Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26°, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 4 МРа1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода и содержит по меньшей мере 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из

Рисунок 1

в которой R1 представляет собой Н или C1-C10-алкильный радикал;

R2 представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал, С530-циклоалкильный радикал, С620-арильный радикал, арилзамещенный C1-C10-алкильный радикал, радикал -(СН2СН2О)x-RA или -(СН2СН(СН3)О)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал или С630-алкиларильный радикал,

где параметр растворимости жидкого углеводорода δ2 определяют согласно следующему уравнению:

Рисунок 2

в котором δHn представляет собой энергию парообразования;

R представляет собой универсальную газовую постоянную;

Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;

V представляет собой молярный объем растворимости; и

где параметр растворимости δ снижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению:

Рисунок 3

в котором δp=(åF2pi)1/2/V;

δh=(åEhi/V)1/2;

δd=åFdi/V;

F и Е означают полимерные остатки;

V означает молярный объем;

d означает дисперсионные силы;

р означает полярное взаимодействие;

h означает водородные связи.

2. Способ по п.1, в котором параметр растворимости снижающего гидродинамическое сопротивление полимера составляет по меньшей мере 17 МРа1/2.

3. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере 25000 повторяющихся звеньев.

4. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 1´106 г/моль.

5. Способ по п.1, где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 2,5 МРа1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода.

6. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер добавляют в жидкий углеводород в количестве от 0,1 до 500 ч./млн по массе.

7. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер добавляют в жидкий углеводород в количестве от 2 до 50 ч./млн по массе.

8. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера, имеющего параметр растворимости по меньшей мере 17 МРа1/2, рассчитанный по методу Ван Кревелена, в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26°, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 4 МРа1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода и снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере 25000 повторяющихся звеньев и средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 1´106 г/моль, причем повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из

Рисунок 4

в которой R1 представляет собой Н или С110-алкильный радикал;

R2 представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал, С530-циклоалкильный радикал, С620-арильный радикал, арилзамещенный C1-C10-алкильный радикал, радикал -(СН2СН2О)x-RA или -(СН2СН(СН3)O)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C130-алкильный радикал или С630-алкиларильный радикал;

где параметр растворимости жидкого углеводорода δ2 определяют согласно следующему уравнению:

Рисунок 5

в котором δHn представляет собой энергию парообразования;

R представляет собой универсальную газовую постоянную;

Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;

V представляет собой молярный объем.

9. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости по меньшей мере 4 МРа1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода, имеющего содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26°, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером,

где параметр растворимости жидкого углеводорода δ2 определяют согласно следующему уравнению:

Рисунок 6

в котором δHn представляет собой энергию парообразования;

R представляет собой универсальную газовую постоянную;

Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;

V представляет собой молярный объем;

где параметр растворимости δ снижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению:

Рисунок 7

в котором δp=(åF2pi)1/2/V;

δh=(åEhi/V)1/2;

δd=åFdi/V;

F и Е означают полимерные остатки;

V означает молярный объем;

d означает дисперсионные силы;

р означает полярное взаимодействие;

h означает водородные связи,

причем снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере приблизительно 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из

Рисунок 4

в которой R1 представляет собой Н или C1-C10-алкильный радикал;

