EA025537B1 - Способ получения агента снижения сопротивления среды - Google Patents
Способ получения агента снижения сопротивления среды Download PDFInfo
- Publication number
- EA025537B1 EA025537B1 EA201290707A EA201290707A EA025537B1 EA 025537 B1 EA025537 B1 EA 025537B1 EA 201290707 A EA201290707 A EA 201290707A EA 201290707 A EA201290707 A EA 201290707A EA 025537 B1 EA025537 B1 EA 025537B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- emulsion
- polymer
- solution
- agent
- aqueous solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
В изобретении представлен способ получения агента снижения сопротивления среды на основе полимерного латекса. Способ начинается с приготовления водного раствора, включающего поверхностно-активное вещество, буфер и воду. Затем способ предусматривает приготовление органического раствора, включающего мономер и cо-стабилизатор. Водный раствор и органический раствор смешивают с получением эмульсии. Затем эмульсию обрабатывают на устройстве высокого сдвига с получением миниэмульсии, где мономеры разбиваются на маленькие капли, с последующей полимеризацией миниэмульсии при добавлении инициатора, когда происходит зародышеобразование в небольших каплях мономера.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Способ получения агента понижения сопротивления среды на основе полимерного латекса из миниэмульсии.
Предыстория создания изобретения
Агент снижения сопротивления среды представляет собой композицию, способную существенно снизить потери от трения, связанные с турбулентностью потока текучей среды через трубопровод. Когда текучие среды транспортируют на большие расстояния, такие как нефтепроводы и другие трубопроводы для жидких углеводородов, данные потери от трения приводят к неэффективности, что увеличивает затраты на оборудование и обслуживание. Известно, что полимеры с ультравысокой молекулярной массой хорошо действуют как агенты снижения сопротивления среды, особенно в углеводородных жидкостях. В целом, снижение сопротивления среды частично зависит от молекулярной массы полимерной добавки и ее способности растворять углеводород в режиме турбулентного потока. Эффективные полимеры, снижающие сопротивление среды, обычно имеют молекулярные массы выше пяти миллионов.
В прошлом было высказано предположение, что агенты снижения сопротивления среды, включающие полимерные латексные эмульсии, могут быть использованы для снижения потерь от трения, связанных с турбулентностью потока, протекающего по трубопроводу. Использование агентов снижения сопротивления среды на основе полимерных латексных эмульсий как наиболее широко используемых было предложено для областей применения, связанных с транспортировкой углеводородных потоков (например, сырой нефти, бензина, дизельного топлива и т. д.) по трубопроводам. Чтобы быть максимально эффективными, агенты снижения сопротивления среды должны быть растворимыми в углеводородном потоке.
В настоящее время предпринят ряд различных коммерческих подходов для решения проблемы получения, растворения, транспортировки и использования данных снижающих сопротивление среды полимеров. Общим коммерческим методом является получение полимера в разбавленных растворах инертного растворителя, такого как керосин или другой сольватирующий материал. Данный метод предусматривает использование раствора высокомолекулярного полимера, подходящего для использования в качестве агента снижения сопротивления среды, когда получены полимеризацией альфа-олефинов в углеводородном растворителе. Вся смесь, содержащая полиолефин, растворитель и частицы катализатора, используется без разделения с получением разбавленных растворов полимеров в сырой нефти или конечных углеводородах.
Другой современный коммерческий подход к снижению сопротивления сред заключается в полимеризации альфа-олефинов в массе, размоле массы полимера на небольшие (от 50 до 500 мкм) частицы, а затем суспендировании частиц в водной или иной (не растворителе) жидкой среде. Данный метод позволяет обеспечить значительно более высокие уровни содержания активного снижающего сопротивление среды полимера в конечном продукте (до приблизительно 25%).
Еще один метод заключается в полимеризации мономеров с незначительной растворимостью в воде с использованием эмульсионной полимеризации. Преимущество данного метода заключается в том, что могут быть получены суспензии, содержащие высокие концентрации активного снижающего сопротивление среды полимера (до 45%). К сожалению, типы мономеров, которые могут быть использованы в эмульсионной полимеризации, не всегда являются наилучшим выбором для получения снижающих сопротивление среды полимеров для использования в углеводородных текучих средах (сырой нефти, бензине и дизельном топливе).
Применение методов миниэмульсионной полимеризации для получения снижающего сопротивление среды полимера, полученного из мономеров с очень высокой растворимостью в воде, решает проблему использования наилучших водорастворимых мономеров для получения агентов снижения сопротивления среды для использования в углеводородных жидкостях.
