ES3036078T3 - Drag reducing composition - Google Patents

Abstract

Las realizaciones de la presente divulgación se refieren generalmente a una suspensión reductora de fricción capaz de disolverse en fluidos de hidrocarburos fríos a nivel de uso. En una realización, la composición reductora de fricción comprende un polímero reductor de fricción, un agente de partición que comprende una o más resinas de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dienos cicloalifáticos, una resina monomérica pura, una resina de terpeno, una resina de terpeno-fenol, una resina de terpeno estirenada, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más resinas de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada y una forma total o parcialmente hidrogenada de las mismas, y un medio fluido de suspensión. El agente de partición presenta una buena solubilidad (superior a 8 ppm) en una corriente de hidrocarburos, como una corriente de hidrocarburos refinados en frío, por ejemplo, una corriente de diésel a una temperatura de 0 °C o inferior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición reductora del arrastre

Antecedentes

La presente divulgación se refiere en general a una composición reductora del arrastre y, más en particular, a una suspensión reductora del arrastre capaz de disolverse en fluidos de hidrocarburos fríos, tales como fluidos de hidrocarburos refinados fríos, en el nivel de uso. Realizaciones de la presente divulgación se refieren también a métodos para preparar la composición reductora del arrastre.

Un agente reductor del arrastre es un agente que reduce sustancialmente la pérdida por fricción que resulta del flujo turbulento de un fluido. Cuando los fluidos son transportados a largas distancias, tal como en tuberías de petróleo y otros hidrocarburos líquidos, estas pérdidas por fricción dan como resultado ineficiencias que aumentan los costes del equipo y de las operaciones. Se sabe que los polímeros de peso molecular ultra alto funcionan bien como agentes reductores del arrastre, particularmente en líquidos de hidrocarburos. En general, la reducción del arrastre depende en parte del peso molecular del aditivo polimérico y de su capacidad para disolverse en el hidrocarburo en flujo turbulento. Los polímeros reductores del arrastre eficaces suelen tener pesos moleculares ultra altos superiores a cinco millones.

Una forma de introducir los polímeros reductores del arrastre en la corriente de hidrocarburo que fluye es bombeando una suspensión de polímero reductor del arrastre en la corriente de hidrocarburo. Los polímeros de peso molecular ultra alto se suspenden en un líquido que no disolverá o solo disolverá parcialmente el polímero de peso molecular ultra alto. Esta suspensión se introduce después en la corriente de hidrocarburo que fluye. En general, es deseable la inclusión de un agente de partición en estas suspensiones ya que los polímeros reductores del arrastre, debido a su naturaleza blanda y pegajosa, tienden a aglomerarse, o "fluencia en frío", cuando sus superficies inalteradas entran en contacto entre sí. Los agentes de partición convencionales, tales como ceras grasas a menudo tienen una solubilidad limitada, particularmente en fluidos de hidrocarburos fríos, tales como fluidos de hidrocarburos refinados fríos, por ejemplo diésel. Como resultado, se producen problemas frecuentes de obstrucción de los filtros debido al agente de partición no disuelto.

Sería deseable, entonces, proporcionar una composición reductora del arrastre que contenga un agente de partición con una mayor solubilidad, especialmente en fluidos de hidrocarburos fríos.

En el documento EP 2757142 A1 (Flowchem Ltd [US]), se describe una composición reductora del arrastre, que comprende un agente reductor de la fricción de poliolefina sólido y finamente dividido, formado a partir de olefinas que contienen de 2 a 30 átomos de carbono, el agente reductor del arrastre de poliolefina suspendido en un medio de suspensión y que comprende monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol que contiene hasta un 10 % en peso de agua.

En el documento WO 2011/053359 Al (Eaton Gerald Bruce [US] et al.), se describe un polímero de polialfaolefina sometido a molienda criogénica al 15-25 % en peso de la formulación del producto comercial. Se usan agentes de carga y estos comprenden etileno bis-estearamida sola o combinada con otros polímeros de polietileno y/o polipropileno al 2,0-5,0 % en peso de la formulación del producto comercial. De manera adicional, se usa diisobutilcetona al 20-60 % en peso de la formulación del producto comercial y carbonato de propileno al 2,8-8,4 % en peso de la formulación del producto comercial.

