高聚合物含量的混合减阻剂的制作方法

专利名称：高聚合物含量的混合减阻剂的制作方法
高聚合物含量的混合减阻剂
背景技术：
1.发明领域本发明一般性涉及包含至少两种不同减阻聚合物的减阻组合物。更具体地，本发 明涉及包含至少一种通过乳液聚合形成的减阻聚合物和至少一种通过本体聚合形成的减 阻聚合物的减阻组合物。2.
背景技术：
在通过管道转运流体时，典型地由于管道壁与流体之间的摩擦引起流体压力的降 低。由于这种压降，对于给定的管道，流体必须以充足的压力转运，以实现期望的通过量。在 期望更高的流速通过管道时，由于随着流速的提高压降所引起的压差也增大，所以必须施 加更大的压力。然而，管道的设计限度限制了可以采用的压力量。在流体转运通过长的距 离时与压降有关的问题是最尖锐的。这种压降可以导致效率低下，提高设备和操作成本。为了缓解与压降有关的问题，工业中很多在流动的流体中使用减阻添加剂。在管 道中的流体流动是湍流时，可以采用高分子量的聚合物减阻剂来增强流动。减阻剂是能够 显著降低与流体湍流通过管道有关的摩擦损失的组合物。这些添加剂的作用是抑制湍流漩 涡的发展，在恒定的泵送压力下产生更高的流速。已知超高分子量的聚合物作为减阻剂效 果很好，特别是在烃类液体中。一般说来，减阻部分有赖于聚合物添加剂的分子量及其在湍 流下溶解在烃中的能力。有效的减阻聚合物典型地具有超过五百万的分子量。—些常规的减阻剂以悬浮于连续相中的聚合物粒子形式使用。这种形式的大多数 典型减阻剂只能基于减阻组合物的总重量包含最多约23重量％的减阻聚合物。另外，许多 减阻剂的效力在流动流体的行进距离内可能是非常不一致的。因此，需要包含更高重量百 分数的活性成分减阻聚合物并具有在管道长度上性能一致性得到改善的改进的减阻剂。

发明内容
在本发明的一个实施方案中，提供了减阻组合物，其包含(a)连续相；(b)分散在 连续相中的包含第一减阻聚合物的多种第一粒子，其中所述第一粒子具有约100微米到约 700微米的平均粒度；和(c)分散在连续相中的包含第二减阻聚合物的多种第二粒子，其中 第二粒子的平均粒度小于约10微米。在本发明的另一个实施方案中，提供了减阻组合物，其包含(a)包含聚α烯烃减 阻聚合物的多种第一粒子；和(b)包含非聚α烯烃减阻聚合物的多种第二粒子，其中非聚 α烯烃减阻聚合物是通过乳液聚合形成的。在本发明的又一个实施方案中，提供了用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关 的压降的方法。这个实施方案的方法包括(a)将包含第一减阻聚合物的多种第一粒子和 包含第二减阻聚合物的多 种第二粒子引入到含烃流体中；和(b)使这样得到的经过处理的 含烃流体流动通过管道，其中第一粒子具有约25到约1，500微米的平均粒度，其中第二粒 子的平均粒度小于约10微米，其中第一粒子和第二粒子被共同或分别地引入到含烃流体 中。
在本发明的又一个实施方案中，提供了用于生产减阻组合物的方法。这个实施方 案的方法包括(a)使一种或多种单体进行本体聚合，从而生产第一减阻聚合物；(b)深冷 研磨(cryogrinding)第一减阻聚合物的至少一部分，从而产生包含第一减阻聚合物的至 少一部分的多种第一粒子；(c)使一种或多种单体进行乳液聚合，从而生产包含第二减阻 聚合物的多种第二粒子，其中第二粒子的至少一部分分散在连续相中；和(d)将第一粒子 的至少一部分分散在连续相中。在本发明的再一个实施方案中，提供了用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关的压降的方法。这个实施方案的方法包括(a)将包含聚α烯烃减阻聚合物的多种第一粒 子和包含非聚α烯烃减阻聚合物的多种第二粒子引入到所述含烃流体中；和(b)使这样得 到的经过处理的含烃流体流动通过所述管道，其中所述第二粒子的至少一部分是通过乳液 聚合形成的，其中所述第一粒子和第二粒子被共同地或分别地引入到所述含烃流体中。


以下参考附图详细描述本发明的优选实施方案，其中图1是用于测量减阻剂的有效性的工程回路再循环试验装置(engineering loop re-circulation test apparatus) ^/JnM ；图2是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图， 比较了不同浓度的减阻剂A、LP 100、和混合物1 ；图3是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图， 比较了不同浓度的减阻剂A、LP 100、混合物1、以及LP100和减阻剂A的组合；图4是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图， 比较了不同浓度的减阻剂B、LP 100、和混合物2 ；和图5是在工程回路再循环试验装置中进行的减阻试验的减阻百分数对时间绘图， 比较了不同浓度的减阻剂B、LP 100、混合物2、以及LP 100和减阻剂B的组合；发明详述根据本发明的一个实施方案，提供了减阻组合物(即，减阻剂)，其包含至少两种 不同减阻聚合物的粒子，其中一种减阻聚合物包含与另一种减阻聚合物中的所有单体残基 都不同的至少一种单体残基。本发明的减阻剂可用于至少部分减小与含烃流体通过导管 (例如，管道)的湍流有关的压降。在本发明的一个实施方案中，上述减阻组合物中的至少一种减阻聚合物可以包含 通过本体聚合形成的聚合物粒子。在本文中使用时，术语“本体聚合物”和“本体减阻聚合 物”是表示通过本体聚合制备的任何聚合物。可以使用本领域中已知的任何本体聚合方法 来形成可用于本发明的本体减阻聚合物。在本文中使用时，术语“本体聚合”定义为其中聚 合反应介质主要包含催化剂和单体的任何聚合方法。在本文中使用时，术语“主要地”、“占 优势地”、和“大部分”是指超过50%。在一个实施方案中，本体聚合方法可以包含以下步骤(a)通过将聚合催化剂与 能够聚合以形成期望的本体减阻聚合物的单体合并，在反应罩(reaction enclosure)中产 生反应介质，(b)使单体聚合以生产本体减阻聚合物，同时从反应罩中的反应介质除去足够 的热，以保持反应在期望的温度，和(c)将得到的本体聚合物减小至细分散状态。在本文中使用时，术语“细分散状态”在用于描述颗粒材料时是指小于2，OOO μ m的平均粒度。上述反应介质的单体可以包含能够形成最后基本上是无定形的和可溶于烃的本 体减阻聚合物的任何单体或单体混合物。在本文中使用时，术语“无定形的”是表示至少部 分没有明显的晶体结构的聚合物。在一个实施方案中，单体或单体混合物 可以包含α烯 烃，使得所得到的本体减阻聚合物是聚α烯烃。适合用于本发明的α烯烃单体可以具有 2-40个碳的碳链长度，或者为4-20个碳。在一个实施方案中，聚合反应介质可以包含至少 约80重量％的单体、至少约90重量％的单体、或至少95重量％的单体。上述反应罩可以包括能够基本上阻止氧和水进入到反应罩中的不可渗透的薄壁 有机聚合物。反应罩可以包括聚合物的瓶子和/或袋子。反应罩的聚合材料可以是晶态的 且不溶解于烃中。另外，反应罩的聚合材料可以是交联的。此外，反应罩可以包含多个层， 各层包含相同或不同的聚合物材料。可用于本发明的反应罩的聚合物材料的实例包含但不 限于不能水的聚烯烃，诸如聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯；乙烯_乙烯醇共聚物；和聚对苯二甲酸 乙二醇酯。乙烯-乙烯醇共聚物被认为是优异的氧屏障，但却是差的水屏障；而聚乙烯、聚 丙烯、聚丁烯等被认为是优异的水屏障，但是可以允许氧通过。因此，在一个实施方案中，可 以在反应罩中使用上述聚合物的组合，以确保对水和氧二者的不渗透性。另外，可以使用粘 结聚合物，像例如可共挤出的粘合聚合物，来将不透水和不透氧的聚合物层结合在一起。市 售的可共挤出粘合聚合物的实例由DuPont Company以名称BYNEL销售。用于上述本体聚合过程的催化剂可以是任何一种或多种烯烃聚合催化剂。在一 个实施方案中，催化剂可以是本领域中已知的任何齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化 齐U。在一个实施方案中，齐格勒_纳塔催化剂可以是在美国专利4，945，142,4, 358，572、 4，371，455,4, 415，714,4, 333，123,4, 493，903、和 4，493，904 中所讨论的种类，所述专利的 公开被并入本文作为参考。在一个实施方案中，反应介质中的催化剂浓度可以表示为催化 剂中的过渡金属卤化物的摩尔数与反应介质中的单体摩尔数之比。因此，在一个实施方案 中，催化剂可以以催化剂中约1摩尔过渡金属卤化物/10，000摩尔单体到催化剂中约1摩 尔过渡金属卤化物/500摩尔单体的浓度存在于反应介质中。另外，催化剂可以以催化剂中 约1摩尔过渡金属卤化物/7，000摩尔单体到催化剂中约1摩尔过渡金属卤化物/1，000摩 尔单体的浓度存在于反应介质中。上述步骤(b)中的聚合可以通过将反应介质在环境条件下搅拌足以提高反应物 粘度并使催化剂至少部分悬浮在反应介质中的一段时间来进行。反应介质的搅拌可以通过 本领域中已知的任何方式实现。然后将经过搅拌的反应介质置于可以允许反应进行的冷却 区。冷却区可以保持在足以从反应介质除去至少一部分反应热的任何温度。在一个实施方 案中，冷却区可以保持在约-20°C到约100°C的温度范围，约-10°C到约90°C的范围，或0°C 到80°C的范围。可以允许聚合反应进行，直到实现期望的收率。在一个实施方案中，在反应 罩中得到的本体聚合物含量可以基于反应罩内容物的总重量为至少约80重量％、至少约 90重量％、或至少95重量％。通过步骤(b)的聚合所得到的本体聚合物可以具有高分子量。分子量的间接测量 可以通过测量所得到的本体聚合物的特性粘度(IV)进行，所述特性粘度是在0. 05g/dL聚 合物浓度、25°C和300秒-1剪切速度下在己烷中测量的。在本发明的一个实施方案中，所 得到的本体聚合物可以具有至少约20分升/克(dL/g)、至少约23dL/g、或至少25dL/g的IV0 如上所述，在得到期望的本体聚合物之后，可以将其减小为细分散状态。可以使用 本领域中已知用于减小聚合物粒度的任何技术。在一个实施方案中，可以对本体聚合物的 至少一部分进行深冷研磨。在本文中使用时，术语“深冷研磨”是表示在深冷温度下将聚合 物减小为细分散状态的任何方法。在本文中使用时，术语“深冷温度”是表示低于所研磨的 聚合物的玻璃态转化温度的任何温度。在某些情况下，使用本发明的方法得到的本体聚合物可以变得粘附于反应罩的内 壁。为了防止本体聚合物的收率损失，可以任选用所得到的本体聚合物研磨反应罩。可以在减小为细分散状态之前，将本体聚合物的温度和任选的反应罩的温度降低 到深冷温度。在一个实施方案中，本体聚合物的温度降低可以通过将本体聚合物冷冻和 任选使反应罩接触液氮来实现。然后可以将这样得到的低温的本体聚合物引入到冷磨机 (cold mill)中并加以研磨，以达到期望的粒度。任选地，可以在研磨过程中向本体聚合物添加涂层剂，有时称为分隔剂，以帮助阻 止聚合物的新暴露表面粘在一起。可用于本发明的适合的涂层剂的实例包括但不限于氧化 铝、二氧化硅、煅烧粘土、滑石、碳黑、硬脂酸钙、和/或硬脂酸镁。在研磨过程中使用的涂层 剂的量可以基于聚合物和涂层剂的总重量为小于约35重量％，小于约30重量％，或小于25
重量％。在本发明的一个实施方案中，所得到的细分散的本体聚合物的平均粒度可为约25 到约1，500微米的范围，约50到约1，000微米的范围，或100到700微米的范围。如以下 所更详细讨论的，所得到的本体聚合物粒子可以分散在用作减阻剂的连续相中。在一个实 施方案中，所得到的减阻剂可以包含在连续相中的悬浮液形式的本体聚合物粒子。适合用于本发明的包含本体聚合的聚α烯烃聚合物的市售减阻剂的实例包括但 不限于 LIQUIDP0WER 100 (LP 100)和 LIQUIDP0WER300 (LP 300)，都可得自 ConocoPhillips Specialty Products,Inc0在本发明的一个实施方案中，上述减阻组合物中的至少一种减阻聚合物可以包含 通过反应混合物的乳液聚合形成的聚合物粒子，所述反应混合物包含一种或多种单体、连 续相、至少一种表面活性剂、和引发系统。在本文中使用时，术语“乳液聚合物”和“乳液减 阻聚合物”是表示通过乳液聚合制备的任何聚合物。如以下所更详细地讨论的，所得到的乳液聚合反应产物可以是胶乳减阻剂组合物 的形式。胶乳减阻剂组合物的连续相通常包含选自水、极性有机液体(例如，包含一个或多 个羟基的醇)、及其混合物的至少一种组分。在水是所选的连续相成分时，反应混合物还可 以包含缓冲剂。另外，如以下所更详细地描述的，连续相可以任选包含水合抑制剂。在本发明的一个实施方案中，乳液减阻聚合物可以包含选自以下一种或多种单体 的残基的多个重复单元(A)
R1 O H2C=C-C-OR2其中R1是H或Cl-ClO烷基基团，和R2是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、芳基_取代的Cl-ClO 烷基基团、-(0120120)!￡-&或-(01201(013)0)!￡-&基团，其中χ在1-50范围内，且Ra是H、 C1-C30烷基基团、或C6-C30烷基芳基基团；(B)R3-芳烃-R4其中芳烃是苯基、萘基、蒽基、或菲基，R3是CH = CH2或CH3-C = CH2,且R4是H、 C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C1、S03、0RB、或COORe，其中Rb 是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未 被取代的芳基基团、或芳基_取代的C 1-C10烷基基团，且其中Re是H、C1-C30烷基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、或芳 基-取代的Cl-Cio烷基基团；(C) 其中R5是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团；(D) 其中R6是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团；(E) 其中&是!1或(1-(18烷基基团，且1 8是!1、(1-(18烷基基团、或(1 ；(F) 其中R9和Rltl独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基 基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(G) 其中R11和R12独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基 基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(H) 其中R13和R14独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基 基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(I) 其中R15是H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、C5-C30 被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(J) (K) 其中R16是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20芳基基团；(L) 其中R17和R18独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基 基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；和(Q) 其中R19和R2tl独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基 基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团。
在本发明的一个实施方案中，乳液减阻聚合物可以包含非聚α烯烃减阻聚合物。另外，乳液减阻聚合物可以包含甲基丙烯酸或丙烯酸的C4-C20烷基、C6-C20被取代的或未 被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯衍生物的残基的重复单元。在另一个实施 方案中，乳液减阻聚合物可以是包含甲基丙烯酸-2-乙基己酯的残基和至少一种其它单体 的残基的重复单元的共聚物。在又一个实施方案中，乳液减阻聚合物可以是包含甲基丙烯 酸-2-乙基己酯单体和丙烯酸丁酯单体的残基的重复单元的共聚物。在再一个实施方案 中，乳液减阻聚合物可以是包含甲基丙烯酸-2-乙基己酯的残基的重复单元的均聚物。用于上述反应混合物的表面活性剂可以包括至少一种高HLB阴离子型或非离子 型表面活性剂。术语“HLB值”是指表面活性剂在乳液中的亲水-亲脂平衡值。HLB值通过 W. C. Griff in 在 J. Soc. Cosmet. Chem.，1，311 (1949)和 J. Soc. Cosmet. Chem.，5，249 (1954) 中所述的方法来测定，所述文献被并入本文作为参考。在本文中使用时，术语“高HLB”是表 示7或更高的HLB值。用于形成反应混合物的表面活性剂的HLB值可以至少为约8，至少为 约10、或至少为12。示例性的高HLB阴离子表面活性剂包括但不限于高HLB烷基硫酸酯、烷基醚硫 酸酯、二烷基磺基丁二酸酯、烷基磷酸酯、烷基芳基磺酸酯、和肌氨酸酯。市售的高HLB阴 离子表面活性剂的适合的实例包括但不限于十二烷基硫酸钠(可作为RH0DAP0N LSB得 自 Rhodialncorporated，Cranbury, NJ)、磺基丁二酸二辛酯钠(可作为 AER0S0L0T 得自 Cytec Industries, Inc. ,West Paterson，NJ)、2-乙基己基多磷酸酯钠盐(可得自 Jarchem Industries Inc.，Newark，NJ)、十二烷基苯磺酸钠(可作为 NORFOX 40 得自 Norman，Fox & Co.，Vernon，CA)、和月桂酰基肌氨酸钠(可作为 HAMP0SYL L-30 得自 Hampshire Chemical Corp. , Lexington, ΜΑ)。示例性的高HLB非离子型表面活性剂包括但不限于高HLB山梨糖醇酐酯、PEG脂肪 酸酯、乙氧基化甘油酯、乙氧基化脂肪胺、乙氧基化山梨糖醇酐酯、嵌段环氧乙烷/环氧丙 烷表面活性剂、醇/脂肪酸酯、乙氧基化醇、乙氧基化脂肪酸、烷氧基化蓖麻油、甘油酯、直 链醇乙氧基化物、和烷基酚乙氧基化物。市售的高HLB非离子型表面活性剂的适合的实例 包括但不限于，壬基苯氧基和辛基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇(分别可作为IGEPAL CA和 CO 系列得自 Rhodia，Cranbury, NJ)、C8-C18 乙氧基化伯醇(诸如，RH0DASURF LA-9，得自 Rhodia Inc.，Cranbury，NJ)、C11_C15 仲醇乙氧基化物(可作为 TERGIT0L 15-S 系列，包括 15-S-7，15-S-9，15-S-12，得自 Dow Chemical Company，Midland，MI)、聚氧乙烯山梨糖醇酐 脂肪酸酯(可作为TWEEN系列的表面活性剂得自Uniquema，Wilmington, DE)、聚环氧乙烷 (25)油醚(可作为 SIP0NIC Y-500-70 得自 Americal Alcolac Chemical Co. ,Baltimore, MD)、烷基芳基聚醚醇(可作为TRITON X系列，包括X-100，X-165，X-305，和X-405，得自Dow Chemical Company, Midland, MI)。在一个实施方案中，用于上述反应混合物的引发系统可以是用于生成促进乳液聚 合所必需的自由基的任何适合的系统。可能的引发剂包括但不限于单独使用或与一种或多 种还原成分和/或加速剂组合使用的过硫酸盐(例如，过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾)、过 氧过硫酸盐、和过氧化物(例如，过氧化氢叔丁基)。可能的还原成分包括但不限于亚硫酸 氢盐、偏亚硫酸氢盐、抗坏血酸、异抗坏血酸、和甲醛合次硫酸氢钠。可能的加速剂包括但不 限于包含具有两个氧化态的过渡金属像例如硫酸亚铁和硫酸亚铁铵的任何组合物。或者，可以使用已知的热和辐射引发技术来生成自由基。在另一个实施方案中，可以在本发明中 使用本领域技术人员已知的任何聚合和相应的引发或催化方法。例如，在通过诸如加成聚 合或缩合聚合的方法进行聚合时，聚合可以通过诸如阳离子、阴离子、或配位方法的方法来 引发或催化。在使用水来形成上述反应混合物时，水可以是经过纯化的水，诸如蒸馏水或去离子水。然而，乳液的连续相还可以包含极性有机液体或极性有机液体的水溶液，诸如下列的那些。如前所述，反应混合物可以任选地包括缓冲剂。缓冲剂可以包含与引发系统相容的任何已知的缓冲剂，诸如，例如碳酸盐、磷酸盐、和/或硼酸盐缓冲剂。如前所述，反应混合物可以任选地包括至少一种水合抑制剂。水合抑制剂可以是热动力学水合抑制剂，诸如例如醇和/或多元醇。在一个实施方案中，水合抑制剂可以包含 一种或多种多元醇和/或一种或多种多元醇的醚。适合的多元醇包括但不限于一乙二醇、 二乙二醇、三乙二醇、一丙二醇、和/或二丙二醇。适合的多元醇醚包括但不限于乙二醇单 甲醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、和二丙二醇单甲醚。通常，水合抑制剂可以是在以1 1重量比与蒸馏水混合时产生水合抑制液体混 合物的任何组合物，所述水合抑制液体混合物在2，OOOpsia时的气体水合物形成温度比蒸 馏水在2，OOOpsia时的气体水合物形成温度低约10到约150° F、约20到约80° F、或30 到60° F。例如，一乙二醇可用作水合抑制剂，因为蒸馏水在2，OOOpsia的气体水合物形成 温度为约70° F，而蒸馏水与一乙二醇的1 1混合物在2，OOOpsia的气体水合物形成温 度为约28° F。因此，在以1 1重量比向蒸馏水添加时，一乙二醇使蒸馏水在2，OOOpsia 的气体水合物形成温度降低约42° F。需要指出的是，特定液体的气体水合物形成温度可 以取决于用于测定气体水合物形成温度的天然气的组成成分而变化。因此，在本文中使用 气体水合物形成温度来定义“水合抑制剂”的组成时，推定这样的气体水合温度是使用包含 92摩尔％甲烷、5摩尔％乙烷和3摩尔％丙烷的天然气组合物测定的。在形成反应混合物时，可以在保持低于约1，OOOppmw氧或低于约IOOppmw氧的基 本无氧气氛下，将单体、水、至少一种表面活性剂、和任选的水合抑制剂合并。可以通过连续 地用惰性气体诸如氮气和/或氩气吹扫反应容器来保持无氧气氛。系统的温度可以保持在 连续相的冻结点直到约60°C、约0到约45°C、0到30°C的水平。系统压力可以保持为约5 到约约100psiaJ々10到约25psia、或约大气压力。然而，诸如二烯烃类的某些单体的聚合 可能需要高达约300psia的高压。然后，可添加缓冲剂，如果需要的话，随后添加引发系统，一次性加入或者随时间 加入。聚合反应进行充足的时间，以实现至少约90重量％的单体转化。典型地，这个时间 段是约1到约10小时、或3到5小时。在聚合过程中，可以连续地搅拌反应混合物。下表描述了存在于反应混合物中的成分量的大概的宽和窄的范围。 乳液聚合反应产生包含固体颗粒分散相和液体连续相的胶乳组合物。所述胶乳可 以是稳定的胶态分散体，包含高分子量聚合物粒子的分散相和包含水的连续相。胶体粒子 可以占胶乳的约10到约60重量％，或者为胶乳的40-50重量％。根据需要，连续相可以包 含水、高HLB表面活性剂、水合抑制剂(如果存在)、和缓冲剂。水可以以胶乳的约20到约 80重量％的范围存在，或以胶乳的约40到约60重量％的范围存在。高HLB表面活性剂可 以占胶乳的约0. 1到约10重量％，或者为胶乳的0. 25-6重量％。如上表中所示，缓冲剂可 以以达到引发聚合反应所需PH的必要量存在并且是引发剂依赖性的。典型地，引发反应所 需的PH为6. 5至Ij 10。在反应混合物中使用水合抑制剂时，它可以以产生约1 10到约10 1、约1 5 到约5 1、2 3到3 2的水合抑制剂水重量比的量存在于所得到的胶乳中。或者， 可以将全部或一部分的水合抑制剂在聚合后添加到胶乳中，以提供在胶乳的连续相中期望 的水合抑制剂的量。在本发明的一个实施方案中，胶乳的分散相的乳液减阻聚合物可以具有至少约 1 X 106g/mol、至少约2X 106g/mol、或至少5X 106g/mol的重均分子量(Mw)。乳液减阻聚合物的胶体粒子可以具有小于约10微米、小于约1，OOOnmd微米)、约10到约500nm、或50 到250nm的平均粒度。胶体粒子的至少约95重量％可以大于约IOnm且小于约500nm。粒 子的至少约95重量％可以大于约25nm且小于约250nm。连续相可以具有约4到约10的 PH，或者为约6到约8的pH，且包含如果有也是很少的多价阳离子。
如上所述，本发明的减阻组合物可以包含至少两种不同的减阻聚合物。在一个实 施方案中，减阻组合物可以包含上述本体聚合物和上述乳液聚合物的粒子。可以通过将本 体聚合物的粒子分散在上述包含乳液聚合物粒子的胶乳连续相中来形成本发明的减阻组 合物。经过分散的本体聚合物粒子可以是在减阻组合物中的悬浮液的形式。在一个实施方案中，减阻组合物可以在其中具有至少约35重量％、约40到约75 重量％、或45到65重量％的量的所有减阻聚合物的累积浓度。此外，减阻组合物可以包含 基于减阻组合物的整个重量为至少约5重量％、或约10到约30重量％的量的上述本体聚 合物粒子。另外，减阻组合物可以包含基于减阻组合物的整个重量为至少约10重量％、或 约15到约50重量％的量的上述乳液聚合物粒子。在一个实施方案中，本发明的减阻组合物可以包含小于减阻组合物的约10重 量％、小于约5重量％、或小于约2重量％的量的上述分隔剂。此外，减阻组合物可以包含 组合物的约0. 1到10重量％、或组合物的0. 25到6重量％的量的上述表面活性剂。在本发明的一个实施方案中，可以将上述减阻聚合物添加到含烃流体中。在一个 实施方案中，减阻聚合物可以以上述减阻组合物的形式共同地添加到含烃流体中。在可供 选择的实施方案中，可以将上述减阻聚合物分别地添加到含烃流体中。如本文中使用的，在 用于将减阻聚合物引入到含烃流体中时使用的术语“分别地”包括在含烃流体的不同的位 置同时引入、在相同的位置在不同的时间引入、和在不同的位置在不同的时间引入。然后将所得的经过处理的含烃流体转运通过管道。含烃流体可以包含液相烃类、 非液相烃类、和/或非烃流体。在一个实施方案中，含烃流体可以包含至少约50重量％的 液相烃。另外，含烃流体可以包含原油。所得到的经过处理的含烃流体可以包含足以实现降低与含烃流体通过管道的湍 流有关的阻力的减阻聚合物累积量。在一个实施方案中，经过处理的含烃流体可以具有约 0. 1到约500ppmw、约0. 5到约200ppmw、约1到约lOOppmw、或2到50ppmw的减阻聚合物累 积浓度。在一个实施方案中，至少约50重量％、至少约75重量％、或至少95重量％的每种 类型的减阻聚合物粒子可以被含烃流体溶解。用于本发明的减阻剂可以提供显著的减阻百分数。例如，减阻剂可以提供至少约5 减阻百分数或至少10减阻百分数。在以下实施例中更完全地描述减阻百分数及其计算方 式。
实施例以下实施例意在举例说明本发明，以便教导本领域技术人员制造和使用本发明， 而非意在以任何方式限制本发明的范围。试验方法在以下的实施例中，使用下述试验方法在2英寸直径的工程回路中测定在柴油机 燃料中的减阻百分数。图1描绘了适合用于以下试验的工程回路再循环试验装置。首先通过将柴油储槽10加热到110° F的温度而将用于试验的柴油燃料加热到110° F。对于如下所述的所有试验，对于试验的持续时间来说，将柴油燃料的温度保持为110° F+/-2。F。 将储槽10中的柴油燃料水平调节到目标水平，使得回路14和储槽10 ( 即，整个工程回路系 统)中的柴油总量是大约600加仑。储槽10中的混合器设定为10% (60rpm)并在整个试验过程中保持工作。混合器 的目的是用冷却/加热夹套(未示出)对储槽10提供有效传热，以便在整个试验过程中保 持柴油燃料的温度。一旦储槽10中的柴油燃料达到目标温度之后，就使柴油燃料在整个回 路中循环。使用低剪切轴流泵12来实现柴油燃料的循环。在随后的每个试验中，柴油燃料 通过流动回路14的平均流速为大约40. 5加仑/分。在引入待试验减阻剂之前建立基线压 差，持续几分钟。将待试验的纯的样品减阻剂加载到注射泵16中。在建立上述基线之后，通过管18 经过两分钟将整个样品减阻剂连续地注射到流动回路14中。管18突出到流动回路14的 2_英寸管的中心线中。一旦经过处理的柴油燃料回到储槽10之后，则整个系统是均勻的目 标浓度。柴油燃料中的减阻剂浓度是试验特定性的并且在以下更详细地提供。回路14上 的差压变送器(未示出)在6小时的时间段内测量回路14的一个88英尺段中的压差。在 试验完成之后，分析来自差压变送器的发送数据，针对流速的任何变化进行校正，并按照减 阻百分数对时间绘图。结果在以下详细地讨论。通过以下方程计算减阻百分数方程⑴% DR = ((APf,基线-APf,处理后)/(APf,基线))χ 100%其中％ DR=减阻百分数；Δ Pf,在没有减阻剂处理时的基线摩擦压降；和Δ Pf, =使用减阻剂处理时的摩擦压降。在试验中的每个瞬时测量点计算减阻百分数(大约每秒一次)。方程(1)适用于 恒定流速。因为在试验过程中流速稳定地降低，所以基线摩擦压降相对每个瞬时流速进行 校正，以便计算瞬时减阻百分数。通过在每个测量点应用以下方程来进行这个校正方程(2)APf,基线 |Q= (Q/Q基线)nx APf,基线其中Δ Pf,_ |Q=在Q时的基线摩擦压降；Q=瞬时体积流速；Qsa =在Δ Pf,时的平均体积流速；η =流速/压降关系中的对数指数；和Δ Pf,基线=基线摩擦压降。η值(对数指数)的测量结果为1.82，这是在以下实施例中的每个试验中的所有 计算都使用的数值。除了瞬时减阻百分数之外，为以下实施例的每个试验计算在整个6小时时间内的 平均减阻。实施例1 减阻剂样品的制备减阻剂A的制备
使用以下程序通过乳液聚合制备减阻剂A。在185加仑的带夹套的不锈钢反应 器中进行聚合，所述反应器带有机械搅拌器、热电偶、进料口、和氮气入口 /出口。向反应 器添加4401bs的单体(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)、567. 91bs的去离子水、41. 41bs的 Polystep B-5 (表面活性剂，可得自 St印an Company of Northf ield，Illinois)、441bs 的 Tergitoll5-S-7(表面活性剂，可得自 Dow Chemical Company of Midland，Michigan)、 1. 241bs的磷酸二氢钾(pH缓冲剂)、0. 9 71bs的磷酸氢二钾(pH缓冲剂)，和33. 2克的过 硫酸铵(NH4) 2S208 (氧化剂)。将单体和水的混合物以IlOrpm搅拌，同时用氮气吹扫以除去反应器中的任何氧 的痕迹，并冷却到约41° F。添加两种表面活性剂并对于其余的批料把搅拌减慢到80rpm。 然后添加缓冲剂和氧化剂。通过以5g/min的速率以1117ppm的浓度向反应器中添加在 0. OlOM硫酸溶液的DI水溶液中的4. 02克的硫酸铁(II)铵Fe (NH4)2(SO4)2 · 6H20,引发聚 合反应。注射溶液10小时以完成聚合。将这样得到的胶乳通过5微米袋式过滤器从反应 器中压出并储存。所得到的减阻剂是包含聚(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)作为活性成分的胶乳。 样品具有45. 12质量％的固体含量和40%的标称聚合物含量。样品的密度是1.0005g/mL。 载体流体是100%水。减阻剂B的制备使用以下程序通过乳液聚合制备减阻剂B。在185加仑带夹套的不锈钢反应器中 进行聚合，所述反应器带有机械搅拌器、热电偶、进料口、和氮气入口 /出口。向反应器添 加4401bs的单体(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)、288. 91bs的去离子水、279. Olbs的一 乙二醇、41. 41bs 的 Polyst印 B-5 (表面活性剂，可得自 St印an Company of Northf ield， Illinois)、441bs 的 Tergitol 15-S-7 (表面活性剂，可得自 Dow ChemicalCompany of Midland，Michigan)、1. 241bs的磷酸二氢钾(pH缓冲剂)、0· 971bs的磷酸氢二钾(pH缓冲 剂)、和33. 2克的过硫酸铵(NH4) 2S208(氧化剂)。将单体、水和一乙二醇的混合物以IlOrpm搅拌，同时用氮气吹扫以除去反应器中 的任何氧的痕迹，并冷却到约41° F。添加两种表面活性剂并对于其余的批料把搅拌减慢 到80rpm。然后添加缓冲剂和氧化剂。通过以5g/min的速率以1117ppm的浓度向反应器中 添加在0. OlOM硫酸溶液的DI水溶液中的4. 02克的硫酸铁(II)铵Fe (NH4)2(SO4)2 · 6H20， 引发聚合反应。注射溶液10小时以完成聚合。将得到的胶乳通过5微米袋式滤器从反应 器中压出并储存。这样得到的减阻剂是包含聚(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)作为活性成分的胶 乳。样品具有44. 85质量％的固体含量和40%的标称聚合物含量。样品的密度是1. 0318g/ mL。载体流体是大约50质量％的水和50质量％的一乙二醇。LPlOOHLIQUIDPOWER IOO(LP 100)经历如下所述的各种试验并如下所述与本发明的 实验减阻剂混合物1和混合物2相比较。LP 100是包含聚α烯烃的减阻剂。具体地，LP 100包含聚(1-癸烯)。在以下实施例中，使用的LP 100具有22. 69质量％的聚合物含量， 且密度是 8. 061bs/gal。LP 100 可购自 ConocoPhillips Specialty Products Inc.混合物1
混合物1是LP 100和减阻剂A的物理混合物，LP 100和减阻剂A都如上所述。混 合物1包含重量比为1.1345 1的LP 100 减阻剂A，产生质量比为1 2的聚(1-癸 烯)聚(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)的活性成分比例。混合物1中的总的聚合物含量 是31. 91重量％。定期摇动混合物1以保持均质性。在摇动之后，向混合物1添加几滴消 泡剂，以使起泡沫减到最低程度。混合物2 混合物2是LP 100和减阻剂B的物理混合物，LP 100和减阻剂B都如上所述。混 合物2包含重量比为1. 1345 1的LP 100 减阻剂B，产生质量比为1 2的聚(1-癸 烯)聚(甲基丙烯酸-2-乙基己基酯)的活性成分比例。混合物2中的总的聚合物含量 是31. 91重量％。定期摇动混合物2以保持均质性。在摇动之后，向混合物2添加几滴消 泡剂，以使起泡沫减到最低程度。
实施例2 减阻百分数的测定使用在实施例1中描述的不同浓度的减阻剂进行八个试验。表1描述了用于八个 试验的每一个中的样品组合物。表1-样品组合物 *用于混合物1试验的在流动回路柴油中的6ppm总聚合物浓度由在LP 100中的 2ppm当量的聚合物和在减阻剂A中的4ppm当量的聚合物构成。同样，用于混合物2试验的 在流动回路柴油中的6ppm总聚合物浓度由在LP 100中的2ppm当量的聚合物和在减阻剂 B中的4ppm当量的聚合物构成。所述八个试验中的每一个都是根据上面描述的试验方法进行，以便测定表1中列 举的每个样品的柴油燃料中减阻百分数。每个试验的结果在图2-5中举例说明。图2是对于试验编号1、2、3、4、和7的减阻百分数对时间的绘图。图3是图2中所示相同试验编号的绘图，但是试验编号1和3的结果被加在一起，以便将合并的样品的最 大预期减阻百分数与试验编号7 (混合物1)的试验结果进行比较。基于图2中显示的结果 计算每个试验编号在整个6小时试验过程中的平均减阻百分数。另外，计算运行1和运行 3的平均减阻百分数之和。表2示出了这些计算的结果。表2-平均减阻百分数
4ppm减阻剂A)从图3可以看出，试验编号7 (混合物1)具有扩大的“峰”减阻百分数，由此与试 验编号1和3之和相比时，出现最有效减阻的时间段更长。另外，如从表2显而易见的，试 验编号7(混合物1)具有比试验编号1和3的总和更大的6小时平均减阻百分数，尽管其 具有的聚合物浓度与试验编号1和3的总和相等。因此，看来在将LP 100和减阻剂A中的 两种不同类型的聚合物合并时发生了协同效应。图4是试验编号1、2、5、6和8的减阻百分数对时间的绘图。图5是与图4中相同 试验编号的绘图，但是将试验编号1和5的结果加在一起，以便将合并的样品的最大预期减 阻与试验编号8(混合物2)的试验结果相比较。基于图4中显示的结果计算每个试验编号 在整个6小时试验过程中的平均减阻百分数。另外，计算运行1和运行5的平均减阻百分 数之和。表3示出了这些计算的结果。表3-平均减阻百分数 从图5可以看出，试验编号8 (混合物2)具有扩大的“峰”减阻百分数，由此与试验 编号1和5之和相比，出现最有效减阻的时间段更长。另外，如从表3显而易见的，试验编 号8(混合物2)具有比试验编号1和5的总和更大的6小时平均减阻百分数，尽管其具有 的聚合物浓度与试验编号1和5的总和相等。因此，如上述试验编号7 (混合物1)所讨论 的那样，看来在将LP 100和减阻剂B中的两种不同类型的聚合物合并时发生了协同效应。数值范围本说明书使用数值范围来量化与本发明有关的某些参数。应该理解，在提供数值 范围时，应将这种范围看作为仅列举范围下限值的权利要求限制以及仅列举范围上限值的 权利要求限制提供的文字支持。例如，公开10到100的数值范围为列举“大于10”的权利 要求(没有上限)和列举“小于100”的权利要求(没有下限)提供文字支持。定义在本文中使用时，术语“包含”是指开放的转变术语，用于将该术语之前列举的主 体转变为该术语之后列举的一种或多种元素，其中在该转变术语之后列举的元素不必定是 构成所述主体的仅有元素。在本文中使用时，术语“包括”具有与“包含”相同的开放含义。在本文中使用时，术语“具有”具有与“包含”相同的开放含义。在本文中使用时，术语“含有”具有与“包含”相同的开放含义。在本文中使用时，不带数量指示的被指示物表示一个或多个。在本文中使用时，术语“和/或”在用于两个或更多个项目的列举时，是指可以使 用所列举的项目中的任何一个的本身或者可以使用所列举的项目中的两个或更多个的任 何组合。例如，如果组合物描述为包含组分A、B、和/或C，则该组合物可以包含单独的A、 单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A和B和C的组合。对不限于所公开的实施方案的主张上述的本发明优选形式仅用作示例说明，而不应以限制性含义用来解释本发明的 范围。本领域技术人员可以容易地对上述示例性实施方案进行明显的修改，而不脱离本发 明的主旨。因此，发明人在此声明，就实质不背离但是在权利要求中所述的本发明的文字范 围之外的任何机制而言，他们意在依靠等同论(Doctrineof Equivalents)来确定和评价本 发明的合理公平的范围。
权利要求
减阻组合物，包含(a)连续相；(b)分散在所述连续相中的包含第一减阻聚合物的多种第一粒子，其中所述第一粒子具有约25微米到约1,500微米的平均粒度；和(c)分散在所述连续相中的包含第二减阻聚合物的多种第二粒子，其中所述第二粒子的平均粒度小于约10微米。
2.权利要求1的组合物，其中所述第一粒子的平均粒度为100到700微米，其中所述第 二粒子的平均粒度为10到500纳米。
3.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有至少约35重量％的所述第一减阻聚合物 和第二减阻聚合物的累积浓度。
4.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有约40重量％到约75重量％的所述第一 减阻聚合物和第二减阻聚合物的累积浓度。
5.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有约10重量％到约30重量％的所述第一 减阻聚合物浓度。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有约15重量％到约50重量％的所述第二 减阻聚合物浓度。
7.权利要求1的组合物，其中所述第一粒子的至少一部分是由通过本体聚合制备的聚 合物形成的。
8.权利要求1的组合物，其中所述第二粒子的至少一部分是通过乳液聚合形成的。
9.权利要求1的组合物，其中所述第一减阻聚合物包含与所述第二减阻聚合物中的所 有单体残基不同的至少一种单体残基。
10.权利要求1的组合物，其中所述第一减阻聚合物是聚α烯烃聚合物，和所述第二减 阻聚合物是非聚α烯烃聚合物。
11.权利要求1的组合物，其中所述第一减阻聚合物包含具有2到40个碳原子的一种 或多种α烯烃单体的残基的重复单元。
12.权利要求1的组合物，其中所述第二减阻聚合物包含的残基重复单元来自选自以 下的一种或多种单体(A) 其中R1是H或Cl-ClO烷基基团，和R2是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被 取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、芳基_取代的Cl-ClO烷基基 团、-(0120120)!￡-&或-(01201(013)0)!￡-& 基团，其中 χ 在 1-50 的范围内且 Ra 是 H、C1_C30 烷基基团、或C6-C30烷基芳基基团；(B)R3-芳烃-R4其中芳烃是苯基、萘基、蒽基、或菲基，R3是CH = CH2或CH3-C = 012，和R4是H、C1_C30 烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、Cl、SO3, ORb、或COORe，其中Rb是H、 C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、或芳基-取代的Cl-Cio烷基基团，和其中Rc是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被 取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、或芳基-取代 的Cl-ClO烷基基团；(C) 其中&是!1、(1义30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团；(D) 其中&是!1、(1义30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团；(E) 其中&是11或C1-C18烷基基团，和&是!1、(1-(18烷基基团、或Cl ；(F) 其中R9和Riq独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(G) 其中R11和R12独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(H) 其中R13和R14独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(I) 其中R15是H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、C5-C30被取 代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；(J) 其中R16是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20芳基基团；(L) 其中R17和R18独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；和 其中R19和R2tl独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团。
13.权利要求1的组合物，其中所述第二减阻聚合物包含甲基丙烯酸或丙烯酸单体的 C4-C20烷基、C6-C20被取代的或未被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯衍生物的残基的重复单元。
14.权利要求1的组合物，其中所述减阻聚合物包含甲基丙烯酸-2-乙基己基酯单体的 残基和/或丙烯酸丁酯单体的残基的重复单元。
15.权利要求1的组合物，其中所述第二减阻聚合物具有至少约lX106g/mol的重均分子量。
16.权利要求1的组合物，其中所述第一减阻聚合物具有以0.05g/dL聚合物浓度、 25°C、和300秒―1剪切速率在己烷中测量的至少约20dL/g的特性粘度。
17.减阻组合物，包含(a)包含聚α烯烃减阻聚合物的多种第一粒子；和(b)包含非聚α烯烃减阻聚合物的多种第二粒子，其中所述第二粒子的至少一部分是 通过乳液聚合形成的。
18.权利要求17的组合物，其中所述组合物具有至少约35重量％的所述聚α烯烃减 阻聚合物和所述非聚α烯烃减阻聚合物的累积浓度。
19.权利要求17的组合物，其中所述组合物具有约10重量％到约30重量％的所述聚 α烯烃减阻聚合物浓度。
20.权利要求17的组合物，其中所述组合物具有约15重量％到约50重量％的所述非 聚α烯烃减阻聚合物浓度。
21.权利要求17的组合物，其中所述第一粒子具有约25到约1，500微米的平均粒度， 其中所述第二粒子具有小于约10微米的平均粒度。
22.权利要求17的组合物，其中所述第一粒子的平均粒度为100到700微米，其中所述 第二粒子的平均粒度为10到500纳米。
23.权利要求17的组合物，其中所述第一粒子的至少一部分是由通过本体聚合制备的 聚合物形成的。
24.权利要求17的组合物，其中所述聚α烯烃减阻聚合物包含具有2到40个碳原子 的一种或多种α烯烃单体的残基的重复单元。
25.权利要求17的组合物，其中所述非聚α烯烃减阻聚合物包含甲基丙烯酸或丙烯酸 单体的C4-C20烷基、C6-C20被取代的或未被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯 衍生物的残基的重复单元。
26.权利要求17的组合物，其中所述非聚α烯烃减阻聚合物包含甲基丙烯酸-2-乙基 己基酯单体的残基和/或丙烯酸丁酯单体的残基的重复单元。
27.权利要求17的组合物，还包含含水和/或醇的连续相，其中所述醇包含一个或多个 羟基，其中所述第一粒子和第二粒子分散在所述连续相中。
28.用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关的压降的方法，所述方法包括(a)将包含第一减阻聚合物的多种第一粒子和包含第二减阻聚合物的多种第二粒子引 入到所述含烃流体中；和(b)使这样得到的经过处理的含烃流体流动通过所述管道，其中所述第一粒子具有约 25到约1，500微米的平均粒度，其中所述第二粒子的平均粒度小于约10微米，其中所述第 一粒子和第二粒子共同地或分别地被引入到所述含烃流体中。
29.权利要求28的方法，其中所述第一粒子的平均粒度为100到700微米，其中所述第 二粒子的平均粒度为10到500纳米。
30.权利要求28的方法，其中所述第一粒子和第二粒子作为减阻组合物被共同地引入 到所述含烃流体中，其中所述组合物具有至少约35重量％的所述第一减阻聚合物和第二 减阻聚合物的累积浓度。
31.权利要求30的方法，其中所述组合物具有约10到约30重量％的所述第一减阻聚 合物浓度，其中所述组合物具有约15到约50重量％的所述第二减阻聚合物浓度。
32.权利要求30的方法，其中所述组合物还包含连续相，其中所述第一粒子和第二粒 子在被引入到所述含烃流体中之前被分散在所述连续相中。
33.权利要求28的方法，其中所述第一粒子的至少一部分是通过本体聚合形成的，其 中所述第二粒子的至少一部分是通过乳液聚合形成的。
34.权利要求28的方法，其中所述第一减阻聚合物是聚α烯烃聚合物，和所述第二减 阻聚合物是非聚α烯烃聚合物。
35.权利要求28的方法，其中所述第一减阻聚合物包含具有4到20个碳原子的一种或 多种α烯烃单体的残基的重复单元。
36.权利要求28的方法，其中所述第二减阻聚合物包含甲基丙烯酸或丙烯酸单体的 C4-C20烷基、C6-C20被取代的或未被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯衍生物的 残基的重复单元。
37.权利要求28的方法，其中所述第二减阻聚合物包含甲基丙烯酸-2-乙基己基酯单 体的残基和/或丙烯酸丁酯单体的残基的重复单元。
38.权利要求28的方法，其中所述经过处理的含烃流体具有约0.1到约500ppmw的所 述第一减阻聚合物和所述第二减阻聚合物的累积浓度。
39.权利要求28的方法，其中所述含烃流体包括液相烃、非液相烃、和/或非烃流体，其 中所述含烃流体包含至少约50重量％的所述液相烃。
40.权利要求28的方法，其中所述含烃流体包含原油。
41.用于生产减阻组合物的方法，所述方法包括(a)使一种或多种单体进行本体聚合，从而生产第一减阻聚合物；(b)深冷研磨所述第一减阻聚合物的至少一部分，从而生产包含所述第一减阻聚合物 的至少一部分的多种第一粒子；(c)使一种或多种单体进行乳液聚合，从而生产包含第二减阻聚合物的多种第二粒子， 其中所述第二粒子的至少一部分分散在连续相中；和(d)将所述第一粒子的至少一部分分散在所述连续相中。
42.权利要求41的方法，其中所述组合物具有至少约35重量％的所述第一减阻聚合物 和第二减阻聚合物的累积浓度。
43.权利要求41的方法，其中所述组合物具有约10到约30重量％的所述第一减阻聚 合物浓度，其中所述组合物具有约15到约50重量％的所述第二减阻聚合物浓度。
44.权利要求41的方法，其中所述第一粒子具有约25到约1，500微米的平均粒度，其 中所述第二粒子具有小于约10微米的平均粒度。
45.权利要求41的方法，其中所述第一粒子具有100到700微米的平均粒度，其中所述 第二粒子具有10到500纳米的平均粒度。
46.权利要求41的方法，其中所述连续相包含水和/或醇，其中所述醇包含一个或多个 羟基。
47.权利要求41的方法，其中步骤(a)的所述单体包括一种或多种具有2到40个碳原 子的α烯烃单体。
48.权利要求41的方法，其中步骤(a)的所述单体包括一种或多种具有4到20个碳原 子的α烯烃单体。
49.权利要求41的方法，其中步骤(c)的所述单体包括选自以下的一种或多种单体(A) 其中R1是H或Cl-ClO烷基基团，和R2是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被 取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、芳基_取代的Cl-ClO烷基基 团、-(0120120)!￡-&或-(01201(013)0)!￡-& 基团，其中 χ 在 1-50 的范围内且 Ra 是 H、C1_C30 烷基基团、或C6-C30烷基芳基基团；(B)R3-芳烃-R4其中芳烃是苯基、萘基、蒽基、或菲基，R3是CH = CH2或CH3-C = 012，和R4是H、C1_C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、Cl、SO3> ORb、或COORe，其中Rb是H、 C1-C30烷基基团、C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代 的芳基基团、或芳基-取代的Cl-Cio烷基基团，和其中Rc是H、C1-C30烷基基团、C5-C30被 取代的或未被取代的环烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、或芳基-取代 的Cl-ClO烷基基团； 其中R5是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团； 其中&是!1、(1义30烷基基团、或C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团； 其中&是11或C1-C18烷基基团，和&是!1、(1-(18烷基基团、或Cl ； 其中R9和Riq独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团； 其中R11和R12独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团； 其中R13和R14独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团； (I) 其中R15是H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、C5-C30被取 代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团； 其中R16是H、C1-C30烷基基团、或C6-C20芳基基团； 其中R17和R18独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团；和 ο其中R19和R2tl独立地为H、C1-C30烷基基团、C6-C20被取代的或未被取代的芳基基团、 C5-C30被取代的或未被取代的环烷基基团、或杂环基团。
50.权利要求41的方法，其中步骤(c)的所述单体包括甲基丙烯酸或丙烯酸的C4-C20 烷基、C6-C20被取代的或未被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯衍生物的一种或 多种。
51.用于减小与含烃流体通过管道的湍流有关的压降的方法，所述方法包括(a)将包含聚α烯烃减阻聚合物的多种第一粒子和包含非聚α烯烃减阻聚合物的多 种第二粒子引入到所述含烃流体中；和(b)使这样得到的经过处理的含烃流体流动通过所述管道，其中所述第二粒子的至少 一部分是通过乳液聚合形成的，其中所述第一粒子和第二粒子被共同地或分别地引入到所 述含烃流体中。
52.权利要求51的方法，其中所述第一粒子具有约25到约1，500微米的平均粒度，其 中所述第二粒子具有小于约10微米的平均粒度。
53.权利要求51的方法，其中所述第一粒子具有100到700微米的平均粒度，其中所述 第二粒子具有10到500纳米的平均粒度。
54.权利要求51的方法，其中所述第一粒子和第二粒子作为减阻组合物被共同地引入 到所述含烃流体中，其中所述组合物具有至少约35重量％的所述聚α烯烃和非聚α烯烃 减阻聚合物的累积浓度。
55.权利要求54的方法，其中所述组合物具有约10到约30重量％的所述聚α烯烃减 阻聚合物浓度，其中所述组合物具有约15到约50重量％的所述非聚α烯烃减阻聚合物浓 度。
56.权利要求54的方法，其中所述组合物还包含连续相，其中所述第一粒子和第二粒 子在被引入到所述含烃流体中之前被分散在所述连续相中。
57.权利要求51的组合物，其中所述第一粒子的至少一部分是通过本体聚合形成的， 其中所述聚α烯烃减阻聚合物包含具有2到40个碳原子的一种或多种α烯烃单体的残基的重复单元。
58.权利要求51的组合物，其中所述非聚α烯烃减阻聚合物包含甲基丙烯酸或丙烯酸 单体的C4-C20烷基、C6-C20被取代的或未被取代的芳基、或芳基_取代的Cl-ClO烷基酯 衍生物的残基的重复单元。
59.权利要求51的方法，其中所述经过处理的含烃流体具有约0.1到约500ppmw的所 述聚α烯烃和非聚α烯烃减阻聚合物的累积浓度。
60.权利要求51的方法，其中所述含烃流体包括液相烃、非液相烃、和/或非烃流体，其 中所述含烃流体包含至少约50重量％的所述液相烃。
全文摘要
本发明公开了包含至少两种不同减阻聚合物的粒子的减阻组合物。所述不同的减阻聚合物可以通过诸如本体聚合或乳液聚合的不同方法来形成，且不同的减阻聚合物的粒子可以具有不同的平均粒度。可以将减阻组合物添加到含烃流体中以减小与含烃流体通过导管的湍流有关的压降。
文档编号C08L23/00GK101848966SQ200880113198
公开日2010年9月29日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年10月26日
发明者威廉·F·哈里斯, 斯图尔特·N·米利根, 蒂莫西·L·布尔登 申请人:科诺科飞利浦公司