RU2599245C1 - Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines - Google Patents
Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599245C1 RU2599245C1 RU2015146942/04A RU2015146942A RU2599245C1 RU 2599245 C1 RU2599245 C1 RU 2599245C1 RU 2015146942/04 A RU2015146942/04 A RU 2015146942/04A RU 2015146942 A RU2015146942 A RU 2015146942A RU 2599245 C1 RU2599245 C1 RU 2599245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- alpha
- olefins
- catalyst
- reagent
- 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
-
- 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
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
-
- 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
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F10/14—Monomers containing five or more carbon atoms
-
- 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
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/06—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen
- C08F4/16—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen of silicon, germanium, tin, lead, titanium, zirconium or hafnium
-
- 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
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/52—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from boron, aluminium, gallium, indium, thallium or rare earths
-
- 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
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/60—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
- C08F4/62—Refractory metals or compounds thereof
- C08F4/64—Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
- C08F4/642—Component covered by group C08F4/64 with an organo-aluminium compound
-
- 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
- C10L1/143—Organic compounds mixtures of organic macromolecular compounds with organic non-macromolecular compounds
-
- 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
- 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
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
-
- 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
- C10L2230/00—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
- C10L2230/14—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole for improving storage or transport of the fuel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of pipeline transport of oil and oil products.
Известно, что добавление в турбулентный поток перекачиваемой посредством трубопроводов нефти или углеводородной жидкости, например дизельного топлива, сверхвысокомолекулярных поли-альфа-олефинов (СВМПАО) в количествах 10-50 млн-1 приводит к увеличению пропускной способности линий и, как следствие, снижению энергозатрат на транспорт. Полимер подается в транспортные линии в виде товарной формы - высококонцентрированной (от 20 до 50 мас. %) суспензии полимера с размером частиц в интервале 50-500 мкм в нерастворяющем полимер сольвенте, что позволяет существенно снизить вязкость при сохранении высокого содержания полимера.It is known that the addition of a turbulent flow of the pumped oil through pipelines or hydrocarbon liquids such as diesel fuel, ultrahigh molecular weight poly-alpha-olefins (SVMPAO) in amounts of 10-50 million -1 leads to an increase in line capacity and as a result, reduce the energy consumption for transport. The polymer is fed into the transport lines in the form of a commodity form - a highly concentrated (from 20 to 50 wt.%) Polymer suspension with a particle size in the range of 50-500 μm in a solvent insoluble polymer, which can significantly reduce the viscosity while maintaining a high polymer content.
Особую сложность представляет синтез полимера, пригодного для последующих стадий получения товарной формы противотурбулентной присадки, при сохранении низкой себестоимости, что может быть решено за счет эффективного способа получения полимера с требуемыми свойствами при высоких значениях конверсии исходного мономерного сырья. При этом получаемый полимер должен обладать высокой, более 107 а.е.м., молекулярной массой, определенной пространственной структурой, достаточной скоростью растворения в транспортируемой жидкости при низких температурах, легкостью переработки в товарную форму - суспензию с размером частиц 50-500 мкм, устойчивую при температурах от минус 60 до плюс 50 градусов по Цельсию.Of particular difficulty is the synthesis of a polymer suitable for the subsequent stages of obtaining a commodity form of an anti-turbulent additive, while maintaining a low cost, which can be solved by an efficient method for producing a polymer with the required properties at high conversion values of the starting monomer feedstock. In this case, the resulting polymer must have a high, more than 10 7 amu, molecular weight, a certain spatial structure, a sufficient dissolution rate in the transported liquid at low temperatures, ease of processing into a commodity form - a suspension with a particle size of 50-500 microns, stable at temperatures from minus 60 to plus 50 degrees Celsius.
Известен способ получения полимера, снижающего гидродинамическое сопротивление потока углеводородных жидкостей. При реализации данного способа осуществляют получение полимера методом полимеризации в массе мономера с помощью катализаторов Циглера-Натта в разборном блочном реакторе с рубашкой для снятия выделяющегося тепла. Данный способ включает полимеризацию альфа-олефинов, в частности: гексен-1, октен-1, децен-1, додецен-1, тетрадецен-1, гексадецен-1 и их смеси, использование в качестве сокатализатора соединений триалкилалюминия или диалкиалюминийхлоридов, в частности триэтилалюминий, триизобутилалюминий, диизобутилалюминийхлорид и их смеси (см. патент США №7015290).A known method of producing a polymer that reduces the hydrodynamic resistance of a stream of hydrocarbon liquids. When implementing this method, the polymer is produced by polymerization in a monomer mass using Ziegler-Natta catalysts in a collapsible reactor with a jacket to remove the generated heat. This method involves the polymerization of alpha-olefins, in particular: hexene-1, octene-1, decen-1, dodecene-1, tetradecene-1, hexadecene-1 and mixtures thereof, the use of trialkylaluminium or dialkaluminium chloride compounds, in particular triethylaluminium, as a cocatalyst , triisobutylaluminium, diisobutylaluminium chloride and mixtures thereof (see US patent No. 7015290).
