[发明专利]用于增压压缩流体运输系统的环戊二烯聚合物内衬

说明书

技术领域

本发明涉及用于主动运输和被动运输增压流体的系统，其中用惰性环戊二烯聚合物内衬保护所述系统以免与所述流体接触。具体来说，所述系统包括用于运输原料天然气的压力容器和管线。

背景

燃烧石化燃料对环境的有害影响日益受到关注，并引起了对可替代能源的极大兴趣。虽然通过太阳能、风能、核能、地热能和其它能源已取得了一些进展，但非常清楚的是，可广泛使用的经济可替代能源特别对于使用高能量的应用而言是难以实现的目标。同时，预计石化燃料将在可预计的将来主导能源市场。在石化燃料中，天然气的燃烧最清洁，因此是能源生产的清楚选择。因此，在进行一项运动以尽可能的用天然气补充或取代其它石化燃料例如煤和石油，因为全世界变得更加清楚燃烧石化燃料对环境的影响。

将天然气从天然气源运输到加工工厂或者从加工工厂运输到终端用户主要有四种方式：通过管线的陆上运输、在压力容器中的陆上运输、通过海底管线的运输和在压力容器中的海运。制造管线和压力容器的主要材料是金属。最近，由复合材料特别是聚合物复合材料制备的压力容器成为更轻量容纳容器的先锋，其对运输增压流体具有有益的经济影响。虽然金属和复合材料通常都运作得很好，但是它们各自具有显著的问题，金属可能对所容纳的流体的惰性不够，复合材料可能对流体的不可渗透性不够。

例如，原料天然气指的是直接来自油井且未经过加工的天然气。当然，原料天然气含有天然气(甲烷)本身，但是还可包含有液体，例如冷凝物、天然汽油和液化石油气。还可存在水，以及还可存在其它气体，其为气态或溶于水中，例如氮气、二氧化碳和硫化氢。它们中的部分可能其自身是反应性的，或者当溶于水中可能是反应性的，例如二氧化碳和硫化氢，当它们溶于水中时产生酸。酸可与压力容器或管线的金属反应，并随时间将金属弱化至失效点或者至少需要更换的点。

关于复合材料，因为固有的结构它们趋于具有一些多孔结构。在常压下，多孔结构足够紧密且对流体是较不可渗透的，但当遇到增压流体如在压缩原料气的情况下时，因为压缩气体使得它们可变得非常可穿透。

对上述问题的自然的解决方案是用对所容纳的压缩流体如原料气既不可渗透又呈惰性的材料，来垫衬压力容器和管线，且已通过使用聚合物材料特别是聚乙烯做到了这个。使用聚乙烯和类似它的多烯的问题在于，当期望将物质内衬层施涂至表面上时，它们要求相当极端的制造条件。例如，为了形成聚乙烯层，必须实现大于450℉的固化温度。虽然其它聚合物特别是一些热固性聚合物具有更加可管理的加工条件例如其固化温度接近环境温度，但这些聚合物通常缺少用于高应力环境所需的物理性质。

那么，问题是寻找一种内衬材料，所述材料既易于施涂又具有用于抵抗在运输增压流体如压缩原料天然气时施加的应力的物理性质和化学性质。本发明以用于增压流体运输系统的二环戊二烯聚合物内衬的形式，为这个问题提供了解决方案。

发明内容

因此，在一方面中，本发明涉及一种用于主动运输或被动运输流体的系统，所述系统包括：

一种系统组件，其包括与环境接触的外表面和限定体积空间的内表面，所述系统组件将所述流体与外部环境隔离且用来与被运输的所述流体接触；以及

一种内衬，所述内衬与所述内表面毗邻且将所述内表面与所述流体隔离，其中：

所述内衬由含二环戊二烯聚合物的预聚物制剂形成。

在本发明的一方面中，在所述预聚物制剂中的所述二环戊二烯是至少92％纯。

在本发明的一方面中，所述预聚物制剂还包括反应性乙烯单体。

在本发明的一方面中，所述反应性乙烯单体选自下组：烷基降冰片烯。

在本发明的一方面中，所述烷基降冰片烯选自下组：己基降冰片烯和癸基降冰片烯。

在本发明的一方面中，所述系统组件包括用于被动运输压缩流体的压力容器。

在本发明的一方面中，所述系统组件包括用于主动运输压缩流体的管线。

在本发明的一方面中，所述增压流体是压缩天然气。

在本发明的一方面中，所述压缩天然气是压缩原料天然气。

发明详述

附图简要说明

显示这些图片只用于说明性目的，且无意于也不应该构成以任何方式限制本发明。

图1显示了可如本文所述垫衬的被动运输压力容器的各种构造。

图1A显示了球形压力容器。

图1B显示了扁球形体压力容器。

图1C显示了环形压力容器。

图1D显示了包括圆柱中央段和一个穹顶端部的压力容器。