Способ ингибирования образования клатрат-гидратов (варианты)
Номер патента: 8270
Опубликовано: 14.12.2001
Авторы: БЕРЛУЧЕ, Енок, ОЛФКЕ, Руссель, Х., КОСТЕЛЛО, Кристин, А., ТАЛЛЕЙ, Ларри, Д., КОЛЛЕ, Карла, С.
Формула / Реферат
Изобретение относится к способу ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости, содержащей гидратообразующие составляющие, включающему обработку жидкости ингибитором, содержащим полимер, в значительной степени растворимый в воде и имеющий основную полимерную цепь с дополнительной С1-С3 алкильной группой, полимер имеет средний молекулярный вес порядка 1.000-6.000.000. Предпочтительно, дополнительная алкильная группа обозначает метил. Скорость образования зародышей, роста и/или агломерации кристаллов гидратов газа в потоке жидкого нефтепродукта понижают, используя ингибитор с алкилированной основной полимерной цепью и тем самым ингибируя образование гидратной пробки в трубопроводе, осуществляющем транспорт потока жидкого нефтепродукта. Применение способа, согласно изобретению, показало, что алкилирование основной полимерной цепи метилом обеспечивает переохлаждение для алкилированного полимера, по крайней мере, на 2 °F (-16,7 °C) большее, чем для соответствующего неалкилированного контрполимера. Ингибитор удобно использовать при низких концентрациях, например, в интервале 0,01-5 % от веса воды, присутствующей в потоке масла или газа, позволяющих эффективно обработать жидкий нефтепродукт, содержащий водную фазу.
Текст
(51)7 07 7/20, 17 1/05, 21 37/06 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) ЭксонМобил Апстрим Рисерч Компани(54) СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КЛАТРАТ-ГИДРАТОВ (ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к способу ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости, содержащей гидратообразующие составляющие, включающему обработку жидкости ингибитором, содер жащим полимер, в значительной степени растворимый в воде и имеющий основную полимерную цепь с дополнительной С 1-С 3 алкильной группой, полимер имеет средний молекулярный вес порядка 1.0006.000.000. Предпочтительно, дополнительная алкильная группа обозначает метил. Скорость образования зародышей, роста и/или агломерации кристаллов гидратов газа в потоке жидкого нефтепродукта понижают, используя ингибитор с алкилированной основной полимерной цепью и тем самым ингибируя образование гидратной пробки в трубопроводе,осуществляющем транспорт потока жидкого нефтепродукта. Применение способа, согласно изобретению, показало, что алкилирование основной полимерной цепи метилом обеспечивает переохлаждение для алкилированного полимера, по крайней мере, на 2(-16,7 ) большее, чем для соответствующего неалкилированного контрполимера. Ингибитор удобно использовать при низких концентрациях,например, в интервале 0,01-5 от веса воды, присутствующей в потоке масла или газа, позволяющих эффективно обработать жидкий нефтепродукт, содержащий водную фазу. 8270 Данное изобретение связано со способом ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкой среде. Более конкретно, данное изобретение относится к способу ингибирования образования гидратов газа в трубопроводе, используемом для транспортировки масла или газа. В природном газе и жидких нефтепродуктах присутствуют двуокись углерода, сероводород и разнообразные углеводороды, такие, как метан, этан, пропан, нормальный бутан и изобутан. Кроме того, с такими жидкими нефтепродуктами вода обычно образует смеси разнообразных составов. В условиях повышенного давления или пониженной температуры в смеси таких жидких нефтепродуктов с водой могут образовываться клатрат-гидраты или другие гидраты. Клатрат-гидраты представляют собой водные кристаллы, образующие клетеобразную структуру вокруг способных ее образовать молекул, таких, как гидратообразующие углеводороды или газы. Примеры некоторых гидратообразующих углеводородов включают, не в порядке ограничения,метан, этан, пропан, изобутан, бутан, неопентан,этилен, пропилен, изобутилен, циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклогексан и бензол. Примеры некоторых гидратообразующих газов включают, не ограничиваясь ими, кислород, азот, сероводород,двуокись углерода и хлор. Кристаллы гидратов газов или гидраты газа составляют класс клатрат-гидратов, представляющих особый интерес для индустрии нефти вследствие вызываемого ими закупоривания трубопровода при получении и/или транспортировке природного газа и других жидких нефтепродуктов. Например, при давлении около 1 МПа этан образует гидраты газа при температуре ниже 4 С, и при давлении 3 МПа этан образует гидраты газа при температуре ниже 14 С. Такие температуры и давления являются обычными условиями эксплуатации, используемыми при получении и транспортировке жидких нефтепродуктов. В виде агломератов гидратов газа они могут образовывать гидратные пробки в трубе или трубопроводе, используемых для получения и/или транспортировки природного газа или жидких нефтепродуктов. Образование таких