Существенным недостатком данного способа является использование разборных реакторов сложной конструкции, создающих значительные затруднения сборки и заливки мономеров, а также более низкие значения конверсии по мономеру по сравнению с заявленным способом.A significant disadvantage of this method is the use of collapsible reactors of complex design, which create significant difficulties in the assembly and pouring of monomers, as well as lower conversion values for the monomer compared to the claimed method.
Известен способ получения полимера, снижающего гидродинамическое сопротивление потока углеводородных жидкостей. При реализации данного способа осуществляют получение поли-альфа-олефинов методом растворной полимеризации с помощью катализаторов Циглера-Натта в реакторе с рубашкой (см. патент США №4289679).A known method of producing a polymer that reduces the hydrodynamic resistance of a stream of hydrocarbon liquids. When implementing this method, poly-alpha-olefins are prepared by solution polymerization using Ziegler-Natta catalysts in a jacketed reactor (see US Pat. No. 4,289,679).
Данный способ имеет следующие недостатки: низкая концентрация полученного полимера в растворе, энергоемкая стадия выделения полимера из раствора, большое количество отходов.This method has the following disadvantages: low concentration of the obtained polymer in solution, energy-intensive stage of polymer separation from solution, a large amount of waste.
Известен способ получения СВМПАО, включающий полимеризацию альфа-олефинов C6-C30 в присутствии в качестве катализатора продукта восстановления тетрахлорида титана алюминийорганическим соединением и в качестве сокатализатора комплекса на основе 3-тиа-1,5-диазабицикло[3.2.1]октана и диметилалюминийхлорида. Молярное соотношение реагентов - α-олефин 1, катализатор 0,002-0,004, сокатализатор 0,02-0,04. Реакцию полимеризации проводят в интервале температур от -20 до +20°C в течение 8-12 ч (см. патент РФ №2487138).A known method for producing UHMWPE, including the polymerization of C6-C30 alpha olefins in the presence of a titanium tetrachloride reduction product as an organoaluminum compound as a catalyst and as a cocatalyst of a complex based on 3-thia-1,5-diazabicyclo [3.2.1] octane and dimethylaluminium chloride. The molar ratio of the reactants is α-olefin 1, the catalyst is 0.002-0.004, the cocatalyst is 0.02-0.04. The polymerization reaction is carried out in the temperature range from -20 to + 20 ° C for 8-12 hours (see RF patent No. 2487138).
Недостатком данного способа является использование повышенных количеств алюминийорганических соединений, что ведет к существенному снижению растворимости получаемого таким способом полимера в углеводородных жидкостях, особенно при пониженных температурах. При заявленных значениях температуры полимеризации (-20°C) высшие альфа-олефины C30 в мономерной шихте C6 (70%)/C30 (30%) находятся в твердом состоянии и практически не участвуют в полимеризации. Получаемый по данному способу полимер не поддается переработке в тонкую суспензию с концентрацией по полимеру выше 25 мас. %.The disadvantage of this method is the use of increased amounts of organoaluminum compounds, which leads to a significant decrease in the solubility of the polymer obtained in this way in hydrocarbon liquids, especially at low temperatures. At the declared values of the polymerization temperature (-20 ° C), the higher alpha-olefins C30 in the monomer charge C6 (70%) / C30 (30%) are in the solid state and practically do not participate in the polymerization. Obtained by this method, the polymer cannot be processed into a thin suspension with a concentration of the polymer above 25 wt. %
Известен способ получения полимера, включающий получение тонкоизмельченного полимера, растворимого в углеводородных жидкостях. Полимер синтезируют (со)полимеризацией высших альфа-олефинов под действием катализатора Циглера-Натта. В качестве (со)полимера высших альфа-олефинов используют продукт блочной полимеризации. Тонкую дисперсию полимера получают термическим переосаждением полимера в жидкости, являющейся нерастворителем для полимера при комнатной температуре и способной его растворять при повышенной температуре (см. патент РФ №2481357).A known method of producing a polymer, comprising obtaining a finely divided polymer soluble in hydrocarbon liquids. The polymer is synthesized by the (co) polymerization of higher alpha olefins under the action of a Ziegler-Natta catalyst. A block polymerization product is used as the (co) polymer of higher alpha olefins. A fine polymer dispersion is obtained by thermal reprecipitation of the polymer in a liquid that is a non-solvent for the polymer at room temperature and capable of dissolving it at elevated temperature (see RF patent No. 2481357).
Недостатками данного способа получения полимера являются низкая выработка товарной формы, значительные энергозатраты, потеря пространственной структуры полимера при переводе в растворенное состояние при повышенных температурах, необходимость увеличенных дозировок присадки, полученной таким способом для сохранения приемлемой эффективности.The disadvantages of this method of producing a polymer are low production of the commodity form, significant energy consumption, loss of the spatial structure of the polymer when dissolved, at elevated temperatures, the need for increased dosages of the additive obtained in this way to maintain acceptable efficiency.
