Влияние полимеров и сополимеров олефинов на турбулентное течение углеводородных жидкостей

Drag reducing additives (DRA) are widely used to increase the pipeline capacity in oil and refined products transit. Introducing DRA at a rate of 1–5 ppm results in considerable lowering of pumping energy. To predict the capability of concerned polymer as a DRA we tried to give an effectiveness theoretical justification in terms of its chemical composition. It was shown that the most effective oil-soluble polymers relate to higher poly(1-alkenes) of superhigh molecular weight (M > 106). Additionally, the nature of the solvent is of importance. 1-Hexene polymerization in the presence of Zigler–Natta catalysts gives a super high molecular weight polymer which is the most effective drag reducer among the higher poly(1-alkenes). But if environment provide some limitation in poly(1-hexene) solubility, such as temperature lowering, or asphaltene content increasing the (co)polymers of 1-octene and 1-decene become the best. Для интенсификации перекачки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам в настоящее время широко используют противотурбулентные присадки, при введении которых в турбулентный поток в предельно малой концентрации (C = 1–5 г/м3) наблюдается уменьшение энергетических затрат на транспортировку углеводородной жидкости. С целью прогнозирования перспективы промышленного использования присадки той или иной химической природы в настоящей работе представлено теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение эффективности различных полимеров. Установлено, что из всех нефтерастворимых полимеров наилучшими противотурбулентными свойствами обладают высшие поли-α-олефины со сверхвысокой молекулярной массой (Мr > 1·106). Также выявлено влияние компонентного состава и термодинамического качества растворителя на эффективность присадок, причем эти факторы следует рассматривать в совокупности. Например, цепь полимера, обогащенная гексеном, при прочих равных условиях синтеза имеет большую молекулярную массу, и такой полимер в хорошем растворителе снижает сопротивление лучше своих аналогов. Тем не менее, если превалируют факторы, ограничивающие растворимость полигексена (низкая температура, обилие асфальтенов в нефти), предпочтительными оказываются полимеры и сополимеры октена и децена, имеющие более низкую температуру стеклования.