R2 представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал, С530-циклоалкильный радикал, С620-арильный радикал, арилзамещенный C1-C10-алкильный радикал, радикал -(СН2СН2О)x-RA или -(СН2СН(СН3)О)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал или С630-алкиларильный радикал.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДА Изобретение относится к способу для снижения падения давления, связанного с турбулентным пропусканием жидкого углерода через трубопровод. Жидкий углерод имеет высокое содержание асфальтенов и/или низкую API-плотность. Такое снижение падения давления достигается путем обработки жидкого углерода снижающим гидродинамическое сопротивление полимером с высокой молекулярной массой, который может иметь параметр растворимости приблизительно 20% параметра растворимости жидкого углерода. Уровень техники 1. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение в общем относится к способу снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода путем введения полимеров с высокой молекулярной массой, снижающих гидродинамическое сопротивление, где жидкий углеводород имеет содержание асфальтенов по меньшей мере приблизительно 3 мас.% и плотность в градусах Американского нефтяного института (API) менее приблизительно 26. 2. Описание предшествующего уровня техники Когда жидкости транспортируются по трубопроводу, обычно имеет место падение давления жидкости вследствие трения между стенкой трубопровода и жидкостью. Ввиду указанного падения давления для данного трубопровода для транспортирования жидкости требуется создание существенного давления для достижения желательной пропускной способности. Когда желательны более высокие скорости пропускания через трубопровод, должно быть приложено более высокое давление вследствие того факта,что по мере повышения скоростей пропускания также увеличивается разность давлений, обусловленная падением давления. Однако конструктивные ограничения в трубопроводах ограничивают величину давления, которая может быть применена. Проблемы, связанные с падением давления, являются наиболее острыми, когда жидкости транспортируются на большие расстояния. Такие падения давления могут иметь результатом неэффективность, которая увеличивает затраты на оборудование и обслуживание. Чтобы сократить проблемы, связанные с падением давления, во многих отраслях промышленности применяются добавки, снижающие гидродинамическое сопротивление в текущих жидкостях. Когда пропускание жидкости в трубопроводе является турбулентным, для интенсификации пропускания могут быть применены полимерные средства снижения гидродинамического сопротивления, имеющие высокую молекулярную массу. Средство снижения гидродинамического сопротивления представляет собой композицию, способную значительно уменьшить потери на трение, связанные с турбулентным пропусканием жидкости по трубопроводу. Роль указанных добавок состоит в подавлении роста турбулентных завихрений, которое имеет результатом более высокую скорость пропускания при постоянном давлении нагнетания. В качестве эффективно действующих средств снижения гидродинамического сопротивления известны полимеры с ультравысокой молекулярной массой, в особенности в углеводородных жидкостях. В общем, снижение гидродинамического сопротивления зависит отчасти от молекулярной массы полимерной добавки и ее способности растворяться в углеводороде при турбулентном пропускании. Эффективные полимеры, снижающие гидродинамическое сопротивление, обычно имеют молекулярные массы,превышающие пять миллионов. Однако общепринятые полимерные средства снижения гидродинамического сопротивления обычно не проявляют должной эффективности в сырых нефтях, имеющих низкую API-плотность и/или высокое содержание асфальтенов. Следовательно, существует потребность в улучшенных средствах снижения гидродинамического сопротивления, способных уменьшать падение давления, связанное с турбулентным пропусканием через трубопроводы сырых нефтей с низкой API-плотностью и/или высоким содержанием асфальтенов. Сущность изобретения В одном варианте осуществления настоящего изобретения представляется способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости в пределах 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода и содержит по меньшей мере 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из:-(СН 2 СН(СН 3)О)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал или C6-С 30-алкиларильный радикал; где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению: в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем; где параметр растворимостиснижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению: в котором Р=(F2pi)1/2/V;h означает водородные связи. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения представляется способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера, имеющего параметр растворимости по меньшей мере 17 МРа 1/2,рассчитанный по методу Ван Кревелена, в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости в пределах 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода, и снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере 25000 повторяющихся звеньев, где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 1106 г/моль, причем повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из:-(СН 2 СН(СН 3)О)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал или С 6-С 30-алкиларильный радикал; где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению: в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения представляется способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости по меньшей мере 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода, имеющего содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и APIплотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода, с вязкостью обработанного жидкого углеводорода, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению: в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем; где параметр растворимостиснижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению:h означает водородные связи,причем снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере приблизительно 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из:-(СН 2 СН(СН 3)О)x-RA, в котором х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал или С 6-С 30-алкиларильный радикал. В еще одном дальнейшем варианте осуществления настоящего изобретения представляется способ,включающий: введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере приблизительно 3 мас.% и API-плотность менее приблизительно 26, чтобы тем самым образовать обработанный жидкий углеводород. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере приблизительно 10000 повторяющихся звеньев и имеет параметр растворимости по меньшей мере приблизительно 17. В еще одном дальнейшем варианте осуществления настоящего изобретения представляется способ,включающий: введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере приблизительно 3 мас.% и API-плотность менее приблизительно 26, чтобы тем самым образовать обработанный жидкий углеводород. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере приблизительно 10000 повторяющихся звеньев и имеет параметр растворимости в пределах по меньшей мере приблизительно 20% от параметра растворимости жидкого углеводорода. Краткое описание чертежей Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения ниже описан подробно с привлечением сопроводительных чертежей, на которых показано: фиг. 1 - нормализованный график изменения диаметра нити во времени, изображающий приведенное время разрыва капиллярной нити необработанной тяжелой сырой нефти San Joaquin Valley Heavy,определенное в соответствии с методикой, описанной в примере 4; фиг. 2 - нормализованный график изменения диаметра нити во времени, изображающий приведенное время разрыва капиллярной нити тяжелой сырой нефти San Joaquin Valley Heavy, имеющей 500 ч./млн по массе растворенного в ней поли(2-этилгексил)метакрилата, определенное в соответствии с методикой, описанной в примере 4; фиг. 3 - нормализованный график изменения диаметра нити во времени, изображающий приведенное время разрыва капиллярной нити тяжелой сырой нефти San Joaquin Valley Heavy, имеющей 500 ч./млн по массе растворенного в ней поли(1-децена), определенное в соответствии с методикой, описанной в примере 4. Подробное описание В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения падение давления, связанное с пропусканием жидкого углеводорода по трубе, такой как трубопровод, может быть понижено путем обработки жидкого углеводорода снижающим гидродинамическое сопротивление полимером,имеющим по меньшей мере один гетероатом. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может представлять собой тяжелую сырую нефть. В одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может содержать асфальтеновые соединения. Как применяется в настоящем описании, "асфальтены" определяются как фракция, отделяемая от сырой нефти или нефтепродуктов при добавлении пентана, как описано ниже в примере 3. Будучи трудными для охарактеризования, асфальтены в общем представляются как имеющие высокую молекулярную массу некристаллические полярные соединения, которые присутствуют в сырой нефти. В одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может содержать асфальтеновые соединения в количестве по меньшей мере приблизительно 3 мас.%, от приблизительно 4 до приблизительно 35 мас.% или от 5 до 25 мас.%. Жидкий углеводород может содержать гетероатомы. Как используется в настоящем описании, термин "гетероатом" определяется как любой атом, который не является атомом углерода или водорода. Обычно гетероатомы включают, но не ограничиваются указанными, атомы серы, азота, кислорода, фосфора и хлора. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может содержать серу в количестве по меньшей мере приблизительно 1 мас.%, от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.%, от приблизительно 1,2 до приблизительно 9 мас.% или от 1,5 до 8 мас.%. Дополнительно, жидкий углеводород может содержать азот в количестве по меньшей мере приблизительно 1300 ч./млн по массе, по меньшей мере приблизительно 1400 ч./млн по массе или по меньшей мере 1500 ч./млн по массе. Жидкий углеводород может содержать один или более металлических компонентов. Жидкий углеводород может содержать металлы в количестве по меньшей мере приблизительно 1 ч./млн по массе, от приблизительно 1 до приблизительно 2000 ч./млн по массе, от приблизительно 50 до приблизительно 1500 ч./млн по массе или от100 до 1000 ч./млн по массе. Обычные металлы включают, но не ограничиваются указанными, никель, ванадий и железо. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может содержать никель в количестве по меньшей мере приблизительно 1 ч./млн по массе, от приблизительно 5 до приблизительно 500 ч./млн по массе или от 10 до 250 ч./млн по массе. Дополнительно, жидкий углеводород может содержать ванадий в количестве по меньшей мере приблизительно 1 ч./млн по массе, от приблизительно 5 до приблизительно 500 ч./млн по массе или от 10 до 250 ч./млн по массе. Далее, жидкий углеводород может содержать железо в количестве по меньшей мере приблизительно 1 ч./млн по массе, от приблизительно 2 до приблизительно 250 ч./млн по массе или от 5 до 100 ч./млн по массе. Жидкий углеводород может содержать мазут. Как применяется в настоящем описании, термин "мазут" определяется как остаточный материал, остающийся на дне ректификационной колонны после разгонки сырой нефти, как определяется методом испытания по стандарту ASTM D2892-05. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может содержать по меньшей мере приблизительно 10 мас.%,по меньшей мере приблизительно 15 мас.% или от 20 до 60 мас.% мазута, имеющего начальную температуру кипения по меньшей мере приблизительно 1050F (565,5 С). В еще одном варианте осуществления жидкий углеводород может содержать коксовый остаток по Конрадсону. Как применяется в настоящем описании, термин "коксовый остаток по Конрадсону" определяется как измеренное количество углеродистого остатка, остающегося после испарения и пиролиза сырой нефти, как определяется методом испытания по стандарту ASTM D189-05. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может содержать коксовый остаток по Конрадсону в количестве по меньшей мере приблизительно 1 мас.%, от приблизительно 2 до приблизительно 50 мас.%, от приблизительно 3,5 до 45 мас.% или от 5 до 40 мас.%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может иметь уровень API-плотности от низкого до среднего. Как применяется в настоящем описании, термин "APIплотность" определяется как шкала удельного веса, разработанная Американским Нефтяным Институтом для измерения относительной плотности разнообразных нефтяных жидкостей. API-плотность жидкого углеводорода определяется согласно следующей формуле: где SG представляет собой удельный вес жидкого углеводорода при температуре 60F (15,55C). Дополнительно, API-плотность может быть определена согласно методу испытания по стандартуASTM D1298. В одном варианте осуществления жидкий углеводород может иметь API-плотность менее приблизительно 26, от приблизительно 5 до приблизительно 25 или от 5 до 23. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может представлять собой компонент жидкой смеси, которая далее содержит неуглеводородную жидкость и/или нежидкую фазу. В одном варианте осуществления неуглеводородная жидкость может содержать воду и нежидкая фаза может содержать природный газ. Дополнительно, когда жидкий углеводород представляет собой компонент жидкой смеси, жидкий углеводород может составлять по меньшей мере приблизительно 50 мас.%, по меньшей мере приблизительно 60 мас.% или по меньшей мере 70 мас.% жидкой смеси. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может иметь параметр растворимости, достаточный для обеспечения, по меньшей мере, частичного растворения вышеупомянутого снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидком углеводороде. Параметр растворимости 2 жидкого углеводорода может быть определен согласно следующему уравнению: где H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем.-4 021281 Значение 2 выражается в единицах МПа 1/2. Параметр растворимости для жидкого углеводорода определяется в соответствии с вышеуказанным уравнением и описанием, находящимся на страницах 465-467 книги Strausz, О.Lown, M., The Chemistry of Alberta Oil Sands, Bitumens and Heavy Oils(Alberta Energy Research Institute, 2003). В одном варианте осуществления жидкий углеводород может иметь параметр растворимости по меньшей мере приблизительно 17 МПа 1/2 или от приблизительно 17,1 до приблизительно 24 МПа 1/2, или от 17,5 до 23 МПа 1/2. Как упомянуто выше, жидкий углеводород может представлять собой тяжелую сырую нефть. Пригодные примеры тяжелых сырых нефтей включают, но не ограничиваются указанными, тяжелую сырую нефть Merey, тяжелую сырую нефть Petrozuata, тяжелую сырую нефть Corocoro, тяжелую сырую нефтьAlbian, тяжелую сырую нефть Bow River, тяжелую сырую нефть Maya и тяжелую сырую нефть San Joaquin Valley. Дополнительно, жидкий углеводород может быть смесью тяжелой сырой нефти с более легкими углеводородами или разбавителями. Пригодные примеры смешанных сырых нефтей включают, но не ограничиваются указанными, Western Canadian Select и Marlim Blend. Как упомянуто выше, жидкий углеводород может быть обработан снижающим гидродинамическое сопротивление полимером. В одном варианте осуществления настоящего изобретения снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может быть в форме латексного средства снижения гидродинамического сопротивления, содержащего полимер с высокой молекулярной массой, диспергированный в водной непрерывной фазе. Латексное средство снижения гидродинамического сопротивления может быть получено путем эмульсионной полимеризации реакционной смеси, включающей один или более мономеров, непрерывную фазу, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и систему инициирования. Непрерывная фаза в общем содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из воды, полярных органических жидкостей и их смесей. Когда в качестве составной части непрерывной фазы выбирают воду, реакционная смесь может также содержать буферный реагент. Дополнительно, как более подробно описано ниже, непрерывная фаза может необязательно содержать ингибитор образования гидратов. В еще одном варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может быть в форме суспензии или раствора, согласно любому способу, известному в данной области техники. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать множество повторяющихся звеньев из фрагментов одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из:R2 представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный С 5-С 30-циклоалкильный радикал, замещенный или незамещенный С 6-С 20-арильный радикал, арилзамещенный С 1-С 10-алкильный радикал, радикал -(СН 2 СН 2 О)x-RA или -(СН 2 СН(СН 3)О)x-RA, в котором х составляет от 1 до 50, и RA представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал или С 6-С 30-алкиларильный радикал; в которой арен представляет собой фенил, нафтил, антраценил или фенантренил;R4 представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный С 5-С 30-циклоалкильный радикал, Cl, SO3, ORB или COORC, в котором RB представляет собой Н,С 1-С 30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный С 5-С 30-циклоалкильный радикал, замещенный или незамещенный С 6-С 20-арильный радикал или арилзамещенный С 1-С 10-алкильный радикал, и в котором RC представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный С 5-С 30-циклоалкильный радикал, замещенный или незамещенный С 6-С 20-арильный радикал или арилзамещенный С 1-С 10-алкильный радикал; в которой R5 представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал или замещенный или незамещенный С 6-С 20-арильный радикал; в которой R6 представляет собой Н, С 1-С 30-алкильный радикал или замещенный или незамещенный С 6-С 20-арильный радикал; в которой R9 и R10 независимо представляют собой Н, C1-C30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный C6-C20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы; в которой R11 и R12 независимо представляют собой Н, C1-C30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный C6-C20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы; в которой R13 и R14 независимо представляют собой Н, C1-C30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный C6-С 20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;C6-C20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы; в которой R17 и R18 независимо представляют собой Н, C1-C30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный C6-C20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы; в которой R19 и R20 независимо представляют собой Н, C1-C30-алкильный радикал, замещенный или незамещенный C6-C20-арильный радикал, замещенный или незамещенный C5-C30-циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать повторяющиеся звенья из C4-C20-алкильных, замещенных и незамещенных C6-C20-арильных или арилзамещенныхC1-C10-алкильных фрагментов сложноэфирных производных метакриловой кислоты или акриловой кислоты. В еще одном варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может представлять собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья из фрагментов 2-этилгексилметакрилата и фрагментов по меньшей мере одного другого мономера. В еще одном даль-7 021281 нейшем варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может быть сополимером, содержащим повторяющиеся звенья из фрагментов 2-этилгексилметакрилатных мономеров и бутилакрилатных мономеров. В еще одном дальнейшем варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может представлять собой гомополимер, содержащий повторяющиеся звенья из фрагментов 2-этилгексилметакрилата. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать фрагменты по меньшей мере одного мономера, имеющего гетероатом. Как указано выше, термин "гетероатом" включает любой атом, который не является атомом углерода или водорода. Конкретные примеры гетероатомов включают,но не ограничиваются указанными, атомы кислорода, азота, серы, фосфора и/или хлора. В одном варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 25% или по меньшей мере 50% фрагментов мономеров, имеющих по меньшей мере один гетероатом. Дополнительно, гетероатом может иметь частичный заряд. Как применяется в настоящем описании, термин "частичный заряд" определяется как электрический заряд, либо положительный, либо отрицательный, имеющий значение менее 1. Поверхностно-активное вещество, применяемое в вышеупомянутой реакционной смеси, может содержать по меньшей мере одно анионное или неионное поверхностно-активное вещество с высоким показателем HLB. Термин "показатель HLB" имеет отношение к гидрофильно-липофильному балансу поверхностно-активного вещества в эмульсии. Показатель HLB определяется методами, описаннымиW.C. Griffin, J. Soc. Cosmet. Chem., vol. 1, p. 311 (1949) и J. Soc. Cosmet. Chem., vol. 5, p. 249 (1954), которые приведены в настоящем описании в качестве ссылки. Как применяется в настоящем описании, термин "высокий показатель HLB" должен означать показатель HLB 7 или более. Показатель HLB поверхностно-активных веществ для применения в формировании реакционной смеси может составлять по меньшей мере приблизительно 8, по меньшей мере приблизительно 10 или по меньшей мере 12. Примерные анионные поверхностно-активные вещества с высоким показателем HLB включают, но не ограничиваются указанными, алкилсульфаты с высоким показателем HLB, простые эфиры алкилсульфатов, диалкилсульфосукцинаты, алкилфосфаты, алкиларилсульфонаты и саркозинаты. Пригодные примеры имеющихся в продаже анионных поверхностно-активных веществ с высоким показателем HLB включают, но не ограничиваются указанными, лаурилсульфат натрия (имеющийся в продаже как RHODAPON LSB от фирмы Rhodia Incorporated, Кранбери, Нью-Джерси), диоктилсульфосукцинат натрия(имеющийся в продаже как AEROSOL ОТ от фирмы Cytec Industries, Inc., Уэст-Патерсон, Нью-Джерси),натриевую соль 2-этилгексилполифосфата (имеющуюся в продаже от фирмы Jarchem Industries Inc.,Ньюарк, Нью-Джерси), додецилбензолсульфонат натрия (имеющийся в продаже как NORFOX 40 от фирмы Norman, FoxCo., Верной, Калифорния) и лауроилсаркозинат натрия (имеющийся в продаже как HAMPOSYL L-30 от фирмы Hampshire Chemical Corp., Лексингтон, Массачусетс). Примерные неионные поверхностно-активные вещества с высоким показателем HLB включают, но не ограничиваются указанными, сложные эфиры сорбитана с высоким показателем HLB, сложные эфиры полиэтиленгликоля и жирных кислот, этоксилированные сложные эфиры глицерина, этоксилированные жирные амины, этоксилированные сложные эфиры сорбитана, поверхностно-активные блок-сополимеры этиленоксида/пропиленоксида, сложные эфиры спиртов и жирных кислот, этоксилированные спирты,этоксилированные жирные кислоты, алкоксилированные касторовые масла, сложные эфиры глицерина,линейные спиртовые этоксилаты и алкилфенолэтоксилаты. Пригодные примеры имеющихся в продаже неионных поверхностно-активных веществ с высоким показателем HLB включают, но не ограничиваются указанными, нонилфенокси- и октилфеноксиполи(этиленокси)этанолы (имеющиеся в продаже какIGEPAL, серии СА и СО, соответственно от фирмы Rhodia, Кранбери, Нью-Джерси),C8-C18-этоксилированные первичные спирты (такие как RHODASURF LA-9 от фирмы Rhodia Inc., Кранбери, Нью-Джерси), С 11-С 15-этоксилаты вторичных спиртов (имеющиеся в продаже как TERGITOL серии 15-S, включая 15-S-7, 15-S-9, 15-S-12, от фирмы Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган), сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот (имеющиеся в продаже как серия поверхностноактивных веществ TWEEN от фирмы Uniquema, Уилмингтон, Делавэр), олеиловый простой эфир полиэтиленоксида (25) (имеющийся в продаже как SIPONIC Y-500-70 от фирмы American Alcolac ChemicalCo., Балтимор, Массачусетс), простые полиэфиры алкиларилированных спиртов (имеющиеся в продаже как TRITON серии X, включая Х-100, Х-165, Х-305 и X-405, от фирмы Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган). Система инициирования для применения в вышеупомянутой реакционной смеси может представлять собой любую пригодную систему для генерирования свободных радикалов, необходимых для облегчения эмульсионной полимеризации. Возможные инициаторы включают, но не ограничиваются указанными, персульфаты (например, персульфат аммония, персульфат натрия, персульфат калия), пероксиперсульфаты и пероксиды (например, трет-бутилгидропероксид), применяемые по отдельности или в комбинации с одним или более восстановительными компонентами и/или ускорителями. Возможные восстановительные компоненты включают, но не ограничиваются указанными, бисульфиты, метабисульфиты, аскорбиновую кислоту, оптически активный эритродиастереоизомер аскорбиновой кислоты и формальдегид-сульфоксилат натрия. Возможные ускорители включают, но не ограничиваются указан-8 021281 ными, любые композиции, содержащие переходный металл, имеющий два состояния окисления, например, такие как сульфат двухвалентного железа и сульфат аммония-железа(II). Альтернативно, для генерирования свободных радикалов могут быть применены известные способы термического и радиационного инициирования. В еще одном варианте осуществления в настоящем изобретении могут быть применены любые способы полимеризации и соответствующего инициирования или каталитические способы, известные квалифицированным специалистам в данной области техники. Например, когда полимеризация выполняется такими способами, как полиприсоединение или поликонденсация, полимеризация может быть инициирована или катализирована такими способами, как катионные, анионные или координационные способы. Когда вода применяется для формирования вышеупомянутой реакционной смеси, она может быть очищенной, такой как дистиллированная или деионизованная вода. Однако непрерывная фаза эмульсии может также содержать полярные органические жидкости или водные растворы полярных органических жидкостей, таких, как перечисленные ниже. Как отмечалось выше, реакционная смесь необязательно может содержать буферный реагент. Буферный реагент может содержать любой известный буферный реагент, который является совместимым с системой инициирования, например, такой как карбонатные, фосфатные и/или боратные буферные реагенты. Как отмечалось выше, реакционная смесь необязательно может содержать по меньшей мере один ингибитор образования гидратов. Ингибитор образования гидратов может представлять собой термодинамический ингибитор образования гидратов, например, такой как спирт и/или полиол. В одном варианте осуществления ингибитор образования гидратов может содержать один или более многоатомных спиртов и/или один или более простых эфиров многоатомных спиртов. Пригодные многоатомные спирты включают, но не ограничиваются указанными, моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, монопропиленгликоль и/или дипропиленгликоль. Пригодные простые эфиры многоатомных спиртов включают, но не ограничиваются указанными, монометиловый простой эфир этиленгликоля, монометиловый простой эфир диэтиленгликоля, монометиловый простой эфир пропиленгликоля и монометиловый простой эфир дипропиленгликоля. В общем, ингибитор образования гидратов может представлять собой любую композицию, которая будучи смешанной с дистиллированной водой в массовом соотношении 1:1, образует жидкую смесь, ингибирующую образование гидратов, имеющую температуру формирования газовых гидратов при давлении 2000 psi (абсолютных) (13,78 МПа), которая является более низкой, чем температура формирования газовых гидратов для дистиллированной воды при давлении 2000 psi (абсолютных) (13,78 МПа), на величину от приблизительно 10 до приблизительно 150F (от приблизительно 5,55 до приблизительно 83,33 С), от приблизительно 20 до приблизительно 80F (от приблизительно 11,11 до приблизительно 44,44 С) или от 30 до 60F (16,67-33,33 С). Например, моноэтиленгликоль рассматривается как ингибитор образования гидратов, поскольку температура формирования газовых гидратов для дистиллированной воды при давлении 2000 psi (абсолютных) (13,78 МПа) составляет приблизительно 70F (21,11C),тогда как температура формирования газовых гидратов для смеси 1:1 дистиллированной воды и моноэтиленгликоля при давлении 2000 psi (абсолютных) (13,78 МПа) составляет приблизительно 28F(-2,22 С). Таким образом, моноэтиленгликоль понижает температуру формирования газовых гидратов для дистиллированной воды при давлении 2000 psi (абсолютных) (13,78 МПа) примерно на 42F(23,33 С), будучи добавленным к дистиллированной воде в массовом соотношении 1:1. Следует отметить, что температура формирования газовых гидратов для конкретной жидкости может варьировать в зависимости от композиционного состава природного газа, применяемого для определения температуры формирования газовых гидратов. Поэтому, когда температура формирования газовых гидратов применяется в настоящем описании для определения, что из себя представляет "ингибитор образования гидратов", то предполагается, что указанная температура формирования газовых гидратов определяется с применением природного газа, содержащего 92 мол.% метана, 5 мол.% этана и 3 мол.% пропана. При формировании реакционной смеси мономер, вода, по меньшей мере одно поверхностноактивное вещество и, необязательно, ингибитор образования гидратов могут быть смешаны, по существу, в бескислородной атмосфере, которая поддерживается в состоянии содержания менее приблизительно 1000 или менее приблизительно 100 ч./млн по массе кислорода. Бескислородная атмосфера может поддерживаться путем непрерывного продувания реакционного сосуда инертным газом, таким как азот и/или аргон. Температура системы может поддерживаться на уровне от точки замерзания непрерывной фазы до приблизительно 60 С, от приблизительно 0 до приблизительно 45 С или от 0 до 30 С. Давление в системе может поддерживаться от приблизительно 5 до приблизительно 100 psi (абсолютных) (от приблизительно 0,034 до приблизительно 0,69 МПа), от приблизительно 10 до приблизительно 25 psi (абсолютных) (от приблизительно 0,069 до приблизительно 0,172 МПа) или приблизительно при атмосферном давлении. Однако для полимеризации некоторых мономеров, таких как диолефины, могут потребоваться более высокие значения давления вплоть до приблизительно 300 psi (абсолютных) (2,067 МПа). Далее, если требуется, может быть добавлен буферный реагент с последующим добавлением системы инициирования либо целиком одной порцией, либо в течение периода времени. Реакция полимеризации проводится в течение времени, достаточного для достижения по меньшей мере приблизительно 90%-ного преобразования мономеров по массе. Обычно указанный период времени составляет от приблизительно 1 до приблизительно 10 ч или от 3 до 5 ч. Во время полимеризации реакционная смесь может непрерывно перемешиваться. Табл. 1 представляет приблизительные широкие и узкие диапазоны для количеств ингредиентов,присутствующих в реакционной смеси. Таблица 1 Реакция эмульсионной полимеризации образует латексную композицию, включающую дисперсную фазу из твердых частиц и жидкую непрерывную фазу. Латекс может представлять собой стабильную коллоидальную дисперсию, включающую дисперсную фазу из частиц полимера с высокой молекулярной массой и непрерывную фазу, включающую воду. Коллоидальные частицы могут содержать латекс от приблизительно 10 до приблизительно 60 мас.% или от 40 до 50 мас.% латекса. Непрерывная фаза может содержать воду, поверхностно-активное вещество с высоким показателем HLB, ингибитор образования гидратов (если присутствует) и буферный реагент, если требуется. Вода может присутствовать от приблизительно 20 до приблизительно 80 мас.% латекса или от приблизительно 40 до приблизительно 60 мас.% латекса. Поверхностно-активное вещество с высоким показателем HLB может содержаться от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мас.% латекса или от 0,25 до 6 мас.% латекса. Как отмечено в таблице, буферный реагент может присутствовать в количестве, необходимом для достижения величины рН, требуемой для инициирования реакции полимеризации, и в зависимости от природы инициатора. Обычно величина рН, необходимая для инициирования реакции, составляет от 6,5 до 10. Когда в реакционной смеси употребляется ингибитор образования гидратов, он может присутствовать в полученном латексе в количестве, которое обеспечивает массовое отношение ингибитора образования гидратов к воде от приблизительно 1:10 до приблизительно 10:1, от приблизительно 1:5 до приблизительно 5:1 или от 2:3 до 3:2. Альтернативно, весь ингибитор образования гидратов или его часть могут быть добавлены к латексу после полимеризации для создания желательного количества ингибитора образования гидратов в непрерывной фазе латекса. В одном варианте осуществления настоящего изобретения снижающий гидродинамическое сопротивление полимер латексной дисперсной фазы может иметь среднемассовую молекулярную массу (Mw) по меньшей мере приблизительно 1106 г/моль, по меньшей мере приблизительно 2106 г/моль или по меньшей мере 5106 г/моль. Коллоидальные частицы снижающего гидродинамическое сопротивление полимера могут иметь средний размер частиц менее чем приблизительно 10 мкм, менее приблизительно 1000 нм, от приблизительно 10 до приблизительно 500 нм или от 50 до 250 нм. По меньшей мере приблизительно 95 мас.% коллоидальных частиц могут быть крупнее приблизительно 10 нм и мельче приблизительно 500 нм. По меньшей мере приблизительно 95 мас.% коллоидальных частиц могут быть крупнее приблизительно 25 нм и мельче приблизительно 250 нм. Непрерывная фаза может иметь величину рН от приблизительно 4 до приблизительно 10 или от приблизительно 6 до приблизительно 8, и почти не содержит многовалентных катионов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать по меньшей мере приблизительно 10000, по меньшей мере приблизительно 25000 или по меньшей мере 50000 повторяющихся звеньев, выбранных из фрагментов вышеупомянутых мономеров. В одном варианте осуществления снижающий гидродинамическое сопротивле- 10021281 ние полимер может содержать менее 1 разветвленного звена на каждый мономерный фрагмент как повторяющееся звено. Дополнительно, снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать менее 1 группы-связки на каждый мономерный фрагмент как повторяющееся звено. Далее,снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может быть в малой степени разветвленным и сшитым или быть вообще без разветвлений и сшивания. Кроме того, снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может содержать перфторалкильные группы в количестве, составляющем от приблизительно 0 до приблизительно 1% в расчете на общее число мономерных фрагментов как повторяющихся звеньев в снижающем гидродинамическое сопротивление полимере. Как упомянуто выше, жидкий углеводород может быть обработан снижающим гидродинамическое сопротивление полимером, чтобы снизить гидродинамическое сопротивление, связанное с пропусканием жидкого углеводорода по трубопроводу. Чтобы снижающий гидродинамическое сопротивление полимер действовал как средство снижения гидродинамического сопротивления, полимер должен растворяться в жидком углеводороде или быть в значительной мере сольватированным указанным углеводородом. Следовательно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может иметь параметр растворимости, который находится в пределах приблизительно 20%, приблизительно 18%, приблизительно 15 или 10% параметра растворимости жидкого углеводорода, как обсуждается выше. Параметр растворимости снижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяется согласно методу Ван Кревелена для параметров растворимости Хансена. Указанный метод определения параметра растворимости можно найти на страницах 677 и 683-686 книги авторов Brandrup et al., PolymerHandbook (4-е изд., том 2, изд-во Wiley-Interscience, 1999), которая приведена в настоящем описании в качестве ссылки. Согласно авторам Brandrup et al. следующее общее уравнение было разработано Хансеном и Скаарупом для расчета дисперсионных сил, полярных взаимодействий, постоянных дипольдипольных взаимодействий и сил водородных связей при определении параметров растворимости: гдепредставляет собой параметр растворимости;h представляет собой член, учитывающий водородные связи и взаимодействие постоянного диполя и наведенного диполя. Системы были разработаны для оценки вышеупомянутых членов с применением метода учета вклада функциональных групп, с измерением вклада в общий параметр растворимости, вносимого разнообразными группами, содержащимися в полимере. Нижеследующие уравнения применяют в определении параметра растворимости полимера согласно методу Ван Кревелена: Вышеприведенные уравнения и пояснения, как они могут быть применены, могут быть найдены на страницах 677 и 683-686 книги авторов Brandrup et al. Значения переменных F и Е в вышеприведенных уравнениях указаны в табл. 4, страница 686 книги авторов Brandrup et al., в расчете на различные фрагменты, содержащиеся в полимере. Например, метильная группа (-СН 3) дает следующие значения:Fdi=420 (Дж 1/2 см 3/2/моль), FPi=0 (Дж 1/2 см 3/2/моль), Ehi=0 Дж/моль. Дополнительно, значения для переменной V в вышеприведенных уравнениях указаны в табл. 3 на странице 685, где, например, метильная группа (-СН 3) дает значение V=33,5 (см 3/моль). С применением указанных значений может быть рассчитан параметр растворимости полимера. В одном варианте осуществления настоящего изобретения снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может иметь параметр растворимости, определенный согласно вышеуказанным уравнениям, по меньшей мере приблизительно 17 МПа 1/2, от приблизительно 17,1 до приблизительно 24 МПа 1/2 или от 17,5 до 23 МПа 1/2. Далее, снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может иметь параметр растворимости, который составляет приблизительно 4 МПа 1/2, приблизительно 3 или 2,5 МПа 1/2 параметра растворимости жидкого углеводорода. Снижающий гидродинамическое сопротивление полимер может быть добавлен к жидкому углеводороду в количестве, достаточном для получения концентрации снижающего гидродинамическое сопротивление полимера от приблизительно 0,1 до приблизительно 500 ч./млн по массе, от приблизительно 0,5 до приблизительно 200 ч./млн по массе, от приблизительно 1 до приблизительно 100 ч./млн по массе или от 2 до 50 ч./млн по массе. В одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 50 мас.%,по меньшей мере приблизительно 75 или по меньшей мере 95 мас.% твердых частиц снижающего гидродинамическое сопротивление полимера могут растворяться в жидком углеводороде. В еще одном варианте осуществления вязкость жидкого углеводорода, обработанного снижающим гидродинамическое сопротивление полимером, является не меньшей, чем вязкость жидкого углеводорода до обработки сни- 11021281 жающим гидродинамическое сопротивление полимером. Эффективность частиц снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в качестве средства снижения гидродинамического сопротивления, когда его добавляют непосредственно в жидкий углеводород, в значительной степени зависит от температуры жидкого углеводорода. Например, при низких температурах полимер растворяется в жидком углеводороде в меньшей степени, поэтому может быть достигнуто меньшее снижение гидродинамического сопротивления. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения жидкий углеводород может иметь температуру во время обработки снижающим гидродинамическое сопротивление полимером по меньшей мере приблизительно 30 или по меньшей мере 40 С. Средства снижения гидродинамического сопротивления, применяемые в настоящем изобретении,могут обеспечивать существенный процент снижения гидродинамического сопротивления. Например,средства снижения гидродинамического сопротивления могут обеспечивать по меньшей мере приблизительно 5% снижения гидродинамического сопротивления, по меньшей мере приблизительно 15% снижения гидродинамического сопротивления или по меньшей мере 20% снижения гидродинамического сопротивления. Процент снижения гидродинамического сопротивления и способ, которым указанный процент рассчитывается, более полно описаны в примере 5. Примеры Нижеследующие примеры предназначены для иллюстрирования настоящего изобретения, чтобы дать указания специалисту в данной области техники в плане реализации и применения изобретения, и никоим образом не предполагают ограничения рамок изобретения. Пример 1. Получение полимера А и полимера В. В данном примере подробно показаны два состава для материалов, применяемых в последующих примерах. Полученный материал в каждой методике представляет собой дисперсию снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в водном носителе. Получение полимера А. Полимеризацию выполняли в реакторе с рубашкой из нержавеющей стали емкостью 185 галлонов(700,22 л), оснащенном механической мешалкой, термопарой, впускными патрубками для сырья и патрубками для впуска и выпуска азота. В реактор загружали 440 фунтов (199,46 кг) мономераPolystep B-5 (поверхностно-активное вещество, имеющееся в продаже от фирмы Stepan Company, Нортфилд, Иллинойс), 44 фунта (19,98 кг) Tergitol 15-S-7 (поверхностно-активное вещество, имеющееся в продаже от фирмы Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган), 1,86 фунта (0,84 кг) одноосновного фосфата калия (рН-буферный реагент), 1,46 фунта (0,66 кг) двухосновного фосфата калия (рН-буферный реагент) и 33,2 г персульфата аммония, (NH4)2S2O8 (окислитель). Смесь перемешивали при скорости 110 об/мин для эмульгирования мономера в носителе, состоящем из воды и поверхностно-активного вещества. Затем смесь продували азотом для удаления любых следов кислорода в реакторе и охлаждали до температуры приблизительно 41F (5C). Скорость перемешивания понижали до 80 об/мин и реакцию полимеризации инициировали добавлением в реактор 4,02 г сульфата аммония-железа(II), Fe(NH4)2(SO4)26 Н 2 О, растворенного в 0,010 М растворе серной кислоты в деионизованной (DI) воде, при концентрации 558,3 ч./млн, со скоростью 10 г/мин. Раствор вводили в течение 10 ч до завершения полимеризации. Полученный латекс выдавливали из реактора через рукавный фильтр с порами величиной 5 мкм и оставляли на хранение. Параметр растворимости полимера А был рассчитан равным 18,04 МПа 1/2. Получение полимера В. Получение полимера В выполняли таким же способом, как получение полимера А выше, за следующим исключением: мономер, помещенный в реактор, представлял собой смесь 2-этилгексилметакрилата и н-бутилакрилата в массовом соотношении 80/20. Параметр растворимости полимера В был рассчитан равным 20,55 МПа 1/2. Пример 2. LP 100 и LP 300. Присадки для улучшения текучести LP 100 FLOW IMPROVER (LP 100) и LP 300 FLOWIMPROVER (LP 300) были подвергнуты нижеописанным разнообразным испытаниям и были сравнены с экспериментальными средствами снижения гидродинамического сопротивления согласно настоящему изобретению, полимером А и полимером В, описанными в примере 1. LP 100 и LP 300 представляют собой средства снижения гидродинамического сопротивления, включающие поли-альфа-олефины. Более конкретно, LP 100 включает поли(1-децен), и LP 300 включает сополимер поли(1-децена) и поли(1-тетрадецена). Оба средства, LP 100 и LP 300, имеются в продаже от фирмы ConocoPhillipsSpecialty Products Inc. Параметр растворимости полимера в LP 100 был рассчитан равным 16,49 МПа 1/2 и параметр растворимости полимера в LP 300 был рассчитан равным 16,54 МПа 1/2. Пример 3. Содержание асфальтенов и упругодинамический ответ (сродство). Сырые нефти, которые подразделяются в классификации от тяжелых сырых нефтей до легких сырых нефтей, были сначала протестированы для определения соответственных концентраций в них асфальтенов и их API-плотностей. Те же самые образцы сырых нефтей были также испытаны для опреде- 12021281 ления их сродства к средствам снижения гидродинамического сопротивления, полученным в примерах 1 и 2. Результаты перечислены в табл. 2. Концентрацию асфальтенов определяли с применением осаждения пентаном и фильтрования. Для каждого измерения, перечисленного в табл. 2, добавляли 40-кратный объем пентана приблизительно к 16 г образца сырой нефти. Смеси перемешивали путем переворачивания на протяжении ночи и оставляли для осаждения на период приблизительно 24 ч. Смеси затем отфильтровывали через фильтр с порами 0,8 мкм для отделения асфальтена. Выделенные асфальтены затем взвешивали, и массовое процентное содержание рассчитывали, исходя из массы исходного образца сырой нефти. API-плотность определяли согласно испытательному способу по стандарту ASTM D1298. Сродство сырой нефти к средствам снижения гидродинамического сопротивления определяли путем оценки упругости каждой сырой нефти после обработки ее средством снижения гидродинамического сопротивления. В четыре образца каждой из разнообразных сырых нефтей дозировали при комнатной температуре по 5 мас.% полимера А, полимера В, LP 100 и LP 300 соответственно. Образцы оставляли перемешиваться переворачиванием в течение ночи для обеспечения полного растворения средства снижения гидродинамического сопротивления в образцах. После перемешивания переворачиванием образцы инспектировали визуально на их упругодинамический ответ путем введения шпателя с крючкообразным концом в образец и вытаскивания шпателя из массы образца. Некоторые образцы давали высокий ответ, означающий, что из образца можно было вытянуть высокоупругое "волокно" или "тягучую нить" сырой нефти. Напротив, некоторые образцы не давали ответа, что означало, что сырая нефть просто капала со шпателя. Таблица 2 Содержание асфальтенов, API-плотность и упругодинамический ответ Результаты в табл. 2 имеют тенденцию показывать, что сырые нефти, имеющие более высокое содержание асфальтенов и/или более низкую API-плотность, имеют более высокое сродство для полимеров А и В, чем для LP 100 и LP 300. Признак более сильного сродства (то есть повышенной упругости) в общем представляет собой показатель повышенной потенциальной эффективности в качестве средства снижения гидродинамического сопротивления. Пример 4. Объемная реометрия. Объемная вязкость (или элонгационное поведение) жидкости, обработанной снижающим гидродинамическое сопротивление полимером, напрямую соотносится с потенциальной способностью полимера снижать гидродинамическое сопротивление в турбулентном потоке жидкости. Если при добавлении снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкости наблюдается усиленное элонгационное поведение, то это является показателем повышенной способности к снижению гидродинамического сопротивления. Напротив, если элонгационного поведения не наблюдается, потенциальная эффективность снижения гидродинамического сопротивления в такой жидкости является маловероятной. Элонгационное поведение обработанной жидкости может быть определено испытанием с помощью элонгационного капиллярно-ниточного реометра, которое выполняется на приборе HAAKE CaBER 1,производимом фирмой Thermo Electron Corp., Ньюингтон, Нью-Гемпшир, США. Прибор HAAKE CaBER 1 действует помещением небольшого количества образца (менее 0,1 мл) между верхней и нижней круглыми пластинками с применением иглы шприца 16 размера длиной 1 дюйм(25,4 мм). Верхнюю пластинку быстро отделяют от нижней пластинки движением вверх с выбранной пользователем скоростью деформации, тем самым формируя неустойчивую нить жидкости путем приложения мгновенного уровня растягивающего напряжения к жидкому образцу. После прекращения растяжения жидкость в средней точке нити подвергается деформации удлинения, степень которой определяется элонгационными свойствами жидкости. С помощью лазерного микрометра прослеживают диа- 13021281 метр средней точки постепенно утончающейся жидкостной нити как функцию времени. Конкурирующие эффекты поверхностного натяжения, вязкости, массопереноса и упругости могут быть количественно оценены с применением модельной компьютерной программы аппроксимационного анализа. В данном примере три образца готовили и тестировали с помощью объемной реометрии с применением прибора HAAKE CaBER 1. Первый образец представлял собой необработанную (неразбавленную) сырую нефть San Juaquin Valley Heavy (SJVH). Второй образец представлял собой сырую нефть SJVH,содержащую 500 ч./млн по массе активного полимера, содержащегося в полимере А (поли(2 этилгексилметакрилат, полученного в примере 1, и третий образец представлял собой сырую нефтьSJVH, содержащую 500 ч./млн по массе активного полимера, содержащегося в LP 100 (поли(1-децен,как описано в примере 2. Согласно вышеописанной процедуре, менее 0,1 мл каждого из указанных трех образцов помещали между двумя пластинками прибора CaBER 1, и пластинки быстро разводили, в то же время измеряя диаметр образовавшейся нити. Для каждого испытания применяли стандартные настройки прибора, и применяли логарифмический тензор деформации Генки =0,70. Деформация Генки определяется как: представляет относительное удлинение жидкости. где Диаметр полученной нити измеряли в зависимости от времени. Каждый образец в вышеописанной процедуре тестировали 10 раз для получения статистической достоверности данных. Результаты проведенных испытаний показаны на фиг. 1-3. Дополнительно, каждое испытание выполняли при комнатной температуре приблизительно 25 С. В каждой из фиг. 1-3 диаметр нити был нормализован, так что диаметр нити показан как отношениеd/d0, где d0 представляет собой диаметр нити в нулевой момент времени (0 с) и d представляет собой диаметр нити в любой данный момент времени после этого. Результаты проведенных испытаний показывают, что элонгационное поведение необработанной сырой нефти SJVH и сырой нефти SJVH, содержащей 500 ч./млн по массе активного полимера, содержащегося в LP 100 (поли(1-децен, весьма сходны(показаны на фиг. 1 и 3 соответственно), показывая, что LP 100 не имеет какой-нибудь достойной внимания перспективы в плане снижения гидродинамического сопротивления тяжелой сырой нефти в трубопроводе. Однако сырая нефть SJVH, имеющая 500 ч./млн по массе активного полимера, содержащегося в полимере А (поли(2-этилгексилметакрилат, показывает существенное увеличение объемной реометрии,как показано на фиг. 2. Полученное увеличение объемной реометрии показывает повышенный потенциал для полимера А в плане снижения гидродинамического сопротивления тяжелой сырой нефти в трубопроводе. Пример 5. Испытание в трубопроводе. Полевое испытание в трубопроводе выполняли с трубопроводами разнообразных диаметров и разнообразными сырыми нефтями, сравнивая производительность полимеров А и В, полученных в примере 1, с LP 100 и LP 300, как описано в примере 2. Были выполнены следующие три испытания, которые привели к соответствующим для них результатам в табл. 3-5. Для каждого из трех испытаний, описанных ниже, процентное снижение гидродинамического сопротивления (%DR) определяли путем измерения падения давления в сегменте испытуемой трубы перед добавлением средства снижения гидродинамического сопротивления (Рисходное) и измерения падения давления в сегменте испытуемой трубы после добавления средства снижения гидродинамического сопротивления (Робработанное). Процент снижения гидродинамического сопротивления затем определяли согласно следующей формуле: Испытание 1. Испытание 1 проводили в трубопроводе диаметром 12 дюймов (304,8 мм) для сырой нефти, несущем сырую нефть West Texas Intermediate (WTI). Указанная сырая нефть представляет собой легкую сырую нефть, в общем имеющую API-плотность приблизительно 40. Нефть WTI в общем имеет вязкость приблизительно 4,5 сантистокс при температурах трубопровода от 65 до 69F (18,33-20,56 С). Испытания в трубопроводе в испытании 1 проводили в сегменте длиной 62 мили (99,758 км), протяженном от Уичито-Фоллз, Техас, до Брэй, Оклахома. Номинальный расход потока в трубопроводе во время полевых испытаний составлял 2350 баррель/ч (373,63 м 3/ч), и номинальная скорость пропускания в трубопроводе составляла 4,5 фут/с (1,35 м/с). Были достигнуты следующие показатели эффективности снижения гидродинамического сопротивления.LP 100 относительно полимера А и полимера В в легкой сырой нефти (WTI) Испытание 2. Испытание 2 проводили в трубопроводе диаметром 18 дюймов (457,2 мм) для сырой нефти, несущем смесь сырой нефти Albian Heavy Sour (AHS). Указанная сырая нефтяная смесь представляет собой тяжелую нефть, в общем имеющую API-плотность приблизительно 22. Нефть AHS в общем имеет вязкость приблизительно 84 сантистокс при температуре трубопровода 71F (21,67 С). Испытание в трубопроводе в испытании 2 проводили в сегменте длиной 54 мили (86,886 км), протяженном от Кушинг, Оклахома, до Мэрленд, Оклахома. Номинальная скорость пропускания в трубопроводе составляла 4,8 фут/с (1,38 м/с). Номинальное расчетное число Рейнольдса для трубопровода было 7500. Были достигнуты следующие показатели эффективности снижения гидродинамического сопротивления: Таблица 4LP 100 относительно полимера В в тяжелой сырой нефти (AHS) Испытание 3. Испытание 3 проводили в трубопроводе диаметром 8 дюймов (203,2 мм) для сырой нефти, несущем смесь сырой нефти San Joaquin Valley Heavy (SJVH). Указанная сырая нефтяная смесь представляет собой тяжелую сырую нефть, в общем имеющую API-плотность приблизительно 13. Нефть SJVH в общем имеет вязкость приблизительно 100 сантистокс при температуре трубопровода 165F (73,89C). Испытания в трубопроводе в испытании 3 проводили в сегменте длиной 14 миль (22,526 км), протяженном от насосной станции Мидлуотер до насосной станции Джанкшен, обе в Калифорнии. Номинальный расход потока в трубопроводе во время испытания 3 составлял 1300 баррель/ч (206,69 м 3/ч), и номинальная скорость пропускания в трубопроводе составляла 5,6 фут/с (1,68 м/с). Номинальное расчетное число Рейнольдса для трубопровода было 4000. Были достигнуты следующие показатели эффективности снижения гидродинамического сопротивления: Таблица 5LP 300 относительно полимера А и полимера В в тяжелой сырой нефти (SJVH) При сравнении вышеприведенных трех испытаний результаты, перечисленные в табл. 3, имеют тенденцию показывать, что снижение гидродинамического сопротивления, достигнутое при добавлении продукта LP 100 в легкую сырую нефть, дает слегка более благоприятные результаты, чем таковые для обоих экспериментальных продуктов. Однако, когда применяются тяжелые сырые нефти, как показано в табл. 4 и 5, применение полимеров А и В имеет результатом более высокие проценты снижения гидродинамического сопротивления, чем полученные для обоих продуктов LP. Числовые диапазоны Настоящее описание применяет числовые диапазоны для количественного определения некоторых параметров, имеющих отношение к изобретению. Следует понимать, что, когда представляются числовые диапазоны, такие диапазоны должны толковаться как представляющие точное обоснование ограничений пунктов формулы изобретения, которые излагают только наинизшее значение диапазона, а также ограничения пунктов формулы изобретения, которые излагают только наивысшее значение диапазона. Например, раскрытый числовой диапазон от 10 до 100 дает точное обоснование для заявления, излагающего "более 10" (без верхних пределов), и заявления, излагающего "менее 100" (без нижних пределов). Настоящее описание применяет конкретные числовые значения для количественного определения некоторых параметров, имеющих отношение к изобретению, где конкретные числовые значения не являются четко обозначенной частью числового диапазона. Следует понимать, что каждое конкретное числовое значение, приведенное в настоящем описании, должно толковаться как дающее точное обоснование для широкого, промежуточного и узкого диапазона. Широкий диапазон, связанный с каждым конкретным числовым значением, представляет собой числовое значение плюс и минус 60% числового значения, с округлением до двух значимых цифр. Промежуточный диапазон, связанный с каждым конкретным числовым значением, представляет собой числовое значение плюс и минус 30% числового значения, с округлением до двух значимых цифр. Узкий диапазон, связанный с каждым конкретным числовым значением, представляет собой числовое значение плюс и минус 15% числового значения, с округлением до двух значимых цифр. Например, если описание описывает конкретную температуру 62F (16,67C),такое описание представляет точное обоснование для широкого числового диапазона от 25 до 99F (от 3,89 до 37,22 С) (6237F) (16,6720,55 С), промежуточного числового диапазона от 43 до 81F (от 6,11 до 27,22 С) (6219F) (16,6710,55 С) и узкого числового диапазона от 53 до 71F (от 11,67 до 21,67 С)(629F) (16,675C). Указанные широкий, промежуточный и узкий числовые диапазоны должны быть применены не только к конкретным значениям, но должны быть также применены к разностям между этими конкретными значениями. Так, если описание описывает первое давление в 110 psi (абсолютных)(0,758 МПа) и второе давление в 48 psi (абсолютных) (0,331 МПа) (разность в 62 psi (0,427 МПа, то широкий, промежуточный и узкий диапазоны для разности давлений между указанными двумя потоками должны составлять от 25 до 99 psi (0,172-0,682 МПа), от 43 до 81 psi (0,296-0,558 МПа) и от 53 до 71 psi(0,365-0,489 МПа) соответственно. Определения Как применяется в настоящем описании, термины "содержащий" и "включающий" представляют собой неограничивающие переходные термины, применяемые для связывания предмета, обозначенного перед термином, с одним или более элементами, обозначенными после термина, где элемент или элементы, перечисленные после переходного термина, необязательно являются только теми элементами, которые формируют предмет. Как применяется в настоящем описании, термины "имеющий", "имеет" и "имеют" имеют такое же неограничивающее значение, как "содержащий" и "включающий". Как применяется в настоящем описании, термин "и/или", когда применяется в перечислении двух или более предметов, означает, что может быть применен любой один из перечисленных предметов сам по себе или может быть применена любая комбинация двух или более перечисленных предметов. Например, если композиция описывается как содержащая компоненты А, В и/или С, композиция может содержать только А; только В; только С; А и В в комбинации; А и С в комбинации; В и С в комбинации или А, В и С в комбинации. Предпочтительные формы изобретения, описанные выше, должны применяться только как иллюстрация и не должны применяться в ограничительном смысле при интерпретации области настоящего изобретения. Очевидные модификации примерных вариантов осуществления, изложенных выше, могут быть без труда выполнены специалистами в данной области техники без выхода за рамки смысла настоящего изобретения. Авторы настоящего изобретения тем самым утверждают свое намерение основываться на Доктрине Эквивалентов для определения и оценки достаточно обоснованной области настоящего изобретения в том, что касается любого устройства, по существу, не выходящего за точные пределы, но находящегося вне буквальных рамок изобретения, как это изложено в нижеследующих пунктах формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода и содержит по меньшей мере 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из-(СН 2 СН(СН 3)О)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C1-C30-алкильный радикал или С 6-С 30-алкиларильный радикал,где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению: в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем растворимости; и где параметр растворимостиснижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению: в котором p=(F2pi)1/2/V;h означает водородные связи. 2. Способ по п.1, в котором параметр растворимости снижающего гидродинамическое сопротивление полимера составляет по меньшей мере 17 МРа 1/2. 3. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере 25000 повторяющихся звеньев. 4. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 1106 г/моль. 5. Способ по п.1, где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 2,5 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода. 6. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер добавляют в жидкий углеводород в количестве от 0,1 до 500 ч./млн по массе. 7. Способ по п.1, в котором снижающий гидродинамическое сопротивление полимер добавляют в жидкий углеводород в количестве от 2 до 50 ч./млн по массе. 8. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера, имеющего параметр растворимости по меньшей мере 17 МРа 1/2, рассчитанный по методу Ван Кревелена, в жидкий углеводород, имеющий содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью, которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером; где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода и снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере 25000 повторяющихся звеньев и средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 1106 г/моль,причем повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы,состоящей из-(СН 2 СН(СН 3)O)x-RA, где х составляет от 1 до 50 и RA представляет собой Н, C1-С 30-алкильный радикал или С 6-С 30-алкиларильный радикал; где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению:,в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем. 9. Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода, включающий введение снижающего гидродинамическое сопротивление полимера в жидкий углеводород, где снижающий гидродинамическое сопротивление полимер имеет параметр растворимости по меньшей мере 4 МРа 1/2 от параметра растворимости жидкого углеводорода, имеющего содержание асфальтенов по меньшей мере 3 мас.% и API-плотность менее 26, с получением обработанного жидкого углеводорода с вязкостью,которая не меньше вязкости жидкого углеводорода перед обработкой снижающим гидродинамическое сопротивление полимером,где параметр растворимости жидкого углеводорода 2 определяют согласно следующему уравнению:,в котором H представляет собой энергию парообразования;R представляет собой универсальную газовую постоянную; Т представляет собой абсолютную температуру по Кельвину;V представляет собой молярный объем; где параметр растворимостиснижающего гидродинамическое сопротивление полимера определяют согласно следующему уравнению:h означает водородные связи,причем снижающий гидродинамическое сопротивление полимер содержит по меньшей мере приблизительно 10000 повторяющихся звеньев, где повторяющиеся звенья содержат фрагмент одного или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из

МПК / Метки

МПК: C10M 141/10, C10M 141/00

Метки: жидкого, гидродинамического, снижения, углеводорода, способ, сопротивления

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/21-21281-sposob-snizheniya-gidrodinamicheskogo-soprotivleniya-zhidkogo-uglevodoroda.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ снижения гидродинамического сопротивления жидкого углеводорода</a>

Похожие патенты