Краткое изложение сущности изобретения
Способ получения агента снижения сопротивления среды на основе полимерного латекса. Способ начинается с приготовления водного раствора, включающего поверхностно-активное вещество, буфер и воду. Затем способ предусматривает приготовление органического раствора, включающего мономер и сопутствующий стабилизатор. Водный раствор и органический раствор смешивают с получением эмульсии. Затем эмульсию обрабатывают на устройстве высокого сдвига с получением мини-эмульсии, где мономеры разбиваются на маленькие капли, с последующей полимеризацией мини-эмульсии при добавлении инициатора, когда происходит зародышеобразование в небольших каплях мономера.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения агента снижения сопротивления потоку на основе полимерного латекса. Способ начинается с приготовления водного раствора с поверхностноактивным веществом, буфером и водой, помимо приготовления органического раствора из мономера и сопутствующего стабилизатора. Водный раствор и органический раствор смешивают с получением
- 1 025537 эмульсии. Затем эмульсию обрабатывают на ультразвуковом дезинтеграторе с получением миниэмульсии, где мономеры разбиваются на маленькие капли. Затем мини-эмульсию полимеризуют при добавлении инициатора, когда происходит зародышеобразование в небольших каплях. Инициатор может быть либо водорастворимым, либо маслорастворимым. Инициатор также может быть получен смешением окислителя и восстановителя или даже вторичного буфера, окислителя и восстановителя. В результате процесса полимеризации образуется агент снижения сопротивления среды в виде полимерного латекса.
Существует много преимуществ, которые могут быть связаны с использованием мини-эмульсии для получения продукта, снижающего сопротивление среды. Одним из преимуществ является повышенная способность смешиваться вместе с водонерастворимым мономером. Поскольку зародышеобразование происходит в небольших капельках мономера, то возможно более равномерное смешение мономеров. Второе преимущество заключается в улучшенных свойствах снижения сопротивления среды. Свойства снижения сопротивления среды могут улучшиться на 5, 10, 5, 20, 25, 30, 35, 40 или даже 50% за счет применения мини-эмульсионного процесса. Параметры снижения сопротивления среды полимером не влияют на вязкость сырой нефти, более конкретно, тяжелой сырой нефти, в которую они помещены. Вместо этого, снижающие сопротивление среды полимеры способны разрывать турбулентный поток в трубопроводах, в которых протекает тяжелая сырая нефть, улучшая тем самым течение нефти в трубопроводе. Другое преимущество, которое обеспечивает мини-эмульсионная полимеризация, заключается в том, что водонерастворимый мономер не требует перемещения из капель мономера в мицеллы для начала полимеризации, как в традиционном процессе эмульсионной полимеризации. Стадия диффузии мономера исключается.
Подходящие примеры тяжелых сырых нефтей включают, но не ограничиваются ими, тяжелую нефть Мегеу, тяжелую нефть Ре1го/на1а, тяжелую нефть Согосого, тяжелую нефть Л1Ыаи, тяжелую нефть Во\у Кауег, тяжелую нефть Мауа и тяжелую нефть §аи 1оас|шп Уа11еу. Кроме того, сырой нефтью может быть смесь тяжелой сырой нефти с более легкими углеводородами или разбавителями. Подходящие примеры смешанных сырых нефтей включают, но не ограничиваются ими, смесь ХУекЮгп СапаЛап 8е1ес1 и МагЬт В1еиб.
Водный раствор содержит поверхностно-активное вещество, буфер и воду, которые перемешивают вместе. Полученный гомогенный водный раствор может иметь следующие свойства:
Реагент | Широкий интервал | Узкий интервал | |
Поверхностно-активное вещество (масс.% водного раствора) | 0-203 | 0,002-53 | |
Буфер (масс.δ раствора) | водного | 0-20¾ | 0,001-5¾ |
Вода (масс.% раствора | водного | 50-100% | 80-99,99% |
Используемое поверхностно-активное вещество может включать по меньшей мере одно анионное или неионогенное поверхностно-активное вещество с высоким ГЛБ. Термин величина ГЛБ относится к гидрофильно-липофильному балансу поверхностно-активного вещества в эмульсии. Величину ГЛБ определяют методами, описанными \У.С. Опйш в 1. §ос. Соктек СЬет., 1, 311 (1949) и 1. §ос. Соктек СЬет. 5, 249 (1954), которые введены в настоящий документ в порядке ссылки. Как использовано в настоящем документе, термин высокий ГЛБ будет означать величину ГЛБ 7 или больше. Величина ГЛБ поверхностно-активных веществ для использования при получении реакционной смеси может составлять по меньшей мере приблизительно 8, по меньшей мере приблизительно 10 или по меньшей мере 12.
Примеры анионных поверхностно-активных веществ с высоким ГЛБ включают, но не ограничиваются ими, алкилсульфаты с высоким ГЛБ, сульфаты простых алкиловых эфиров, диалкилсульфосукцинаты, алкилфосфаты, алкиларилсульфонаты и саркозинаты. Подходящие примеры коммерчески доступных анионных поверхностно-активных веществ с высоким ГЛБ включают, но не ограничиваются ими, лаурилсульфат натрия (доступный как ΡΗΟΌΑΡΟΝ Ь8В от РЬоЫа 1исогрога1еб, СгапЬшу, N1), диоктилсульфосукцинат натрия (доступный как АЕКОЗОЬ ОТ от Сугес 1иби51пе5, 1пс., \Уек1 Ра1егкоп, N1), натриевая соль 2-этилгексилполифосфата (доступная от 1агсЬет 1пби51пе5 1пс., №\уагк, N1), додецилбензолсульфонат натрия (доступный как ΝΟΚΡΟΧ 40 от Шгтап, Рох & Со., Уетоп, СА) и лауроилсаркозинат натрия (доступный как ΗΑΜΡΟδΥί Ь-30 от НатркЫге СЬетюа1 Согр., Ьехшдкоп, МА).
