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精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物

摘要

本发明涉及降低液态烃的含蜡混合物的倾点的材料及其组合物,及其制备方法。更特别地,本发明涉及OLAC组合物在液态烃中的用途,所述OLAC组合物包含衍生自(i)烃基(甲基)丙烯酸衍生物和(ii)具有至多50个碳原子的烯属不饱和脂族α-烯烃单体的单元。OLAC组合物用于改进液态烃的流动性和流动特征,更特别是改进液态烃的管道可泵性。

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法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-05

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:X2020990000241 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 发明名称:精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物 申请公布日:20150930 授权公告日:20180420 许可种类:普通许可 备案日期:20200512 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2020-03-31

    专利实施许可合同备案的注销 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2019990000109 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 解除日:20200309 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2019-04-26

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2019990000109 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 发明名称:精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物 申请公布日:20150930 授权公告日:20180420 许可种类:普通许可 备案日期:20190403 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2019-04-16

    专利实施许可合同备案的注销 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2018990000081 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 解除日:20190322 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2018-05-04

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2018990000081 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 发明名称:精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物 申请公布日:20150930 许可种类:普通许可 备案日期:20180410 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2018-04-20

    授权

    授权

  • 2018-04-06

    专利实施许可合同备案的注销 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2017990000037 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 解除日:20180313 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2017-03-01

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2017990000037 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 发明名称:精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物 申请公布日:20150930 许可种类:普通许可 备案日期:20170125 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2017-02-15

    专利实施许可合同备案的注销 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2016990000054 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 解除日:20170116 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2016-03-23

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):C10M145/14 合同备案号:2016990000054 让与人:路博润公司 受让人:路博润添加剂(珠海)有限公司 发明名称:精炼厂和油田应用中的烯烃-丙烯酸酯聚合物 申请公布日:20150930 许可种类:普通许可 备案日期:20160301 申请日:20131204

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2016-01-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):C10M145/14 申请日:20131204

    实质审查的生效

  • 2015-09-30

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说明书

发明背景

本发明涉及用于降低液态烃的含蜡混合物的倾点的材料以及其组合物,及其制备方法。更特别地,本发明涉及使用方法和组合物在液态烃中的用途,所述组合物包含衍生自(i)烃基(甲基)丙烯酸衍生物和(ii)具有至多50个碳原子的烯属不饱和脂族α-烯烃单体的单元。组合物可以为混合物和/或共聚物组合物,且用于改进液态烃的流动性和流动特征,更特别地,用于改进液态烃的管道可泵性。

原油生产提供液态烃组合物的流动性问题的一个实例。离岸原油生产通常必需原油通过海下管道。海下温度可以为,且通常为与约4℃一样低。原油包含在这些低温下倾向于作为大晶体沉淀的组分,例如链烷烃、烷烃等。这些晶体可聚集形成凝胶结构,其可在管中沉淀,导致原油通过管的流速降低。

除其它液态烃外,原油中产生蜡的问题导致除去蜡沉积物的化学和机械方法。然而,机械方法特别通常产生设备停机时间,意味着产量损失和提高的工程成本。因此,其中将化学添加剂供入管道中的有效化学方法通常是更理想的。大量添加剂是本领域中已知的,包括蜡晶改进剂如倾点下降剂和蜡分散剂。这些化学添加剂降低蜡晶形成的温度并且可改进蜡形态(例如通过降低形成的晶体的尺寸),由此降低蜡粘附在管道壁上或阻塞过滤器的倾向。

该领域中的大部分现有技术参考文献教导了包含马来酸酐的倾点下降剂,其中所述参考文献包括例如美国专利Nos.3,536,461;3,574,575;3,879,177和4,284,414。一些参考文献教导了丙烯酸酯类聚合物的使用,包括例如美国专利Nos.6,255,261;6,750,305;8,067,349;和8,143,202。

仍需要制备得到液态烃组合物中的改进性能的更有效聚合物。例如,石油公司遭遇越来越难以处理的原油。一般而言,这些油具有较高的倾点和提高的蜡含量(链烷烃、烷烃等的量和链长),意指需要新且更有效的化学。

