MX2009001075A - Reduccion de friccion de aceites crudos asfaltenicos. - Google Patents
Reduccion de friccion de aceites crudos asfaltenicos.Info
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Abstract
Se describe un sistema para reducir la disminución de presión asociada al flujo turbulento de un aceite crudo asfalténico a través de un conducto. El aceite crudo tiene un alto contenido de asfalteno y/o una gravedad API baja. Tal reducción de la disminución de presión es lograda tratando el aceite crudo asfalténico con un polímero de reducción de fricción de peso molecular alto que puede tener un parámetro de solubilidad dentro de aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del aceite crudo pesado. El polímero de reducción de fricción también puede comprender los residuos de monómeros que tienen por lo menos un heteroátomo.
Description
REDUCCION DE FRICCION DE ACEITES CRUDOS ASFALTENICOS
Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a reductores de fricción de peso molecular alto para el uso en aceites crudos. En otro aspecto, la presente invención se refiere a polímeros de reducción de fricción de peso molecular alto para el uso en aceites crudos que tienen un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26°. Antecedentes de la Invención Cuando los fluidos son transportados por una tubería, comúnmente una disminución de la presión del fluido se debe a la fricción entre la pared de la tubería y el fluido. Debido a esta disminución de presión, para una tubería específica, el fluido se debe transportar con suficiente presión para lograr el rendimiento deseado. Cuando se desean caudales más altos a través de la tubería, más presión se debe aplicar debido al hecho que, mientras aumentan los caudales, también aumenta la diferencia de presión causada por la disminución de presión. Sin embargo, las limitaciones de diseño de las tuberías limitan la cantidad de presión que se puede utilizar. Los problemas asociados a la disminución de presión son los más graves cuando los fluidos se transportan a distancias largas. Tales disminuciones de presión
pueden dar lugar a ineficacias que aumentan el equipo y los costos de operación. Para solucionar los problemas asociados a la disminución de presión, en la industria se utilizan frecuentemente los aditivos de reducción de fricción en el fluido. Cuando el flujo de fluido en una tubería es turbulento, los reductores de fricción poliméricos de peso molecular alto se pueden utilizar para aumentar el flujo. Un reductor de fricción es una composición capaz de reducir sustancialmente la pérdida de fricción asociada al flujo turbulento de un fluido a través de una tubería. La función de estos aditivos es eliminar el desarrollo de remolinos turbulentos, que dan lugar a un flujo más alto a una presión de bombeo constante. Los polímeros de peso molecular muy alto se conocen por funcionar bien como reductores de fricción, particularmente en líquidos de hidrocarburo. Generalmente, la reducción de fricción depende parcialmente del peso molecular del aditivo polimérico y de su capacidad de disolverse en el hidrocarburo bajo flujo turbulento Los polímeros de reducción de fricción efectivos comúnmente tienen pesos moleculares superiores a cinco millones. Los reductores de fricción poliméricos convencionales, sin embargo, comúnmente no funcionan bien en los aceites crudos que tienen una gravedad API baja y/o un alto contenido de asfalteno. Por consiguiente, hay una necesidad de reductores de fricción mejorados capaces de reducir la disminución de presión asociada al flujo turbulento de los aceites crudos de gravedad API
baja y/o alto contenido de asfalteno a través de las tuberías. Breve Descripción de la Invención En una modalidad de la presente invención, se proporciona un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado. El polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición, y una pluralidad de unidades de repetición comprende un heteroátomo. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado. El polímero de reducción de fricción incluye por lo menos una unidad de repetición que tiene por lo menos un heteroátomo, y la viscosidad del hidrocarburo líquido tratado no es menor que la viscosidad del hidrocarburo líquido antes de tratamiento con el polímero de reducción de fricción. En aún otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método para reducir la disminución de presión asociada al flujo turbulento del aceite crudo pesado a través de
una tubería, en donde el aceite crudo pesado tiene una gravedad API de menos de aproximadamente 26° y un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 5 por ciento en peso. El método de esta modalidad comprende: (a) introducir un polímero de reducción de fricción en el aceite crudo pesado, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 25,000 unidades de repetición; y (b) hacer fluir el aceite crudo tratado resultante a través de la tubería, en donde la viscosidad del aceite crudo tratado no es menor que la viscosidad del aceite crudo pesado antes del tratamiento con el polímero de reducción de fricción. En aún otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado. El polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición y tiene un parámetro de solubilidad de por lo menos aproximadamente 17. En aún otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de
aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado. El polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición y tiene un parámetro de solubilidad dentro por lo menos aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido. Breve Descripción de las Figuras Una modalidad preferida de la presente invención más adelante se describe detalladamente con referencia a las figuras anexas, en donde: La figura 1 es una gráfica del diámetro de filamento normalizado contra el tiempo que representa el tiempo de desintegración capilar normalizado para el aceite crudo pesado no San Joaquín Valley determinado de acuerdo al procedimiento descrito en el ejemplo 4; La figura 2 es una gráfica del diámetro de filamento normalizado contra el tiempo que representa el tiempo de desintegración capilar normalizado para el aceite crudo pesado San Joaquín Valley que tiene 500 partes por millón en peso (ppmw, por sus siglas en inglés) de poli(2-etilhexil-metacrilato) disueltas en el mismo, determinado de acuerdo al procedimiento descrito en el ejemplo 4; y La figura 3 es una gráfica del diámetro de filamento normalizado contra el tiempo que representa el tiempo de desintegración capilar normalizado para el aceite crudo pesado
San Joaquín Valley que tiene 500 ppmw de pol i ( 1 -deceno) disueltas en el mimsmo, determinado de acuerdo al procedimiento descrito en el ejemplo 4. Descripción Detallada de la Invención De acuerdo a una modalidad de la presente invención, la disminución de presión asociada al fluyo de un hidrocarburo líquido a través de un conducto, tal como una tubería, se puede reducir tratando el hidrocarburo líquido con un polímero de reducción de fricción que tiene por lo menos un heteroátomo. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede ser un aceite crudo pesado. En una modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede comprender compuestos de asfalteno. Según lo utilizado en la presente, los "asfáltenos" se definen como la fracción separada del aceite crudo o productos petrolíferos durante la adición de pentano, según lo descrito más abajo en el ejemplo 3. Aunque son difíciles de caracterizar, generalmente los asfáltenos son con frecuencia compuestos de peso molecular alto, no cristalinos, polares que existen en el aceite crudo. En una modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede comprender compuestos de asfalteno en una cantidad de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso, en el intervalo de aproximadamente 4 a aproximadamente 35 por ciento en peso, o en el intervalo de 5 a 25 por ciento en peso. En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo
líquido puede comprender heteroátomos. Según lo utilizado en la presente, el término "heteroátomo" se define como cualquier átomo que no sea un átomo de carbono o hidrógeno. Comúnmente, los heteroátomos incluyen, pero no se limitan a, átomos de azufre, nitrógeno, oxígeno, fósforo, y cloro. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender azufre en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso peso, en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso, en el intervalo de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 9 por ciento en peso, o en el intervalo de 1.5 a 8 por ciento en peso. Además, el hidrocarburo líquido puede comprender nitrógeno en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1,300 partes por millón en peso (ppmw), por lo menos aproximadamente 1,400 ppmw, o por lo menos 1,500 ppmw. En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede comprender uno o más componentes metálicos. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender metales en una cantidad de por lo menos de aproximadamente 1 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 1,500 ppmw, o en el intervalo de 100 a 1,000 ppmw. Los metales comunes incluyen, pero no se limitan a, níquel, vanadio, e hierro. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender níquel en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1
ppmw, en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 500 ppmw, o en el intervalo de 10 a 250 ppmw. Además, el hidrocarburo líquido puede comprender vanadio en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 500 ppmw, o en el intervalo de 10 a 250 ppmw. Además, el hidrocarburo líquido puede comprender hierro en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 250 ppmw, o en el intervalo de 5 a 100 ppmw.
En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede comprender un residuo. Según lo utilizado en la presente, el término "residuo" se define como un material residual restante en el fondo de una torre de fraccionamiento después de la destilación del aceite crudo según lo determinado por el método de prueba AST D2892-05. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender por lo menos aproximadamente 10 por ciento en peso, por lo menos aproximadamente 15 por ciento en peso, o en el intervalo de 20 a 60 por ciento en peso de un residuo que tiene un punto de ebullición inicial de por lo menos aproximadamente 1,050°F. En otra modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender el carbono Conradson. Según lo utilizado en la presente, el término "carbono Conradson" se define como la cantidad medida del residuo de carbono restante después de la evaporación y pirólisis del aceite crudo según lo determinado por
el método de prueba ASTM D189-05. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede comprender carbono Conradson en una cantidad de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso, en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 50 por ciento en peso, en el intervalo de aproximadamente 3.5 a 45 por ciento en peso, o en el intervalo de 5 a 40 por ciento en peso. En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede tener una gravedad API de baja a intermedia. Según lo utilizado en la presente, el término "gravedad API" se define como la escala de la gravedad específica desarrollada por el Amarican Petroleum Institute para medir la densidad relativa de los varios líquidos de petróleo. La gravedad API de un hidrocarburo líquido es determina de acuerdo a la siguiente fórmula: Gravedad API = (141.5/SG a 60°F) - 131.5 donde SG es la gravedad específica del hidrocarburo líquido a 60°F. Además, la gravedad API puede ser determinada de acuerdo al método de prueba ASTM D1298. En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede tener una gravedad API de menos de aproximadamente 26°, en el intervalo de aproximadamente 5o a aproximadamente 25°, o en el intervalo de 5o a 23°. En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede ser un componente de una mezcla de fluido que adicionalmente comprende un fluido no hidrocarburo y/o una fase
no líquida. En una modalidad, el fluido no hidrocarburo puede comprender agua, y la fase no líquida puede comprender gas natural. Además, cuando el hidrocarburo líquido es un componente de una mezcla de fluido, el hidrocarburo líquido puede representar por lo menos aproximadamente 50 por ciento en peso, por lo menos aproximadamente 60 por ciento en peso, o por lo menos 70 por ciento en peso de la mezcla de fluido. En otra modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede tener un parámetro de solubilidad suficiente para permitir por lo menos la disolución parcial del polímero de reducción de fricción anterior en el hidrocarburo líquido. El parámetro de solubilidad (d2) del hidrocarburo líquido se puede determinar de acuerdo a la siguiente ecuación: d2 = [(??? - RT)/V]1'2 donde ??? es la energía de vaporización, R es el constante de gas universal, T es la temperatura en Kelvins, y V es el volumen molar. d2 se da en unidades de MPa1 2. El parámetro de la solubilidad para el hidrocarburo líquido es determinado de acuerdo con la ecuación anterior y con la descripción encontrada en las páginas 465-467 de Strausz, O. & Lown, M., The Chemestry of Alberta OH Sands, Bitumens and Heavy Oils (Alberta Energy Research Institute, 2003). En una modalidad, el hidrocarburo líquido puede tener un parámetro de solubilidad de por lo menos aproximadamente 17 MPa1'2, o en el intervalo de aproximadamente 17.1 a aproximadamente 24 MPa1'2, o en el
intervalo de 17.5 a 23 MPa1/2. Según lo mencionado anteriormente, el hidrocarburo líquido puede ser un aceite crudo pesado. Los ejemplos convenientes de aceites crudos pesados incluyen, pero no se limitan a, crudo pesado Merey, crudo pesado Petrozuata, crudo pesado Corocoro, crudo pesado Albian, crudo pesado Arch River, crudo pesado Maya, y crudo pesado San Joaquín Valley. Además, el hidrocarburo líquido puede ser una mezcla de aceite crudo pesado con hidrocarburos o diluyentes más ligeros. Los ejemplos convenientes de aceites crudos mezclados incluyen, pero no se limitan a, Western Canadian Select y Blend Marlim. Según lo mencionado anteriormente, el hidrocarburo líquido se puede tratar con un polímero de reducción de fricción. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede estar en forma de reductor de fricción de látex que comprende un polímero de peso molecular alto disperso en una fase acuosa continua. El reductor de fricción de látex se puede preparar vía polimerización de emulsión de una mezcla de reacción que comprende uno o más monómeros, una fase continua, por lo menos un tensoactivo, y un sistema de iniciación. La fase continua comprende generalmente por lo menos un componente seleccionado del grupo que consiste de agua, líquidos orgánicos polares, y mezclas de los mismos. Cuando el agua es el componente seleccionado de la fase continua, la mezcla de reacción también puede comprender un amortiguador.
Además, según lo descrito más detalladamente abajo, la fase continua puede comprender opcionalmente un inhibidor de hidrato. En otra modalidad, el polímero de reducción de fricción puede estar en forma de suspensión o solución de acuerdo a cualquier método conocido en la técnica. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede comprender una pluralidad de unidades de repetición de los residuos de uno o más de los monómeros seleccionados del grupo que consiste de: (A)
en donde R, es H o un radical alquilo de de 1 a 10 átomos de carbono, y R2 es H, un radical alquilo de de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical aril de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, un radical -(CH2CH20)x-RA O
-(CH2CH(CH3)0)x-RA en donde x está en el intervalo de 1 a 50 y e RA es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o radical alquilarilo de 6 a 30 átomos de carbono; (B) 3-areno-R4 en donde areno es fenilo, naftil, antracenilo, o fenantrenilo, R3 es CH = CH2 o CH3-C = CH2, y R4 es H, radical alquilo de 1 a 30
átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, Cl, S03, ORB, o COORc, en donde RB es H, radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical arilo de 6 a 20 átomos de carbón sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, y en donde Rc es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo; (C) H O H2C=C O C 5
en donde R5 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radica! arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; (D) H H2C=C O R6
en donde R6 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; (E) 7 Re
en donde R7 es H o radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, y R8 es H, radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, o Cl;
en donde R9 y R10 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; (G)
en donde R1( y R12 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos;
en donde R13 y R14 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos;
en donde Ri5 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos;
en donde R 6 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono;
(M)
en donde R17 y R18 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos;
en donde R 9 y R20 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20
átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede comprender unidades de repetición de los residuos de alquilo de 4 a 20 átomos de carbono, arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, derivados de alquiléster de de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo de ácido metacrílico o ácido acrílico. En otra modalidad, el polímero de reducción de fricción puede ser un copolímero que comprende unidades de repetición de residuos de 2-etilhexil metacrilato y residuos de por lo menos otro monómero. En aún otra modalidad, el polímero de reducción de fricción puede ser un copolímero que comprende unidades de repetición de residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y monómeros de butil acrilato. En aún otra modalidad, el polímero de reducción de fricción puede ser un homopolímero que comprende unidades de repetición de residuos de 2-etilhexil metacrilato. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede comprender residuos de por lo menos un monómero que tiene un heteroátomo. Según lo especificado anteriormente, el término "heteroátomo" incluye cualquier átomo que no sea un átomo de carbono o hidrógeno. Los ejemplos específicos de heteroátomos incluyen, pero no se limitan a, átomos de oxígeno, nitrógeno, azufre, fosforo, y/o cloro. En una
modalidad, el polímero de reducción de fricción puede comprender por lo menos aproximadamente 10 por ciento, por lo menos aproximadamente 25 por ciento, o por lo menos 50 por ciento de residuos de monómeros que tienen por lo menos un heteroátomo. Además, el heteroátomo puede tener una carga parcial. Según lo utilizado en la presente, el término "carga parcial" se define como una carga eléctrica, positiva o negativa, que tiene un valor de menos de 1. El tensoactivo usado en la mezcla de reacción anterior puede incluir por lo menos un tensoactivo aniónico o no iónico de HLB alto. El término "número de HLB" se refiere al equilibrio hidrofílico-lipofílico de un tensoactivo en una emulsión. El número de HLB es determinado por los métodos descritos por W.C. Griffin en J. Soc. Cosmet. Chem., 1, 311 (1949) y J. Soc. Cosmet. Chem., 5, 249 (1954), que se incorporan en la presente por referencia. Según lo utilizado en la presente, el término "HLB alto" denotará un número de HLB de 7 o más. El número de HLB de los tensoactivos para el uso con la formación de la mezcla de reacción que puede ser de por lo menos aproximadamente 8, por lo menos aproximadamente 10, o por lo menos 12. Los tensoactivoes amónicos de HLB alto ejemplares incluyen, pero no se limitan a, sulfatos de alquilo de HLB alto, sulfatos de alquiléter, sulfosuccinatos de dialquilo, fosfatos de alquilo, sulfonatos de arilalquilo, y sarcosinatos. Los ejemplos convenientes de tensoactivos aniónicos de HBL alto
comercialmente disponibles incluyen, pero no se limitan a, sulfato lauril de sodio (disponible como RHODAPON LSB de Rhodia Incorporated, Cranbury, NJ), sulfosuccinato de sodio de dioctilo (disponible como AEROSOL OT de Cytec Industries, Inc., West Paterson, NJ), sal de sodio de 2-etilhexil polifosfato (disponible de Jarchem Industries Inc., Newark, NJ), sulfonato de dodecilbenceno de sodio (disponible como NORFOX 40 de Norman, Fox & Co., Vernon, CA), y sodio lauroilsarcosinico (disponible como HAMPOSYL L-30 de Hampshire Chemical Corp., Lexington, MA). Los tensoactivoes no iónicos de HLB alto ejemplares incluyen, pero no se limitan a, ésteres de sorbitan de HLB alto, ésteres de ácido graso de PEG, ésteres de glicerina etoxilados, aminas grasas etoxiladas, ésteres de sorbitan etoxilados, tensoactivos de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno, alcohol/ésteres de ácido graso, alcoholes etoxilados, ácidos grasos etoxilados, aceites de ricino alcoxilados, ésteres de glicerina, etoxilato de alcohol lineal, y etoxilatos de alquil fenol. Los ejemplos convenientes de tensoactivos no iónicos de HLB alto comercialmente disponibles incluyen, pero no se limitan a, poli(etilenoxi)etanoles de nonilfenoxi y octilfenoxi (disponibles como la serie IGEPAL CA y CO, respectivamente de Rhodia, Cranbury, NJ), alcoholes primarios etoxilados de 8 a 18 átomso de carbono (tal como RHODASURF LA-9 de Rhodia Inc., Cranbury, NJ), etoxilatos de alcohol secundario de 11 a 15
átomos de carbono (disponible como la serie de TERGITOL 15-S, que incluye 15-S-7, 15-S-9, 15-S-12, de Dow Chemical Company, Midland, MI), ésteres de sorbitan de ácido graso de polioxietileno (disponibles como la serie TWEEN de tensoactivos de Uniquema, Wilmington, DE), éter de oleilo de óxido de polietileno (25) (disponible como SIPONIC Y-500-70 de Americal Alcolac Chemical Co., Baltimore, MD), alcoholes de poliéter de alquilarilo (disponibles como la serie TRITON X, que incluye X-100, X-165, X-305, y X-405, de Dow Chemical Company, Midland, MI). En una modalidad, el sistema de iniciación para el uso en la mezcla de reacción anterior puede ser cualquier sistema conveniente para generar los radicales libres necesarios para facilitar la polimerización de la emulsión. Los iniciadores posibles incluyen, pero no se limitan a, persulfatos (por ejemplo, persulfato de amonio, persulfato de sodio, persulfato de potasio), persulfato de peroxi, y peróxidos (por ejemplo, hidroperóxido de tere-butilo) utilizados solos o en combinaciíon con uno o más componentes y/o aceleradores de reducción. Los componentes de reducción posibles incluyen, pero no se limitan a, bisulfitos, metabisulfitos, ácido ascórbico, ácido eritórbico, y sulfoxilato de formaldehído de sodio. Los aceleradores posibles incluyen, pero no se limitan a, cualquier composición que contenga un metal de transición que tiene dos estados de oxidación tal como, por ejemplo, sulfato ferroso y sulfato ferroso de amonio. Alternativamente, las técnicas conocidas de inicio térmico y de
radiación se pueden utilizar para generar radicales libres. En otra modalidad, cualquier método de polimerización e inicio correspondiente o catalíticos conocidos por los expertos en la técnica se pueden utilizar en la presente invención. Por ejemplo, cuando la polimerización es realizada por métodos tales como adición o polimerización de condensación, la polimerización se puede iniciar o catalizar por métodos tales como métodos catiónicos, aniónicos, o de coordinación. Cuando el agua se utiliza para formar la mezcla de reacción anterior, el agua puede ser agua purificada tal como agua destilada o desionizada. Sin embargo, la fase continua de la emulsión también puede comprender líquidos orgánicos polares o soluciones acuosas de líquidos orgánicos polares, tales como los enumerados abajo. Según lo observado previamente, la mezcla de reacción puede incluir opcionalmente un amortiguador. El amortiguador puede comprender cualquier amortiguador conocido tal como el que es compatible con el sistema de inicio, por ejemplo, amortiguadores de carbonato, fosfato, y/o borato. Según lo observado previamente, la mezcla de reacción puede incluir opcionalmente por lo menos un inhibidor de hidrato. El inhibidor de hidrato puede ser un inhibidor de hidrato termodinámico tal como, por ejemplo, un alcohol y/o poliol. En una modalidad, el inhibidor de hidrato puede comprender uno o más alcoholes polihídricos y/o uno o más éteres de alcoholes
polihídricos. Los alcoholes polihídricos convenientes incluyen, pero no se limitan a, monoetilenglicol, d ieti leng I icol , trietilenglicol, monopropilenglicol, y/o dipropilenglicol. Los éteres convenientes de alcoholes polihídricos incluyen, pero no se limitan a, éter de monometiletilenglicol, éter de monometildietilenglicol, éter de monometilpropilenglicol, y éter de monometildipropilenglicol. Generalmente, el inhibidor de hidrato puede ser cualquier composición que cuando se mezcla con agua destilada a una relación de peso de 1:1, produzca una mezcla líquida inhibida por hidrato que tenga una temperatura de formación de hidrato de gas a 2,000 psia que sea más baja que la temperatura de formación de hidrato de gas del agua destilada a 2,000 psia por una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 150°F, en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 80°F, o en el intervalo de 30 a 60°F. Por ejemplo, el monoetilenglicol califica como un inhibidor de hidrato debido a que la temperatura de formación de hidrato de gas del agua destilada a 2,000 psia es aproximadamente 70°F, mientras que la temperatura de formación de hidrato de gas de una mezcla 1:1 de agua destilada y monoetilenglicol a 2,000 psia es aproximadamente 28°F. Por lo tanto, el monoetilenglicol disminuye la temperatura de formación de hidrato de gas del agua destilada a 2,000 psia a aproximadamente 42°F cuando se agrega al agua destilada a una relación de peso de 1:1. Se debe observar que la temperatura de formación de hidrato de gas de un
líquido particular puede variar dependiendo de la estructura compositiva del gas natural usada para determinar la temperatura de formación de hidrato de gas. Por lo tanto, cuando la temperatura de formación de hidrato de gas se utiliza en la presente para definir qué constituye un "inhibidor de hidrato," tal temperatura de hidrato de gas se calcula determinarse usando una composición de gas natural que contiene 92 por ciento molar de metano, 5 por ciento molar de etano, y 3 por ciento molar de propano. Durante la formación de la mezcla de reacción, el monómero, agua, por lo menos un tensoactivo, y opcionalmente el inhibidor de hidrato, se puede combinar bajo una atmósfera sustancialmente libre de oxígeno que se mantiene en por lo menos aproximadamente 1,000 ppmw de oxígeno o menos de aproximadamente 100 ppmw de oxígeno. La atmósfera libre de oxígeno puede mantenerse continuamente purgando el recipiente de reacción con un gas inerte tal como nitrógeno y/o argón. La temperatura del sistema se puede mantener a un nivel de punto de congelación de la fase continua hasta aproximadamente 60°C, en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 45°C, o en el intervalo de 0 a 30°C. La presión del sistema se puede mantener en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 psia, en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 psia, o aproximadamente presión atmosférica. Sin embargo, las presiones más altas de hasta
aproximadamente 300 psia pueden ser necesarias para polimerizar ciertos monómeros, tales como diolefinas. Después, se puede agregar un amortiguador, si se requiere, seguido por la adición del sistema de inicio, de una sola vez o durante el trascurso del tiempo. La reacción de polimerización se realiza durante una cantidad suficiente de tiempo para lograr por lo menos la conversión de aproximadamente 90 por ciento en peso de monómeros. Comúnmente, este periodo de tiempo está entre el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 horas, o en el intervalo de 3 a 5 horas. Durante la polimerización, la mezcla de reacción se puede agitar continuamente. La siguiente tabla presenta los intervalos amplias y estrechos aproximados para las cantidades de ingredientes presentes en la mezcla de reacción. Ingrediente Intervalo amplio Intervalo estrecho
Mónomero (% en 10-60% 30-50% peso de mezcla de reacción Agua (% en peso de 20-80% 50-70% mezcla de reacción) Tensioactivo (% en 0.1-10% 0.25-6% peso de mezcla de reacción) Sistema de inicio Mónomero :iniciador 1 x 103:1-5 x 10e:1 5 x 1 O3: 1 -2 x 106: 1 (relación molar)
Ingrediente Intervalo amplio Intervalo estrecho
Mónomero:compuesto 1 x 10a:1-5 x 1 O6: 1 x 1 O4: 1 -2 x 1 O6: 1 de reducción (relación molar) Acelerador: iniciador 0.001 : 1 -10: 1 0.005:1-1 :1 (relación molar) Amortiguador 0 a cantidad necesaria para alcanzar un pH de inicio (iniciador dependiente, generalmente entre aproximadamente 6.5- 10) Inhibidor de hidrato Si se presenta una relación de peso de opcional inhibidor de hidrato a agua de aproximadamente 1:5 a aproximadamente 5:1, o 2:3 a 3:2.
La reacción de polimerización de emulsión produce una composición de látex que comprende una fase dispersa de partículas sólidas y una fase líquida continua. El látex puede ser una dispersión coloidal estable que comprende una fase dispersa de partículas de polímero de alto peso molecular y una fase continua que comprende agua. Las partículas coloidales pueden estar comprendidas en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 60 por ciento en peso de látex, o en el intervalo de 40 a 50 por ciento en peso de látex. La fase continua puede
comprender agua, tensoactivo de HLB alto, inhibidor de hidrato (si está presente), y amortiguador según lo necesitado. El agua puede estar presente en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 80 por ciento en peso de látex, o en el intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en peso de látex. El tensoactivo de HLB alto puede estar comprendido en el intervalo de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 por ciento en peso de látex, o en el intervalo de 0.25 a 6 por ciento en peso de látex. Según lo observado en la tabla anterior, el amortiguador puede estar presente en una cantidad necesaria para alcanzar el pH requerido para el inicio de la reacción de polimerización y es dependiente del iniciador. Comúnmente, el pH requerido para iniciar una reacción está en el intervalo de 6.5 a 10. Cuando un inhibidor de hidrato se utiliza en la mezcla de reacción, puede estar presente en el látex resultante en una cantidad que produce una relación de peso de inhibidor de hidrato-a-agua en el intervalo de aproximadamente 1:10 a aproximadamente! 10:1, en el intervalo de aproximadamente 1:5 a aproximadamente! 5:1, o en el intervalo de 2:3 a 3:2. Alternativamente, todo o una parte del inhibidor de hidrato se puede agregar al látex después de la polimerización para proporcionar la cantidad deseada de inhibidor de hidrato en la fase continua de látex. En una modalidad de la presente invención, el polímero de
reducción de fricción de la fase dispersa del látex puede tener un peso molecular promedio en peso de por lo menos aproximadamente 1 x 106 g/mol, por lo menos aproximadamente 2 x 106 g/mol, o por lo menos 5 x 106 g/mol. Las partículas coloidales del polímero de reducción de fricción pueden tener un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 10 micrones, menos de aproximadamente 1,000 nm (1 micrón), en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 500 nm, o en el intervalo de 50 a 250 nm. Por lo menos aproximadamente 95 por ciento en peso de las partículas coloidales pueden ser más grandes que aproximadamente 10 nm y más pequeñas que aproximadamente 500 nm. Por lo menos aproximadamente 95 por ciento en peso de partículas pueden ser más grandes que aproximadamente 25 nm y más pequeñas que aproximadamente 250 nm. La fase continua puede tener un pH en el intervalo de aproximadamente 4 a aproximadamente 10, o en el intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 8, y contiene pocos, si los hay, cationes polivalentes. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede comprender por lo menos aproximadamente 10,000, por lo menos aproximadamente 25,000, o por lo menos 50,000 unidades de repetición seleccionadas de los residuos de los monómeros anteriores. En una modalidad, el polímero de reducción de fricción puede comprender menos de 1 unidad ramificada por cada unidad de repetición del residuo de
monómero. Además, el polímero de reducción de fricción puede comprender menos de 1 grupo de enlace por cada unidad de repetición del residuo de monómero. Además, el polímero de reducción de fricción puede exhibir poco o nada de ramificación o reticulación. También, el polímero de reducción de fricción puede comprender grupos perfluoroalquilo en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 1 por ciento basado en el número total de unidades de repetición del residuo de monómero en el polímero de reducción de fricción. Según lo mencionado anteriormente, un hidrocarburo líquido se puede tratar con el polímero de reducción de fricción para reducir la fricción asociada al flujo del hidrocarburo líquido a través de un conducto. Para que el polímero de reducción de fricción funcione como reductor de fricción, el polímero se debe disolver o solvatarse sustancialmente en el hidrocarburo líquido. Por consiguiente, en una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede tener un parámetro de solubilidad que esté dentro de approximadamente 20 por ciento, aproximadamente 18 por ciento, aproximadamente 15 por ciento, o 10 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido, según lo discutido anteriormente. El parámetro de solubilidad del polímero de reducción de fricción es determinado de acuerdo al método de Van Krevelen de los parámetros de solubilidad de Hansen. Este método para determinar los parámetros de solubilidad se puede encontrar en
las páginas 677 y 683-686 de Brandrup y colaboradores, Polymer Handbook (4ta. ed., vol. 2, Wiley-lnterscience, 1999), que se incorpora en la presente por referencia. Según Brandrup y colaboradores, la siguiente ecuación general fue desarrollada por Hansen y Skaarup para explicar las fuerzas de dispersión, interacciones polares, interacciones permanentes de dipolo-dipolo, y fuerzas de unión de hidrógeno en la determinación de los parámetros de solubilidad: d = (6d2 + d?2 + 6h2)1'2 donde d es el parámetro de solubilidad, d? es el término que ajusta las fuerzas de dispersión, d? es el término que ajusta las interacciones polares, y 5h es el término que ajusta la unión de hidrógeno y el dipolo inducido por el dipolo permanente. Los sistemas han sido desarrollados para calcular los términos anteriores usando un método de contribución de grupo, midiendo la contribución al parámetro de solubilidad total por varios grupos que comprenden el polímero. Las siguientes ecuaciones se utilizan en la determinación del parámetro de solubilidad de un polímero de acuerdo al método de Van Krevelen: d? = (?F2pi)1/2/V 6h = (?Ehi/V)1'2 6d = ?Fd¡/V Las ecuaciones anteriores y una explicación de cómo se utilizan se pueden encontrar en las páginas 677 y 683-686 de Brandrup y colaboradores. Los valores para las variables F y E en
las ecuaciones anteriores se dan en la tabla 4, página 686 de Brandrup y colaboradores, en base a diferentes residuos que comprenden un polímero. Por ejemplo, un grupo metilo (-CH3) se da con los siguientes valores: Fd¡ = 420 (J 2cm3 2/mol), Fp¡ = 0 (J1 2cm3/2/mol), Ehi, = 0 J/mol. Adicionalmente, los valores para la variable V en las ecuaciones anteriores se da en la tabla 3 en la página 685 donde, por ejemplo, un grupo metilo (-CH3) se da con un valor V = 33.5 (cm/mol). Usando estos valores, se puede calcular el parámetro de solubilidad de un polímero. En una modalidad de la presente invención, el polímero de reducción de fricción puede tener un parámetro de solubilidad, según lo determinado de acuerdo a las ecuaciones anteriores, por lo menos de aproximadamente 17 MPa1 2, en el intervalo de aproximadamente 17.1 a aproximadamente 24 MPa1/2, o en el intervalo de 17.5 a 23 MPa1'2. Además, el polímero de reducción de fricción puede tener un parámetro de solubilidad que esté denro de approximadamente 4 MPa1'2, en approximadamente 3 MPa1'2, o dentro de 2.5 MPa1'2 del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido. El polímero de reducción de fricción se puede agregar al hidrocarburo líquido en una cantidad suficiente para producir una concentración del polímero de reducción de fricción en el intervalo de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 500 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 200 ppmw, en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente
100 ppmw, o en el intervalo de 2 a 50 ppmw. En una modalidad, por lo menos aproximadamente 50 por ciento en peso, por lo menos aproximadamente 75 porciento en peso, o por lo menos 95 por ciento en peso de las partículas del polímero de reducción de fricción se pueden disolver mediante el hidrocarburo líquido. En otra modalidad, la viscosidad del hidrocarburo líquido tratado con el polímero de reducción de fricción no es menor que la viscosidad del hidrocarburo líquido antes de tratamiento con el polímero de reducción de fricción. La eficacia de las partículas del polímero de alto peso molecular como reductores de fricción cuando se agregan directamente a un hidrocarburo líquido es en gran parte dependiente de la temperatura del hidrocarburo líquido. Por ejemplo, a temperaturas más bajas, el polímero se disuelve a una velocidad más baja en el hidrocarburo líquido, por lo tanto, se puede alcanzar menos reducción de fricción. Por lo tanto, en una modalidad de la presente invención, el hidrocarburo líquido puede tener una temperatura al momento del tratamiento con el polímero de reducción de fricción de por lo menos aproximadamente 30°C, o por lo menos 40°C. Los reductores de fricción utilizados en la presente invención pueden proporcionar una reducción de fricción porcentual significativa. Por ejemplo, los reductores de fricción pueden proporcionar por lo menos aproximadamente 5 por ciento de reducción de fricción, por lo menos aproximadamente 15 por
ciento de reducción de fricción, o por lo menos 20 por ciento de reducción de fricción. La reducción de fricción porcentual y la manera en la cual se calcula, se describen más detalladamente en el ejemplo 5, abajo. Ejemplos Los siguientes ejemplos se piensan para ser ilustrativos de la presente invención para enseñar a un experto en la técnica de que manera hacer y utilizar la invención y no se piensan de ninguna manera para limitar el alcance de la invención. Ejemplo 1 : Preparación del polímero A y polímero B En este ejemplo, se detallan dos formulaciones de los materiales usados en los ejemplos posteriores. El material resultante en cada procedimiento es una dispersión de un polímero de reducción de fricción en un portador acuoso. Preparación del polímero A Una polimerización fue realizada en un reactor recubierto de acero inoxidable de 185 galones con un agitador mecánico, un termoacoplamiento, puertos de alimentación, y entradas/salidas del nitrógeno. El reactor fue encargado con 440 Ib de monómero (2-etilhexil metacrilato), 558.1 Ib de agua desionizada, 41.4 Ib de Polystep B-5 (tensoactivo, disponible de Stepan Company of Nortfield, Illinois), 44 Ib de Tergitol 15-S-7 (tensoactivo, disponible de Dow Chemical Company of Midland, Michigan), 1.86 Ib de fosfato de potasio monobásico (amortiguador de pH), 1.46 Ib de fosfato de potasio dibásico (amortiguador de pH), y 33.2 gr de
persulfato de amonio, (NH02S208 (oxidante). La mezcla fue agitada a 110 rpm para emulsionar el monómero en el portador de agua y el tensoactivo. La mezcla después fue purgada con nitrógeno para eliminar cualquier rastro de oxígeno en el reactor y se enfrió a aproximadamente 41°F. La agitación fue disminuida a 80 rpm y la reacción de polimerización fue iniciada agregando en el reactor 4.02 gr de sulfato de hierro de amonio(ll), Fe(N H4)2(S04)2e6H20 en una solución de solución de 0.010 M ácido sulfúrico en agua D1 a una concentración de 558.3 ppm a un índice de 10 g/min. La solución fue inyectada durante 10 horas para terminar la polimerización. El látex resultante fue presurizado fuera del reactor a través de un filtro de bolsa de 5 micrones y se almacenó. El parámetro de solubilidad del polímero A fue calculado como 18.04 MPa '2. Preparación del polímero B La preparación del polímero B fue realizada de manera similar a la preparación del polímero A anterior, con la excepción de lo siguiente: el monómero cargado al reactor fue una mezcla de 80/20 por ciento en peso de 2-etilhexil metacrilato y n-butil acrilato. El parámetro de solubilidad del polímero B fue calculado como 20.55 MPa1'2. Ejemplo 2: LP 100 y LP 300 LP 100 FLOW IMPROVER (LP 100) y LP 300 FLOW IMPROVER (LP 300) experimentaron varias pruebas descritas más abajo y fueron comparados con los reductores de fricción
experimentales de la presente invención, polímero A y polímero B, según lo descrito en el ejemplo 1. El LP 100 y el LP 300 son reductores de fricción que comprenden polialfaolefinas . Específicamente, LP 100 comprende p o I i ( 1 -deceno) y LP 300 comprende un copolímero de p o I i ( 1 -deceno) y poli( 1 -tetradeceno) . LP 100 y LP 300 están comercialmente disponibles de ConocoPhillips Specialty Products Inc. El parámetro de solubilidad del polímero en LP 100 fue calculado como 16.49 MPa1'2, y el parámetro de solubilidad del polímero en LP 300 fue calculado como 16.54 MPa1'2.
Ejemplo 3: Contenido de asf alieno y respuesta de elasticidad (afinidad) Los aceites crudos que se oscilan en la clasificación de los crudos pesados a crudos ligeros, primero fueron probados para determinar sus concentraciones respectivas de asfalteno y sus gravedades API. Estas mismas muestras de aceite crudo también fueron probadas para determinar su afinidad con los reductores de fricción según lo preparado en los ejemplos 1 y 2. Los resultados se enumeran en la tabla 1 abajo.
La concentración de asfalteno fue determinada usando la precipitación y filtración de pentano. Para cada medición enumerada en la tabla 1, un volumen de 40 veces pentano fue agregado a aproximadamente 16 gr de muestra de aceite crudo
se dejaron reposar durante aproximadamente 24 horas. Las mezclas entonces fueron filtradas a través de un filtro de 0.8 micrómetros para conservar el asfalteno. Los asfáltenos conservados entonces fueron pesados, y el por ciento en peso fue calculado en base al peso original de la muestra de aceite crudo. La gravedad API fue determinada de acuerdo al método de prueba ASTM D1298.
La afinidad del aceite crudo con los reductores de fricción fue establecida determinando cada elasticidad del aceite crudo después de tratarse con un reductor de fricción. Cuatro muestras de cada variedad de aceite crudo fueron dosificadas a temperatura ambiente con 5 por ciento en peso de polímero A, polímero B, LP 100, y LP 300 respectivamente. Las muestras se dejaron rodar durante la noche para asegurar la disolución completa del reductor de fricción en las muestras. Después de rodar, las muestras fueron examinadas visualmente para determinar su respuesta elástica insertando una espátula con extremo de gancho en la muestra y halando la espátula lejos del volumen de la muestra. Algunas muestras produjeron una respuesta alta, lo cual significó que un "cordón" o "cuerda" altamente elástico del aceite crudo se podría halar de la muestra. Por el contrario, algunas muestras no produjeron ninguna respuesta, lo cual significó que el aceite crudo simplemente goteó desde la espátula.
Tabla 1 - Contenido de asfalteno, gravedad API, y repuesta de elasticidad CONTENIDO DE RESPUESTA DE ELASTICIDAD ASFALTENO (AFINIDAD) Muestra de Tipo Prueba Prueba Gravedad LP 100 LP 300 Polímero Polímero aceite crudo 1 2 API A B Merey Pesado 16.8 15.5 16.0° Ninguna Ninguna Alta Alta
Petrozuata Pesado 18.8 18.1 9.1° Ninguna Ninguna Alta Alta
Corocoro Pesado 6.0 6.7 25.1° Ninguna Ninguna Alta Alta Albian Pesado 11.0 10.6 22.4° Ninguna Ninguna Alta Alta
Bow River Pesado 11.4 10.3 21.8° Ninguna Ninguna Alta Alta Maya Pesado 14.6 15.4 21.9° Ninguna Ninguna Alta Alta
Western Pesado 11.5 11.9 20.9° Ninguna Ninguna Alta Alta Canadian San Joaquín Pesado 8.9 8.9 13.0° Ninguna Ninguna Alta Alta Valley
CONTENIDO DE RESPUESTA DE ELASTICIDAD ASFALTENO (AFINIDAD) Muestra de Tipo Prueba Prueba Gravedad LP 100 LP 300 Polímero Polímero aceite crudo 1 2 API A B Marlim Pesado 6.7 6.6 22.2° Alta Alta Alta Alta Blend 5 West Texas Intermedio 2.8 2.8 31.6° Alta Alta Moderada Moderada Sour West Texas Ligero 0.5 41.6° Alta Alta Moderada Moderada 1 ntermediate Basrah Ligero 4.8 - 31.0° Alta Alta Moderada Moderada
15
Los resultados en la tabla 1 tienden a mostrar que los aceites crudos que tienen un contenido más alto de asfalteno y/o una gravedad API más baja, tienen una afinidad más alta como los polímeros A y B que con LP 100 y 300. La evidencia de una afinidad más fuerte (es decir, elasticidad aumentada) es generalmente una indicación de un potencial más alto para el funcionamiento como un agente reductor de fricción. Ejemplo 4: Reometría Extensional La viscosidad extensional (o comportamiento extensional) de un fluido tratado con un polímero de reducción de fricción se relaciona directamente al potencial del polímero para reducir la fricción turbulenta en el fluido. Si el comportamiento extensional creciente se observa en el fluido durante la adición del polímero de reducción de fricción, ésto es indicativo del potencial aumentado del funcionamiento de la reducción de fricción. Por el contrario, si no se observa ningún comportamiento extensional, el potencial del funcionamiento de la reducción de fricción en el fluido es inverosímil. El comportamiento extensional de un fluido tratado se puede determinar por la prueba de reometría extensional de desintegración capilar, realizada en un HAAKE CaBER 1, disponible de Thermo Electron Corp., Newington, N.H., USA. El HAAKE CaBER 1 es operado colocando una pequeña cantidad de muestra (menos de 0.1 mi) entre las placas superiores e inferiores circulares usando una aguja larga de
jeringa de 1 pulgada y calibre 16. La placa superior es separada rápidamente hacia arriba de la placa inferior a una velocidad de tensión seleccionada por el usuario, a modo de formar un filamento de fluido inestable imponiendo un nivel instantáneo de tensión extensional ante la muestra de fluido. Después del cese del estiramiento, el fluido en el punto medio del filamento experimenta una velocidad de tensión extensional definida por las características extensionales del fluido. Un micrómetro láser monitorea el diámetro del punto medio del filamento de fluido reducido gradualmente en función del tiempo. Los efectos competentes de la tensión superficial, viscosidad, transferencia de masa y elasticidad, se pueden cuantificar usando el software de análisis de ajuste modelo. En este ejemplo, tres muestras fueron preparadas y probadas para determinar la reometría extensional usando un HAAKE CaBER 1. La primera muestra fue aceite crudo pesado (limpio) no tratado de San Joaquín Valley. La segunda muestra fue crudo SJVH que contuvo 500 ppmw de polímero activo encontrado en el polímero A (poli(2-etilhexil metacrilato)) según lo preparado en el ejemplo 1, y la tercera muestra fue crudo SJVH que contuvo 500 ppmw de polímero activo encontrado en LP 100 ( p o I i ( 1 -deceno)) según lo descrito en el ejemplo 2. De acuerdo al procedimiento descrito anteriormente, menos de 0.1 mi de cada una de estas tres muestras fueron colocados entre las dos placas de CaBER 1, y las placas fueron separadas rápidamente mientras
medían el diámetro del filamento resultante. Para cada prueba, los ajustes del instrumento estándares fueron utilizados, y se usó una tensión Hencky e = 0.70. La tensión de Hencky se define como:
L donde y~ es la extensión relativa del fluido. El diámetro del filamento resultante fue medido contra el tiempo. Cada muestra en el procedimiento descrito anteriormente fue probada 10 veces para obtener la base estadística en los datos. Los resultados de estas pruebas se muestran en las figuras 1 a 3. Además, cada prueba fue realizada a una temperatura ambiente de aproximadamente 25°C. En cada una de las figuras 1, 2, y 3, el diámetro del filamento fue normalizado, tal que fue mostrado un diámetro de filamento de d/d0, donde d0 es el diámetro de filamento a tiempo cero (0 segundos) y d es el diámetro de filamento a un tiempo específico después de lo anterior. Los resultados de estas pruebas muestran que el comportamiento extensional del aceite crudo no tratado SJVH y el aceite crudo SJVH que contiene 500 ppmw de polímero activo encontrado en LP 100 ( po I i ( 1 -deceno)), son muy similares (mostrados en las figuras 1 y 3, respectivamente), lo cual indica que LP 100 no tiene ningún potencial detectable para reducir la fricción del aceite crudo pesado en una tubería. Sin embargo, SJVH que tiene 500 ppmw
de polímero activo encontrado en el polímero A (poli(2-etil hexil metacrilato)) muestra un aumento significativo de la reometría extensional, según lo mostrado en la figura 2. Este aumento de la reometría extensional indica un potencial creciente del polímero A para reducir la fricción del aceite crudo pesado en una tubería. Ejemplo 5: Prueba de tubería La prueba de campo de tubería fue realizada con tuberías de varios diámetros, y varios aceites crudos, comparando el funcionamiento de los polímeros A y B, según lo preparado en el ejemplo 1, con LP 100 y LP 300, según lo descrito en el ejemplo 2. Las siguientes tres pruebas fueron realizadas, seguidas por sus resultados respectivos en las figuras 2, 3, y 4. Para cada uno de las tres pruebas descritas más abajo, la reducción de fricción porcentual (% DR) fue determinada midiendo la disminución de presión en el segmento de la tubería que fue probada antes de la adición del reductor de fricción (APbase) y midiendo la disminución de presión en el segmento de la tubería que fue probada después de la adición del reductor de fricción (APtratado)- La reducción de fricción porcentual entonces fuera determinada de acuerdo a la siguiente fórmula: % DR = ((APbase - APtratado)/APbase) X 100% Prueba 1 La prueba 1 fue conducida en una tubería de aceite crudo de 12 pulgadas de diámetro que lleva aceite crudo West Texas Intermedíate (WTI). Este aceite crudo es un crudo ligero,
generalmente con una gravedad API de aproximadamente 40°. El WTI tiene generalmente una viscosidad de aproximadamente 4.5 centistokes a temperaturas de tubería de 65 a 69°F. Las pruebas de tubería en la prueba 1 fueron conducidas en un segmento de 62 millas de la tubería que se encuentra desde Wichita Falls, Texas, a Bray, Oklahoma. El caudal nominal de la tubería durante las pruebas de campo fue de 2.350 barriles/hr, y la velocidad del flujo nominal en la tubería fue de 4.5 pies/s. Se logro el siguiente rendimiento de la reducción de fricción: Tabla 2 - LP 100 contra polímero A y polímero B en crudo ligero (WTI)
Prueba 2 La prueba 2 fue conducida en una tubería de aceite crudo de 18 pulgadas de diámetro que lleva una mezcla de aceite crudo Albian Sour (AHS). Esta mezcla de aceite crudo es un aceite
crudo pesado, generalmente con una gravedad API de aproximadamente 22°. El AHS tiene generalmente una viscosidad de aproximadamente 84 centistokes a una temperatura de tubería de 71°F. Las pruebas de tubería en la prueba 2 fueron conducidas en un segmento de 54 millas de la tubería que se encuentra desde Cushing, Oklahoma, a Marland, Oklahoma. La velocidad del flujo nominal en la tubería fue de 4.8 pies/s. El número Reynolds calculado nominal para la tubería fue de 7,500. Fue logrado el siguiente desempeño de la reducción de fricción: Tabla 3 - LP 100 contra polímero B en crudo pesado (AHS)
Prueba 3 La prueba 3 fue conducida en una tubería de aceite crudo de 8 pulgadas de diámetro que lleva una mezcla de aceite crudo pesado San Joaquín Valley (SJVH). Esta mezcla de aceite crudo es un aceite crudo pesado, generalmente con una gravedad API de aproximadamente 13°. El SJVFI tiene generalmente una viscosidad de aproximadamente 100 centistokes a una temperatura de tubería de 165°F. Las pruebas de tubería en la prueba 3 fueron conducidas en un segmento de tubería de 14
millas que se encuentra desde la estación de bombeo de Middlewater a la estación de bombeo Junction, ambas en California. El flujo nominal de la tubería durante la prueba 3 fue de 1,300 barriles/hr, y la velocidad de flujo nominal en la tubería fue de 5.6 pies/s. El número Reynolds calculado nominal para la tubería fue de 4,000. Se logro el siguiente desempeño de reducción de fricción: Tabla 4 - LP 300 contra polímero A y polímero B en el crudo pesado (SJVH)
Comparando las tres pruebas anteriores, los resultados enumerados en la tabla 2 tienden a mostrar que la reducción de fricción lograda por la adición del producto de LP 100 en aceite crudo ligero produce resultados ligeramente más favorables que los productos de EXP. Sin embargo, cuando los aceites crudos pesados se utilizan, según lo mostrado en las tablas 3 y 4, el uso de los polímeros A o B da lugar a porcentajes más altos de reducción de fricción que cualquiera de los productos de LP.
Intervalos númericos La presente descripción utiliza intervalos numéricos para cuantificar ciertos parámetros con referencia a la invención. Se debe entender que cuando se proporcionan los intervalos numéricos, se debe interpretar que tales intervalos proporcionan el soporte literal para las limitaciones de la reivindicación que cita solamente el valor más bajo del intervalo así como la limitación de las reivindicaciones que citan solamente el valor más alto del intervalo. Por ejemplo, un intervalo numérico descrito de 10 a 100 proporciona el soporte literal para una reivindicación que cita "mayor de 10" (sin límites superiores) y una reivindicación que cita "menos de 100" (sin límites inferiores). La presente descripción utiliza valores numéricos específicos para cuantificar ciertos parámetros con referencia a la invención, donde los valores numéricos específicos no son expresamente parte de un intervalo numérico. Se debe entender que cada valor numérico específico proporcionado en la presente debe proporcionar el soporte literal para un intervalo amplio, intermedio, y estrecho. El intervalo amplio asociado a cada valor numérico específico es el valor numérico más y menos 60 por ciento del valor numérico, redondeado a dos dígitos significativos. El intervalo intermedio asociado a cada valor numérico específico es el valor numérico más y menos 30 por ciento del valor numérico, redondeado a dos dígitos significativos. El intervalo
estrecho asociado a cada valor numérico específico es el valor numérico más y menos 15 por ciento del valor numérico, redondeado a dos dígitos significativos. Por ejemplo, si la especificación describe una temperatura específica de 62°F, tal descripción proporciona el soporte literal para un intervalo numérico amplio de 25°F a 99°F (62°F +/- 37°F), un intervalo numérico intermedio de 43°F a 81°F (62°F +/- 19°F), y un intervalo numérico estrecho de 53°F a 71°F (62°F +/- 9°F). Estos intervalos numéricos amplios, intermedios, y estrechos se deben aplicar no sólo a los valores específicos, sino también se deben aplicar a las diferencias entre estos valores específicos. Por lo taño, si la especificación describe una primera presión de 110 psia y una segunda presión de 48 psia (una diferencia de 62 psi), los intervalos amplios, intermedios, y estrechos para la diferencia de presión entre estas dos corrientes serían de 25 a 99 psi, 43 a 81 psi, y 53 a 71 psi, respectivamente. Definiciones Según lo utilizado en la presente, los términos "que comprende", "comprende", y "comprenden", son términos de transición amplios usados para la transición de un tema citado antes del término a uno o más elementos citados después del término, donde el elemento o elementos enumerados después del término de transición no son necesariamente los únicos elementos que componen el tema. Según lo utilizado en la presente, los términos "que incluye",
"incluye", e "incluyen" tiene el mismo significado amplio de "que comprende", "comprende", y "comprenden". Según lo utilizado en la presente, los términos "que tiene", "tiene", y "tienen" comprenden el mismo significado ampliable de "que comprende", "comprendn" y "comprende". Según lo utilizado en la presente, los términos "que contiene", "contiene", y "contienen" tienen el mismo significado amplios de "que comprende", "comprende", y "comprenden". Según lo utilizado en la presente, los términos "un", "una", "el" y "la" significan uno o más. Según lo utilizado en la presente, el término "y/o," cuando se utiliza en una lista de dos o más artículos, significa que los artículos mencionados se pueden utilizar por sí mismos o se puede utilizar cualquier combinación de dos o más de los artículos mencionados. Por ejemplo, si se describe una composición que contiene los componentes A, B, y/o C, la composición puede contener A solamente; B solamente; C solamente; A y B en combinación; A y C en combinación; B y C en combinación; o A, B, y C en combinación. Las formas preferidas de la invención descritas anteriormente se deben utilizar como ilustración solamente, y no se deben utilizar en un sentido limitante para interpretar el alcance de la presente invención. Las modificaciones obvias a las modalidades ejemplares, establecidas anteriormente, se pueden hacer fácilmente por los expertos en la técnica sin apartarse del
espíritu de la presente invención. Los inventores indican por este medio su intento por basarse en la Doctrine of Equivalente para determinar y especificar el alcance suficientemente razonable de la presente invención mientras pertenece a cualquier aparato sin apartarse materialmente del alcance literal de la invención según lo establecido en las siguientes reivindicaciones.
Claims (75)
1. Un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado, en donde el el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición, y en donde una pluralidad de unidades de repetición comprende un heteroátomo.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene una gravedad API en el intervalo de aproximadamente 5° a aproximadamente 25° y un contenido de asfalteno en el intervalo de aproximadamente 4 aproximadamente 35 por ciento en peso.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene una gravedad API en el intervalo de 5o a 23° y un contenido de asfalteno en el intervalo de 5 a 25 por ciento en peso.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,300 ppmw.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw.
7. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido comprende por lo menos aproximadamente 15 por ciento en peso de un residuo que tiene un punto de ebullición de por lo menos aproximadamente 1,050°F, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de carbono Conradson en el intervalo de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 45 por ciento en peso.
8. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre en el intervalo de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 9 por ciento en peso, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,400 ppmw, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 1,500 ppmw.
9. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido es un aceite crudo pesado.
10. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción comprende grupos perfluoroalquilo en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 1 por ciento basado en el número total de unidades de repetición.
11. El método de la reivindicación 1, en donde por lo menos aproximadamente 10 por ciento de las unidades de repetición comprenden un heteroátomo.
12. El método de la reivindicación 1, en donde el heteroátomo comprende un átomo de oxígeno, átomo de nitrógeno, átomo de azufre, átomo fósforos, y/o un átomo de cloro.
13. El método de la reivindicación 1, en donde el heteroátomo tiene una carga parcial.
14. El método de la reivindicación 1, en donde las unidades de repetición comprenden el residuo de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste de. (A) en donde R, es H o un radical alquilo de de 1 a 10 átomos de carbono, y R2 es H, un radical alquilo de de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical aril de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, un radical -(CH2CH20)x-RA O -(CH2CH(CH3)0)x-RA en donde x está en el intervalo de 1 a 50 y RA es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o radical alquilarilo de 6 a 30 átomos de carbono; (B) R3-areno-R4 en donde areno es fenilo, naftil, antracenilo, o fenantrenilo, R3 es CH = CH2 o CH3-C = CH2, y R4 es H, radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, Cl, S03, ORB, o COORc, en donde RB es H, radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical arilo de 6 a 20 átomos de carbón sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, y en donde Rc es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo; (C) H O H2C=C O C R5 en donde R5 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; (D) H H2C=C O R6 en donde R6 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; (E) en donde R7 es H o radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, y R8 es H, radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, o Cl; en donde R9 y R10 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; (G) en donde R y R12 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R13 y R14 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R15 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R16 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono; (M) en donde R17 y R 8 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; (P) en donde R19 y R20 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos.
15. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción comprende las unidades de repetición de los residuos alquilo de 4 a 20 átomos de carbono, arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o derivados de alquiéster de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo de ácido metacrílico o ácido acrílico.
16. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción es un homopolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de los monómeros de 2-etilhexil metacrilato.
17. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción comprende el residuo de por lo menos de un monómero que tiene por lo menos un heteroátomo y el residuo de por lo menos de un monómero que no tiene ningún heteroátomo.
18. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y los residuos por lo menos otro monómero.
19. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y los residuos de monómeros de butil acrilato.
20. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tratado está comprendido en el intervalo de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 500 ppmw del polímero de reducción de fricción.
21. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad de por lo menos aproximadamente 17.
22. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido tiene un parámetro de solubilidad de por lo menos aproximadamente 17.
23. El método de la reivindicación 1, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad dentro de por lo menos aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido.
24. El método de la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo líquido es un componente de una mezcla de fluido que comprende adicionalmente un fluido no hidrocarburo y/o una fase sin fluido, en donde la mezcla de fluido comprende por lo menos aproximadamente 50 por ciento en peso del hidrocarburo líquido.
25. Un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado, en donde el polímero de reducción de fricción incluye por lo menos una unidad de repetición que tiene por lo menos un heteroátomo, y en donde la viscosidad del hidrocarburo líquido tratado no es menor que la viscosidad del hidrocarburo líquido antes del tratamiento con el polímero de reducción de fricción.
26. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tiene una gravedad API en el intervalo de aproximadamente 5o a aproximadamente 25° y un contenido de asfalteno en el intervalo de aproximadamente 4 aproximadamente 35 por ciento en peso.
27. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso.
28. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,300 ppmw.
29. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw.
30. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido comprende por lo menos aproximadamente 15 por ciento en peso de un residuo que tiene un punto de ebullición de por lo menos aproximadamente 1,050°F, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de carbono Conradson en el intervalo de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 45 por ciento en peso.
31. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre en el intervalo de aproximadamente 1.2 aproximadamente 9 por ciento en peso, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,400 ppmw, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 1,500 ppmw.
32. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido es un aceite crudo pesado.
33. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición.
34. El método de la reivindicación 33, en donde por lo menos aproximadamente 10 por ciento de las unidades de repetición comprenden un heteroátomo, en donde el heteroátomo comprende un átomo de oxígeno, átomo de nitrógeno, átomo de azufre, átomo de fósforo, y/o un átomo de cloro.
35. El método de la reivindicación 25, en donde la unidad de repetición comprende los residuos de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste de: (A) en donde R( es H o un radical alquilo de de 1 a 10 átomos de carbono, y R2 es H, un radical alquilo de de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical aril de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, un radical -(CH2CH20)x-RA O -(CH2CH(CH3)0)x-RA en donde x está en el intervalo de 1 a 50 y RA es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o radical alquilarilo de 6 a 30 átomos de carbono; (B) R3-areno-R4 en donde areno es fenilo, naftil, antracenilo, o fenantrenilo, R3 es CH = CH2 o CH3-C = CH2, y R4 es H, radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, Cl, S03, ORB, o COORc, en donde RB es H, radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, radical arilo de 6 a 20 átomos de carbón sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo, y en donde Rc es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo; (C) H O H2C=C O C R5 en donde R5 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; (D) H H2C=C O 6 en donde R6 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir; en donde R7 es H o radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, y R8 es H, radical alquilo de 1 a 18 átomos de carbono, o Cl; en donde R9 y R10 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R,, y R12 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R13 y Ri4 son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; (I) en donde R15 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R16 es H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, o un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono; en donde R17 y R18 son independiente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos; en donde R19 y R2o son independientemente H, un radical alquilo de 1 a 30 átomos de carbono, un radical arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, un radical cicloalquilo de 5 a 30 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o radicales heterocíclicos.
36. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción comprende las unidades de repetición de los residuos alquilo de 4 a 20 átomos de carbono, arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o derivados alquiléster de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo de ácido metacrílico o ácido de acrílico.
37. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción es un homopolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato.
38. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y de los residuos de por lo menos otro monómero.
39. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y de los residuos de monómeros de butil acrilato.
40. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido tratado está comprendido en el intervalo de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 500 ppmw del polímero de reducción de fricción.
41. El método de la reivindicación 25, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad dentro de por lo menos aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido.
42. El método de la reivindicación 25, en donde el hidrocarburo líquido es un componente de una mezcla de fluida que comprende adicionalmente un fluido no hidrocarburo y/o una fase sin fluido, en donde la mezcla de fluido comprende por lo menos aproximadamente 50 por ciento en peso del hidrocarburo líquido.
43. Un método para reducir la disminución de presión asociada al flujo turbulento del aceite crudo pesado a través de una tubería, en donde el aceite crudo pesado tiene una gravedad API de menos de aproximadamente 26° y un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 5 por ciento en peso, el método comprende: (a) introducir un polímero de reducción de fricción en el aceite crudo pesado, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 25,000 unidades de repetición; y (b) hacer fluir el aceite crudo tratado resultante a través de la tubería, en donde la viscosidad del aceite crudo tratado no es menor que la viscosidad del aceite crudo pesado antes del tratamiento con el polímero de reducción de fricción.
44. El método de la reivindicación 43, en donde el aceite crudo pesado tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso.
45. El método de la reivindicación 43, en donde el aceite crudo pesado tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,300 ppmw.
46. El método de la reivindicación 43, en donde el aceite crudo pesado tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw.
47. El método de la reivindicación 43, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 50,000 unidades de repetición.
48. El método de la reivindicación 43, en donde las unidades de repetición comprenden los residuos de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste de 2-etilhexil metacrilato, estireno o sus derivados, butadieno o sus derivados, acrilatos, metacrilatos, y combinaciones de los mismos.
49. El método de la reivindicación 43, en donde las unidades de repetición comprenden los residuos de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste de 2-etilhexil metacrilato y butil acrilato.
50. El método de la reivindicación 43, en donde el aceite crudo pesado es un componente de una mezcla de fluido que comprende adicionalmente agua y/o un gas natural, en donde la mezcla de fluido comprende por lo menos aproximadamente 50 por ciento en peso de aceite crudo pesado.
51. Un método que comprende: introducir un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición, y en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad de por lo menos aproximadamente 17.
52. El método de la reivindicación 51, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad en el intervalo de aproximadamente 17.5 a aproximadamente 23.
53. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un parámetro de solubilidad en el intervalo de aproximadamente 17.1 a aproximadamente 24.
54. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un parámetro de solubilidad dentro de por lo menos aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del polímero de reducción de fricción.
55. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un parámetro de solubilidad dentro por de lo menos 4 MPa1'2 del parámetro de solubilidad del polímero de reducción de fricción.
56. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso.
57. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,300 ppmw.
58. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw.
59. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido comprende por lo menos aproximadamente 15 por ciento en peso de un residuo que tiene un punto de ebullición de por lo menos aproximadamente 1,050°F, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de carbono Conradson en el intervalo de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 45 por ciento en peso.
60. El método de la reivindicación 51, en donde el hidrocarburo líquido es aceite crudo pesado.
61. El método de la reivindicación 51, en donde el polímero de reducción de fricción comprende las unidades de repetición de los residuos alquilo de 4 a 20 átomos de carbono, arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o derivados de alquiéster de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo de ácido metacrílico o ácido acrílico.
62. El método de la reivindicación 51, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-eti Ihexil metacrilato y de los residuos de por lo menos otro monómero.
63. Un método que comprende: introducir de un polímero de reducción de fricción en un hidrocarburo líquido que tiene un contenido de asfalteno de por lo menos aproximadamente 3 por ciento en peso y una gravedad API de menos de aproximadamente 26° a modo de producir un hidrocarburo líquido tratado, en donde el polímero de reducción de fricción comprende por lo menos aproximadamente 10,000 unidades de repetición, y en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad dentro de por lo menos aproximadamente 20 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido.
64. El método de la reivindicación 63, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad dentro de por lo menos aproximadamente 18 por ciento del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido.
65. El método de la reivindicación 63, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad en el intervalo de aproximadamente 17.5 a aproximadamente 23.
66. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido tiene un parámetro de solubilidad en el intervalo de aproximadamente 17.1 a aproximadamente 24.
67. El método de la reivindicación 63, en donde el polímero de reducción de fricción tiene un parámetro de solubilidad dentro por lo menos de 4 MPa1'2 del parámetro de solubilidad del hidrocarburo líquido.
68. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 1 por ciento en peso.
69. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de nitrógeno de por lo menos aproximadamente 1,300 ppmw.
70. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de metal en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,000 ppmw.
71. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido comprende por lo menos aproximadamente 15 por ciento en peso de un residuo que tiene un punto de ebullición de por lo menos aproximadamente 1,050°F, y en donde el hidrocarburo líquido tiene un contenido de carbono Conradson en el intervalo de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 45 por ciento en peso.
72. El método de la reivindicación 63, en donde el hidrocarburo líquido es un aceite crudo pesado.
73. El método de la reivindicación 63, en donde las unidades de repetición comprenden el residuo de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste de 2-etilhexil metacrilato, estireno o sus derivados, butadieno o sus derivados, acrilatos, metacrilatos, y combinaciones de los mismos.
74. El método de la reivindicación 63, en donde el polímero de reducción de fricción comprende las unidades de repetición de los residuos de alquilo de 4 a 20 átomos de carbono, arilo de 6 a 20 átomos de carbono sustituido o sin sustituir, o derivados alquiléster de 1 a 10 átomos de carbono sustituido con arilo de ácido metacrílico o ácido de acrílico.
75. El método de la reivindicación 63, en donde el polímero de reducción de fricción es un copolímero que comprende las unidades de repetición de los residuos de monómeros de 2-etilhexil metacrilato y de los residuos de por lo menos otro monómero.
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