Примеры неионогенных поверхностно-активных веществ с высоким ГЛБ включают, но не ограничиваются ими, сложные эфиры сорбита с высоким ГЛБ, сложные эфиры ПЭГ и жирных кислот, сложные эфиры этоксилированного глицерина, этоксилированные жирные амины, этоксилированные сложные эфиры сорбита, блочные поверхностно-активные вещества этиленоксид/пропиленоксид, сложные эфиры спирт/жирная кислота, этоксилированные спирты, этоксилированные жирные кислоты, алкоксилированные касторовые масла, сложные эфиры глицерина, этоксилаты линейных спиртов и этоксилаты алкилфе- 2 025537 нолов. Подходящие примеры коммерчески доступных неионогенных поверхностно-активных веществ с высоким ГЛБ включают, но не ограничиваются ими, нонилфенокси и октилфенокси и октилфенокси поли(этиленокси)этанолы (доступные как ЮЕРАЬ СА и СО серии соответственно от Ρΐιοάία. СгапЬигу, N1), С8-С18 этоксилированные первичные спирты (такие как ΚΗΟΌΑδυΚΕ ЬА-9 от Ρΐιοάία 1пс., СгапЬигу, N1), Сц-С15 этоксилаты вторичных спиртов (доступные как ТЕРО1ТОЬ 15-8 серии, включая 15-8-7, 15-8-9, 15-8-12, от Όο\ν С11еписа1 Сотрапу, ММ1апб, ΜΙ), сложные эфиры полиоксиэтилированного сорбита и жирных кислот (доступные как поверхностно-активные вещества серии ΤΑΕΕΝ от ишциета, АПтищ1оп, ΌΕ), простой олеиловый эфир полиэтиленоксида (25) (доступный как 8ΙΡΟΝΚ.’ Υ-500-70 от Атепса1 А1со1ас СЬетюа1 Со., ВаШтоге, ΜΌ), простые алкиларилполиэфиры спиртов (доступные как ΤΡΙΤΟΝ X серии, включая Х-100, Х-165, Х-305 и Х-405, от Эоте СЬетюа1 Сотрапу, МШ1апб, ΜΙ).
Буфер может включать любой известный буфер, который совместим с инициирующей системой, такой как, например, карбонатные, фосфатные и/или боратные буферы. Конкретные буферы, которые могут быть использованы, включают дигидрофосфат калия и гидрофосфат дикалия.
Органический раствор содержит мономер и ко-стабилизатор, которые перемешивают вместе. Полученный гомогенный органический раствор имеет следующие свойства, со-стабилизатор полностью растворим в мономере.
Реагент | Широкий интервал | Узкий интервал |
Мономер (масс.% органического раствора) | 80-99,998 | 90-99% |
Ко-стабилизатор (масс.% органического раствора) | 0,01-20% | 1-10% |
В одном из вариантов осуществления изобретения полимер, снижающий сопротивление среды, может включать множество повторяющихся звеньев из остатков одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из (А)
где Ρι представляет Н или С1-С10 алкильный радикал и Р2 представляет Н, С1-С30 алкильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С5-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал, замещенный арилом С1-С10 алкильный радикал, -(СН2СН2О)Х-РА или -(СН2СН(СН3)О)Х-РА радикал, где х представляет величину в интервале от 1 до 50, и РА представляет Н, С1-С30 алкильный радикал или С6-С30 алкиларильный радикал;
(B)
К3-арен-В.4 где арен представляет фенил, нафтил, антраценил или фенантренил, Р3 представляет СН=СН2 или СН3-С=СН2, и Р4 представляет Н, С1-С30 алкильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С1, 8О3, ОРВ или СООРС, где РВ представляет Н, С1-С30 алкильный радикал, С5С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал или замещенный арилом Οι-Сю алкильный радикал, и где Рс представляет Н, С1-С30 алкильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал или замещенный арилом С^Сю алкильный радикал;
(C)
где Р5 представляет Н, С1-С30 алкильный радикал или С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал; (О)
Нас=с-О—-В( где Рб представляет Н, С1-С30 алкильный радикал или С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал;
(Е)
Вг ?· ι г н2с=^с—с=снг где Р7 представляет Н или С^Сю алкильный радикал, и Р8 представляет Н, С^Сю алкильный ради- 3 025537 кал или С1; (р)
где К9 и К10 независимо представляют Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С2о замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;
(О
0^12
ВцО—С где К11 и К12 независимо представляют Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;
(Н)
где К13 и К14 независимо представляют Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;
(I)
где К15 представляет Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;
(!)