В качестве прототипа принят способ получения СВМПАО, включающий получение полимеров, снижающих гидродинамическое сопротивление потока углеводородных жидкостей, полимеризацией мономеров C6-C16 в массе с помощью катализаторов Циглера-Натта и сокатализаторов - соединений триалкилалюминия и диалкиалюминийхлорида в полимерных мешках (см. патент США №6576732).As a prototype, a method for producing UHMWPE is adopted, which includes the production of polymers that reduce the hydrodynamic resistance of hydrocarbon fluids by polymerizing C6-C16 monomers in bulk using Ziegler-Natta catalysts and cocatalysts — trialkylaluminum and dialkaluminium chloride compounds in polymer bags (see US Pat. No. 6,567,732) .
Данный способ имеет следующие недостатки: использование больших количеств катализатора и сокатализатора, широкое молекулярно-массовое распределение, умеренная конверсия мономеров, наличие фракций полимера с меньшими молекулярными массами 1-5×106 а.е.м., что ведет к необходимости использования предпочтительно криогенного измельчения в присутствии значительных количеств антиагломератора.This method has the following disadvantages: the use of large amounts of catalyst and cocatalyst, a wide molecular weight distribution, moderate conversion of monomers, the presence of polymer fractions with lower molecular weights of 1-5 × 10 6 amu, which leads to the need to use preferably cryogenic grinding in the presence of significant quantities of anti-agglomerator.
Задачей изобретения является создание способа получения реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах с требуемыми свойствами при высоких значениях конверсии исходного мономерного сырья.The objective of the invention is to provide a method for producing a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a stream of liquid hydrocarbons in pipelines with the desired properties at high conversion values of the starting monomer feed.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, - получение реагента, обеспечивающего снижение гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах и, как следствие, увеличение пропускной способности трубопровода, снижение затрат на транспорт.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to obtain a reagent that provides a decrease in the hydrodynamic resistance of the flow of liquid hydrocarbons in the pipelines and, as a result, an increase in the throughput of the pipeline, reducing transport costs.
Поставленная задача и указанный технический результат в способе получения реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах, включающем полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 в присутствии катализатора и активатора катализатора, соответственно решается и достигается тем, что полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 проводят в среде мономера с добавлением насыщенного алифатического углеводорода состава C6-C18 при конверсии по мономеру от 96,0 до 99,5 мас. %, применяя при этом в качестве катализатора микросферический трихлорид титана, а в качестве активатора катализатора смесь с массовым соотношением от 1:10 до 10:1 диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия, в результате чего получают полимер с молекулярной массой более 107 а.е.м. с узким молекулярно-массовым распределением не более 1,5 со следующим соотношением компонентов, мас. %:The problem and the technical result indicated in the method for producing a reagent for reducing the hydrodynamic resistance of a liquid hydrocarbon flow in pipelines, including the polymerization of C6-C14 alpha-olefins in the presence of a catalyst and catalyst activator, are respectively solved and achieved by the fact that the C6-C14 alpha-olefins are polymerized in the medium of the monomer with the addition of a saturated aliphatic hydrocarbon composition C6-C18 with the conversion of the monomer from 96.0 to 99.5 wt. %, while using as a catalyst microspherical titanium trichloride, and as a catalyst activator, a mixture with a mass ratio of from 1:10 to 10: 1 diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum, resulting in a polymer with a molecular weight of more than 10 7 amu . with a narrow molecular weight distribution of not more than 1.5 with the following ratio of components, wt. %:
после чего полимер измельчают, получая, таким образом, товарную форму реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах.after which the polymer is ground, thus obtaining a commodity form of the reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of liquid hydrocarbons in the pipelines.
Поставленная задача и указанный технический результат в заявленном способе соответственно решается и достигается тем, что полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 проводят при температуре от минус 10°C до плюс 20°C в течение от 15 до 30 суток.The problem and the specified technical result in the claimed method are respectively solved and achieved by the fact that the polymerization of alpha-olefins C6-C14 is carried out at a temperature of from minus 10 ° C to plus 20 ° C for 15 to 30 days.
Поставленная задача и указанный технический результат в заявленном способе соответственно решается и достигается тем, что полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 проводят в среде мономера при высоте слоя не более 250 мм.The problem and the specified technical result in the claimed method are respectively solved and achieved by the fact that the polymerization of alpha-olefins C6-C14 is carried out in a monomer at a layer height of not more than 250 mm
Поставленная задача и указанный технический результат в заявленном способе соответственно решается и достигается тем, что полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 проводят в герметичных емкостях, снабженных полиэтиленовыми вкладышами.The problem and the specified technical result in the claimed method are respectively solved and achieved by the fact that the polymerization of alpha-olefins C6-C14 is carried out in sealed containers equipped with polyethylene liners.