гидратных пробок может привести к остановке производства и значительным финансовым потерям. Кроме того, повторный запуск закупоренного оборудования, в частности, оборудования для отвода и транспорта продукции, может быть трудным по причине значительных временных, энергетических и материальных затрат, а также разнообразные технические регулировки часто требуют надежного удаления гидратной пробки. Масляной и газовой индустрией используются разнообразные меры предотвращения образования гидратных пробок в потоках масла или газа. Такие меры включают выдерживание температуры и/или давления за пределами условий образования гидратов и введение антифриза, такого, как метанол, этанол, пропанол или этиленгликоль. С инженерной точки зрения выдерживание температуры и/или давления за пределами условий образования гидра 2 тов требует разработки и модифицирования оборудования, таких, как изолированная или имеющая двойные стенки трубопроводная обвязка. Такие преобразования дорогие по выполнению и эксплуатации. Количество антифриза, требуемое для предупреждения гидратных пробок, составляет обычно 10-30 от веса воды, присутствующей в потоке масла или газа. Следовательно, может потребоваться таких растворителей несколько тысяч галлон (1 американский гал-лон 3,785 л) в день. При таких количествах, если иметь с ними дело, возникают вопросы эксплуатации, хранения, регенерации и потенциальной токсичности. Кроме того, эти растворители трудно полностью регенерировать из потока нефтепродукта или транспортного потока. Следовательно, существует необходимость в ингибиторах для гидратов газов, которые было бы удобно примешивать в низких концентрациях к производимым жидкостям или транспортируемым жидким нефтепродуктам. Такой ингибитор должен понижать скорость образования зародышей, роста и/или агломерации кристаллов гидратов газа в потоке жидкого нефтепродукта и таким образом ингибировать образование гидратных пробок в трубопроводе, транспортирующем поток жидкого нефтепродукта. В патенте США 5.420.370, 17 1/05, С 07 С 7/20, опубликованном в 1995 году, описан способ ингибирования образования гидратов клатрата путем введения добавки, содержащей поли(-винил-2 пирролидон), гидроксиэтилцеллюлозу, пятиэлементную циклическую химическую группу или шестиэлементную циклическую химическую группу. По одному из способов практического применения данного изобретения используют ингибиторы гидратов газа, применяемые в интервале концентраций приблизительно от 0,01 до 5 от веса воды,присутствующей в потоке масла или газа. Как описано более подробно ниже, ингибиторы по данному изобретению эффективно воздействуют на жидкий нефтепродукт, содержащий водную фазу. Согласно изобретению, предложен способ ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости, содержащей гидратообразующие составляющие. Способ включает обработку жидкости ингибитором,содержащим в значительной степени растворимый в воде полимер, имеющий полимерную основную цепь, в котором полимерная основная цепь содержит, по крайней мере, две дополнительные группы,первая из дополнительных групп включает не менее двух атомов, которые выбирают из группы, содержащей углерод, азот и кислород, а вторая дополнительная группа обозначает С 1-С 3 алкильную группу,средний молекулярный вес полимера составляет 1.000-6.000.000. Предпочтительно, второй дополнительной группой является метильная группа. Способ изобретения состоит в ингибировании образования клатрат-гидратов в жидкости, содержащей гидратообразующие составляющие. Формирование клатрат-гидратов подразумевает образование зародышей, рост и/или агломерацию клат 8270 рат-гидратов. Такие клатрат-гидраты могут образовываться либо в текущей, либо в практически неподвижной жидкости, но часто наиболее проблематично их образование в текущем потоке жидкости,транспортируемой трубопроводом. Например, могут возникать ограничения потока в результате частичного или полного задерживания потока жидкости по мере того, как клатрат-гидраты прилипают или скапливаются на внутренних стенках трубопровода,используемого для транспортировки жидкости. Тем не менее, изобретение может быть применено для ингибирования образования клатрат-гидратов в практически неподвижных жидкостях. Согласно одному из вариантов воплощения изобретения, концентрированный раствор или смесь одного или более ингибиторов описанного ниже типа вводят в поток жидкого нефтепродукта, содержащего водную фазу. Поскольку раствор ингибитора или смесь по данному изобретению в значительной степени растворяются в водной фазе или диспергируются в жидком потоке, это снижает скорость образования клатрат-гидратов и таким образом понижает тенденцию к ограничению потока. В предпочтительном варианте воплощения изобретения твердый полимер сначала растворяют в подходящем переносящем растворителе или жидкости с целью получения концентрированного раствора или смеси. Следует понимать, что многие жидкости могут эффективно облегчать обработку жидкого потока, не растворяя ингибитор. Для