(К)
где К16 представляет Н, С1-С30 алкильный радикал или С6-С20 арильный радикал; (Ь)
- 4 025537 (Μ)
(Ν)
где Κ17 и Κ18 независимо представляют Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С2о замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;
(Р)
где К19 и К20 независимо представляют Н, С1-С30 алкильный радикал, С6-С20 замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30 замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения полимер, снижающий сопротивление среды, может включать повторяющиеся звенья остатков С4-С20 алкила, С6-С20 замещенного или незамещенного арила или производных замещенного арилом сложного С1-С10 алкилового эфира метакриловой кислоты или акриловой кислоты. В другом варианте осуществления изобретения снижающий сопротивление среды полимер может быть сополимером, включающим повторяющиеся звенья остатков 2этилгексилметакрилата и остатков по меньшей мере одного другого мономера. Еще в одном варианте осуществления изобретения снижающий сопротивление среды полимер может быть сополимером, включающим повторяющиеся звенья остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров и бутилакрилатных мономеров. Еще в одном варианте осуществления изобретения снижающий сопротивление среды полимер может быть гомополимером, включающим повторяющиеся звенья остатков 2этилгексилметакрилата.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения снижающий сопротивление среды полимер может включать остатки по меньшей мере одного мономера, имеющего гетроатом. Как указано выше, термин гетероатом включает любой атом, который не является атомом углерода или водорода. Конкретные примеры гетероатомов включают, но не ограничиваются ими, атомы кислорода, азота, серы, фосфора и/или хлора. В одном из вариантов осуществления изобретения снижающий сопротивление среды полимер может включать по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 25% или по меньшей мере 50% остатков мономеров, имеющих по меньшей мере один гетероатом. Кроме того, гетероатом может иметь частичный заряд. Как использовано в настоящем изобретении, термин частичный заряд определяется как электрический заряд, либо положительный, либо отрицательный, имеющий величину менее 1.
Со-стабилизатором может быть любое вещество с малыми молекулами и высокой водонерастворимостью, которое известно в настоящее время в данной области. Примеры со-стабилизаторов, которые могут быть использованы, включают жирные спирты (С12-С20), гексадекан, изогексадекан и гидрофобные олигомеры, такие как стирол. Некоторые наиболее широко используемые со-стабилизаторы включают цетиловый спирт и гексадекан. Со-стабилизатор необходим для эффективной стабилизации при высоком сдвиге, который необходим для получения мини-эмульсии. Вследствие высокой растворимости костабилизатора в водонерастворимом мономере со-стабилизатор предотвращает коагуляцию частиц мономера и стабилизирует частицы мономера после воздействия сдвиговой деформации.
- 5 025537
Органический раствор и водный раствор затем смешивают вместе с получением эмульсии. После этого эмульсию обрабатывают на устройстве высокого сдвига. Устройством высокого сдвига может быть любое хорошо известное в данной области устройство, такое как ультразвуковой дезинтегратор, микрожидкостный дезинтегратор, статический смеситель или гомогенизаторы. Устройства высокого сдвига должны быть способны обеспечивать получение субмикронных дисперсий мономерных капель, чей размер может лежать в интервале от 20 до 1000 нм или даже от 50 до 500 нм. При снижении размера капель основным местом зародышеобразования будут скорее капли, чем мицеллы. Это повышает вероятность того, что полимеризация гидрофобных мономеров будет происходить в мономерных каплях, что, в свою очередь, позволит получать мини-эмульсии маслорастворимых полимеров как продукты снижения сопротивления среды.
Мини-эмульсия затем полимеризуется при добавлении инициатора. Инициатор может включать только окислитель и восстановитель или он содержит вторичный буфер, окислитель и восстановитель. Инициатор также может быть водным.
Реагент | Широкий интервал | Узкий интервал | |
Вторичный буфер полимера) | (масс.δ | 0-20% | 0-5% |
Окислитель полимера) | (масс.δ | 0-1 δ | 0-0,1% |
Восстановитель | 0-1 % | 0-0,02% |
Вторичным буфером может быть любой буфер широкого применения. Идеальными буферами являются те, что рассмотрены выше, которые используются при получении гомогенного водного раствора.
Раствором окислителя может быть любой широко используемый раствор окислителя. В одном из вариантов осуществления изобретения окислительным раствором является раствор персульфатного, пероксидного или азонитрильного инициатора. Возможные персульфатные окислители, которые могут быть использованы, включают персульфат аммония, персульфат натрия и персульфат калия. Возможные пероксиды, которые могут быть использованы, включают пероксид водорода и органические пероксиды.
Восстановитель выбирают для восстановления окислителя. В одном из вариантов осуществления изобретения восстановителем является соль. Восстановителем могут быть сульфиты, такие как бисульфит или гидросульфит, кислоты, такие как аскорбиновая кислота или эритробная кислота, восстановители на основе железа или даже формальдегидсульфоксилат натрия. Одним из примеров восстановителя, который часто используют, является гексакристаллогидрат сульфата железа аммония Ре(ИН4)2(§04)2 •6Н20.
Одним необязательным компонентом является вторичное поверхностно-активное вещество. Вторичным поверхностно-активным веществом может быть любое широко применяемое поверхностноактивное вещество. Идеальными поверхностно-активными веществами являются те, что используются, как рассмотрено выше, при получении гомогенного водного раствора.
Примеры
Расчет параметров снижения сопротивления среды.
Проводили полевые испытания трубопровода с трубопроводами различных диаметров и с различными сырыми нефтями. Для каждого опыта определяли процент снижения сопротивления среды (% ИК) путем измерения падения давления в сегменте тестируемой трубы перед введением агента снижения сопротивления среды (ДРЬаке) и измерения падения давления в сегменте тестируемой трубы после введения агента снижения сопротивления среды (ΔΡ 1геа1еб). Процент снижения сопротивления среды определяли затем по следующей формуле:
= ((ДРЬазе -1- ДР1геа1еб) / ДРЪазе) х 100%
Пример 1. Периодическая полимеризация в массе - 300 мл реактор.
