DK165262B - Fremgangsmaade til forbedring af effektiviteten af en stroemningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet for vaesker, der stroemmer gennem roer - Google Patents
Fremgangsmaade til forbedring af effektiviteten af en stroemningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet for vaesker, der stroemmer gennem roer Download PDFInfo
- Publication number
- DK165262B DK165262B DK386988A DK386988A DK165262B DK 165262 B DK165262 B DK 165262B DK 386988 A DK386988 A DK 386988A DK 386988 A DK386988 A DK 386988A DK 165262 B DK165262 B DK 165262B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- polymer
- flow resistance
- resistance reducing
- reducing
- process according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/16—Hydrocarbons
- C10L1/1625—Hydrocarbons macromolecular compounds
- C10L1/1633—Hydrocarbons macromolecular compounds homo- or copolymers obtained by reactions only involving carbon-to carbon unsaturated bonds
- C10L1/1641—Hydrocarbons macromolecular compounds homo- or copolymers obtained by reactions only involving carbon-to carbon unsaturated bonds from compounds containing aliphatic monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
- C08J2300/10—Polymers characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
i
DK 165262 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til forbedring af effektiviteten af en strømningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet for væsker, der strømmer gennem rør.
Den foreliggende opfindelse er beslægtet med DK patentansøgning nr.
5 3865/88 og DK patentansøgning nr. 3866/88 med hensyn til formål.
Opfindelsen repræsenterer en forbedring i forhold til de beslægtede ansøgninger. Ved hjælp af opfindelsen undgås mange af problemerne ifølge de tidligere ansøgninger, og der tilvejebringes endnu bedre ydelse af polymerkoncentraterne med hensyn til reduktion af strømningsmodstanden.
10 Det er kendt at reducere strømningsmodstanden for carbonhydrid-fluider, der strømmer gennem rør. Et eksempel herpå beskrives i US patentskrift nr. 3.629.676, der omhandler en fremgangsmåde, ved hjælp af hvilken den procentuelle strømningsmodstandsreduktion kan måles. Skriftet beskriver indføring af de strømningsmodstandsreducerende additiver 15 som en polymer væske. Anden på området repræsentativ, men ikke udtømmende kendt teknik omfatter US patentskrift nr. 3.736.288, ifølge hvilket forskellige strømningsmodstandsreducerende blandinger tilsættes til opnåelse af et forskudt eller reguleret opløsningsmønster ved anvendelse af varierende molekylvægtsfraktioner og/eller partikelstørrelser. Disse 20 materialer tilsættes som polymere faste stoffer. Skriftet omtaler ligeledes disse opløsningers pumpbarhed, hældbarhed og modstandsdygtighed over for lagdannelse og lignende. US patentskrift nr. 3.601.079 beskriver et vandopløseligt polymert materiale, der blandes med vand i et blandekammer forud for injektion i en rørledning. US patentskrift nr.
25 3.884.252 beskriver en fremgangsmåde til reduktion af den oxidative nedbrydning og koldstrømning af en smuldret polymer ved neddypning af den smuldrede polymer i et ikke-opløsningsmiddel og efterfølgende forstøvning, før den smuldrede polymer eller opslæmningen af smuldret polymer og vand injiceres i et carbonhydridfluidum, og den smuldrede polymer 30 gradvis og kontinuerligt får lov til at blive opløst på sin vej gennem rørledningen. Injektion af friktionsreducerende polymerer er også beskrevet i US patentskrift nr. 4.263.926. Et strømningsmodstandsreducerende dispergerings- og afmålingssystem er beskrevet i US patentskrift nr. 3.900.034.
35 Kendt teknik forefindes også vedrørende en fremgangsmåde til opløs ning af polymerer i opløsningsmiddel. Denne kendte teknik omtaler ikke specifikt transport af fluider i rørledninger. Dette fagområde repræsen-
DK 165262B
2 * der til opløsning af en givet mængde polymer i en givet mængde opløsningsmiddel under anvendelse af recirkulerings- eller opløsningsindretninger. Imidlertid kræver disse metoder til opløsning af polymer ekstra apparatur, og injektion af strømningsmodstandsreducerende midler direkte 5 i en rørledning ville i allerhøjeste grad være at foretrække.
Den foreliggende opfindelse har derfor til formål at tilvejebringe en forbedret fremgangsmåde til indføring af strømningsmodstandsreducerende midler i rør, som indeholder strømmende væsker, til forøgelse af disse additivers effektivitet med hensyn til reduktion af strømnings-10 modstanden. Den foreliggende opfindelse er anvendelig både til rørledninger, som fører vandig væske, og til carbonhydridførende rørledninger, og den kan anvendes til injektion af såvel vandopløselige som carbonhy-dridopløselige strømningsmodstandsreducerende additiver. Sådanne additiver er sædvanligvis polymerer, der er opløselige i den strømmende væske.