发明概述

烯烃-丙烯酸酯(OLAC)共聚物的类型是本领域中已知的,例如如2012年5月31日出版的美国公开No.2012/0136109,Pafford IV等人所教导的。现在发现烯烃并入OLAC组合物中可在液态烃组合物如高-、中-和低蜡原油和重质燃料中得到与纯聚丙烯酸酯相比的改进。

在一个实施方案中,所公开的技术通过将OLAC混合物引入液态烃组合物中而解决长链(≥C18)正链烷烃在液态烃组合物中聚集和随后结晶的问题。

在一个实施方案中,提供倾点下降剂添加剂。该添加剂可包含(a)至少一种OLAC组合物和(b)烃溶剂。

在另一实施方案中,提供液态烃组合物,例如原油组合物,其包含(a)至少一种OLAC组合物、(b)烃溶剂和(c)液态烃组合物如原油。

在一个实施方案中,用于倾点下降剂或液态烃组合物中的OLAC组合物可包含(a1)至少一种α烯烃和(a2)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物的反应产物。在另一实施方案中,用于倾点下降剂或液态烃组合物中的OLAC组合物可包含衍生自(a1)至少一种α烯烃与(a2)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物的单体。

在一些实施方案中,OLAC组合物的至少一种α烯烃(a1)可包含2至约50个碳原子。

在一些实施方案中,OLAC组合物的(a2)烃基(甲基)丙烯酸衍生物可以为酯或酰胺,例如(甲基)丙烯酸烃基酯、烃基(甲基)丙烯酰胺或其组合。在其它实施方案中,衍生物可以为酯的组合。在其它实施方案中,衍生物可以为酰胺的组合。在又其它实施方案中,衍生物可以为至少一种酯和至少一种酰胺的组合。

在一些实施方案中,(a2)烃基(甲基)丙烯酸衍生物(例如(甲基)丙烯酸烃基酯、烃基(甲基)丙烯酰胺或其组合)的烃基可以为烷基、氨基烷基或芳基。在一些实施方案中,(a2)的烃基取代基可包含4至约50个碳原子。

在一个实施方案中,(a2)烃基(甲基)丙烯酸衍生物可以为(甲基)丙烯酸烷基酯、烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸芳基酯、芳基(甲基)丙烯酰胺或其组合。

在OLAC组合物的一些实施方案中,当(a2)烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基包含少于16个碳原子时,(a1)至少一种α烯烃包含大于16个碳原子。

在OLAC组合物的其它实施方案中,当(a1)至少一种α烯烃包含少于16个碳原子时,(a2)烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基包含大于16个碳原子。

在一个实施方案中,OLAC组合物可包含式1化合物:

式1

其中R'和R”中的一个可以为H或者具有1-48个碳原子的烷基,条件是R'和R”一起具有不多于48个碳原子,R为具有4-50个碳原子的烷基、氨基烷基或芳基,r为H或CH3,且X为O或NR”',其中R”'为H或具有1-10个碳原子的烷基。

在某些实施方案中,制备OLAC组合物的反应或OLAC组合物可包含约1至约50重量%(a1)至少一种α烯烃和约50至约99重量%(a2)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物。

在一个实施方案中,提供降低液态烃组合物,例如原油组合物的倾点的方法。该方法包括向液态烃组合物(例如原油组合物)中加入适于降低液态烃组合物的倾点的如本文所述OLAC组合物,例如包含以下组分的反应产物或者衍生自以下组分的单体的OLAC组合物:(a1)至少一种α烯烃和(a2)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物;或者根据式1的OLAC组合物。

发明详述

下面通过非限定性阐述描述各种优选特征和实施方案。

如本文所用,括号的“(甲基)”意指可能存在或不存在甲基。例如,(甲基)丙烯酸可以指丙烯酸和甲基丙烯酸。

本发明一方面为液态烃组合物,例如原油组合物,其包含(a)至少一种OLAC组合物和(b)烃溶剂。至少一种OLAC组合物可以为由(a)(1)至少一种具有2、3或4至50个碳原子的烯属不饱和烯烃单体和(a)(2)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物反应而产生的OLAC聚合产物或混合物。聚合通常在自由基引发剂的存在下进行。

烯属不饱和烯烃单体可以为α-β不饱和烯烃,更通常称为α烯烃,其具有在一个实施方案中2、3或4至50个碳原子,在另一实施方案中,8-40个碳原子,在第三实施方案中理想地10或12至30个碳原子。