Полимерные реагенты.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту (г) |
Деионизированная вода | 93, 88 | 0,20 | 93,90 |
Ро1узРер В-5 | 7,52 | 0,05 | 7, 53 |
ТегдПо1 15-5-7 | 8,00 | 0,05 | 8, 00 |
Фосфатный буфер (87,0 г дигидрофосфата калия, 68,0 г гидрофосфата калия в 1000 мл деионизированной воды) | 2, 60 | 0,02 | 2, 60 |
Раствор персульфата аммония | 4,00 | 0,02 | 4, 02 |
2-этилгексилметакрилат | 80, 00 | 0,20 | 80,00 |
- 6 025537
Раствор окислителя.
Компонент | Мао:са (г) | + | По факту (г) |
Персульфат аммония, (КН4Ь32ОВ | 0, 133 | 0, 005 | 0,1331 |
Деионизировання вода | 40,00 | 0, 05 | 40, 02 |
Эмульсию получали в реакторе в течение 4 ч в атмосфере азота при температуре, установленной вблизи 2,0°С. Мешалку устанавливали на скорости 400 об/мин. Раствор катализатора затем добавляли в эмульсию, когда температура составляла 5°С.
Раствор катализатора (железа).
Компонент | Масса (г) | + | По факту (г) |
Сульфат железа аммония, гексакристаллогидрат, Ге (ΝΗ4) 2 (ЗО4) 2 -6Н2О | 0, 357 | 0, 004 | 0,3573 |
0,010 М раствор серной кислоты (3,71 грамм концентрированной серной кислоты в 37 85 мл деионизированной воды) | 50, 00 | 0, 05 | 50, 00 |
Раствор катализатора вводили в течение 21 ч со скоростью 188 мкл/ч при полном объеме введения 3,18 мл.
Масса конечного полимерного продукта составила 200,92 г и следующие параметры свойств:
Образец | Масса сырого полимера (г) | Масса сухого полимера (г) | % сухого остатка | Среднее количество сухого остатка, % | Средний полимера |
сьт- 8220- 203К-а сьт- 8220- 203К-Ь | 1,2308 | 0,5311 | 43, 15 | 42,81 | 37, 53 |
1,2424 | 0,5277 | 42, 47 | |||
Образец №
Теор. % сухого остатка
Теор. % полимера конверсии
СПТ-8220-203Н
45,27
39, 99
93, 85
Показатель снижения сопротивления среды полимера тестировали при 28,8% при 2 ч./млн. Пример 2. Периодическая полимеризация в массе - 300 мл реактор.
Водный раствор.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту (г) |
Деионизированная вода | 93, 90 | 0, 50 | 93, 91 |
Ро1у5Рер В-5 | 4, 32 | 0, 02 | 4, 33 |
Тегд1Ьо1 15-3-7 | 8, 00 | 0, 02 | 8, 00 |
Фосфатный буфер (87,0 г дигидрофосфата калия, 68,0 г гидрофосфата калия в 1000 мл ДИ воды) | 2, 60 | 0, 02 | 2, 61 |
Органический раствор.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту |
Этилгексилметакрилат | 80,00 | 0, 50 | 80,05 |
Цетиловый спирт | 3,20 | 0, 02 | 3, 21 |
Водный раствор и органический раствор затем смешивали вместе и обрабатывали на устройстве высокой сдвиговой деформации. Температуру рубашки устанавливали порядка 2°С, а скорость мешалки составляла 400 об/мин. Эмульсию обрабатывали в условиях высокого сдвига в атмосфере азота в течение 1 ч.
Раствор окислителя.
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Персульфат аммония, (ΝΗ4) 252Ое | 0,133 | 0,001 | 0, 133 |
Деионизированная вода | 40,00 | 0, 05 | 40,01 |
- 7 025537
Раствор окислителя вводили в эмульсию со скоростью 0,10 мл/мин в течение свыше 40 мин также в атмосфере азота.
Раствор катализатора (железа).
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Сульфат железа аммония, гексакристаллогидрат, ·6Н2О | 0,1428 | 0, 001 | 0,1428 |
0,010 М раствор серной кислоты (3,71 грамм концентрированной серной кислоты в 3785 мл деионизированной воды) | 200,00 | 0,05 | 200,00 |
Раствор катализатора (железа) вводили в мини-эмульсию, когда температура мини-эмульсии составляла 5°С. Впрыскиватель программировали на введение 188 мкл/ч на 21 ч при полном объеме введения 2,91 мл катализатора.
Масса конечного полимерного продукта составила 187,52 г и следующие параметры свойств:
Образец № | Масса сырого полимера (г) | масса сухого полимера (г) | % сухого остатка | Среднее количество сухого остатка, % | Средний % полимера |
СПТ3220 | 2,2937 | 1,0730 | 47, 00 | 47,06 | 40,26 |
-61 | 2,2736 | 1,0710 | 47, 11 |
Образец № | Теор. δ сухого остатка | Теор. δ полимера | δ конверсии |
СБТ8220-61 | 49, 22 | 42, 42 | 94, 91 |
Показатель снижения сопротивления среды полимером тестировали при 36,4% при 2 ч./млн. Пример 3. Периодическая полимеризация в массе - 300 мл реактор.