15 Ydelsen af strømningsmodstandsreducerende additiver er i høj grad afhængig af additivernes opløsning i den strømmende væske. Tilsætning af faste materialer til en rørledning og opløsning af materialerne under transporten til rørledningen har ikke vist sig at være en effektiv måde at reducere strømningsmodstanden på, eftersom materialerne ikke er op-20 løst på det tidspunkt, hvor de er nødvendige for tilvejebringelse af strømningsmodstandsreducerende virkninger. Det har vist sig at være fordelagtigt at injicere materialerne i opløst tilstand eller i form af et højvi skøst koncentrat for at fremme reduktion af strømningsmodstanden ved opløsning af polymeren.
25 Det har imidlertid også vist sig, at ekstremt høj molekylvægt stærkt forbedrer den strømningsmodstandsreducerende virkning af den injicerede polymer. Omvendt har det også vist sig, at med øget molekylvægt er opløsningstiden ikke den eneste faktor af betydning for reduktion af strømni ngsmodstanden.
30 US patentskrift nr. 4.222.830 omtaler, at pumpeydelsen forbedres, når der ved pumpning af en viskøs kemisk væske samtidig indpumpes en dermed kompatibel lavviskkøs væske på injektionspumpens sugeside. Den lavviskøse væske virker som smøremiddel og bidrager også til opløsningen eller dispergeringen af additivet i fluidet, der strømmer gennem en rør-35 ledning.
Imidlertid har det ifølge ovennævnte DK patentansøgning nr. 3865/88 og 3866/88 vist sig, at enkle opløsningskarakteristika, som giver sig til kende ved overfladearealet, ikke er de eneste kriterier. Det er også nødvendigt, at materialerne medføres på en bestemt måde i det strømmende
DK 165262B
3 • fluidum.
Det vil derfor være til stor fordel at tilvejebringe en fremgangsmåde, hvorved strømningsmodstandsreducerende polymerer med høj molekylvægt kan indføres i fluider, som strømmer gennem rør, på en sådan måde, 5 at ydelsen af det strømningsmodstandsreducerende materiale forøges.
Det har nu vist sig, at effektiviteten af en strømningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet ved væskestrømning gennem rør kan forøges ved, at en opløsning eller et koncentrat af en strømningsmodstandsreducerende polymer injiceres gennem 10 flere åbninger med en største dimension på højst 2 mm, og den strømmende væske, der bevæger sig forbi den ekstruderede polymer, får lov til at opløse polymeren, idet injektionshastigheden afpasses således, at der i det væsentlige ikke finder nogen reagglomering sted på væskestrømningssiden eller rørsiden af åbningerne før opløsning i den strømmende væske 15 har fundet sted og således, at polymerkoncentratet danner meget små filamenter med diametre på under 2 mm og af en længde, der sædvanligvis er mindre end ca. 10 m før opløsning. Fremgangsmåden er effektiv for både carbonhydridopløsel ige polymerer i carbonhydridvæsker og vandopløselige polymerer i vandige væsker.
20 Den foreliggende opfindelse repræsenterer en forbedring i sammen ligning med andre teknikker anvendt til opløsning af sådanne polymerer, såsom strømningsmodstandsreducerende additiver til rørledninger og anti-tågedannelsesadditiver til jetbrændstof, fordi der ikke findes nogen streng med en diameter over ca. 1 - 2 mm i afstand på mere end nogle få 25 tommer fra udløbet eller rørsiden af dysen. I almindelighed er opløsningen fuldstændig efter ca. 10 m eller mindre. Konventionelle opløsningsmetoder frembringer en streng af polymerkoncentrat (eller flere strenge, hvis der anvendes flere dyser eller dyser med flere åbninger), som strækker sig i stor længde ind i det strømmende fluidum. Nogle undersø-30 gelser af strømningsmodstandsreduktionen i transparente rør har vist, at strenge af polymerkoncentrat forefindes så langt som 152,4 m neden for injektionspunktet. Disse konventionelle injektionsstrenge kan til sidst gradvis aftage til en diameter svarende til den, hvormed filamenterne ifølge opfindelsen indledningsvis blev indført. Opfindelsen adskiller 35 sig imidlertid fra kendt teknik ved, at meget små noduler af strømningsmodstandsreducerende polymeropløsning kan optages af det strømmende fluidum og hurtigt udstrækkes og opløses til en tråd af spindelvævsdimension. Alle andre kendte injektionssystemer har anvendt fremgangsmåden med oprettelse af en stabil injiceret streng med en diameter på mindst
DK 165262B
4 flere millimeter, men endnu mere vigtigt af en ekstremt stor længde, der undertiden har kunnet gå op til 1609 m eller mere. Hvis denne lange streng brister, løsriver sig eller for tidligt kommer fri fra injektionsdysen, opstår der et alvorligt opløsningsproblem, eftersom strengen 5 vikler sig op omkring sig selv og danner en klump, som hindrer opløsning. På grund af sådanne brud måtte injektionspunkterne vælges med stor omhu for at undgå rørledningsbøjninger, konvergerende strømme eller andre mekaniske faktorer, som kunne få strengen til at briste. I modsætning hertil dannes der ifølge den foreliggende opfindelse ikke stabile 10 strenge inde i systemet. Opløsning opnås over en meget kortere afstand og i løbet af meget kortere tid. Virkningen af systemets mekaniske karakteristika såsom bøjninger, T-koblingsstykker, pumper og lignende reduceres i betydelig grad. Derfor er et af de mest karakteristiske træk ved den foreliggende opfindelse den meget lille diameter, der er invol-15 veret. Dannelsen af meget fine filamenter og den fuldstændige opløsning af polymeren over en meget kort afstand er af afgørende betydning for den foreliggende opfindelse.
Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor figur 1 og 2 viser typiske ydelsesprofiler for strøm-20 ningsmodstandsreduktion i visse testkredsløbssegmenter i et testapp'arat til bestemmelse af strømningsmodstansreduktion, figur 2 viser den procentuelle reduktion af strømningsmodstanden under anvendelse af 100 dele pr. million polymer ved forskellige injektionsmetoder, 25 figur 3 viser resultaterne opnået med forskellige injektionsmetoder ved injektion af 25 dele pr. million, figur 4 viser ydelsen i et 2 tommers kredsløb under anvendelse af en forud opløst strømningsmodstandsreducerende polymer, og figur 5 og 6 viser procentdelen af polymer opløst under betingelser 30 med henholdsvis 100 dele pr. million opløsning og 26 dele pr. million opløsning i et 2 tommers kredsløb.
Figur 1 viser den i eksempel 1 frembragte eksperimentelle information. Område A er domineret af opløsning, mens område B viser en opløsningshastighed, som opvejer nedbrydningshastigheden, og område C viser 35 nedbrydning.
Figur 2 og 3 viser grafisk data fra tabel 1 i eksempel 2. Figur 2 viser sammenligningsdata for et relativt højt behandlingsniveau på 100 dele pr. million (ppm) polymer. Søjlerne mærket "Fuld opl." viser den forventede reduktion af strømningsmodstanden under betingelser med
DK 165262 B
5 fuldstændig opløsning. Søjlerne mærket "Konventionel" viser den faktiske reduktion af strømningsmodstanden, som opnås ved anvendelse af en konventionel polymerinjektionsanordning. Forskellen mellem disse to søjler står i relation til mængden af uopløst og derfor underudnyttet polymer.
5 Søjlen mærket "Opfindelse" viser den større reduktion af strømningsmodstanden, der opnås med den mere fuldstændige opløsning ifølge opløsningen. Et sæt søjler er vist for hvert af de fem sekventielle segmenter, hvorigennem det behandlede carbonhydrid passerer, når det strømmer gennem testkredsløbet. Forskellen i ydelse fra segment til segment er re-10 præsentativ for effektiviteten af polymertilsætningsmetoderne. Figuren viser, at en mere fuldstændig opløsning og en hurtigere opløsning af den injicerede polymeropløsning kan opnås ved hjælp af den foreliggende opfindelse.
Figur 3 viser samme type information som figur 2, når sammenlig-15 ningstesten udføres ved et lavere behandlingsniveau på 26 dele pr. million. Også her viser dataene, at en mere fuldstændig opløsning og en hurtigere opløsning opnås med den foreliggende opfindelse.
Figur 4 viser den korrelation og meget høje mætningseffekt, der opnås med polymeren ved højere behandlingsniveauer. Fire faktisk opnåede 20 datapunkter er vist. I figuren er disse datapunkter afsat over en ydelseskurve fremkommet ved statistisk ekstrapolation.
Figur 5 og 6 viser korrelationen mellem den i testkredsløbet iagttagne ydelse med hensyn til strømningsmodstandsreduktion og den virkelige koncentration af opløst polymer. Disse beregninger er opført i tabel 25 2. Figur 5 angår et behandlingsniveau på 100 ppm, mens figur 6 viser samme informationer ved et behandlingsniveau på 26 ppm.
Flere betingelser skal være til stede for at der kan opnås effektivitet ved anvendelse af opfindelsen. Koncentratet skal være viskoelastisk og i stand til at danne meget fine filamenter, som kan trækkes ud 30 over afstande på flere tommer. Et opløsende fluidum må enten strømme forbi overfladen af injektionsanordningen eller må omrøres, således at en materialestrøm opretholdes på tværs af dysens overflade. Opfindelsen kan derfor anvendes enten ved en kontinuerlig eller en portionsvis opløsningsproces. Det er imidlertid vigtigt, at de injicerede materialer 35 ikke reagglomerer på dysens fluidside.
