روش تولید پلی‌آلفاالفین آمورف

پلی آلفا الفین­های آمورف به عنوان عوامل کاهنده نیروهای درگ[1] (DRA) در خطوط لوله مورد استفاده قرار می­گیرند. این مواد در واقع پلیمرهایی با جرم مولکولی بسیار بالا (بیش از 5 میلیون) هستند که در سیالات خطوط لوله حل شده و با تاثیر بر روی رژیم جریان سبب کاهش نیروهای درگ و لذا کاهش افت فشار می­شوند. لازم به ذکر است که DRA فقط در جریان­های آشفته (Re>2600) موثر بوده و استفاده از آن در جریان­های آرام تاثر چندانی ندارد. در واقع این مواد میزان آشفتگی جریان سیالات را کاهش می­دهند. با کاهش افت فشار، فشار عملیاتی خطوط لوله نیز کاهش یافته که خود سبب کاهش ریسک­های عملیاتی مربوط به تخریب لوله­ها و پمپ­ها می­شود و در عین حال ظرفیت انتقال سیال تغییر پیدا نمی­نماید.  

 از آنجا که این مواد در واقع نوعی پلیمر هستند به آنها اصطلاحا پلیمرهای کاهنده درگ[2] (DRPs) نیز گفته می­شود. میزان تاثیر DRA به جرم مولکولی و میزان حلالیت آن بستگی دارد.

در حقیقت، به صورت کلی­تر می­توان انواع DRA را در چهر گروه زیر طبقه­بندی نمود:

  1. پلیمرها
  2. سوسپانسیون­های ذرات جامد
  3. افزودنی­های بیولوژیکی
  4. سورفکتانت­ها

که در این بین پلیمرها استفاده بیشتری در خطوط انتقال نفت دارند.

برای تهیه DRP از آلفا الفین­های 4 تا 20 کربنه و کاتالیست­های زیگلر ناتا استفاده می­شود. در این روش سه فرایند فعال­سازی کاتالیست، دو مرحله پلیمریزاسیون متوالی و یک مرحله تکمیلی دیگر انجام می­شوند تا پلیمری با جرم مولکولی بالا تهیه شود. پس از پایان پلیمریزاسیون، محصول بدست آمده تحت دماهای بسیار پایین خرد شده تا پودر نرمی از پلیمر تهیه شود. در نهایت پودر بدست آمده درون حلال مناسبی پخش شده تا یک دوغاب تهیه شود. در این مرحله برای جلوگیری از رسوب این مواد و فرمولاسیون نهایی محصول افزودنی­هایی مانند عوامل پخش کننده، سورفکتانت، بهبود دهنده ویسکوزیته و غیره نیز به مخلوط اضافه می­شوند.

 

[1] Drag Reducing Agent

[2] Drag Reducing Polymers