Полимерные реагенты.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту |
Деионизированная вода | 93,88 | 0, 20 | 93,88 |
Ро1у8£ер В-5 | 7, 52 | 0, 05 | 7, 52 |
Тегд1бо1 15-3-7 | 8, 00 | 0, 05 | 8, 01 |
Фосфатный буфер (87,0 г дигидрофосфата калия, 68, 0 г гидрофосфата калия в 1000 мл деионизированной воды) | 2, 60 | 0, 02 | 2, 60 |
Раствор персульфата аммония | 4,00 | 0, 02 | 4,00 |
Изодецилметакрилат | 80, 00 | 0,20 | 80, 05 |
Раствор окислителя.
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Персульфат аммония, | 0, 133 | 0,005 | 0, 133 |
Деионизированная вода | 40, 00 | 0, 05 | 40, 00 |
Реактор продували в течение 4 ч азотом при температуре, установленной при 5°С до начала полимеризации. Скорость мешалки устанавливали на 400 об/мин. Раствор катализатора затем добавляли в эмульсию, когда температура составляла 5°С.
Раствор катализатора (железа).
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Сульфат железа аммония, гексакристаллогидрат, Ее (ЫЩ) 2 (304) 2 '6Н2О | 0,1428 | 0, 001 | 0,1428 |
0,010 М раствор серной кислоты (3,71 грамм концентрированной серной кислоты в 3785 мл деионизированной воды) | 400,00 | 0, 05 | 400,01 |
Раствор катализатора вводили в течение 24 ч со скоростью 330 мкл/ч при полном объеме введения
- 8 025537
4,92 мл.
Масса конечного полимерного продукта составила 197,97 г и следующие параметры свойств:
Образец № | Масса сырого полимера [г) | Масса сухого полимера (г) | δ сухого остатка | Среднее количество сухого остатка, % | Средний полимера |
СБТ8220- 104 | 1,5202 | 0,6725 | 44,24 | 44, 27 | 38, 97 |
1,5206 | 0,6737 | 44, 30 | |||
СБТ8220-104 45, 53 40, 23 96,37 |
Показатель снижения сопротивления среды полимером тестировали при 0% при 2 ч./млн. Пример 4. Периодическая полимеризация в массе - 300 мл реактор.
Водный раствор.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту |
Деионизированная вода | 97,90 | 0, 50 | 97, 90 |
Ро1узбер В-5 | 4,30 | 0, 02 | 4,30 |
Фосфатный буфер (87,0 г дигидрофосфата калия, 68,0 г гидрофосфата калия в 1000 мл ДИ воды) | 2, 60 | 0, 02 | 2,61 |
Органический раствор.
Компонент | Рецептура (граммы) | + | По факту |
Изодецилметакрилат | 80, 00 | 0,50 | 80,00 |
Гексадекан | 3,20 | 0,02 | 3, 20 |
Водный раствор и органический раствор затем смешивали вместе в течение 10 мин и обрабатывали на устройстве высокой сдвиговой деформации. В качестве устройства высокого сдвига использовали ультразвуковой дезинтегратор Вгаикои, установленный на показатель 8 для выходной энергии и 50% для рабочего цикла. После дезинтеграции раствор охлаждали примерно до 5°С и помещали в атмосферу азота на 1 ч.
Раствор окислителя.
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Персульфат аммония, (МЩ^ЗгОз | 0, 133 | 0,001 | 0,1330 |
Деионизированная вода | 40, 00 | 0,05 | 40, 00 |
Раствор окислителя вводили в мини-эмульсию со скоростью 0,10 мл/мин в течение 40 мин в атмосфере азота.
Раствор катализатора (железа).
Компонент | Масса (г) | + | По факту |
Сульфат железа аммония, гексакристаллогидрат, Н,е(ЫН4)2(5О4)2-бН2О | 0,1428 | 0, 001 | 0, 1449 |
0,010 М раствор серной кислоты (3,71 грамм концентрированной серной кислоты в 3785 мл деионизированной воды) | 400,0 | 0, 05 | 400,00 |
Раствор катализатора (железа) вводили в мини-эмульсию, когда температура мини-эмульсии составляла 5°С. Впрыскиватель программировали на введение 330 мкл/ч на 24 ч при полном объеме введения 7,71 мл катализатора.
Масса конечного полимерного продукта составила 196,60 г и следующие параметры свойств:
- 9 025537
Образец № | Масса сырого полимера (X | масса сухого полимера (г) | % сухого остатка | Среднее количество сухого остатка/% | Средний полимера |
зьт- 8391- 048Ъ-а СЪТ- 8391- 048Ъ-Ь | 1,7202 | 0,7002 | 40, 70 | 40, 68 | 38,24 |
1,6791 | 0,6828 | 40, 66 |
Образец № | Теор. % сухого остатка | Теор. % полимера | % конверсии |
СЬТ-8391-0491, | 42, 93 | 40, 49 | 94, 44 |
Показатель снижения сопротивления среды полимера тестировали при 19,25% при 2 ч./млн. Соответственно объем защиты не ограничивается представленным выше описанием, но ограничивается лишь формулой изобретения, которая представлена далее, данный объем притязаний включает все эквиваленты существа, заявленного формулой. Каждый пункт формулы изобретения введен в описание как вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, формула изобретения представляет дополнительное описание и является дополнением к предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения. Обсуждение любой ссылки не является признанием того, что это является прототипом настоящего изобретения, особенно любая ссылка, которая может иметь дату публикации после даты приоритета данной заявки.