Udformningen af de ifølge opfindelsen anvendte dyser er ikke af afgørende betydning, bortset fra at ingen åbning må være mere end 2 mm i største dimension, og at dysen skal være udformet på en sådan måde, at polymerkoncentratet føres ind i den strømmende væske som perler på tal-
DK 165262B
6 rige punkter på dysens udløbsside. Et eksempel på en egnet dyse anvendt til frembringelse af data ifølge opfindelsen er ganske enkelt et rør med en permanent monteret finmasket sigte, der dækker rørenden. Hastigheden, hvormed koncentratet sættes til rørledningen, må indstilles således, at 5 filamenterne trækkes ind i strømmen. Hvis der anvendes for store tilsætningshastigheder, vil koncentratet ganske enkelt reagglomere på dysens udløbsside, og den ønskede effekt opnås ikke. Hvis der ønskes højere tilsætningsniveauer, er det vigtigt, at der anvendes større dyser eller flere dyser til frembringelse af den filamentdannelse i den strømmende 10 væske, som er nødvendig for at opnå den for opfindelsen karakteristiske virkning.
Ved anvendelse af den foreliggende opfindelse til reduktion af strømningsmodstanden i carbonhydridholdige fluider er det foretrukket, men ikke af afgørende betydning, at den strømningsmodstandsreducerende 15 polymer i det væsentlige er en α-olefinpolymer med et logaritmisk viskositetstal på mindst 11 dl/g. Det logaritmiske viskositetstal er et indirekte mål for molekylvægten og kan bestemmes under anvendelse af et Can-non-Ubbelhde forskydningskraftopløsningsviskosimeter med 4 kugler, størrelse 75. Prøver tilberedes som toluenopløsninger med en koncentration 20 på 0,1 g/dl. Viskositetsværdierne bestemmes ved 25°C, og resultaterne interpoleres til 300 sek"*. Det er ligeledes foretrukket, at α-olefinpolymeren dannes ud fra en overvejende højmolekylær monomer med mindst 6 carbonatomer, således at mindst 60% af polymeren dannes ud fra monomerer med 8 carbonatomer eller mere.
25 Anvendelsen af α-olefinpolymerer foretrækkes ganske enkelt, men er ikke af afgørende betydning for den foreliggende opfindelse. Andre egnede polymerer til reduktion af strømningsmodstanden i carbonhydridvæsker omfatter bl.a. polyalkenoxider, butylenoxid og copolymerer af butylen-oxid og vicinale oxider, såsom styren/vinylpyridin-copolymerer og ti 1 -30 fældigt sulfonerede ethylen/propylen-diencopolymerer.
Effektiviteten af den foreliggende opfindelse øges med aftagende dyseåbning. Imidlertil vil reduktion af dyseåbningen også begrænse den mængde af strømningsmodstandsreducerende polymer, der kan indføres i et rør indeholdende strømmende væske. Det foretrækkes at anvende dyser med 35 åbninger, der ikke er mere end 1 mm i den største dimension. Afhængigt af de karakteristiske egenskaber af det strømmende fluidum i rørledningen og lignende kan også mindre dyseåbninger anvendes.
Når den strømmende væske er en vandig væske, kan den foreliggende opfindelse anvendes med polymerer, som er effektive med hensyn til re-
DK 165262 B
7 duktion af strømningsmodstanden i disse væsker. Repræsentative, men ikke udtømmende eksempler på sådanne polymerer er guargummier, polysacchari-der, polyacrylamider og polyethylenoxid.
Opfindelsen beskrives mere konkret i de efterfølgende eksempler, 5 hvori alle dele og procentangivelser er på vægtbasis, medmindre andet er angivet. Eksemplerne belyser opfindelsen uden at begrænse den.
Eksempel 1
Opfindelsen anskueliggjordes ved injektion af et strømningsmod-10 standsreducerende materiale ("CDR Flow Improver" - varemærke for og markedsført af Conoco Specialty Products, Inc.) i et to tommers strømningskredsløb, hvori der strømmede dieselolie nr. 2. Testbetingelserne var: 15 Dieseloliens strømningshastighed: 227 1/min.
Hastighed i kredsløbet: 1,99 m/s
Dieseloliens temperatur: 22,8’C (+ 0,6eC)
Dieseloliens viskositet: 4 cSt
Koncentration: 7,37 vægt% polymer 20 Indvendig rørdiameter: 49,25 mm.
Testkredsløbet var sammensat af fem målesegmenter, hver med en længde på 25,2 m. Injektionspunktet befandt sig 19,2 m foran det første segment. Opløsningshastigheden overvågedes ved sammenligning af resulta-25 terne med hensyn til reduktion af strømningsmodstanden i hvert enkelt segment. Systemer, som giver hurtigere opløsning, viser større reduktion af strømningsmodstanden i de første segmenter.