Поставленная задача и указанный технический результат в заявленном способе соответственно решается и достигается тем, что полимер измельчают до частиц размером от 0,1 до 1,5 мм с помощью механических режущих устройств в среде нерастворяющего полимер сольвента в присутствии не более 5 мас. % антиагломератора или до частиц размером от 0,05 до 1,0 мм с помощью криогенных мельниц в присутствии не более 10 мас. % антиагломератора и далее смешивают с нерастворяющим полимер сольвентом.The problem and the specified technical result in the claimed method are respectively solved and achieved by the fact that the polymer is crushed to particles with a size of from 0.1 to 1.5 mm using mechanical cutting devices in a non-solvent polymer, solvent in the presence of not more than 5 wt. % anti-agglomerator or to particles ranging in size from 0.05 to 1.0 mm using cryogenic mills in the presence of not more than 10 wt. % anti-agglomerator and then mixed with a non-solvent polymer.
Способ получения реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах осуществляют следующим наиболее предпочтительным образом.A method of obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a stream of liquid hydrocarbons in pipelines is carried out in the following most preferred manner.
Полимеризацию альфа-олефинов C6-C14 ведут в среде мономера под действием катализатора Циглера-Натта, в качестве которого используется микросферический трихлорида титана, и активатора катализатора - смеси с массовым соотношением от 1:10 до 10:1 диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия, с добавлением насыщенного алифатического углеводорода, способствующего миграции остаточного мономера на поздних стадиях реакции, в емкостях, позволяющих поддерживать температурный режим в интервале от минус 10 до плюс 20°C и исключающих доступ атмосферы воздуха в течение от 15 до 30 суток при высоте слоя реакционной смеси не более 250 мм.The polymerization of C6-C14 alpha-olefins is carried out in a monomer medium under the action of a Ziegler-Natta catalyst, which uses microspherical titanium trichloride, and a catalyst activator — a mixture with a mass ratio of 1:10 to 10: 1 diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum, with the addition of saturated aliphatic hydrocarbon, which promotes the migration of residual monomer in the late stages of the reaction, in tanks that allow maintaining the temperature regime in the range from minus 10 to plus 20 ° C and excluding the access of the atmosphere to spirit for 15 to 30 days at a bed depth of the reaction mixture is not more than 250 mm.
Данный способ включает получение полимера СВМПАО с молекулярной массой 1·107-2·107 а.е.м., молекулярно-массовым распределением менее 1,5, с конверсией выше 96 мас. %, что позволяет снизить энергозатраты на измельчение при получении дисперсий полимера с концентрацией более 25 мас. % в нерастворяющем сольвенте для противотурбулентных присадок, защитить полимер от механодеструкции при механическом или криогенном измельчении, снизить содержание полимера в дисперсиях при сохранении их высокой эффективности, существенно снизить себестоимость реагентов на основе получаемого полимера СВМПАО, а также реагента для снижения гидродинамического сопротивления транспортируемой нефти и нефтепродуктов по трубопроводам на основе данного полимера.This method involves obtaining a UHMWPE polymer with a molecular weight of 1 · 10 7 -2 · 10 7 amu, a molecular weight distribution of less than 1.5, with a conversion of higher than 96 wt. %, which allows to reduce the energy consumption for grinding upon receipt of polymer dispersions with a concentration of more than 25 wt. % in a non-solvent solvent for anti-turbulent additives, protect the polymer from mechanical degradation during mechanical or cryogenic grinding, reduce the polymer content in dispersions while maintaining their high efficiency, significantly reduce the cost of reagents based on the obtained UHMWPE polymer, as well as a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the transported oil and oil products through pipelines based on this polymer.
В заявленном способе полимеризацию ведут в любом аппарате, предназначенном для смешения жидких сырьевых потоков, обеспечивающим отвод тепла на уровне 6×104 кДж/(тн×ч) и изоляцию реакционной массы от атмосферы воздуха, например, в реакторе с мешалкой и рубашкой, снабженном системой продувки газообразным азотом с чистотой не менее 99,9 мас. %. После проведения полимеризации в течение не менее 1 ч от начала смешения всех компонентов, реакционную массу переносят в емкости для завершения полимеризации в условиях с контролируемым температурным режимом не выше плюс 20°C, также исключая доступ атмосферы воздуха в течение не менее 15 суток. Полученные таким образом блоки полимера измельчают до требуемого размера с помощью подходящего механического или криогенного измельчающего оборудования.In the inventive method, the polymerization is carried out in any apparatus designed to mix liquid feed streams, providing heat removal at the level of 6 × 10 4 kJ / (tn × h) and isolating the reaction mass from the atmosphere, for example, in a reactor with a stirrer and a jacket, equipped with a nitrogen gas purge system with a purity of at least 99.9 wt. % After polymerization for at least 1 hour from the start of mixing all the components, the reaction mass is transferred to containers to complete the polymerization under conditions with a controlled temperature of no more than plus 20 ° C, also excluding the access of the air atmosphere for at least 15 days. The polymer blocks thus obtained are crushed to the required size using suitable mechanical or cryogenic grinding equipment.