Claims (8)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ получения агента снижения сопротивления среды на основе полимерного латекса из мини-эмульсии, включающий получение водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество, буфер и воду; получение органического раствора, содержащего мономер и со-стабилизатор; смешение водного раствора и органического раствора с получением эмульсии; обработку эмульсии на устройстве с высокой деформацией сдвига с получением мини-эмульсии и добавление инициатора для полимеризации дисперсной фазы с образованием агента снижения сопротивления среды на основе полимерного латекса.
- 2. Способ по п.1, где со-стабилизатором являются водонерастворимые небольшие молекулы.
- 3. Способ по п.1, где со-стабилизатор выбран из группы, состоящей из цетилового спирта, гексадекана и их комбинаций.
- 4. Способ по п.1, где устройство высокой деформации сдвига используют для получения капель размером от 50 до 500 нм.
- 5. Способ по п.1, где устройство высокой сдвиговой деформации включает ультразвуковой дезинтегратор, микрожидкостный дезинтегратор, статический смеситель или гомогенизатор.
- 6. Способ по п.1, где инициатор включает окислитель и восстановитель.
- 7. Способ по п.1, где инициатор включает вторичный буфер, окислитель и восстановитель.
- 8. Способ по п.1, где водный раствор и органический раствор являются гомогенными.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29920010P | 2010-01-28 | 2010-01-28 | |
PCT/US2011/022602 WO2011094333A1 (en) | 2010-01-28 | 2011-01-26 | Miniemulsion polymerization to prepare drag reducers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201290707A1 EA201290707A1 (ru) | 2013-01-30 |
EA025537B1 true EA025537B1 (ru) | 2017-01-30 |
Family
ID=44309443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201290707A EA025537B1 (ru) | 2010-01-28 | 2011-01-26 | Способ получения агента снижения сопротивления среды |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9951151B2 (ru) |
EP (2) | EP2528951B1 (ru) |
CN (1) | CN102803301B (ru) |
AR (1) | AR080045A1 (ru) |
BR (2) | BR112012019704B1 (ru) |
CA (1) | CA2788092C (ru) |
DK (2) | DK3323835T3 (ru) |
EA (1) | EA025537B1 (ru) |
EC (1) | ECSP12012063A (ru) |
ES (2) | ES2667330T3 (ru) |
HU (2) | HUE048380T2 (ru) |
IN (1) | IN2012DN05189A (ru) |
MX (1) | MX339756B (ru) |
NO (1) | NO2528951T3 (ru) |
PE (1) | PE20110689A1 (ru) |
PL (2) | PL3323835T3 (ru) |
TR (1) | TR201806914T4 (ru) |
WO (1) | WO2011094333A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2015374408B2 (en) * | 2014-12-31 | 2020-01-02 | Kemira Oyj | Emulsions, treatment fluids and methods for treating subterranean formations |
JP6834970B2 (ja) * | 2015-10-28 | 2021-02-24 | テクノUmg株式会社 | グラフト共重合体の製造方法、およびそれを用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法 |
SG11202002161XA (en) | 2017-09-11 | 2020-04-29 | Basf Corp | Aqueous polymer dispersions, a method for their preparation and the use thereof as pour-point depressants for crude oil, petroleum, and petroleum products |
US11767487B2 (en) | 2020-07-13 | 2023-09-26 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Inverting aids for latex-based drag reducing agents |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6369135B1 (en) * | 1995-08-15 | 2002-04-09 | Georgia Tech Research Corporation | Water-borne alkyd coatings by miniemulsion polymerization |
WO2008083991A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Cytec Surface Specialties, S.A. | Polymer composition and process |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4070323A (en) * | 1976-03-26 | 1978-01-24 | Vanderhoff John W | Aqueous polyurethane emulsions |
US4177177A (en) * | 1976-03-26 | 1979-12-04 | El Aasser Mohamed S | Polymer emulsification process |
US5686518A (en) * | 1993-10-12 | 1997-11-11 | Georgia Tech | Miniemulsion polymerization process using polymeric co-surfactant |
US5639841A (en) | 1995-02-28 | 1997-06-17 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Polymers containing macromonomer mixtures |
DE19750159A1 (de) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Basf Ag | Miniemulsionspolymerisation |
US6126872A (en) * | 1998-01-27 | 2000-10-03 | Baker Hughes Incorporated | Microencapsulated drag reducing agents |
US7468402B2 (en) * | 2004-03-17 | 2008-12-23 | Baker Hughes Incorporated | Polymeric nanoemulsion as drag reducer for multiphase flow |
US7285582B2 (en) | 2004-12-30 | 2007-10-23 | Conocophillips Company | Modified latex drag reducer and processes therefor and therewith |
US20070249764A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-10-25 | Glenn Lewis Shoaf | Aqueous coatings with optical brighteners |