Injektionsdysen, der anvendtes til at anskueliggøre opfindelsen, fremstilledes ved at fæste en finmasket sigte til en 2 tommers røråb-30 ning. Åbningen bestod hovedsagelig af et enkelt T-koblingsstykke.
Under anvendelse af det strømningsmodstandsreducerende materiale fremstilledes en på forhånd dannet opløsning af strømningsmodstandsreducerende materiale i dieselolie. Den forud fremstillede opløsning anvendtes til at vise polymerens effektivitet under betingelser med fuld op-35 løsning. Konventionelle injektionsmetoder med anvendelse af en standar-dyse med flere åbninger, hvori der i hver åbning frembragtes en streng, der oprindelig var ca. 3,175 mm i diameter, sammenlignedes ligeledes med den foreliggende opfindelse. Opfindelsen demonstreredes under anvendelse af en US standard 40 meshsigte med åbninger på ca. 0,381 mm. Injektions- 8
DK 165262B
hastigheden varierede mellem ca. 6 og 24 cm3/min.
Tabel 1 viser en sammenligning af resultaterne med hensyn til reduktion af strømningsmodstanden opnået ifølge opfindelsen, ved hjælp af en dyse med flere åbninger med en diameter på ca. 3,175 mm og ved hjælp 5 af en forud dannet opløsning af samme strømningsmodstandsreducerende materiale. Den forud dannede opløsning udviser klart den forventede ydelse, hvis fuld opløsning finder sted. Det fremgår, at den foreliggende opfindelse tilvejebringer meget mere effektive opløsningsresultater. Opløsningen synes at nå en maksimal værdi ved det andet segment ved anven-10 del se af den foreliggende opfindelse, mens konventionelle injektionsmetoder kræver ca. 4 segmenter. Af endnu større betydning er mængden af materiale, som aldrig opløses under anvendelse af konventionelle metoder. Dette materiale kan iagttages ved sammenligning af dataene segment for segment. Det er klart, at i samtlige tilfælde når reduktionen af 15 strømningsmodstanden et maksimum, hvorefter den falder i de følgende segmenter. Dette fald forårsages af en lille grad af forskydningskraftnedbrydning af den opløste polymer. Nedbrydningen opvejes i tidligere segmenter af, at der sker en opløsning, som frigør mere polymer til frembringelse af en reduktion af friktionsmodstand. Et karakteristisk 20 segment-for-segment-profil vises i figur 1. I figur 1 domineres Område A af opløsning, mens Område B viser en opløsningshastighed, som opvejer nedbrydningshastigheden, og i Område C dominerer nedbrydningshastigheden.
25 Eksempel 2
Under anvendelse af fremgangsmåden ifølge eksempel 1 benyttedes forskellige koncentrationer af strømningsmodstandsreducerende middel til belysning af de to opfindelser. Resultaterne er opført i tabel 1, som viser, at konventionel injektion har til følge, at en væsentlig del af 30 materialet ikke opløses, mens den foreliggende opfindelse ikke blot tilvejebringer hurtigere opløsning, men også en meget mere fuldstændig opløsning af den strømningsmodstandsreducerenoe polymer.
35
DK 165262B
9
Tabel 1 % reduktion af strøinningsmodstanden ved injektion af 100 ppm 5
Fuld Konventionel Forbedret
Segment opløsning injektion injektion 1 68,0 38,3 56,2 10 2 67,5 47,7 61,0 3 67,0 48,5 62,0 4 66,5 50,9 62,1 5 66,0 50,2 61,2 15 % reduktion af strømningsmodstanden ved injektion af 26 ppm
Fuld Konventionel Forbedret
Segment opløsning injektion injektion 20 1 53,8 26,5 44,9 2 51,4 30,4 45,8 3 48,8 33,4 42,5 4 45,7 34,3 39,5 25 5 43,0 30,8 36,9
Det har vist sig, at reduktionen af strømningsmodstanden og koncentrationen af additiver i det strømmende fluidum ikke korrelerer lineært. Sammenhængen mellem effektivitet og koncentration vises i figur 4, 30 der viser korrelationen og også den meget stærke mætningseffekt ved højere behandlingsniveauer. Figur 4 viser fire faktiske datapunkter, der er opnået ved anvendelse af det samme produkt, som anvendtes til testning af den foreliggende opfindelse, idet disse datapunkter er lagt over en beregnet ydelseskurve, der er opnået ved statistisk ekstrapolation og 35 tilpasning til datapunkterne. Kurven i figur 4 viser, at det er muligt at anslå den samlede, aktive koncentration af additiv i forskellige segmenter ved korrelation af den iagttagne reduktion af strømningsmodstanden med koncentrationen. Metoden er ikke helt nøjagtig, da den indebærer en svag undervurdering af den samlede mængde opløst polymer, eftersom
DK 165262B
10 nedbrydningsvirkninger ikke er medregnet.
Opløsningsvirkninger vises i tabel 2 og i figur 5 og 6. Af tabel 2 fremgår, at ved et injektionsniveau på 100 ppm er mængden af opløst polymer ved anvendelse af den foreliggende opfindelse omtrent dobbelt så 5 stor som ved anvendelse af konventionel teknologi. Ved et injektionsniveau på 26 dele pr. million (ppm) viser de tidlige segmenter mere end dobbelt så meget polymer opløst ved anvendelse af den foreliggende opfindelse. Data for segmenter 3-5 afspejler nedbrydningen af polymeren, som nedsætter den beregnede mængde af opløst polymer. Det er klart, at 10 ved injektionsmetoden ifølge den foreliggende opfindelse opnås maksimal opløsning hurtigere og med større effektivitet end ved metoderne ifølge kendt teknik.
Tabel 2 15 % opløsning ved injektion af 100 ppm.
Konventionel Forbedret
Segment injektion injektion 20 1 13 28 2 19 37 3 20 40 4 22 40 25 5 22 37 % opløsning ved injektion af 26 ppm.
Konventionel Forbedret 30 Segment injektion injektion 1 28,5 65,4 2 34,6 69,2 3 40,0 57,7 35 4 41,5 53,1 5 35,4 46,9
Selv om den foreliggende opfindelse er beskrevet som værende effek- . tiv til reduktion af strømningsmodstand, drager andre anvendelser af så-
DK 165262B
11 danne højmolekylære viskoelastiske polymerer fordel af hurtigere, mere effektiv opløsning af sådanne koncentrater. Disse anvendelser omfatter regulering af brændbarheden af jetbrændstof eller inhibering af tågedan-nelse i jetbrændstof, anvendelse som tekstil smøremiddel additiver, som 5 flydepunktnedsættende midler og som polymerblandingsadditiver.
Selv om visse udførelsesformer og detaljer er vist med det formål at belyse den foreliggende opfindelse, vil det være indlysende for fagmanden, at ændringer og modifikationer kan foretages uden at afvige fra opfindelsens ånd og rammer.
10
Claims (8)
1. Fremgangsmåde til forbedring af effektiviteten af en strømningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktions- 5 tabet for væsker, der strømmer gennem rør, KENDETEGNET ved, at en opløsning af en strømningsmodstandsreducerende polymer injiceres gennem flere åbninger med en største dimension på højst 2 mm, og den strømmende væske får lov at bevæge sig forbi den ekstruderede polymer for at opløse polymeren, idet injektionshastigheden afpasses således, at der i det’væ- 10 sentlige ikke finder nogen reagglomering sted på væskestrømningssiden/-rørsiden af åbningerne, før opløsning i den strømmende væske har fundet sted og således, at polymerkoncentratet danner meget små filamenter med en diameter på under 2 mm og en længde, der er mindre end 10 m, før opløsning finder sted. 15
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor den strømmende væske er en carbonhydridvæske, KENDETEGNET ved, at den strømningsmodstandsreducerende polymer er en carbonhydridopløselig polymer.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at den strøm ningsmodstandsreducerende polymer i det væsentlige udgøres af en olefin-polymer med et logaritmisk viskositetstal på mindst 11 dl/g.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at olefinpolyme- 25 ren indeholder mindst 60 vægt% olefi nmonomerer med mindst 6 carbonato- mer.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at åbningerne tilvejebringes ved hjælp af en sigte med åbninger, hvis største dimen- 30 sion er højst 1 mm.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor den strømmende væske er et vandigt fluidum, KENDETEGNET ved, at den strømningsmodstandsreducerende polymer er en vandopløselig polymer. 35
7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor den strømmende væske er jetbrændstof, KENDETEGNET ved, at polymeren med høj molekylvægt anvendes DK 165262B som anti-tågedannelsesadditiv til jetbrændstof.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor det strømmende fluidum er jordolie, KENDETEGNET ved, at polymeren med høj molekylvægt i det væ-5 sentlige udgøres af en a-olefinpolymer. 10 15
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/114,313 US4771799A (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | Method for improving the performance of highly viscous concentrates of high molecular weight drag reducing polymers |
US11431387 | 1987-10-29 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK386988D0 DK386988D0 (da) | 1988-07-11 |
DK386988A DK386988A (da) | 1989-04-30 |
DK165262B true DK165262B (da) | 1992-10-26 |