在一个实施方案中,α烯烃单体不包含除碳和氢外的任何原子,即它们完全为烃。在一个实施方案中,这些分子的式为CH2=CR'R”,其中R'和R”独立地为H或者具有1、2或3至48个碳原子,或者6-38个碳原子,优选8或10至28个碳原子的线性、支化或环状烷基,条件是R'和R”一起具有不多于48个碳原子。在一个实施方案中,理想的是R”为具有1-4个碳原子的线性或支化烷基,且R'为具有1-47个碳原子的线性或支化烷基。认为其中R'和R”都是C1或更高的烯烃为比其中R'或R”中的一个为氢的烯烃更加可与其它单体共聚。其中R'和R”都是C1或更高的α烯烃的实例包括2-甲基-1-烯烃,例如2-甲基十四碳-1-烯、2-甲基二十碳-1-烯、2-甲基二十四碳-1-烯。

适于本发明中的α烯烃的其它实例包括丁烯、异丁烯、二异丁烯、戊烯、己烯、辛烯、十二碳烯、十四碳烯、十六碳烯、二十碳烯、二十一碳烯、二十二碳烯、二十四碳烯以及其它线性和支化烯烃。在一个优选实施方案中,α烯烃为线性和非支化的。

理想的是组合物的至少1重量%至约49或50重量%,在另一实施方案中,5至约45重量%,在其它实施方案中,10或20至约40重量%包含衍生自所述α烯烃单体的重复单元。在其它实施方案中,组合物可包含组合物的约1、10或20重量%且至多80、90或99重量%的衍生自所述α烯烃单体的重复单元。

烃基(甲基)丙烯酸衍生物可以为烃基甲基丙烯酸衍生物或烃基丙烯酸衍生物。在一个优选实施方案中,烃基(甲基)丙烯酸衍生物为烃基丙烯酸衍生物。

烃基(甲基)丙烯酸衍生物可以为酯或酰胺。在一个实施方案中,OLAC组合物可包含,或者在一些情况下,由或基本由(甲基)丙烯酸烃基酯和烃基(甲基)丙烯酰胺的组合组成。在另一实施方案中,OLAC组合物可包含,或者在一些情况下,由或基本由至少一种(甲基)丙烯酸烃基酯的组合组成。在另一实施方案中,OLAC组合物可包含,或者在一些情况下,由或基本由至少一种烃基(甲基)丙烯酰胺的组合组成。

烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基以本领域技术人员熟知的一般意义使用。具体而言,它指具有直接连接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括:烃取代基,即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基,和芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基,以及其中环通过该分子的另一部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基;取代的烃取代基,即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基)的取代基;杂取代基,即在本发明上下文中,在具有主要烃性质的同时在由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的取代基。杂原子包括硫、氧、氮,且包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。一般而言,对于每10个碳原子,在烃基中存在不多于2,优选不多于1个非烃取代基;通常,烃基中不存在非烃取代基。

在一个优选实施方案中,烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基可以为烷基、氨基烷基或芳基。在一个实施方案中,OLAC组合物包含(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯或其组合中的至少一种。在另一实施方案中,OLAC组合物包含烷基(甲基)丙烯酰胺、氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、芳基(甲基)丙烯酰胺或其组合中的至少一种。在其它实施方案中,OLAC组合物可包含烷基(甲基)丙烯酸衍生物、氨基烷基(甲基)丙烯酸衍生物和芳基(甲基)丙烯酸衍生物的组合。OLAC组合物还可包含,或者在一些情况下,由或基本由以下中的一种或以下一种的混合物组成:烷基(甲基)丙烯酸衍生物、氨基烷基(甲基)丙烯酸衍生物或芳基(甲基)丙烯酸衍生物。例如,在一个实施方案中,OLAC组合物可包含,或者在一些情况下,由或基本由单一酯或酯的混合物组成。在一个实施方案中,OLAC组合物可包含,或者在一些情况下,由或基本由单一酰胺或酰胺的混合物组成。在其它实施方案中,OLAC组合物可包含酯和酰胺的混合物。

烃基(甲基)丙烯酸衍生物的具体实例可包括具有式I的那些:

式I

其中r为氢或甲基,X为O或NR”',R”'为H或者具有1至约10个碳原子,更优选1至约8,或者1至约6个碳原子的烷基,且R为具有4或6至50个碳原子,更通常8-40个碳原子或者10或12至30个碳原子的烷基、氨基烷基或芳基。除碳原子外,R或r还可任选包含一个或多个硫、氮、磷、硅、卤素或氧原子。

在一个实施方案中,R可衍生自醇;优选在β-或更高位置上支化的伯醇。在一个实施方案中,适于衍生出R的在β-或更高位置上支化的伯醇可以为格尔伯特醇。制备格尔伯特醇的方法公开于美国专利4,767,815中(参见第5栏第39行至第6栏第32行)。合适的在β-或更高位置上支化的伯醇的实例包括2-乙基己醇、2-丁基辛醇、2-己基癸醇、2-辛基十二醇、2-癸基十四醇或其混合物。

(甲基)丙烯酸烷基酯或烷基(甲基)丙烯酰胺的合适烷基的实例包括正丁基-、异丁基-、叔丁基-、仲丁基-、正戊基-、正己基-、异戊基-、4-羟基丁基-、缩水甘油基-、烯丙基-、2-正丁氧基乙基-、2-乙基丁基-、十八烷基-、二十烷基-、巴豆基-、环己基-、环戊基-、正辛基-、十二烷基-、二十二烷基-、二十三烷基-、二十四烷基-、二十五烷基-等。

(甲基)丙烯酸氨基烷基酯或氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的合适氨基烷基的实例包括N,N-二甲基氨基乙基-、N,N-二乙基氨基乙基-、叔丁基氨基乙基-等。

(甲基)丙烯酸芳基酯或芳基(甲基)丙烯酰胺的合适芳基的实例包括苄基-、肉桂基-、糠基-、2-苯氧基乙基-、萘-2-基-、3-苄基苯基-、2-苯基乙基-、苯基-等。

可使用丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物,以及烷基的混合物、氨基烷基的混合物、芳基的混合物,以及烷基、氨基烷基和芳基中的两种或更多种的混合物。在一个优选实施方案中,衍生物为(甲基)丙烯酸烷基酯。

OLAC组合物可包含OLAC混合物和/或OLAC共聚物。取决于共聚物组合物中所需α烯烃的量,丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合衍生物(即由其衍生出来的重复单元)通常可包含共聚物的至少1、10或20重量%且至多80、90或99重量%,优选约50或51至99重量%,或者在另一实施方案中,55-95重量%,在第三实施方案中,60至约80或90重量%。

在一个实施方案中,a)至少一种烯属不饱和烯烃单体和b)至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物的反应产物可包含式1的聚合单元:

式1

其中R'、R”、R和r如上文所定义。

反应产物的一个具体示例实施方案可以为式a所示。

式a

反应产物的另一具体示例实施方案可以为式b所示。

式b

反应产物的另一具体示例实施方案可以为式c所示。

式c

OLAC组合物可通过简单的混合物或者通过本领域中已知的自由基引发方法并用选自本领域技术人员已知的任何的自由基引发剂制备。

在一个实施方案中,来自该方法的共聚物组合物理想地具有超过2,000;更理想地超过3,000或5,000;在其它实施方案中,理想地超过10,000;25,000;50,000;或100,000g/摩尔,至约300,000;250,000;225,000;或200,000的数均分子量。所述分子量通过GPC分析使用聚苯乙烯标准测定。通常,许多聚合物和聚合机制的重均分子量会是数均分子量的大约双倍。在一个实施方案中,理想地,这些共聚物具有超过4,000;更理想地超过6,000或10,000;在其它实施方案中,理想地超过20,000;50,000;100,000;或200,000g/摩尔,至约500,000;250,000;225,000;或200,000的重均分子量。

聚合机制可以为本领域技术人员已知的那些中的任一种(例如分散、乳液、本体、溶液等)。在一个实施方案中,对聚合物的容易处理而言理想的是最终共聚物(例如在含水介质中)为可作为液体泵送和处理的分散体。

通常想要两种共聚单体化学结合到相同聚合物链中,除非想要两种分开聚合物的互穿聚合物网络。共聚物可具有随机插入的单体,单体的交替插入、来自单一单体的重复单元的嵌段状插入等。当从嵌段状插入到随机到完美交替插入时,与另一类重复单元相邻的任何第一类重复单元的百分数提高。在一个实施方案中,理想地至少5、10、15或20重量%的来自所述烃基(甲基)丙烯酸衍生物的重复单元共价结合在至少一个来自所述α烯烃的重复单元上。类似地,在一个实施方案中,理想地至少5、10、15或20重量%的来自所述α烯烃的重复单元共价结合在至少一个来自所述烃基(甲基)丙烯酸衍生物的重复单元上。

在OLAC组合物的一个实施方案中,至多20%,更优选至多18%或者至多16%的α烯烃初始进料可保持未反应。优选15%或更少,或者10%或更少,甚至5%或更少的初始α烯烃在OLAC组合物中未反应。最优选,所有α烯烃在OLAC组合物中反应。在一些实施方案中,OLAC组合物可包含至少一种α烯烃的均聚物或共聚物,和/或至少一种烃基(甲基)丙烯酸衍生物的均聚物或共聚物。

上述OLAC组合物适于改进液态烃组合物的流动特征。液态烃为油,且包括脂族或液态芳族烃。烃可以为原油、黑油或来自原油蒸馏的非挥发性馏分。烃也可以为重质燃料,例如重馏分燃料油或船用/工业燃料油,包括船用重油。烃也可以为在高温条件下倾向于形成沥青质,最终在表面上形成焦炭状物种的任何石油加工油。在一个实施方案中,烃流体为油田产品,例如全井产品,或者井孔中或来自井孔的多相混合物,或者在气体和/或水的至少部分分离以后在井口的那些,例如油出口馏分。在一个实施方案中,烃流体为精炼厂或石油化学工艺流或者重馏分或残油燃料。

烃可包含至少0.01重量%沥青质,在另一实施方案中,至多30重量%沥青质。存在于烃流体中的沥青质的合适范围的实例包括至多90重量%或者0.001重量%至90重量%、0.01重量%至70重量%或者0.04-50重量%或者0.06-30重量%。在一个实施方案中,沥青质含量为至多90重量%。一般而言,较高的沥青质含量存在于油页岩、柏油或沥青中。

烃流体可进一步包含以0重量%至10重量%存在的气体或者0重量%至20重量%水(水滴)。在一个实施方案中,烃流体具有在油与气体和/或水之间的多相。

烃流体包含石蜡,通常以0重量%至35、40,甚至50重量%,或者0.5重量%至30重量%或者1重量%至15重量%存在。高蜡液态烃组合物指具有大于35重量%石蜡的液态烃组合物。中蜡液态烃组合物指具有20-35重量%石蜡的液态烃组合物。低蜡液态烃组合物指具有少于25重量%石蜡的液态烃组合物。如本文所用,石蜡包括具有大于15个碳原子,或者20个碳原子,在一些实施方案中16-60个碳原子,或者18-50个碳原子,或者20-40个碳原子的长链烷烃。这些石蜡在室温下为固体且倾向于聚集在液态烃组合物中,导致流动性问题。

用于改进液态烃组合物的流动性能的OLAC组合物的类型和量通常为有效提供液态烃流动性能的所需变化的类型和量。类型和量取决于某些因素,包括液态烃中石蜡的浓度和性质、在流动性是重要的时间期间液态烃达到的最低温度。

为确定合适的烃基长度,本领域技术人员预期使用经验理解。在一个实施方案中,可分析液态烃中蜡的类型和量,且具有与蜡的平均长度相同的长度的烃基,例如烷基、芳基或氨基烷基可用于组合物中。在另一实施方案中,可分析液态烃中蜡的类型和量,且具有与蜡的平均长度相同的平均长度的烯烃可用于组合物中。在另一实施方案中,可分析液态烃中蜡的类型和量,且匹配蜡的平均长度的烯烃与烃基如烷基、芳基或氨基烷基的组合的平均长度可用于组合物中。

一般而言,液态烃中链烷烃的平均长度应匹配OLAC组合物中α烯烃,烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基,例如烷基、氨基烷基或芳基,或其组合的平均长度。由于链烷烃为长链烃,待用于液态烃组合物中的OLAC组合物的优选实施方案具有较长链烃。

在一个实施方案中,至少一种α烯烃的最小碳原子数为14。在另一实施方案中,烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基如烷基、氨基烷基或芳基的最小碳原子数为14。在另一实施方案中,当烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基(例如烷基、胺或芳基)包含少于16个碳原子时,至少一种α烯烃包含大于16个碳原子。在另一实施方案中,当至少一种α烯烃包含少于16个碳原子时,a)烃基(甲基)丙烯酸衍生物的烃基(例如烷基、胺或芳基)包含大于16个碳原子。优选,α烯烃的平均长度匹配(甲基)丙烯酸衍生物的烃基的平均长度且匹配液态烃组合物中石蜡的平均长度。

液态烃中OLAC组合物的量通常为至少约0.001重量%至与约1或2重量%一样高。然而,一般而言,约0.003至约0.01或甚至0.3重量%的范围足以赋予液态烃所需水平的流动改进和倾点下降性。可使用较高的水平,例如1.0%或更高,但这些水平是不经济的。

OLAC组合物可在溶剂或稀释剂载体中流化。一种或多种流化OLAC组合物和溶剂或稀释剂载体的组合在本文中称为浓缩物组合物。本发明浓缩物组合物对OLAC组合物的储存、运输和加入液态烃中而言是尤其有利的。OLAC组合物可包含总浓缩物组合物的至多约80重量%或更高,更通常浓缩物组合物总重量的约20%至约50重量%。

如本文所用,术语“流化”意欲指OLAC组合物在溶剂或稀释剂载体中的溶液、悬浮液或乳液。尽管在本文预期的浓缩物组合物中通常可容忍在流化OLAC组合物的时间期间的一些沉降或分离,通常优选多数OLAC组合物可溶于或以合适的悬浮液形式分散于溶剂或稀释剂载体中。OLAC组合物在溶剂或溶剂载体中的流化性质是本领域技术人员容易获悉的。

浓缩物组合物的其余部分,即溶剂或稀释剂载体通常包含一种或多种通常液体溶剂或稀释剂,在本文中称为溶剂或稀释剂载体。这些溶剂或稀释剂为基本惰性的(即不以可感知的程度与OLAC组合物或者它加入其中的油反应),通常液体有机材料。溶剂或稀释剂可选自多种材料,可包括如上所述未反应的一元醇和反应介质、低沸点溶剂、矿物油等。另外,浓缩物待加入其中的特定液态烃也可单独或组合地用作溶剂或稀释剂载体。最通常,使用这些溶剂或稀释剂载体的组合。低沸点溶剂或稀释剂载体的实例包括芳族烃、脂族烃、氯化烃、醚、醇等,例如苯、甲苯、二甲苯、庚烷、辛烷、十二烷、环己烷、甲基环己烷、煤油、氯苯、庚基氯、1,4-二烷、丙醚、环己醇、乙基正戊基醚以及这些中两种或更多种的混合物。通常有用的溶剂或稀释剂载体为二甲苯、甲苯、矿物油及其组合。

浓缩物可包含其它添加剂,例如天然气水合物抑制剂(通常称为冻点下降剂),包括甲醇;减阻剂;阻垢剂,包括磷酸酯;锈抑制剂,例如但不限于胺如吗啉和链烷醇胺,亚磷酸和磷酸衍生物,例如磷酸和亚磷酸的单酯和二酯以及胺或金属盐;抗氧化剂,包括但不限于酚盐硫化物、磷硫化萜烯、硫化酯、芳族胺和受阻酚;想要并入液态烃中的等等。这些其它添加剂及其配制成油组合物是本领域中熟知的。同样,浓缩物可进一步包含一种或多种其它蜡控制聚合物(包括蜡晶改进剂和蜡分散剂,例如乙烯乙酸乙烯酯、富马酸酯乙酸乙烯酯、苯乙烯-马来酸共聚物、共聚物酯或烷基苯酚树脂),沥青质控制聚合物,例如2010年9月14日提交的U.S.7,795,183,Wilkes等人中公开的那些,等等或其混合物。

存在的其它性能添加剂化合物的总组合量基于无油为浓缩物的约0重量%至约25重量%,在另一实施方案中,约0.0005重量%至约25重量%,在另一实施方案中,约0.001重量%至约20重量%,在又一实施方案中,约0.002重量%至约15重量%。尽管可存在一种或多种其它性能添加剂,通常其它性能添加剂以彼此不同的量存在。

根据本发明,液态烃的流动性能可通过向其中加入少量如上所述流化形式的OLAC组合物而改进。当将合适的如上所述OLAC组合物以足够的量并入液态烃中时,液态烃,特别是高蜡或蜡质液态烃的倾点、塑性粘度和屈服值可明显降低。这些性能值的降低表明处理的液态烃具有改进的流动性能。

用于特定烃组合物的合适OLAC组合物可如上所述通过使烯烃和/或丙烯酸酯的碳长与液态烃组合物中的石蜡长度匹配而确定。然而,在一些情况下,液态烃组合物中石蜡的平均长度不容易分析。在这种情况下,本领域技术人员了解评估特定OLAC组合物在特定液态烃组合物中的效力。例如,所选择的液态烃组合物中有效OLAC组合物的选择可容易地以最小的实验通过对比OLAC组合物在烃组合物中的试样混合物相对于净液态烃组合物的粘度变化而确定。示例分析可包括:1)将试样在炉中在例如约90℃的升高温度下调节整夜,2)使用流变仪通过在例如60℃至0℃的所选择温度范围下在所选择的恒定剪切速度,例如30s-1下温度扫描而测定试样的粘度特征,和3)记录试样的粘度击中拐点时的温度。如果蜡抑制剂在混合试样中是活性的,则在关于净试样发现的相同粘度拐点下,混合试样的温度与净试样相比应当降低,表明抑制混合试样中蜡晶和晶格发展。

同样,可通过ASTM程序D 5853和/或D 97测定处理和未处理液态烃的倾点并对比。如果混合试样的倾点低于净试样的倾点,则可认为OLAC组合物在特定液态烃组合物中是有效的。

除非另有说明,所述各个化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油,即基于活性化学品。然而,除非另有说明,本文提及的各个化学品或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。

已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用,使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。由此形成的产品,包括经以其意欲用途使用本发明组合物而形成的产品可能不容易描述。然而,所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内;本发明包括通过将上述组分混合而制备的组合物。

实施例

试样A

以以下方式寻求认为具有式A的长链烯烃-丙烯酸丁酯聚合物。将200g的预熔融C20-22线性烯烃试样装入装配有机械搅拌器、冷凝器、氮气管线和罩/热电偶/温度控制器系统的1升凸缘烧瓶中。随着搅拌将试样加热至90℃,同时经~2小时将347.8g丙烯酸丁酯试样和7.34g有机过氧化物引发剂装入烧瓶中。在添加期间,反应变得较粘。观察到2个放热曲线,一个在35分钟时,另一个在20分钟时。当添加完成时,将反应在90℃下保持2小时。加入另外2.44g引发剂并将反应保持另外2小时。将反应混合物加热至100℃,并施加真空以除去任何未反应的丙烯酸丁酯。然后将反应加热至150℃并保持2.5小时。将所得材料冷却并过滤。收集489g无色材料。通过GPC和GC分析表明初始进料的约7%的未反应烯烃含量。

试样B

以以下方式寻求认为具有式B的己烯-丙烯酸十八烷基酯烯烃-丙烯酸酯聚合物。将160g己烯装入装配有机械搅拌器、冷凝器、氮气管线和罩/热电偶/温度控制器系统的1升凸缘烧瓶中。随着搅拌将反应加热至65℃。经~2小时将308.53g预熔融丙烯酸十八烷基酯和10.29g有机过氧化物引发剂装入烧瓶中。当添加完成时,将反应保持在65℃下2小时。在保持以后加入另外3.43g引发剂并将混合物保持另外2小时。在第二次保持以后加入最后另外3.43g引发剂并将混合物保持另外16小时。然后将反应真空蒸馏以除去任何未反应的己烯。当施加真空时,将反应保持在115℃下1.5小时。收集275g无色材料。通过GPC和GC分析表明没有残余己烯或丙烯酸十八烷基酯。

试样C

以以下方式寻求认为具有式C的长链烯烃-丙烯酸十八烷基酯烯烃-丙烯酸酯聚合物。将200g的预熔融C20-22线性烯烃试样装入装配有机械搅拌器、冷凝器、氮气管线和罩/热电偶/温度控制器系统的1升凸缘烧瓶中。随着搅拌将反应加热至90℃。经~2小时将317.04g丙烯酸十八烷基酯和6.61g有机过氧化物引发剂装入烧瓶中。添加30分钟时,反应从无色变成浅黄色,且变得较粘。添加60分钟时观察到放热。当添加完成时,将反应在90℃下保持2小时。将2.2g的另外引发剂装入反应中,并将反应保持另外2小时。将另外2.2g份的引发剂装入反应中并将反应保持另外17小时。在保持17小时以后,将反应冷却。收集469g无色材料。通过GPC和GC分析表明分别为初始进料的约14.5%和20%的未反应烯烃。

试样D

以以下方式寻求认为具有式D的长链烯烃-丙烯酸十八烷基酯烯烃-丙烯酸酯聚合物。将180g的预熔融C30+烯烃试样装入装配有机械搅拌器、冷凝器、氮气管线和罩/热电偶/温度控制器系统的1升凸缘烧瓶中。随着搅拌将反应加热至90℃,并经~2小时将328.9g丙烯酸十八烷基酯和4.39g有机过氧化物引发剂装入烧瓶中。添加60分钟时,反应放热。停止添加直至达到峰值温度,然后再开始添加。当添加完成时,将反应保持在90℃下。以2小时间隔将三份另外2.2g份的引发剂装入反应中,然后将反应保持整夜(~17小时)。在保持以后,将反应冷却。收集469g无色材料。通过GPC和GC分析表明为初始进料的约15.6%的未反应烯烃。

对比聚丙烯酸酯

以以下方式寻求认为具有式E的聚(丙烯酸十八烷基酯)聚合物。将120g的预熔融丙烯酸十八烷基酯试样、128g矿物油、4g有机过氧化物引发剂和4g N-十二烷基硫醇装入装配有机械搅拌器、冷凝器、氮气管线和罩/热电偶/温度控制器系统的500ml凸缘烧瓶中。随着搅拌将反应缓慢地加热至75℃,其中反应开始放热。应用冷却以将混合物稳定在75℃,并将反应缓慢地加热至90℃。将反应保持在90℃下2.5小时,同时加入另外1.33g引发剂,其后一小时后加入另外1.33g。收集254.9g无色材料。通过GPC和GC表明没有未反应的单体。

实施例1

在一系列难以处理的来自非洲和中国的蜡质原油以及未知来源的原油中评估试样,其都具有高链烷烃含量(高蜡原油),以测定其作为蜡抑制剂的效力。用于评估的原油的蜡含量为20-40%。

将原油用未添加以及用添加剂计量添加而评估。在分析以前,将混合试样在炉中在90℃下调节整夜以排除成核点在试验开始时存在的所有可能性。AR2000流变仪则通过使用具有25mm平板不锈钢几何的环境试验室以30s-1的恒定剪切速率进行从60℃至0℃温度扫描而用于测定粘度特征。在蜡晶格形成时,粘度戏剧化地提高。如果蜡抑制剂是活性的,则拐点应当延迟,因为蜡晶和晶格发展受抑制。

为产生对比数据,取得试样达到给定粘度(“对比粘度,Pa.s”)时的温度点(“对比粘度下的T,℃”)。结果提供于下表中。

出乎意料的是本文所述每种OLAC组合物有效用于每种液态烃组合物。例如,发现试样C和D没有提供在试样高蜡印度尼西亚原油中的明显改进,或者提供在煤至液方法中制备的蜡质原油中的改进。然而,总体上我们发现OLAC组合物惊讶地可提供在含蜡液态烃组合物中流动性的改进,通常比由传统流动性改进剂提供的更好。

在此将以上提及的各个文件通过引用并入本发明。任何文件的提及不是容许该文件以任何权限取得现有技术的资格或构成技术人员的常识。除实施例中外,或者如果另外明确指出,该说明书中所有描述材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的数量应当理解为通过措辞“约”修饰。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地,本发明各个元素的范围和量可与任何其它元素的范围或量一起使用。如本文所用,表述“基本由…组成”允许包括不本质上影响所考虑的组合物的基本特征和新特征的物质。

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