В качестве мономеров используют альфа-олефины C6-C14, предпочтительно гексен-1, октен-1, децен-1, додецен-1, тетрадецен-1, и их смеси, наиболее предпочтительно гексен-1, децен-1, додецен-1 и их смеси с содержанием основного альфа-олефина в количестве не менее 70 мас. %.The monomers used are C6-C14 alpha olefins, preferably hexene-1, octene-1, decen-1, dodecene-1, tetradecene-1, and mixtures thereof, most preferably hexene-1, decen-1, dodecene-1 and mixtures thereof with a content of basic alpha olefin in an amount of at least 70 wt. %
В качестве катализатора используют микросферический трихлорид титана, получаемый из тетрахлорида титана и триэтилалюминия, реализованный, например, в производстве катализаторов завода «Полипропилен» ООО «Томскнефтехим», г. Томск (Российская Федерация), либо аналогичный, доступный на рынке.The catalyst used is microspherical titanium trichloride, obtained from titanium tetrachloride and triethylaluminum, realized, for example, in the production of catalysts at the Polypropylene plant of Tomskneftekhim LLC, Tomsk (Russian Federation), or a similar one available on the market.
В качестве активатора катализатора используют смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением от 1:10 до 10:1. Названные реагенты являются промышленно выпускаемыми и доступны на рынке.As the catalyst activator, mixtures of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of from 1:10 to 10: 1 are used. These reagents are commercially available and available on the market.
В качестве насыщенного алифатического углеводорода состава C6-C18 используют алкан или смесь алканов с молекулярной массой от 86 а.е.м. до 254 а.е.м, полученные дистилляцией нефти и очищенные до чистоты не менее 99,9 мас. %.As a saturated aliphatic hydrocarbon of composition C6-C18, an alkane or a mixture of alkanes with a molecular weight of 86 amu is used. up to 254 amu obtained by distillation of oil and purified to a purity of at least 99.9 wt. %
Емкости для полимеризации на завершающих стадиях могут быть выполнены из материала, инертного для алюминийорганических соединений, например, в виде стеклянных и глазурованных емкостей, герметичных металлических емкостей или ящиков, полимерных емкостей, многослойных полимерных мешков. Наиболее предпочтительно использование герметичных металлических емкостей, снабженных полиэтиленовыми вкладышами. Полиэтиленовые вкладыши должны быть выполнены из нескольких, наиболее предпочтительно из пяти, слоев полиэтиленовой пленки, при этом как минимум один слой должен обеспечивать барьерные свойства для кислорода. В качестве барьерного слоя можно использовать пленку из поливинилацетата, поливинилового спирта, металлизированный полиэтилен.The tanks for polymerization in the final stages can be made of a material inert to organoaluminum compounds, for example, in the form of glass and glazed containers, sealed metal containers or boxes, polymer containers, multilayer polymer bags. Most preferably, the use of sealed metal containers equipped with polyethylene liners. The polyethylene liners should be made of several, most preferably five, layers of a polyethylene film, while at least one layer should provide barrier properties for oxygen. As a barrier layer, you can use a film of polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, metallized polyethylene.
В качестве нерастворяющего полимер сольвента используют смеси одноатомных и многоатомных спиртов, их эфиров, вода. Смесь компонентов подбирают таким образом, чтобы ее плотность совпадала с плотностью СВМПАО, полученного полимеризацией.As a non-solvent solvent polymer, mixtures of monohydric and polyhydric alcohols, their esters, water are used. The mixture of components is selected so that its density coincides with the density of UHMWPE obtained by polymerization.
В качестве антиагломератора используют стеарат кальция, диамид стеариновой кислоты, лауриловый спирт, воду, растительное масло.As an anti-agglomerator, calcium stearate, stearic acid diamide, lauryl alcohol, water, vegetable oil are used.
Для механического измельчения могут быть, например, использованы аппараты для измельчения блоков каучука фирмы Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG (Германия), ООО «Сибпроммаш» (Российская Федерация, г. Новосибирск) или аналогичные, и далее, для тонкого измельчения - гомогенизаторы фирмы Kinematica AG (Швейцария), IKA-WERKE GmbH & Co. KG (Германия), экструдеры KraussMaffei Berstorff AG (Германия) или аналогичные.For mechanical grinding, for example, rubber block grinding machines from Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. can be used. KG (Germany), Sibprommash LLC (Russian Federation, Novosibirsk) or similar, and further, for fine grinding - homogenizers from Kinematica AG (Switzerland), IKA-WERKE GmbH & Co. KG (Germany), extruders KraussMaffei Berstorff AG (Germany) or similar.
Для криогенного измельчения могут быть, например, использованы аппараты фирмы Hosokawa Alpine AG (Германия), Cimma Inc. (Италия), Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG (Германия), или аналогичные.For cryogenic grinding, for example, apparatuses from Hosokawa Alpine AG (Germany), Cimma Inc. can be used. (Italy), Pallmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG (Germany), or similar.
Способ получения реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах поясняется представленными ниже примерами.The method of obtaining the reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of liquid hydrocarbons in pipelines is illustrated by the examples below.
Пример 1 (прототип)Example 1 (prototype)
В инертной атмосфере при стандартной температуре и давлении к 95 мас. % октена-1 при перемешивании добавили 2,9 мас. % раствора диизобутилалюминийхлорида в гептане с концентрацией 25 мас. % и 2,1 мас. % раствора катализатора и сокатализатора в гептане с содержанием трихлорида титана в количестве 0,0057 мас. %, изобутилового эфира в количестве 0,0420 мас. %, диизобутилалюминийхлорида в количестве 0,1015 мас. %, гептан - остальное, приготовленного последовательным смешением. Реакционную смесь оставили до завершения полимеризации. Полученный полимер подвергли криогенному измельчению в присутствии 10 мас. % стеарата кальция и использовали для приготовления дисперсии с концентрацией 30 мас. % по полимеру в смеси изопропанола и этиленгликоля в соотношении 8:1 по массе.In an inert atmosphere at standard temperature and pressure to 95 wt. % octene-1 was added with stirring 2.9 wt. % solution of diisobutylaluminum chloride in heptane with a concentration of 25 wt. % and 2.1 wt. % solution of catalyst and cocatalyst in heptane with a content of titanium trichloride in an amount of 0.0057 wt. %, isobutyl ether in an amount of 0.0420 wt. %, diisobutylaluminium chloride in an amount of 0.1015 wt. %, heptane - the rest, prepared by sequential mixing. The reaction mixture was left until completion of the polymerization. The resulting polymer was subjected to cryogenic grinding in the presence of 10 wt. % calcium stearate and used to prepare a dispersion with a concentration of 30 wt. % by polymer in a mixture of isopropanol and ethylene glycol in a ratio of 8: 1 by weight.
Пример 2Example 2
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают гексен-1 в количестве 80 мас. %, децен-1 в количестве 5 мас. %, декалин с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 14,91 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:1 в количестве 0,077 мас. % (по 0,0385 мас. % каждого) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,013 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарата кальция в соотношении 8:1,95:0,05 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load hexene-1 in an amount of 80 wt. %, decen-1 in an amount of 5 wt. %, decalin with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 14.91 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1: 1 in the amount of 0.077 wt. % (at 0.0385 wt.% each) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.013 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and calcium stearate in a ratio of 8: 1.95: 0.05 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Пример 3Example 3
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают гексен-1 в количестве 90 мас. %, тетрадецен-1 в количестве 5 мас. %, додекан с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 4,91 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:1 в количестве 0,077 мас. % (по 0,0385 мас. % каждого) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,013 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарамида в соотношении 8:1,95:0,05 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load hexene-1 in an amount of 90 wt. %, tetradecene-1 in an amount of 5 wt. %, dodecane with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 4.91 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1: 1 in the amount of 0.077 wt. % (at 0.0385 wt.% each) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.013 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and stearamide in a ratio of 8: 1.95: 0.05 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Пример 4Example 4
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают гексен-1 в количестве 80 мас. %, децен-1 в количестве 5 мас. %, декалин с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 14,91 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 10:1 в количестве 0,077 мас. % (0,07 мас. % и 0,007 мас. % соответственно) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,013 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарата кальция в соотношении 8:1,95:0,05 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load hexene-1 in an amount of 80 wt. %, decen-1 in an amount of 5 wt. %, decalin with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 14.91 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 10: 1 in the amount of 0.077 wt. % (0.07 wt.% And 0.007 wt.%, Respectively) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.013 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and calcium stearate in a ratio of 8: 1.95: 0.05 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Пример 5Example 5
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают гексен-1 в количестве 80 мас. %, децен-1 в количестве 5 мас. %, декалин с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 14,91 мас. %. Смесь в реакторе охлаждается до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:10 в количестве 0,077 мас. % (0,007 мас. % и 0,07 мас. % соответственно) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,013 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Затем реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарата кальция в соотношении 8:1,95:0,05 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load hexene-1 in an amount of 80 wt. %, decen-1 in an amount of 5 wt. %, decalin with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 14.91 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1:10 in the amount of 0.077 wt. % (0.007 wt.% And 0.07 wt.%, Respectively) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.013 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Then the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and calcium stearate in a ratio of 8: 1.95: 0.05 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Пример 6Example 6
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают октен-1 в количестве 80 мас. %, гексен-1 в количестве 15 мас. %, декан с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 4,91 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:1 в количестве 0,077 мас. % (по 0,0385 мас. % каждого) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,013 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси гексанола, этиленгликоля, воды и стеарамида в соотношении 7:1,95:1:0,05 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load octene-1 in an amount of 80 wt. %, hexene-1 in an amount of 15 wt. %, dean with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 4.91 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1: 1 in the amount of 0.077 wt. % (at 0.0385 wt.% each) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.013 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of hexanol, ethylene glycol, water and stearamide in a ratio of 7: 1.95: 1: 0.05 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with polymer content 30 ± 20 wt. %
Пример 7Example 7
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают гексен-1 в количестве 80 мас. %, децен-1 в количестве 5 мас. %, гексадекан с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 14,908 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:1 в количестве 0,077 мас. % (по 0,0385 мас. % каждого) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,015 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарата кальция в соотношении 8:1,97:0,03 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load hexene-1 in an amount of 80 wt. %, decen-1 in an amount of 5 wt. %, hexadecane with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 14.908 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1: 1 in the amount of 0.077 wt. % (at 0.0385 wt.% each) and the catalyst is titanium trichloride in an amount of 0.015 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and calcium stearate in a ratio of 8: 1.97: 0.03 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Пример 8Example 8
В реактор с рубашкой, мешалкой, термопарой, манометром, подачей внутрь газообразного азота чистотой 99,9 мас. % загружают додецен-1 в количестве 90 мас. %, децен-1 в количестве 5 мас. %, декан с чистотой не менее 99,8 мас. % в количестве 4,92 мас. %. Смесь в реакторе охлаждают до температуры плюс 10±2°C перемешиванием мешалкой и подачей холодного теплоносителя в рубашку реактора. Затем в реактор подают активатор катализатора в виде смеси диэтилалюминия хлорида и триизобутилалюминия с массовым соотношением 1:1 в количестве 0,077 мас. % (по 0,0385 мас. % каждого) и катализатор - трихлорид титана - в количестве 0,003 мас. % в виде суспензии с концентрацией 40 мас. % в гептане. Содержимое реактора перемешивают, удерживая температуру в интервале от плюс 8 до плюс 12°C, в течение 1 ч. Далее реакционную массу выгружают в токе азота в герметичные газонепроницаемые емкости с полиэтиленовыми вкладышами так, чтобы высота слоя массы не превышала 250 мм, или аналогичные по размерам полимерные емкости, герметично закрывают и выдерживают при температуре 15±5°C в течение не менее 15 суток без доступа атмосферы воздуха. Полученные блоки полимера последовательно измельчают с помощью каскада ножевых мельниц на частицы размером 50±40 мм, 3±2 мм и 0,8±0,7 мм. Последнее измельчение ведут в среде сольвента, состоящего из смеси изопропанола, этиленгликоля и стеарата кальция в соотношении 8:1,97:0,03 по массе, получая реагент для снижения гидродинамического сопротивления потока нефти и нефтепродуктов в трубопроводах - устойчивую тонкую дисперсию с содержанием полимера 30±20 мас. %.In a reactor with a jacket, stirrer, thermocouple, pressure gauge, the supply of nitrogen gas with a purity of 99.9 wt. % load dodecene-1 in an amount of 90 wt. %, decen-1 in an amount of 5 wt. %, dean with a purity of not less than 99.8 wt. % in the amount of 4.92 wt. % The mixture in the reactor is cooled to a temperature of plus 10 ± 2 ° C by stirring with a stirrer and applying cold coolant to the jacket of the reactor. Then, the catalyst activator is fed into the reactor in the form of a mixture of diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum with a mass ratio of 1: 1 in the amount of 0.077 wt. % (0.0385 wt.% each) and a catalyst — titanium trichloride — in an amount of 0.003 wt. % in the form of a suspension with a concentration of 40 wt. % in heptane. The contents of the reactor are stirred, keeping the temperature in the range from plus 8 to plus 12 ° C, for 1 h. Next, the reaction mass is discharged in a stream of nitrogen into sealed gas-tight containers with polyethylene liners so that the height of the mass layer does not exceed 250 mm, or similar polymer containers are sealed, hermetically sealed and kept at a temperature of 15 ± 5 ° C for at least 15 days without access to an air atmosphere. The resulting polymer blocks are subsequently crushed using a cascade of knife mills into particles of 50 ± 40 mm, 3 ± 2 mm and 0.8 ± 0.7 mm in size. The last grinding is carried out in a solvent medium consisting of a mixture of isopropanol, ethylene glycol and calcium stearate in a ratio of 8: 1.97: 0.03 by weight, obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of oil and oil products in pipelines - a stable fine dispersion with a polymer content of 30 ± 20 wt. %
Оценку эффективности полученных продуктов проводили на лабораторном турбореометре (таблица). Снижение гидродинамического сопротивления (DR) движению нефраса в капилляре в присутствии реагента рассчитывали по формуле:Evaluation of the effectiveness of the obtained products was carried out on a laboratory turbo-meter (table). The decrease in hydrodynamic resistance (DR) to the movement of nephras in the capillary in the presence of a reagent was calculated by the formula:
λ - коэффициент сопротивления жидкости;λ is the coefficient of resistance of the liquid;
t - время истечения 330 см3 нефраса через капилляр;t is the expiration time of 330 cm 3 nephras through the capillary;
o и p - индексы, относящиеся к чистому растворителю и раствору реагента соответственно.o and p are the indices related to the pure solvent and the reagent solution, respectively.
Продукт считается выдержавшим испытания, если значение DR составляет не менее 30% при концентрации реагента в нефрасе 2,5 млн-1.The product was considered to have passed the test if the value of DR is not less than 30% reactant concentrations nephras 2.5 million -1.
Claims (6)
после чего полимер измельчают, получая, таким образом, товарную форму реагента для снижения гидродинамического сопротивления потока жидких углеводородов в трубопроводах.1. A method of producing a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a liquid hydrocarbon stream in pipelines, comprising the polymerization of C6-C14 alpha-olefins in the presence of a catalyst and a catalyst activator, characterized in that the C6-C14 alpha-olefins are polymerized in a monomer medium with the addition of a saturated aliphatic hydrocarbon composition C6-C18 when converting on the monomer from 96.0 to 99.5 wt. %, while using as a catalyst microspherical titanium trichloride, and as a catalyst activator, a mixture with a mass ratio of from 1:10 to 10: 1 diethylaluminium chloride and triisobutylaluminum, resulting in a polymer with a molecular weight of more than 10 7 amu . with a narrow molecular weight distribution of not more than 1.5 with the following ratio of components, wt. %:
after which the polymer is ground, thus obtaining a commodity form of the reagent to reduce the hydrodynamic resistance of the flow of liquid hydrocarbons in the pipelines.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146942/04A RU2599245C1 (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015146942/04A RU2599245C1 (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2599245C1 true RU2599245C1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015146942/04A RU2599245C1 (en) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2599245C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648079C1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method for obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
| RU2667897C1 (en) * | 2018-07-12 | 2018-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines with solvent recycle |
| RU2743532C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью МИРРИКО | Method for producing anti-turbulent additive with high content of active base and method for supplying it into flow of hydrocarbon liquid transported in pipeline |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171817C1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-08-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of preparing agent for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon fluids |
| US6576732B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-06-10 | Conocophillips Co. | Drag-reducing polymers and drag-reducing polymer suspensions and solutions |
| RU2238282C1 (en) * | 2003-07-07 | 2004-10-20 | Томский политехнический университет | Method for preparing agent for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquid |
| RU2481357C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of producing suspension-type anti-turbulence additive for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquids |
-
2015
- 2015-10-30 RU RU2015146942/04A patent/RU2599245C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171817C1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-08-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of preparing agent for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon fluids |
| US6576732B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-06-10 | Conocophillips Co. | Drag-reducing polymers and drag-reducing polymer suspensions and solutions |
| RU2238282C1 (en) * | 2003-07-07 | 2004-10-20 | Томский политехнический университет | Method for preparing agent for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquid |
| RU2481357C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of producing suspension-type anti-turbulence additive for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquids |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648079C1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method for obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
| WO2018217122A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method for producing a reagent to decrease hydrodynamic resistance of turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
| CN110088143A (en) * | 2017-05-24 | 2019-08-02 | 米里科有限责任公司 | Obtain the method for reducing the reagent of the hydrodynamics resistance of liquid hydrocarbon turbulent flow in pipeline |
| US10836848B2 (en) | 2017-05-24 | 2020-11-17 | «MIRRICO» Limited Liability Company | Method for obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines |
| RU2667897C1 (en) * | 2018-07-12 | 2018-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines with solvent recycle |
| RU2743532C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью МИРРИКО | Method for producing anti-turbulent additive with high content of active base and method for supplying it into flow of hydrocarbon liquid transported in pipeline |
| WO2021235970A1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Method of producing a drag reducer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2648079C1 (en) | Method for obtaining a reagent to reduce the hydrodynamic resistance of a turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines | |
| CA2135932C (en) | Solvent free oil soluble drag reducing polymer suspension | |
| RU2481357C1 (en) | Method of producing suspension-type anti-turbulence additive for reducing hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquids | |
| CA2429939C (en) | Drag-reducing polymers and drag-reducing polymer suspensions and solutions | |
| EA034714B1 (en) | High polymer content hybrid drag reducers | |
| RU2599245C1 (en) | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of flow of liquid hydrocarbons in pipelines | |
| US10208144B2 (en) | Polymerization process in the presence of an antistatic composition | |
| RU2443720C1 (en) | Method of producing suspension-type anti-turbulent additive | |
| RU2303606C2 (en) | Superhigh-molecular weight polyolefin used as additive improving flowability of cold liquids | |
| RU2463320C1 (en) | Method of producing suspension-type anti-turbulence additive for oil and oil products | |
| KR20090017509A (en) | Antistatic for olefin polymerization and process for preparing it | |
| RU2667897C1 (en) | Method for obtaining reagent for reducing hydrodynamic resistance of turbulent flow of liquid hydrocarbons in pipelines with solvent recycle | |
| JP5764125B2 (en) | Catalyst systems and processes for producing polyethylene | |
| RU2590535C1 (en) | Method of producing anti-turbulent additive based on poly-alpha-olefins (versions) | |
| CN113831437B (en) | Process for producing ultra-high molecular weight polymers in powder form | |
| RU2576004C2 (en) | Method of producing anti-turbulent additive for organic media for reducing hydrodynamic resistance during transportation thereof | |
| US11834527B1 (en) | Poly alpha-olefins, compositions thereof, and methods of making | |
| RU2743532C1 (en) | Method for producing anti-turbulent additive with high content of active base and method for supplying it into flow of hydrocarbon liquid transported in pipeline | |
| RU2168535C2 (en) | Improved agent for reducing medium resistance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170613 |