DK165262C DK165262C (da) | 1993-03-15 |
Family
ID=22354478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK386988A DK165262C (da) | 1987-10-29 | 1988-07-11 | Fremgangsmaade til forbedring af effektiviteten af en stroemningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet for vaesker, der stroemmer gennem roer |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4771799A (da) |
EP (1) | EP0314504B1 (da) |
CN (1) | CN1014177B (da) |
AU (1) | AU601593B2 (da) |
BR (1) | BR8805510A (da) |
CA (1) | CA1305089C (da) |
DE (1) | DE3877697T2 (da) |
DK (1) | DK165262C (da) |
MX (1) | MX165837B (da) |
MY (1) | MY103415A (da) |
NO (1) | NO168729C (da) |
NZ (1) | NZ225127A (da) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3915071A1 (de) * | 1989-05-09 | 1990-11-15 | Basf Ag | Verfahren zur verbesserung der fliesswiderstandsvermindernden eigenschaften hochmolekularer polymerloesungen in rohoel oder raffinerieprodukten |
US5165441A (en) * | 1991-12-30 | 1992-11-24 | Conoco Inc. | Process and apparatus for blending drag reducer in solvent |
US5165440A (en) * | 1991-12-30 | 1992-11-24 | Conoco Inc. | Process and apparatus for blending viscous polymers in solvent |
US5449732A (en) * | 1993-06-18 | 1995-09-12 | Conoco Inc. | Solvent free oil soluble drag reducing polymer suspension |
US5376697B1 (en) * | 1993-06-21 | 1998-06-02 | Conoco Inc | Drag reducers for flowing hydrocarbons |
US5869570A (en) * | 1996-03-19 | 1999-02-09 | Energy & Environmental International, L.C. | Composition of and process for forming polyalphaolefin drag reducing agents |
US6015779A (en) | 1996-03-19 | 2000-01-18 | Energy & Environmental International, L.C. | Methods for forming amorphous ultra-high molecular weight polyalphaolefin drag reducing agents |
US6516652B1 (en) * | 1999-06-08 | 2003-02-11 | Cortana Corporation | Design of viscoelastic coatings to reduce turbulent friction drag |
US6815011B2 (en) | 2000-11-27 | 2004-11-09 | Energy & Environmental International, L.C. | Alpha olefin monomer partitioning agents for drag reducing agents and methods of forming drag reducing agents using alpha olefin monomer partitioning agents |
AU2002219885A1 (en) | 2000-11-28 | 2002-06-11 | Conoco Inc. | Drag-reducing polymer suspensions |
US6399676B1 (en) | 2000-11-28 | 2002-06-04 | Conoco, Inc. | Drag-reducing polymer suspensions |
US6576732B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-06-10 | Conocophillips Co. | Drag-reducing polymers and drag-reducing polymer suspensions and solutions |
CN1310960C (zh) | 2001-01-16 | 2007-04-18 | 能源及环境国际有限公司 | 用作减阻剂的无定形超高分子量聚烯烃的形成方法 |
US7012046B2 (en) * | 2001-06-08 | 2006-03-14 | Eaton Gerald B | Drag reducing agent slurries having alfol alcohols and processes for forming drag reducing agent slurries having alfol alcohols |
US6649670B1 (en) * | 2002-12-17 | 2003-11-18 | Baker Hughes Incorporated | Continuous neat polymerization and ambient grinding methods of polyolefin drag reducing agents |
US6946500B2 (en) * | 2002-12-17 | 2005-09-20 | Baker Hughes Incorporated | Non-cryogenic process for grinding polyolefin drag reducing agents |
CN101372547B (zh) * | 2008-10-16 | 2010-08-11 | 北京航空航天大学 | 具有自润滑沟槽复合减阻功能的仿鲨鱼蒙皮的制作方法 |
CN103408917B (zh) * | 2013-07-26 | 2015-05-20 | 华北电力大学(保定) | 应用于火电厂脱硫循环系统的减阻剂及使用方法 |
CN116212709B (zh) * | 2023-02-26 | 2024-10-22 | 西北工业大学 | 一种制备高聚物减阻溶液的装置、方法及应用 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE536454A (da) * | 1954-03-12 | |||
US3255142A (en) * | 1958-05-26 | 1966-06-07 | American Cyanamid Co | Process for the segmentation of polymer gell |
US3601079A (en) * | 1969-10-24 | 1971-08-24 | Gen Electric | Method and apparatus for applying drag-reducing additives |
NL7105973A (da) * | 1971-04-29 | 1972-10-31 | ||
US3736288A (en) * | 1971-07-09 | 1973-05-29 | Union Carbide Corp | Drag reducing formulations |
DE2361166C2 (de) * | 1971-12-02 | 1982-09-23 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V., 2596 's-Gravenhage | Verwendung von hydriertem Polyisopren zur Herabsetzung des Reibungswiderstandes fließender nicht-wäßriger Flüssigkeiten |
US3891593A (en) * | 1972-08-08 | 1975-06-24 | Shell Oil Co | Method and apparatus for dissolution of polymer in solvent |
US4263926A (en) * | 1978-12-04 | 1981-04-28 | Shell Oil Company | Injection system for solid friction reducing polymers |
US4340076A (en) * | 1979-02-27 | 1982-07-20 | General Technology Applications, Inc. | Dissolving polymers in compatible liquids and uses thereof |
US4758354A (en) * | 1985-12-12 | 1988-07-19 | General Technology Applications, Inc. | Separation process |
-
1987
- 1987-10-29 US US07/114,313 patent/US4771799A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-06-16 AU AU17714/88A patent/AU601593B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-22 NZ NZ225127A patent/NZ225127A/en unknown
- 1988-07-07 NO NO883041A patent/NO168729C/no unknown
- 1988-07-11 DK DK386988A patent/DK165262C/da not_active IP Right Cessation
- 1988-07-22 CN CN88104457A patent/CN1014177B/zh not_active Expired
- 1988-10-05 MY MYPI88001117A patent/MY103415A/en unknown
- 1988-10-21 MX MX013514A patent/MX165837B/es unknown
- 1988-10-25 BR BR8805510A patent/BR8805510A/pt unknown
- 1988-10-25 CA CA 581215 patent/CA1305089C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-28 DE DE8888310180T patent/DE3877697T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-28 EP EP19880310180 patent/EP0314504B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY103415A (en) | 1993-06-30 |
BR8805510A (pt) | 1989-07-04 |
MX165837B (es) | 1992-12-07 |
DK386988A (da) | 1989-04-30 |
DE3877697T2 (de) | 1993-05-13 |
DK165262C (da) | 1993-03-15 |
NO883041L (no) | 1989-05-02 |
DK386988D0 (da) | 1988-07-11 |
EP0314504A2 (en) | 1989-05-03 |
EP0314504B1 (en) | 1993-01-20 |
EP0314504A3 (en) | 1989-11-02 |
US4771799A (en) | 1988-09-20 |
CN1032852A (zh) | 1989-05-10 |
AU601593B2 (en) | 1990-09-13 |
CN1014177B (zh) | 1991-10-02 |
NZ225127A (en) | 1990-04-26 |
NO883041D0 (no) | 1988-07-07 |
NO168729B (no) | 1991-12-16 |
CA1305089C (en) | 1992-07-14 |
NO168729C (no) | 1992-03-25 |
DE3877697D1 (de) | 1993-03-04 |
AU1771488A (en) | 1989-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK165262B (da) | Fremgangsmaade til forbedring af effektiviteten af en stroemningsmodstandsreducerende polymer med hensyn til reduktion af friktionstabet for vaesker, der stroemmer gennem roer | |
Daoudi et al. | Flows of flexible polymer solutions in pores | |
Johner et al. | Block copolymer adsorption in a selective solvent: a kinetic study | |
AU2015374408B2 (en) | Emulsions, treatment fluids and methods for treating subterranean formations | |
Lee et al. | Effects of supercritical CO2 on the viscosity and morphology of polymer blends | |
NO337744B1 (no) | Polymernanoemulsjon som motstandsreduksjon for flerfasestrømning | |
EP0364218A2 (en) | Method for reducing pressure drop in the transportation of drag reducer | |
Gadd | Reduction of turbulent friction in liquids by dissolved additives | |
JPH0665806A (ja) | 粘性ポリマーを溶媒中に混合する方法 | |
Pang et al. | Effect of water content on features of W/O emulsion during water flooding in heavy oil reservoir: Bulk properties and mobility control characteristics | |
EA013163B1 (ru) | Латексный агент, снижающий сопротивление течению, способ его получения | |
CA1305088C (en) | Dissolution performance by injection through a die-type nozzle | |
CA1305087C (en) | Polymeric drag reducer performance by injection through a land-length die | |
Jouenne et al. | Correlation of mobility reduction of HPAM solutions at high velocity in porous medium with ex-situ measurements of elasticity | |
Sun et al. | Demulsifier in injected water for improved recovery of crudes that form water/oil emulsions | |
CN105837709B (zh) | 核-壳流动改性剂 | |
US4508128A (en) | Drag reduction agent for hydrocarbon liquid | |
Dondos et al. | Difference between the dynamic and static behaviour of polymers in dilute solutions: 1. The critical concentration c | |
CN109097094B (zh) | 一种纳米共聚物原油破乳剂的制备方法 | |
Ferguson et al. | Structural changes during elongation of polymer solutions | |
Liu et al. | Performance evaluation of a novel viscosity-reducing agent for heavy oil | |
Li et al. | Synthesis and interfacial properties of a novel inverse demulsifier of nanosized poly [(methyl methacrylate)-co-(ethyl acrylate)-co-(methacrylic acid)-co-(acrylamide)] latex | |
Lu et al. | Coating window for double layer extrusion slot coating of poly (vinyl‐alcohol) solutions | |
US12187959B2 (en) | Emulsion polymers and methods for improving pumpability | |
JP2016509165A (ja) | 乱流を受ける流体に関連する圧力降下を低減する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |