一種天然氣水合物抑制劑的製作方法

2023-10-17 09:03:39 1

專利名稱：一種天然氣水合物抑制劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及化學化工技術領域，尤其涉及一種新型的組合型氣體水合物抑制劑。
背景技術：
氣體水合物是由輕烴如甲烷、乙垸、丙烷和硫化氫、二氧化碳等氣體分子在低溫高壓下 與水作用生成一種似冰狀的籠型晶體化合物，這種籠型晶體化合物在一定條件下 -旦生成發 生聚結後，就會減少管路的流通面積，產生節流，加速水合物進一步生成，從而堵塞天然氣 開採和輸送以及石油流體過程中的管路和設備，嚴重影響石油和天然氣的開採、輸送及加工 的安全運行。因此，如何在油氣生產和輸運過程中避免和預防水合物的生成就成為石油和天 然氣工業亟需解決的問題。
一般是通過添加抑制劑的方法來抑制氣體水合物的生成。傳統的方法是普遍採用注入熱 力學抑制劑如甲醇、乙二醇、電解質等物質改變氣體水合物生成的熱力學條件來避免和抑制 氣體水合物的生成。然而，熱力學抑制劑具有使用濃度高(通常佔水相的10 60wt%)、耗量 大、成本高的缺點，且這類抑制劑如甲醇等後處理過程會對環境造成危害。由於熱力學抑制 劑存在上述缺點，已不能滿足油氣工業的需求，自20世紀90年代以來，國內外對水合物抑 製劑的研究方向開始轉向於丌 發新型的低劑量動力學抑制劑。隨著研究的深入，發現現有的 單一型低劑量動力學抑制劑存在抑制活性有限等問題，並不能滿足現代工業的需要，近年來 研究者嘗試添加協同劑來增強動力學抑制劑的抑制性能。

發明內容
本發明的目的在於提供一種高效的抑制氣體水合物生成的組合型抑制劑，可以克服傳統熱力學抑制劑和單一動力學抑制劑存在的問題，在油氣輸送管路中有效地延緩水合物晶體成 核、降低水合物生長或聚結速度。為達到上述目的，本發明採取了如下技術方案通過對聚乙烯吡咯烷酮對水合物生成抑 制性能的研究，水合物生成反應之前，在反應物中添加聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和協同劑乙 二醇丁醚組成的組合型抑制劑，這三種添加劑組合使用相對於單獨使用來說，明顯提高了抑 製劑抑制水合物生成的抑制效果。本發明所述抑制劑是由聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚三種物質按照質量配比為 1: 1: l組合配置而成。本發明所述抑制劑使用濃度低，組合抑制劑在使用時相對於水的總質量濃度在0. 2 2. 0% 之間變化。本發明抑制劑使用壓力在lMPa到30MPa之間。本發明抑制劑主要應用於油氣輸送管道中抑制天然氣水合物的生成，也可應用於油氣田 鑽井開採系統中。抑制效果明顯、使用量少且對環境危害小，因而具有高效、經濟和環保的 優點。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明。本實施例的裝置主要包括高壓反應釜、恆溫水浴、機械攪拌與壓力和溫度測量系統、真 空泵、數據採集系統等，其裝配採用現有技術反應裝置的裝配方式。反應釜是一個容積為1. 05 升的不鏽鋼釜，最高工作壓力可達35MPa，反應釜內的溫度由循環水浴來控制，循環水浴的 溫度工作範圍-40 — 2(TC。反應釜中物質可通過攪拌器進行混合。反應釜中的溫度由鉑電阻測量，壓力精度為0.5% (即80kP)的壓力傳感器測定。反應釜內的壓力、溫度、攪拌速率等 參數可由計算機數據採集系統自動採集和儲存。
實施例1:將聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚按照質量比為1: 1: 1配置成質
量濃度為0. 2%的200g水溶液，裝入帶有攪拌的反應釜，實驗壓力為7.2MPa，實驗氣體為混 合氣(甲烷91.95%、乙烷5. 00%和丙烷3. 05%)，反應溫度為277. 15K，天然氣水合物生成 的抑制時間為1650分鐘。
實施例2:將聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚按照質量比為1: 1: 1配置成質
量濃度為0.75。/。的200g水溶液，裝入帶有攪拌的反應釜，實驗壓力為7.2MPa'實驗氣體為混 合氣(甲烷91.95%、乙烷5.00%和丙垸3.05%)，反應溫度為277. 15K，天然氣水合物生成 的抑制時間為14850分鐘。
實施例3:將聚乙烯基吡咯垸酮、聚醚胺和乙二醇丁醚按照質量比為1: 1: i配置成質
量濃度為2. 0%的200g水溶液，裝入帶有攪拌的反應釜，實驗壓力為7.2MPa，實驗氣體為混 合氣(甲垸91.95%、乙烷5.00%和丙垸3.05%),反應溫度為277. 15K，天然氣水合物生成 的抑制時間為3580分鐘。
權利要求
1、一種天然氣水合物抑制劑，其特徵在於所述抑制劑是由聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚三種物質按照質量配比為1∶1∶1組合配置而成。
2、 如權利要求1所述的天然氣水合物抑制劑，其特徵在於所述抑制劑在使用時相對於水的總質量濃度為0. 2 2. 0%。
全文摘要
本發明提供了一種高效的抑制氣體水合物生成的組合型抑制劑。所述抑制劑是由聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚三種物質按照質量配比為1∶1∶1組合配置而成。抑制劑使用時的總質量濃度為0.2～2.0％。本發明抑制劑主要應用於油氣輸送管道中抑制天然氣水合物的生成，也可應用於油氣田鑽井開採系統中。抑制效果明顯、使用量少且對環境危害小，因而具有高效、經濟和環保的優點。
文檔編號C09K8/52GK101629071SQ20091004160
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者唐翠萍, 戴興學, 杜建偉, 梁德青 申請人:中國科學院廣州能源研究所