En el documento US 2013/333766 A1 (Fan Liang-Tseng [US] et al.), se describe un método y una composición para reducir el arrastre, reducir la fricción, reducir la viscosidad y/o mejorar el flujo de hidrocarburos viscosos, que incluyen añadir una cantidad eficaz de una composición reductora del arrastre que contiene una mezcla de líquidos de trementina a una operación de almacenamiento o transporte por tubería de hidrocarburos viscosos, y formar una mezcla reductora del arrastre de hidrocarburos viscosos y la mezcla de líquidos de trementina.

Sumario

La composición reductora del arrastre de la invención incluye un polímero reductor del arrastre; un agente de partición que comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada y una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma; y un medio fluido de suspensión.

El método de preparación de una composición reductora del arrastre de la invención incluye formar un polímero sólido reductor del arrastre; dividir el polímero sólido reductor del arrastre en presencia de un agente de partición para que las partículas de polímero estén en contacto con el agente de partición, en donde el agente de partición comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada y una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma; y dispersar las partículas de polímero y el agente de partición en un fluido portador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Diversas características y realizaciones preferentes se describirán a continuación a modo de ilustración no limitante.

En una realización, el polímero reductor del arrastre es un polímero de peso molecular ultra alto que es normalmente una poli(a-olefina) lineal compuesta por monómeros con una longitud de cadena de carbono de entre dos y veinte carbonos o mezclas de dos o más de tales poli(a-olefinas) lineales. En algunas realizaciones, las poli(a-olefinas) lineales incluyen, pero sin limitación, poli(l-octeno), poli(l-noneno) y poli(l-deceno). En una realización, el polímero de peso molecular ultra alto es un copolímero, es decir, un polímero compuesto por dos o más tipos diferentes de monómeros, siempre que todos los monómeros usados tengan una longitud de cadena de carbono de entre dos y veinte carbonos. Otros polímeros de una naturaleza generalmente similar que son solubles en el hidrocarburo líquido también funcionarán en la invención. Por lo tanto, se entenderá que cuando se hace referencia a polialfaolefinas, en las composiciones y métodos de la divulgación se pueden usar otros polímeros conocidos por reducir el arrastre o la fricción en hidrocarburos y otros polímeros en general. En una realización, el polímero reductor del arrastre incluye metacrilato.

En una realización, la composición reductora del arrastre se forma mediante polimerización en masa. En algunas realizaciones, son aceptables otros métodos de polimerización, que incluyen, pero sin limitación, la polimerización en solución. Cuando se produce mediante polimerización en masa, el medio de polimerización contiene principalmente un catalizador y monómeros, tales como monómeros de alfa-olefina. En algunas realizaciones, puede estar presente un hidrocarburo diluyente.

La polimerización en masa se puede llevar a cabo usando cualquier catalizador de polimerización y, en algunas realizaciones, pueden ser catalizadores de Ziegler-Natta. Los catalizadores de Ziegler-Natta usados pueden ser cualquiera de los descritos en la técnica. En algunas realizaciones, materiales útiles son los descritos en las patentes de EE. UU. N.° 4.358.572; 4.415.714; 4.493.903; y 4.493.904. También se pueden usar catalizadores de metaloceno adecuados. En los sistemas de polimerización en masa, los catalizadores se usan normalmente a una concentración de 3500 moles de monómero por mol de haluro de metal de transición en el catalizador, aunque las proporciones pueden variar desde tan solo 500:1 hasta tan 10.000:1 o más. La concentración de catalizador influye en la velocidad de reacción y la temperatura, así como el peso molecular. Estos catalizadores a menudo son más eficaces cuando se usan en presencia de un promotor, tal como dibutil éter, o un cocatalizador, tal como cloruro de dietilaluminio (DEAC).

Para reacciones de polimerización que son incompletas, la eliminación de monómeros sin reaccionar es ventajosa y se puede llevar a cabo mediante secado al vacío y/o secado al vacío con precipitación de acuerdo con técnicas conocidas por los expertos en la materia. Sin embargo, se puede llevar a cabo una reacción en masa hasta su finalización sustancial, por ejemplo, un 99 % de finalización o más, y se evita la etapa de secado para eliminar el monómero y/o el disolvente si es posible.

En una realización, el polímero reductor del arrastre se puede preparar mediante polimerización en solución de los monómeros seguida de la eliminación del disolvente. En la polimerización en solución, el disolvente de hidrocarburo, el catalizador y los monómeros se combinan en un recipiente de reacción y se agitan en una atmósfera de nitrógeno a presión ambiente. Puede ser necesario enfriar el recipiente de reacción antes de la reacción o durante la reacción, dependiendo del equipo usado, la conversión deseada y las preocupaciones por la degradación polimérica. A medida que la solución se vuelve viscosa, se interrumpe la agitación y se deja que la reacción avance hasta una conversión superior al 50 %, o una conversión superior al 95 %, o incluso una conversión superior al 99 %. Después de la finalización de la reacción, la solución de polímero puede ponerse en contacto con un no disolvente para precipitar el polímero y extraer el disolvente de polimerización y el monómero sin reaccionar, como se enseña en la patente de EE.UU. n.° 5.376.697. Como alternativa, si el disolvente de hidrocarburo hierve a baja temperatura, se puede eliminar mediante calentamiento, exposición al vacío, o ambos. Combinaciones de una extracción con un no disolvente, calentamiento y/o vacío se pueden usar, como es evidente para un experto en la materia.

En una realización, el polímero reductor del arrastre tiene un peso molecular superior a cinco millones.

En una realización, a la polimerización en masa o en solución le sigue una granulación y/o una molienda para producir una composición polimérica en partículas, tales como partículas de polímero. La granulación y/o molienda se pueden realizar a temperaturas criogénicas o no criogénicas. En una realización, la granulación y/o molienda se producen a temperaturas por debajo de la temperatura de transición vítrea del polímero y luego se mezclan en un fluido portador. Las temperaturas de transición vítrea dependen del tipo de polímero y generalmente varían entre -10 °C y -100 °C. Esta temperatura puede variar dependiendo del punto de transición vítrea del polímero o copolímero particular, aunque normalmente tales temperaturas están por debajo del punto de transición vítrea más bajo de un polímero que comprende una mezcla de polímeros. En una realización adicional, la molienda para la producción de las partículas de polímero se puede efectuar a temperatura ambiente. Sin embargo, es preferible enfriar el polímero reductor del arrastre a una temperatura entre 5 °C y 15 °C cuando se muele el polímero reductor del arrastre. El enfriamiento se puede lograr interna o externamente, o ambos, con un refrigerante líquido, gaseoso o sólido, o una combinación de los mismos. En una realización, el polímero reductor del arrastre se puede enfriar pulverizando un refrigerante líquido, tal como nitrógeno líquido, helio líquido, argón líquido o una mezcla de dos o más de dichos refrigerantes.

La granulación y/o molienda del polímero reductor del arrastre para formar partículas de polímero se efectuará en presencia del agente de partición, que se añade para evitar que las superficies recién expuestas de las partículas de polímero se peguen entre sí. Una pequeña cantidad, normalmente menos del 5 % y preferentemente menos del 4 % en peso de la mezcla total, del agente de partición, se puede añadir durante el proceso de granulación para evitar la aglomeración de las partículas de polímero pequeñas. Las partículas de polímero están en contacto con el agente de partición, lo que evita que las partículas de polímero se peguen entre sí. Las partículas de polímero pueden estar al menos parcialmente recubiertas, completamente recubiertas o espolvoreadas con el agente de partición. Una cantidad suficiente de los agentes de partición está en contacto con las partículas de polímero para evitar la aglomeración de las partículas de polímero.

El agente de partición incluye resinas de hidrocarburo que son polímeros termoplásticos de bajo peso molecular sintetizados mediante la polimerización térmica o catalítica de fracciones de alquitrán de hulla o destilados de petróleo craqueados. Estas resinas de hidrocarburo pueden variar desde sólidos quebradizos hasta líquidos viscosos. Las resinas de hidrocarburo tienen un punto de reblandecimiento por encima de aproximadamente 30 °C. Las resinas poliméricas sintéticas incluyen las derivadas de mezclas variables de monómeros: subproductos del proceso de coquización del carbón (tales como ciclopentadieno, diciclopentadieno, estireno, metilestireno, cumarona, 2-metilcumarona, indeno, 2-metilindeno); destilados de petróleo craqueados (incluyendo parafinas alifáticas C5-C6, olefinas y diolefinas, dieno cicloalifático y corrientes libres aromáticas C9); monómeros puros (tales como estireno, estirenos sustituidos con alquilo e isobutileno); terpenos naturales (tales como a-pineno, p-pineno, limoneno). Se sabe que estos monómeros mixtos pueden sufrir polimerización por iniciación catiónica para formar resinas de hidrocarburo. Ejemplos de tales resinas de hidrocarburo incluyen resinas de petróleo alifáticas C5 producidas principalmente a partir del subproducto de fracción C5 del craqueo con vapor del petróleo; resinas aromáticas de petróleo C9 producidas principalmente a partir de la fracción C9; y resinas de copolímero C5/C9 obtenidas copolimerizando la fracción C5 mencionada anteriormente con la fracción C9, resinas de ciclopentadieno y diciclopentadieno, resinas de alquitrán de hulla, resinas de terpeno, resinas monoméricas puras (resinas preparadas a partir de las materias primas mencionadas anteriormente que han sido altamente purificadas) y la forma total o parcialmente hidrogenada de las resinas anteriores. Las resinas de terpeno incluyen resinas de terpeno fenol y resinas de terpeno estirenadas.

El agente de partición incluye uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada y una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma.

En una realización, el agente de partición es uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático y una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma.

En una realización, el agente de partición es una resina de alquilfenol, tal como una resina de alquilfenol-aldehído, una resina de alquilfenol-acetileno o una resina de alquilfenol modificada, tal como una resina de alquilfenol modificada con xileno.

En una realización, el agente de partición es una resina de colofonia, tales como las derivadas de pinos u otras plantas. En una realización, las resinas de colofonia pueden incluir aquellas que se han modificado químicamente para mejorar sus propiedades físicas o químicas (derivados). Tales modificaciones pueden alterar el punto de reblandecimiento, color, índice de acidez, estabilidad, solubilidad u otras características químicas y físicas. Ejemplos de modificaciones de derivados adecuadas incluyen la esterificación, desproporción e hidrogenación, dimerización y similares.

La resina tiene una solubilidad superior a 8 ppm en un hidrocarburo a una temperatura de 0 °C o inferior. En una realización, las resinas de hidrocarburo tendrán un punto de reblandecimiento de al menos 35 °C. En una realización, la resina de hidrocarburo tendrá un punto de reblandecimiento de aproximadamente 35 °C a aproximadamente 170 °C. En una realización, la resina de hidrocarburo tiene un punto de reblandecimiento de 100 °C o superior, tal como de 100 °C a 150 °C. Ejemplos de resinas disponibles en el mercado adecuadas para su uso como agente de partición incluyen resinas de hidrocarburo de Resinall Corp (tales como R-1030, R-261, R-263 y R-743), Eastman Chemical

Company (tal como Eastotac H-130R, H-130E, Kristalex 5140, Plastolyn 290) y Neville Chemical Company (tal como Nevchem 220, Nevroz 1420, LX-1035 y LX-2161).

Sorprendentemente, se ha descubierto que se puede usar un agente de pegajosidad como agente de partición. Los agentes de pegajosidad son compuestos usados en la formulación de adhesivos para aumentar la pegajosidad de la superficie del adhesivo o compuestos usados para ajustar la pegajosidad en aplicaciones de tinta. Debido a que los agentes de pegajosidad tienen buena solubilidad en corrientes de hidrocarburos, tales como corrientes de hidrocarburos refinados, por ejemplo una corriente de diésel, a baja temperatura, y las superficies recién expuestas de las partículas de polímero reductor del arrastre son más pegajosas que las superficies de un agente de pegajosidad, los agentes de pegajosidad pueden funcionar como agentes de partición en la composición reductora del arrastre. El agente de partición que incluye un agente de pegajosidad se disolverá en una corriente de hidrocarburo, tal como una corriente de hidrocarburo refinado, por ejemplo una corriente de diésel, a una baja temperatura, tal como de 0 °C o inferior, por ejemplo -12 °C o inferior y, como resultado, se eliminan problemas tales como los filtros obstruidos.

En una realización, el agente de partición incluye resinas que normalmente se clasifican como agentes de pegajosidad.

En otra realización, el agente de partición es un agente de pegajosidad que incluye una resina de alquilfenol, tal como una resina de alquilfenol-aldehído, una resina de alquilfenol-acetileno o una resina de alquilfenol modificada tal como una resina de alquilfenol modificada con xileno.

En otra realización, el agente de partición es un agente de pegajosidad que incluye una resina de colofonia, tales como las derivadas de pinos u otras plantas. En una realización, las resinas de colofonia pueden incluir aquellas que se han modificado químicamente para mejorar sus propiedades físicas o químicas (derivados). Tales modificaciones pueden alterar el punto de reblandecimiento, color, índice de acidez, estabilidad, solubilidad u otras características químicas y físicas. Ejemplos de modificaciones de derivados adecuadas incluyen la esterificación, desproporción e hidrogenación, dimerización y similares.

Las partículas de polímero con el agente de partición formadas después de la granulación se pueden transportar a continuación a un preenfriador. El transporte se puede lograr mediante cualquier número de métodos habituales de manipulación de sólidos, incluido la utilización de un sistema de transporte neumático o de barrena. El preenfriador puede ser un transportador de tornillo cerrado con boquillas para pulverizar un refrigerante líquido, tal como nitrógeno líquido, helio líquido, argón líquido o mezclas de los mismos, sobre las piezas de polímero. Aunque también se puede usar un refrigerante gaseoso solo, la eficacia refrigerante es a menudo demasiado baja. El preenfriador reduce la temperatura de las partículas de polímero a una temperatura por debajo de la temperatura de transición vítrea del polímero. En una realización, esta temperatura está inferior a -130 °C y, en otra realización, la temperatura es inferior a -150 °C. Estas temperaturas se pueden producir mediante cualquier método conocido, y en una realización incluye el uso de un refrigerante líquido tal como nitrógeno, helio, argón líquido, o una mezcla de dos o más de tales refrigerantes pulverizados directamente sobre el polímero, ya que la atmósfera resultante reduce o elimina los peligros de inflamabilidad que existen cuando las partículas de polímero se mezclan con una atmósfera que contiene oxígeno. La velocidad de adición del refrigerante líquido se puede ajustar para mantener el polímero dentro del intervalo de temperatura requerido.

Después del enfriamiento, las partículas de polímero con el agente de partición se transportan a un molino criogénico. Se puede añadir un refrigerante líquido al molino criogénico para mantener la temperatura de las partículas de polímero por debajo de la temperatura de transición vítrea del polímero de peso molecular ultra alto, tal como entre -130 °C y -150 °C. El molino criogénico actúa para reducir el tamaño de partícula de las partículas de polímero que recibe del preenfriador.

Las partículas de polímero con el agente de partición formadas en el molino criogénico se transfieren a continuación a un separador donde se vaporiza la mayor parte del refrigerante líquido. El separador actúa para separar la atmósfera de refrigerante principalmente vaporizada de las partículas de polímero sólidas, y las partículas de polímero más grandes de las partículas de polímero pequeñas. Las partículas de polímero más grandes que tienen diámetros superiores a un diámetro mínimo establecido se descartan o se devuelven con fines de reciclaje al preenfriador para molerlas de nuevo.

Las partículas de polímero pequeñas con el agente de partición se mezclan a continuación con un portador o fluido de suspensión para formar una mezcla de fluido de suspensión/partículas de polímero. El medio de suspensión puede incluir uno o más de (a) alcoholes que contienen menos de 14 átomos de carbono, (b) glicoles que contienen menos de 14 átomos de carbono, y (c) éteres de glicol. Las suspensiones también se pueden preparar con propilenglicol, di(propilenglicol) metil éter, o tri(propilenglicol) metil éter. Los expertos en la materia se darán cuenta de que varias mezclas de estos alcoholes, glicoles y éteres de glicol de longitudes de átomos de carbono diversas se pueden usar para proporcionar un medio de suspensión "adaptado" a las condiciones particulares de servicio y carga de poliolefina. En particular, cabe señalar que una mezcla particular puede variar dependiendo de conceptos básicos tales como el precio, la conveniencia o la disponibilidad, así como cuestiones técnicas de estabilidad, solubilidad, almacenamiento a largo plazo y compatibilidad con el hidrocarburo que fluye.

Se pueden añadir componentes adicionales a la mezcla de fluido de suspensión/partículas de polímero antes, durante o después de mezclar las partículas de polímero molidas con el fluido de suspensión con el fin de contribuir a la formación de la suspensión y/o mantener la suspensión. Dichas componentes adicionales pueden incluir, pero sin limitación, agentes humectantes, agentes antiespumantes y similares.

Las proporciones relativas de cada componente de la suspensión, incluyendo el polímero reductor del arrastre, el agente de partición, el medio de suspensión, etc., tendrán un efecto sobre las propiedades finales, que incluyen, pero sin limitación, la estabilidad a la sedimentación, la separación y/o la aglomeración, de la suspensión. Si bien se puede emplear una amplia gama de proporciones de acuerdo con las propiedades deseables de la suspensión final, se ha descubierto que, en determinadas realizaciones, es eficaz una proporción entre el polímero reductor del arrastre y la suspensión total que varía de aproximadamente un 10 a aproximadamente un 50 por ciento en peso, mientras que en otras realizaciones una proporción entre el polímero reductor del arrastre y la dispersión total puede variar de aproximadamente un 25 a aproximadamente un 35 por ciento en peso. Cuando se deba incluir un agente de partición adicional, en determinadas realizaciones no limitantes, puede ser de aproximadamente un 2 a aproximadamente un 30 por ciento en peso, en comparación con la suspensión total.

Aplicación industrial

La composición reductora del arrastre que se describe en el presente documento se pueden utilizar, en algunas realizaciones, para la reducción del arrastre en una variedad de corrientes, tales como de hidrocarburos, incluyendo, por ejemplo, petróleo crudo, aceite de calefacción, gas natural licuado, combustible para reactores, queroseno, gas refinado, gasolina y combustible diésel. Durante el uso, la suspensión se añade generalmente en una proporción, basada en el peso de la corriente de hidrocarburo, de aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 100 ppm, o de aproximadamente 8 ppm a aproximadamente 60 ppm.

La cantidad de cada componente químico descrito se presenta excluyendo cualquier disolvente, que puede estar habitualmente presente en el material comercial, esto es, en una base de química activa, a menos que se indique lo contrario. Sin embargo, a menos que se indique lo contrario, cada producto químico o composición a los que se refiere el presente documento d^ben interpretarse como un material de calidad comercial que puede contener los isómeros, los subproductos, los derivados, y otros materiales similares que normalmente se entiende que están presentes en la calidad comercial.

Se sabe que algunos de los materiales descritos anteriormente pueden interactuar en la formulación final, de manera que los componentes de la formulación final pueden ser diferentes a los añadidos inicialmente. Por ejemplo, iones metálicos (de un detergente, por ejemplo) pueden migrar a otros sitios ácidos o aniónicos de otras moléculas. Los productos formados de este modo, incluyendo los productos formados al emplear la composición de la presente divulgación en su uso previsto, pueden no ser susceptibles de una fácil descripción. No obstante, todas estas modificaciones y productos de reacción se incluyen dentro del alcance de la presente divulgación; la presente divulgación abarca la composición preparada mezclando los componentes descritos anteriormente.

Ejemplos

La divulgación se ilustrará además mediante los siguientes ejemplos, que exponen realizaciones particularmente ventajosas. Si bien se proporcionan ejemplos para ilustrar la presente divulgación, estos no pretenden limitarla. A menos que se especifique lo contrario, los porcentajes en peso (% en peso) se dan en % en peso basados en el peso de la composición total.

Materiales

Los materiales generalmente se pueden adquirir en empresas de suministro de productos químicos conocidas por los expertos en las técnicas químicas o en el proveedor indicado a continuación. Resinall Corp (Severn, NC), Eastman Chemical Company (Kingsport, TN) y Neville Chemical Company (Pittsburgh, PA).

Se colocaron muestras de botella de diésel (muestras de 50 gramos) en uno de tres entornos de temperatura controlada:

1) Mesa de laboratorio (21 °C (70 °F))

2) Baño de agua helada (0 °C (32 °F))

3) Baño de agua/etanol/hielo seco (-12 °C (10 °F))

Se dejó que las muestras permanecieran en estos entornos hasta que alcanzaran la temperatura ambiente. En ese momento, se añadió una pequeña cantidad de polvo de agente de partición (tamaño de partícula de 30 micrómetros) a cada muestra de diésel retirando rápidamente la botella del entorno, retirando la tapa de la botella, añadiendo el polvo con una espátula pequeña, volviendo a tapar la botella y colocando la botella de nuevo en su entorno. Las botellas de muestra tratadas se agitaron periódicamente (aproximadamente cada 15 minutos) mientras permanecían en el medio y se dejaron en él durante 4 horas.

Al cabo de 4 horas, las muestras se retiraron de su entorno y se pasaron inmediatamente a través de filtros con surcos grabados de 1 micrómetro para eliminar cualquier partícula no disuelta del agente de partición. El filtrado, en cada caso, se obtuvo y se ensayó mediante métodos de GPC (cromatografía de permeación en gel) para determinar la cantidad del agente de partición que estaba en solución y que había pasado a través del filtro.

Las cantidades objetivo iniciales de agente de partición fueron de 5000 ppm en el diésel a temperatura ambiente y de 3000 ppm en el diésel frío. Los niveles de ppm objetivo más bajos previstos en el diésel frío anticipaban una menor solubilidad. Los resultados iniciales mostraron una solubilidad completa a los niveles ensayados. A continuación, se repitieron los ensayos a -12 °C (10 °F) con una concentración mucho más alta e incluyeron un diésel renovable para asegurarse de que no hubiera impacto del diésel que contenía alguna cantidad de material renovable (derivados de ácidos grasos). El diésel renovable contenía aproximadamente un 30 % de contenido renovable.

La tecnología divulgada proporciona una composición reductora del arrastre que tiene un agente de partición basado en una resina. El agente de partición muestra características de solubilidad aceptables incluso a temperaturas de hidrocarburos fríos, por ejemplo, de 0 °C o inferiores.

La tecnología divulgada proporciona una composición reductora del arrastre que incluye un polímero reductor del arrastre, un agente de partición que comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada y una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma, y un medio fluido de suspensión.

El polímero reductor del arrastre puede ser un polímero reductor del arrastre de polialfaolefina que comprende olefinas que contienen de 2 a 40 átomos de carbono.

El agente de partición puede ser un agente de pegajosidad.

El agente de partición puede comprender monómeros que contienen de 5 a 10 átomos de carbono.

El agente de partición puede tener una temperatura de reblandecimiento de aproximadamente 30°Ca aproximadamente 170°C.

El agente de partición puede comprender una resina de alquilfenol que comprende una o más de una resina de alquilfenol-aldehído, una resina de alquilfenol-acetileno o una resina de alquilfenol modificada.

El agente de partición puede comprender una resina natural que comprende colofonia de goma, colofonia de madera y colofonia de aceite de resina(tall oil).

La resina natural puede ser un derivado que se modifica mediante uno o más de esterificación, hidrogenación, dimerización o funcionalización.

La composición reductora del arrastre puede incluir además un fluido portador.

El fluido portador puede incluir un alcohol o agua.

El fluido portador puede comprender un glicol.

El agente de partición puede tener una solubilidad superior a 8 ppm en un hidrocarburo a una temperatura de -12 °C o inferior.

El polímero reductor del arrastre de polialfaolefina puede comprender una olefina que contiene de aproximadamente 2 a aproximadamente 40 átomos de carbono.

La tecnología divulgada también proporciona un método para preparar una composición reductora del arrastre, que incluye formar un polímero sólido reductor del arrastre soluble en un hidrocarburo; dividir el polímero sólido reductor del arrastre en presencia de un agente de partición para que las partículas de polímero estén en contacto con el agente de partición, en donde el agente de partición comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma para formar partículas de polímero; y dispersar las partículas de polímero en un fluido portador.

La formación del polímero sólido reductor del arrastre soluble en hidrocarburo puede incluir una polimerización en masa o una polimerización en solución.

El agente de partición puede comprender un agente de pegajosidad.

El agente de partición puede incluir monómeros que contienen de 5 a 10 átomos de carbono.

El agente de partición puede tener una temperatura de reblandecimiento de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 170 °C.

El agente de partición puede ser una resina de colofonia que comprende colofonia de goma, colofonia de madera, colofonia de aceite de resina o un derivado de resina de colofonia.

El agente de partición puede ser un derivado de resina de colofonia que se modifica mediante uno o más de esterificación, desproporción e hidrogenación, o dimerización.

El medio fluido de suspensión puede comprender agua o un alcohol.

La mención de cualquier documento no es una admisión de que dicho documento califica como estado de la técnica o constituye el conocimiento general del experto en cualquier jurisdicción. Excepto en los ejemplos, o donde se indique explícitamente otra cosa, todas las cantidades numéricas en esta descripción que especifican cantidades de materiales, condiciones de reacción, pesos moleculares, número de átomos de carbono, y similares, deben entenderse como modificadas por el término "aproximadamente". Debe entenderse que la cantidad, el alcance y los límites de relación superior e inferior establecidos en el presente documento se pueden combinar independientemente. De manera similar, los intervalos y cantidades para cada elemento de la invención pueden usarse junto con intervalos y cantidades para cualquier otro de los elementos.

Como se usa en el presente documento, el término transicional "que comprende", que es sinónimo de "que incluye", "que contiene", o "caracterizado por", es inclusivo o abierto y no excluye elementos o etapas de método adicionales, no enumerados. Sin embargo, en cada enumeración de "que comprende" en el presente documento, se pretende que el término también abarque, como realizaciones alternativas, las expresiones "que consiste esencialmente en y "que consiste en", donde "que consiste en" excluye cualquier elemento o etapa que no se haya especificado y "que consiste esencialmente en" permite la inclusión de elementos o etapas adicionales no citados que no afectan materialmente a las características esenciales o básicas y novedosas de la composición o método en consideración.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una composición reductora del arrastre, que comprende:

un polímero reductor del arrastre;

un agente de partición que comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma; y

un medio fluido de suspensión.

2. La composición de la reivindicación 1, en donde el polímero reductor del arrastre comprende una polialfaolefina que tiene olefinas que contienen de 2 a 40 átomos de carbono.

3. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente de partición es una resina de hidrocarburo que comprende la una o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma.

4. La composición de la reivindicación 3, en donde la resina de hidrocarburo comprende monómeros que contienen de 5 a 10 átomos de carbono.

5. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente de partición tiene una temperatura de reblandecimiento de 100 °C a 150 °C.

6. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente de partición es una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma.

7. La composición de la reivindicación 1, en donde la resina de colofonia comprende colofonia de goma, colofonia de madera y colofonia de aceite de resina.

8. La composición de la reivindicación 6, en donde el derivado de resina de colofonia se modifica mediante uno o más de esterificación, hidrogenación, dimerización o funcionalización.

9. La composición de la reivindicación 1, en donde el medio fluido de suspensión comprende un alcohol o agua.

10. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente de partición es un agente de pegajosidad.

11. Un método para preparar una composición reductora del arrastre, que comprende:

formar un polímero sólido reductor del arrastre;

dividir el polímero sólido reductor del arrastre en presencia de un agente de partición para que las partículas de polímero estén en contacto con el agente de partición, en donde el agente de partición comprende uno o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, una resina de colofonia, un derivado de resina de colofonia, una o más de una resina de alquilfenol, una resina de alquilfenol modificada, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma; y dispersar las partículas de polímero y el agente de partición en un fluido portador.

12. El método de la reivindicación 11, en donde la formación del polímero sólido reductor del arrastre comprende una polimerización en masa o una polimerización en solución.

13. El método de la reivindicación 11, en donde el agente de partición es una resina de hidrocarburo que comprende la una o más de una resina de alquitrán de hulla, una resina de petróleo alifática C5, una resina de petróleo aromática C9, una resina de petróleo alifática/aromática C5/C9, una resina de petróleo a base de dieno cicloalifático, o una forma total o parcialmente hidrogenada de la misma.

14. El método de la reivindicación 13, en donde la resina de hidrocarburo comprende monómeros que contienen de 5 a 10 átomos de carbono.

15. El método de la reivindicación 11, en donde el agente de partición tiene una temperatura de reblandecimiento de 100 °C a 150 °C.

16. El método de la reivindicación 11, en donde el agente de partición es un agente de pegajosidad.