Composiciones que reducen la resistencia y métodos de producción y uso.

Una composición acuosa que reduce la resistencia que comprende:



entre un 30% y un 41% de una poliolefina sólida finamente dividida, un agente que reduce la fricción compuesto por monoolefinas que contienen entre 2 y 30 átomos de carbono;

0,1 - 5% en peso de un agente de dispersión de polielectrolitos que comprende un policarboxilato que tiene una fórmula general;**Fórmula**

donde R1 y R2 son independientemente H+ o metilo,

donde R3 es un grupo alquilo que tiene entre 1 y 3 átomos de carbono,

donde x e y son números enteros que pueden ser iguales o diferentes, de forma que la suma de x e y da entre 10 y 700, y

donde M+ es un catión; y

un medio de suspensión acuoso.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/048807.

Solicitante: Flowchem, Ltd.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 20333 Blinka Road Waller, TX 77484 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BUCHER,BRAD A, WEATHERFORD,TOM M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08L23/02 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › no modificadas por tratamiento químico posterior.
  • C08L91/00 C08L […] › Composiciones de aceites, grasas o ceras; Composiciones de sus derivados.
  • F17D1/17 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F17 ALMACENAMIENTO O DISTRIBUCION DE GASES O LIQUIDOS.F17D SISTEMAS DE CANALIZACIONES; TUBERIAS (distribución de agua E03B; bombas o compresores F04; dinámica de fluidos F15D; válvulas o dispositivos similares F16K; tuberías, tendido de tuberías, soportes, juntas, bifurcaciones, reparaciones, trabajos en el conjunto de la conducción, accesorios, F16L; purgadores de agua o dispositivos similares F16T; cables eléctricos en un fluido bajo presión H01B 9/06). › F17D 1/00 Sistemas de canalizaciones (transporte de artículos o materiales por canalizaciones mediante un fluido como transportador B65G 51/00, B65G 53/00; aparatos para distribuir, trasvasar o suministrar líquidos B67D; aparatos o dispositivos para trasvasar los líquidos desde los tanques de almacenamiento a granel o desde los depósitos hasta vehículos o hasta recipientes transportables, p. ej. para la venta al por menor, B67D 7/00; transporte de materiales excavados mediante dragado o desplazamientos de tierra a través de una tubería E02F 7/10; sistemas de alcantarillas E03F 3/00; aislamiento térmico de canalizaciones F16L 59/00; sistemas de calefacción central F24D). › por mezcla con otro líquido.

PDF original: ES-2550656_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composiciones que reducen la resistencia y métodos de producción y uso

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones para reducir la fricción del flujo de hidrocarburos, como petróleo crudo o productos refinados en conductos como gasoductos, así como a métodos para producir y utilizar estas composiciones.

Descripción de la técnica anterior

La técnica anterior abunda en patentes orientadas en términos generales a una poliolefina de alto peso molecular de no cristalina, en concreto polialfaolefinas, composiciones que son generalmente solubles en hidrocarburos y que, 15 cuando se disuelven en un fluido de hidrocarburo que fluye a través de un conducto, normalmente reducen la turbulencia del flujo y la "resistencia". Esta reducción de la resistencia es importante, dado que reduce la cantidad de caballos de vapor necesarios para desplazar un volumen dado de hidrocarburo o, de lo contrario, permite desplazar un mayor volumen de fluido con una determinada cantidad de potencia. Estos reductores de la resistencia de poliolefina presentan características que facilitan el flujo y que no son características de los polímeros generalmente 20 no solubles en hidrocarburos y cristalinos, tales como el polietileno y el polipropileno. Se sabe que estos reductores de la resistencia de polialfaolefina son susceptibles a la degradación por adherencia cuando se disuelven en el hidrocarburo que fluye por el conducto. Por consiguiente, las bombas, los estrangulamientos del conducto o similares que producen un flujo demasiado turbulento provocan la degradación del polímero, reduciendo así su efectividad. Así pues, es necesario introducir composiciones en la corriente de hidrocarburos que reduzcan la resistencia de forma que se consigan determinadas características deseables.

En primer lugar, las composiciones que reducen la resistencia deben adoptar una forma que resulte sencilla de transportar y manejar sin un equipo especial, dado que los puntos de inyección de las composiciones que reducen la resistencia en la corriente de hidrocarburos a menudo se encuentran en lugares remotos e inaccesibles. En segundo 30 lugar, el polímero debe adoptar una forma que se disuelva rápidamente en la corriente de hidrocarburos del conducto, dado que las polialfaolefinas tienen un escaso efecto reductor de la resistencia hasta que se solubilizan en la corriente de hidrocarburos. La composición que reduce la resistencia no debería tener ningún efecto perjudicial sobre el hidrocarburo. Por ejemplo, en el caso del petróleo crudo que fluye a través de un gasoducto, puede tolerar determinadas cantidades de material y contaminantes, a diferencia de lo que ocurre con los productos acabados de 35 los gasoductos, tales como el gasóleo, la gasolina y otros materiales hidrocarburos resultantes de las operaciones de refinado. Por otra parte, dado que las composiciones que reducen la resistencia a menudo se utilizan en climas en los que las instalaciones de almacenamiento de estas composiciones pueden alcanzar temperaturas superiores a 125 °F (51 °C) , es necesario que presenten estabilidad térmica en el sentido de que las partículas del polímero no se aglomeren, generando así problemas en la inyección de la composición que reduce la resistencia en las corrientes 40 de hidrocarburos. También resulta recomendable que las composiciones que reducen la resistencia contengan una carga elevada de polímero y sean estables; es decir que se mantengan, en la medida de lo posible, como dispersiones estables, aun cuando estén en reposo durante periodos de tiempo prolongados (por ejemplo, almacenadas) . Preferiblemente, las composiciones que reducen la resistencia deben hacer la menor cantidad de espuma posible en caso de que sea necesaria la agitación. En este sentido, si la composición que reduce la 45 resistencia se ha asentado, será necesario agitar para volver a dispersar las partículas del polímero. Esta agitación puede formar un exceso de espuma y requerir el uso de agentes antiespumantes.

US2008/139696 divulga una composición que reduce la resistencia y que contiene un agente reductor de la fricción de poliolefina sólida molida finamente formada por monoolefinas que contienen entre 2 y 3 átomos de carbono, un 50 medio de suspensión de un ácido graso y un modificador que es un compuesto orgánico polar oxigenado que contiene entre 1 y 20 átomos de carbono, agua o mezclas de estos elementos.

Resumen de la invención

En un aspecto la presente invención proporciona composiciones que reducen la resistencia y que presentan una elevada carga de poliolefina activa en la composición, no se aglomeran (es decir, son estables al calor) y son poco espumantes.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una composición que reduce la resistencia y que comprende una 60 poliolefina, un polímero reductor de la resistencia, un vehículo o medio de suspensión y un agente dispersante.

En otro aspecto más de la presente invención, se proporciona un método para reducir la resistencia en un conducto que transporta un hidrocarburo líquido que comprende la introducción en el conducto de una cantidad efectiva de una composición que reduce la resistencia anteriormente descrita.

Descripción de las realizaciones preferibles

Los polímeros que se utilizan para preparar las partículas de polímero molido finamente que se emplean en las composiciones que reducen la resistencia de la presente invención se obtienen polimerizando o copolimerizando monoolefinas que contienen entre 2 y 30 átomos de carbono. Más habitualmente, las monoolefinas, que son preferiblemente alfaolefinas, empleadas en la preparación de los polímeros que reducen la fricción utilizados en las composiciones que reducen la resistencia de la presente invención contienen entre unos 4 y 20 átomos de carbono, más preferiblemente entre unos 6 y 14 átomos de carbono.

Cualquiera de los numerosos métodos conocidos para polimerizar monoolefinas puede ser empleado para producir los agentes que reducen la fricción poliméricos/copoliméricos utilizados en las composiciones que reducen la resistencia de la presente invención. Un método particularmente adecuado es el proceso de Ziegles-Natte, que emplea un sistema catalizador que comprende la combinación de un compuesto de un metal de los Grupos IVb, Vb, Vlb o VIII de la Tabla periódica de los elementos, con un compuesto organometálico de tierras raras o un metal de los Grupos Ia, IIa y IIIb de la Tabla periódica de los elementos. Los sistemas catalizadores particularmente adecuados son aquellos que comprenden haluros de titanio y compuestos de organoaluminio. Un procedimiento de polimerización típico consiste en poner en contacto la mezcla monomérica con un catalizador en un disolvente de hidrocarburo inerte adecuado para los monómeros y el catalizador en un recipiente de reacción cerrado a presión autógena y temperaturas reducidas en una atmósfera de nitrógeno o inerte. Los métodos y catalizadores empleados en la preparación de polímeros que reducen la resistencia de poliolefina útiles en la presente invención se divulgan en las siguientes patentes estadounidenses: 4 289 679; 4 358 572; 4 415 704; 4 433 123; 4 493 903; y 4 493 904. Las polialfaolefinas utilizadas en las composiciones que reducen la resistencia de la presente invención se pueden producir a través una denominada técnica de polimerización de la solución, o bien mediante métodos de polimerización en masa como los descritos, por ejemplo, en la Patente estadounidense 5 539 044.

Los polímeros que se emplean en la preparación de composiciones que reducen la resistencia de la presente invención son generalmente aquellos que tienen un elevado peso molecular; siendo la única limitación en materia de peso molecular el hecho de que debe ser suficiente para ofrecer una reducción de la fricción efectiva en la corriente del hidrocarburo que fluye por el conducto. Por lo general, la efectividad de la composición de polímero que reduce la fricción es mayor cuanto más elevado es el peso molecular. En el extremo superior de la escala, el peso molecular de los polímeros empleados en el proceso de la invención está limitado únicamente por la viabilidad de la producción de los polímeros. El peso molecular medio de los polímeros deseables es habitualmente superior a 100 000 y por lo general se sitúa en un rango de entre 100 000 y 30 millones aproximadamente. El peso molecular medio de los polímeros empleados en los procesos y las composiciones de la presente invención se sitúa preferiblemente en el rango de entre 10 y 25 millones aproximadamente. Por lo general, las poliolefinas útiles en la presente invención se pueden caracterizar como polímeros de peso molecular extremadamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición acuosa que reduce la resistencia que comprende:

entre un 30% y un 41% de una poliolefina sólida finamente dividida, un agente que reduce la fricción compuesto por monoolefinas que contienen entre 2 y 30 átomos de carbono;

0, 1 -5% en peso de un agente de dispersión de polielectrolitos que comprende un policarboxilato que tiene una fórmula general; 10

** (Ver fórmula) **

donde R1 y R2 son independientemente H+ o metilo, 15 donde R3 es un grupo alquilo que tiene entre 1 y 3 átomos de carbono, donde x e y son números enteros que pueden ser iguales o diferentes, de forma que la suma de x e y da entre 10 y 700, y 20 donde M+ es un catión; y un medio de suspensión acuoso. 2 .La composición de la reivindicación 1, donde dicho medio de suspensión acuoso comprende agua. 25

3. La composición de la reivindicación 1, donde dicho agente que reduce la fricción de poliolefina se produce mediante la polimerización de una solución.

4. La composición de la reivindicación 1, donde dicho agente que reduce la fricción de poliolefina se produce 30 mediante polimerización en masa.

5. La composición de la reivindicación 1, que comprende también entre un 0, 1 y un 25% en peso de un agente de recubrimiento.

6. La composición de la reivindicación 5, donde dicho agente de recubrimiento comprende una cera.

7. La composición de la reivindicación 6, donde dicha cera es una cera de hidrocarburo.

8. La composición de la reivindicación 5, donde dicho agente de recubrimiento comprende una sal metálica de un 40 ácido graso.

9. La composición de la reivindicación 1, que comprende también:

un reductor del punto de congelación en una cantidad de hasta el 20% en peso de la composición. 45

10. La composición de la reivindicación 9, donde dicho reductor del punto de congelación se selecciona del grupo compuesto por alcoholes y glicoles que contienen entre 1 y 14 átomos de carbono.

11. La composición de la reivindicación 1, que comprende también:

una cantidad efectiva de un biocida.

12. La composición de la reivindicación 1, donde R1 y R2 son hidrógeno, M es un ión de amonio y R3 es metilo. 55 13. La composición de la reivindicación 1, donde dicho agente de dispersión tiene un pH de entre 6.0 y 8.5.

14. Un método para reducir la resistencia en una corriente de hidrocarburo que comprende la introducción en la corriente de una cantidad efectiva de la composición que reduce la resistencia de la reivindicación 1.


 

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