乙二醇和乙烯硬脂酰胺的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例4
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有80%w/w的量的己烷-1、5%w/w的量的癸烯-1、14.81%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的十氢化萘、0.1%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环十八酰基环十八烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(分别为0.07%w/w和0.007%w/w)的重量比为10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.013%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.95:0.05w/w的异丙醇、乙二醇和硬脂酸钙的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例5
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有80%w/w的量的己烷-1、5%w/w的量的癸烯-1、12.91%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的癸烷、2.00%w/w的量的纯度不低于99.7%w/w的环十六烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(至此0.007%w/w和0.07%w/w)的重量比为1:10的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.013%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.95:0.05w/w的异丙醇、乙二醇和硬脂酸钙的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例6
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有80%w/w的量的辛烯-1、15%w/w的量的己烯-1、2.91%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的癸烷、2.00%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环十四烷基环十六烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0385%w/w)的重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.013%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:0.95:1:0.05w/w的正丁醇、乙二醇、水和二硬脂酰乙二胺的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例7
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有70%w/w的量的己烯-1、5%w/w的量的十二碳烯-1、19.908%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的十六烷、5.00%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环辛烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0385%w/w)的重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.015%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为9.0:0.97:0.03w/w的正丁醇、乙二醇和硬脂酸钙的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
实施例8
带有混合器、热电偶、压力计、输送99.9%w/w的氮气的夹套反应器填充有90%w/w的量的十二碳烯-1、5%w/w的量的癸烯-1、2.92%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的癸烷、2.00%w/w的量的纯度不低于99.8%w/w的环十六烷。通过与混合器混合并将冷却剂输送到反应器的夹套中,将反应器中的混合物冷却至+10±2℃。然后将催化剂活化剂以量为0.077%w/w(各为0.0385%w/w)的重量比为1:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物的形式和催化剂输送到反应器中,即以庚烷中浓度为40%w/w的悬浮液的形式以0.003%w/w的量输送三氯化钛。将反应器的内容物混合,保持温度在+8℃至+12℃的范围内1小时。然后,将反应物料在氮气流中排放到带有聚乙烯衬里以使物料层的高度不超过250mm的气密容器或类似尺寸的聚合物容器中,紧密封闭并保持在15±5℃的温度下至少15天而没有空气进入。随后将生产的聚合物块用级联的刀磨机研磨成50±40mm、3±2mm和0.8±0.7mm的颗粒。最终研磨在由比例为8:1.97:0.03w/w的异丙醇、乙二醇和硬脂酸钙的混合物组成的溶剂介质中进行,产生用于降低管道中的油和石油产品流的流体力学阻力的化学物质,即聚合物含量为30±20%的稳定的细分散体。
通过实验室湍流流量计评估制成品的效率(见表)。根据下式计算在化学品存在下毛细管中的油溶剂运动的流体力学阻力(DR)的降低:
其中
λ是液体阻力系数;
T是330сm3的油溶剂通过毛细管流动的时间;
o和p是分别与纯溶剂和化学溶液有关的指数。
如果DR值不低于30%,则认为该产品通过了测试,化学品在溶剂中的浓度为2.5mln-1。
表
从上面可以看出,并且从给定的实施例和表中可以看出,应该推断出所述发明的方法与类似方法(包括最相似的方法)相比,能够生产出可以在可能的最大程度上降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力从而增加管道的容量且降低液态烃运输的能量成本的化学品。
Claims (6)
1.一种获得降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力的试剂的方法,其特征在于其包括C6-C14α-烯烃在催化剂和催化剂活化剂上的聚合,其中,在单体介质中加入0.1至5w/w的C8-C32组合物的饱和脂环烃和C6-C18组合物的饱和脂族烃以实现96.0至99.5w/w的单体转化率、使用微球三氯化钛作为催化剂以及重量比为1:10至10:1的二乙基氯化铝和三异丁基铝的混合物作为催化剂活化剂来实施所述C6-C14α-烯烃聚合,从而生产出分子量大于107原子质量单位且窄分子量分布不大于1.5的聚合物,所述聚合物各组分的比例(w/w)如下:
然后研磨所述聚合物,制备出商品形式的用于降低管道中液态烃湍流的流体力学阻力的所述试剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述C6-C14α-烯烃聚合在-10℃至+20℃的温度下进行15至30天。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述C6-C14α-烯烃聚合在层厚度不大于250mm的所述单体介质中进行。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述C6-C14α-烯烃聚合在带有聚乙烯衬里的密闭容器中进行。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不超过10%w/w的减少粘附粉末的存在下,在不溶解所述聚合物的溶剂中用机械切割装置将所述聚合物研磨成0.1至1.5mm的颗粒。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不超过15%w/w的减少粘附粉末的存在下,用低温研磨机将所述聚合物研磨成0.05至1.0mm的颗粒,然后将所述聚合物与不溶解所述聚合物的溶剂混合。
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