DE102007014916A1 (de) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Hochdruckdispergieren |
DE102007058713A1 (de) * | 2007-12-06 | 2009-06-10 | Evonik Goldschmidt Gmbh | Silicon(meth-)acrylat-Partikel, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
-
2011
- 2011-01-26 CA CA2788092A patent/CA2788092C/en active Active
- 2011-01-26 TR TR2018/06914T patent/TR201806914T4/tr unknown
- 2011-01-26 DK DK17209731.3T patent/DK3323835T3/da active
- 2011-01-26 PL PL17209731T patent/PL3323835T3/pl unknown
- 2011-01-26 ES ES11737595.6T patent/ES2667330T3/es active Active
- 2011-01-26 BR BR112012019704-5A patent/BR112012019704B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-01-26 US US13/014,528 patent/US9951151B2/en active Active
- 2011-01-26 ES ES17209731T patent/ES2764671T3/es active Active
- 2011-01-26 PE PE2011000083A patent/PE20110689A1/es active IP Right Grant
- 2011-01-26 BR BR122020003462-9A patent/BR122020003462B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-01-26 EP EP11737595.6A patent/EP2528951B1/en active Active
- 2011-01-26 DK DK11737595.6T patent/DK2528951T3/en active
- 2011-01-26 IN IN5189DEN2012 patent/IN2012DN05189A/en unknown
- 2011-01-26 CN CN201180007467.3A patent/CN102803301B/zh active Active
- 2011-01-26 WO PCT/US2011/022602 patent/WO2011094333A1/en active Application Filing
- 2011-01-26 MX MX2012008779A patent/MX339756B/es active IP Right Grant
- 2011-01-26 PL PL11737595T patent/PL2528951T3/pl unknown
- 2011-01-26 EP EP17209731.3A patent/EP3323835B1/en active Active
- 2011-01-26 NO NO11737595A patent/NO2528951T3/no unknown
- 2011-01-26 HU HUE17209731A patent/HUE048380T2/hu unknown
- 2011-01-26 HU HUE11737595A patent/HUE038360T2/hu unknown
- 2011-01-26 EA EA201290707A patent/EA025537B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-01-27 AR ARP110100277A patent/AR080045A1/es active IP Right Grant
-
2012
- 2012-07-25 EC ECSP12012063 patent/ECSP12012063A/es unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6369135B1 (en) * | 1995-08-15 | 2002-04-09 | Georgia Tech Research Corporation | Water-borne alkyd coatings by miniemulsion polymerization |
WO2008083991A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Cytec Surface Specialties, S.A. | Polymer composition and process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2764671T3 (es) | 2020-06-04 |
PE20110689A1 (es) | 2011-10-20 |
PL3323835T3 (pl) | 2020-05-18 |
DK2528951T3 (en) | 2018-05-28 |
HUE048380T2 (hu) | 2020-07-28 |
EA201290707A1 (ru) | 2013-01-30 |
PL2528951T3 (pl) | 2018-07-31 |
WO2011094333A1 (en) | 2011-08-04 |
BR112012019704A8 (pt) | 2020-08-04 |
ES2667330T3 (es) | 2018-05-10 |
CN102803301A (zh) | 2012-11-28 |
ECSP12012063A (es) | 2012-10-30 |
MX339756B (es) | 2016-06-08 |
MX2012008779A (es) | 2012-09-07 |
EP3323835B1 (en) | 2019-11-13 |
US9951151B2 (en) | 2018-04-24 |
EP2528951A4 (en) | 2013-07-31 |
EP2528951B1 (en) | 2018-03-21 |
CA2788092C (en) | 2018-08-07 |
TR201806914T4 (tr) | 2018-06-21 |
IN2012DN05189A (ru) | 2015-10-23 |
CA2788092A1 (en) | 2011-08-04 |
HUE038360T2 (hu) | 2018-10-29 |
EP3323835A1 (en) | 2018-05-23 |
EP2528951A1 (en) | 2012-12-05 |
NO2528951T3 (ru) | 2018-08-18 |
CN102803301B (zh) | 2015-06-10 |
DK3323835T3 (da) | 2020-01-27 |
US20110184121A1 (en) | 2011-07-28 |
AR080045A1 (es) | 2012-03-07 |
BR112012019704A2 (pt) | 2018-05-29 |
BR112012019704B1 (pt) | 2020-09-24 |
BR122020003462B1 (pt) | 2021-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8916626B2 (en) | Drag reducing copolymers for cold fluid applications | |
Haaj et al. | Starch nanoparticles produced via ultrasonication as a sustainable stabilizer in Pickering emulsion polymerization | |
EA013163B1 (ru) | Латексный агент, снижающий сопротивление течению, способ его получения | |
US20210261707A1 (en) | Core-shell flow improver | |
EA030512B1 (ru) | Снижающие сопротивление течению гибридные вещества с высоким содержанием полимеров | |
Zhao et al. | CO 2 responsive reversible aggregation of nanoparticles and formation of nanocapsules with an aqueous core | |
US20080064785A1 (en) | Bi- or Multi-Modal Particle Size Distribution To Improve Drag Reduction Polymer Dissolution | |
EA025537B1 (ru) | Способ получения агента снижения сопротивления среды | |
JP2018176044A (ja) | 重合性単量体の微小乳化物の製造方法及び微小樹脂乳化物の製造方法 | |
CN105017794A (zh) | 含纳米蜡的树脂 | |
Adikanova et al. | The synthesis of polystyrene suspensions in the presence of a mixture of water-soluble and water-insoluble surfactants | |
EP4314090A1 (en) | Solid drag reduction additive and methods of using same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY MD TJ TM |
|
TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent |