Способ получения очистного полимерного поршня-разделителя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕПЛЬСТВУ Союз Советских Соцналнстнческнх Республнк(22) Заявлено 191077 (21) 2534788/23-05 с присоединением заявки М 9 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИСТНОГО ПОЛИМЕРНОГО ПОРШНЯ-РАЗДЕЛИТЕЛЯИзобретение относится к области химии высокомолекулярных соединенийИзвестен способ получения очистного полимерного поршня на основе высоковязкого геля полиакриламида 11 .Технологические приемы получения очистного полимерного поршня-разделителя на основе гелей технического полиакриламида (ПАА) связаны с необходимостью выполнения таких трудоемких операций, как полное освобождение камеры скребка от нефти, монтаж патрубков на камере скребка большого диаметра, выполнение ручных приемов загрузки ПАА в камеру скребка в течение непродолжительного времени (1-2 ч) при положительных температурах,Известный способ .не обеспечивает однородности и сплошности разделителя, не дает возможности регулировать во времени реологические параметры и прочность материала-разделителя. Недостатком способа является также большой расход полимера (ПАА) и невозможность его применения в зимних условиях.Цель изобретения - механизация процесса получения одйородных материалов разделителя непосредственно в трубопроводе, сокращение расходаполиакриламида и повышение эксплуа-тационных характеристик разделителей.5 Поставленная цель достигается тем,что в центробежном насосе полиакриламид (ПАА) смешивают с водой и техническим Формалином (СН 0) в весовом соотношении 0,5-8,.5:80-100:0,120 в кислой среде при рН = 1-6,5,производят нагрев приготовленноймаловязкой полимерной смеси метилольного полиакриламида до 35-95 фСв течение 15-20 мин или/и выдержи вают смесь в трубопроводе в те- чение 6-480 ч при 20-25 оС. Предлагаемый процесс получения,эластичного разделителя позволяет 20 регулировать его сорбционные, реологические и прочностные свойства взависимости от количества и прочности пристенных отложений, объемаскопления воды и механических при месей, длины участка в трубопроводах,Увеличение содержания ПАА с 1,2 до8,5 повышает вязкость, эластичностьпрочность и вытесняющие свойстваразделителя по отношению к механиЗб,ческим примесям (окислам железа,749849 Я на сухое вещество исходных, получается однородный прочный, эластичныйразделитель динамическая вязкостькоторого повышается в процессе получения согласно предлагаемому способуо 0,5-1 до 100-9000 пуаэ. При этомвеличина статического напряжения и .сдвига двйжуФегося материала разделителя сохраняется низкой 0 121,0 дин/см , а динамическое напряжение сдвига увеличивается до 5001000 дин/см , что обеспечивает сплошное поршнеобразное движение разделителя по трубопроводу при минимальных потерях на пристенное трение.Сравнение физико-химических15 свойств получаемых полимерных рази делителей, приведенных в таблице поГказывает, что оптимальные величины т- вязкости, прочности на разрыв и эласа- тичности получаются при смешении 1,2- т О 4,5 вес.Ъ ПАА и 2,5-6,5 формалинаСЙ 0 (уд. вес 1,12-1,16 г/см). зкость, Прочность ЭластичПз на раз- ность,рыв, г/см отн, Ъ одные генты ПАА-5 15 ПАА +Н песку, глине), при этом сокращаетс необходимое время его обраэованйя;Количественйый состав"и йрочйо-деформативные свойства, вязкость и эластичность регулируются путем из менения температуры нагрева и процолжительности выдержки смеси реагентов в трубопроводе"в"эавиСимост от прочности пристенных отложений.Предлагаемый способ позволяет изменять в зависнмости от требований перекачки времени формирования разделителя в течение 4-240 ч и = уМеньшает расход реагентов на получение разделителя.Образующиеся железообразные продукты глубокой конденсации в кислой среде при рН = 3 - 6 во времен или после нагрева резко повышают свои структурно-механические свойс" ва и переходят в студни. В результте реакции при минимальных концен рациях в воде 1,8-6,5, рассчитывая/ В суровых зимних условиях (при-30-40 С) разделитель можно получатьвпрйсутствииневодных солевых растворов с добавлением 5-35 хлориданатрия (кальция) или диэтиленгликоляПредлагаемый. способ йолучения .разделителя осуществляется следующим образом.В транспортабельнуюемкость, нижняя кромка которой соединена трубойдиаметром не менее 75 мм и длинойне более 5-10 м с центробежным насосом заливается горячая вода и при ."ее циркуляции- насосом через емкостьзагружается товарнйй полиакриламид(ПАА). Процесс растворения ПАА"й-.: водб"ведут до отсутствия комков полимера путем циркуляции в центробежных насосах в течение 5-10 мин,а затем в течение 2-3 мин, при"сме"шенин с формалином без нагрева при5-20 бС или путемнагрева водянымпаром или открытым огнем (в поле 000 130-200 500-800 вых условиях) в течение 20-30 мин 4 до 60-85 С. При нагреве наблюдается повышение вязкости циркулируемого полиакриламидно-формальдегидного раствора с 7 до 50 Пз,поэтому его горячий раствор в течение 30-40 мин после начала нагрева подают циркуляционным насосомв камеру пуска скребка или зайолняют любой отключенный участок трубопровода исходной горячей (или исходной холодной) смесью, например коммуникации остановленного подпорногонасоса.Предлагаемый разделитель можнотакже получить на остановленной основной или резервной нитке трубопровода путем закачки исходного горячего или холодного водного раствора ПАА + СН 0 на участках переходатрубопровода через крутые овраги,ручьи, дороги, длиной менее 100 д его диаметров(20-50 диаметров).749849 5 10 5 20 25 30 Составитель А.ПереверзеваТехред Н.Барадулина Корректор М.ДемчикРедактор С.Тимохина 1 Тираж 549 . Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 4423/7 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 При выполнении нагрева исходной смеси реагентов достигается высокая прочность и минимальное время формирования предлагаемого разделителя с удовлетворительными физико-механическими свойствами. Общая продолжительность получения разделителя, включая смешение, нагрев, закачку и выдержку в трубопроводе может составлять не более 2-3 ч при содержании в исходной смеси 1,5-3,5 ПАА и 4- 12 СНО (уд,вес 1,12). Во всех случаях увеличение продолжительности его хранения в отключенном участке трубопровода (между Двумя задвижками) до 5-20 сут позволяет понизить содержание реагентов в разделителе до 1,2-1,5 ПАА и 4-6 СН 0 и улучшить прочность, эластичность и эксплуатационные свойства разделителя.Простая продолжительная выдержка смеси компонентов разделителя в отключенном участке трубопровода позволяет улучшить характеристики прочности и эластичности с переходом их в желеобразные, а затем и в студне- образные материалы их разбавленных водных растворов при минимальных концентрациях исходных реагентов. При получении более прочного разделителя из горячих растворов с содержанием СНО уд.веса 1,09-1,16 свыше 8-12 оптимальное время его Формирования сокращается до 40-30 мин и не должно превышать при отсутствии, воды на участке его формирования более 8-10 ч во избежание появления хрупкостного разрушения. При необходимости более продолжительного хранения высококонцентрнрованной формы получаемого прочного формальдегиднополиакриламидного студня, во время подачи его в трубопровод следует смешать с водой до нижнего предела концентраций, что позволяет увеличить объем разделителя и произвести более полную очистку трубопровода. При нагреве исходных компонентов дд. 65-95 С смесь в течение 10-15 мин откачивают в отключенный участок трубопрбвода. Без нагрева исходная смесь сохраняет свою текучесть в течение 3 сут при обычных температурах и поэтому может быть откачена в трубопровод для формирования разделителя в течение 1-3 сут после смешения при 10-20 С. ГЧерез 3-30 сут после подачи исходной смеси реагентов в отключенный участоктрубопровода, вытесняют полученный полимерный желе- или студне- образный разделитель скоростным потоком жидкости (воды, неФти), и неизменяягидравлического режима перекачки перемещают разделитель в конечный пункт нефтепровода, где посредством отстоя полимер разделителя отделяется вместе с вынесенными механическими примесями и жидкими скоплениями от нефти.Промышленное использование предлагаемого механизированного способа получения эластичного поршня-разделителя на магистральном нефтепроводе диаметром 1220 мм позволило без каких-либо осложнений в эксплуатации увеличить его производительность на 1500 т/сут путем выноса предлагаемым разделителем Механических примесей и пристенных скоплений.Важным преимуществом разделителя является его невысокая стоимость, медленное растворение и набухаемость в воде, экстрагирование механических примесей и эмульгированной воды в подвижные высоковязкие агломераты с образованием пристенных гидрофильных слоев, замедляющих процессы последующего образования твердых отложений на стенках трубопровода.Формула изобретения Способ получения очистного полиЗ 5 мерного поршня-разделителя на основе высоковязкого геля полиакриламида, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью механизации процесса по- лучения однородных материалов разделителя непосредственно в трубопроводе, сокращения расхода полиакриламида и повышения эксплуатационныххарктеристик разделителей, в центро,бежном насосе полиакриламид смешивают с водой и формалином в соотноф 5 шенин 0,5-8,5;80-100:0,1-20 прирН 1-6,5, нагревают смесь до 3595 оС в течение 15-20 мин или/ивыдерживают в трубопроводе в тече ние 6-480 ч при 20-25 С.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРУ 516438, кл. В 08 Ь 9/04, 1974