удобства такие жидкости упоминаются далее как растворители независимо от того, дают ли они раствор ингибитора,эмульсию или другой тип смеси. Главная задача растворителя состоит в том, чтобы действовать в качестве носителя для ингибитора и способствовать абсорбции ингибитора водной фазой жидкого нефтепродукта. Может быть использован любой растворитель для доставки ингибитора в водную фазу жидкости. Такие переносящие растворители включают,не ограничиваясь перечисленным, воду, раствор соли, морскую воду, генерированную воду, метанол,этанол, пропанол, изопропанол, гликоль и смеси этих растворителей. Могут также быть использованы другие растворители, хорошо знакомые специалистам всоответствующей области. Следует учесть, что использование переносящего растворителя не является необходимым для практического применения изобретения, но представляет удобный способ введения ингибитора в жидкость. Во многих способах промышленного применения использование переносящего растворителя облегчит обработку жидкого потока. Может быть использована любая подходящая концентрация ингибитора в переносящем растворителе, пока она приводит к заданной конечной концентрации в водной фазе жидкого нефтепродукта. Предпочтительны более высокие концентрации, поскольку они приводят к снижению объема концентрированного раствора, с которым приходится иметь дело и вводить в жидкий нефтепродукт. Фактическая концентрация, используемая в конкретном варианте воплощения, варьируется в зависимости от выбора переносящего растворителя, химического состава ингибитора, температуры системы и растворимости ингибитора в переносящем растворителе в условиях применения. Смесь ингибитора вводят в водную фазу жидкого нефтепродукта, используя такие механические приспособления, как химические топливные насосы,тройники для присоединения отводного трубопровода к главной магистрали, фитинги для впрыскивания и другие устройства, хорошо известные специалистам в соответствующей области. Однако такое оборудование не является необходимым для практического применения изобретения. Чтобы обеспечить квалифицированную и эффективную обработку жидкого нефтепродукта смесью ингибитора, следует учесть два момента. Во-первых, предпочтительно, чтобы присутствовала водная фаза при введении раствора ингибитора в жидкость. В некоторых системах жидких нефтепродуктов (в частности, в системах природного газа) водная фаза не появляется до тех пор, пока газ не охладится в достаточной для конденсации воды степени. В этом случае раствор ингибитора предпочтительно вводить после того, как сконденсируется вода. Наоборот, в случае, когда водная фаза отсутствует к моменту введения раствора ингибитора, концентрацию раствора ингибитора следует выбирать с учетом того, что вязкость ингибитора должна быть значительно снижена, что облегчит его дисперсию в жидкость и позволит достигнуть водной фазы. Во-вторых, поскольку ингибитор прежде всего служит для ингибирования образования клатратгидратов, а не для реверсирования такого образования, важно обработать жидкость до образования клатрат-гидратов в значительных количествах. По мере того, как влажный жидкий нефтепродукт охлаждается, он в конечном счете достигает температуры, известной под названием температуры равновесной диссоциации гидрата или , ниже которой термодинамически благоприятно образование гидрата. е жидкого нефтепродукта сдвигается при применении к жидкости давления и изменении состава жидкости. Специалистам в соответствующей области хорошо известны различные способы определения е. жидкости при различных составах жидкости и давлениях. Желательно, чтобы жидкость была обработана ингибитором при температуре выше е. Можно, но нежелательно вводить ингибитор,когда температура немного ниже или равна е жидкости, предпочтительно до начала образования клатрат-гидратов. Количество ингибитора, вводимого в жидкий нефтепродукт с водно-фазовым растворителем,обычно составляет приблизительно от 0,01 вес. до 5 вес. от присутствующей в жидкости воды. Предпочтительно, концентрация ингибитора составляет около 0,5 вес Например, лабораторное исследование показало, что добавление к жидкому нефтепродукту 0,5 вес. сополимера -метилвинилацетамида и метакрилоилпирролидина (/ 3) позволяет охладить жидкость до температуры приблизительно на 16,4 С ниже ее е без образования гидратной пробки. Для снижения температуры образования гидратной пробки можно использовать более высокую концентрацию ингибитора. Однако удобная для практического применения концентрация определяется специалистом в соответствующей области с учетом характеристики ингибитора при таком применении, качества требуемого для жидкого нефтепродукта ингибитора и стоимости ингибитора. Термин гомополимер, как он здесь используется, включает полимер, содержащий одно и то же повторяющееся мономерное звено, тогда как термин сополимер включает полимер, содержащий два или более различных повторяющихся мономерных звена. Следовательно, термин полимер обозначает все типы полимеров, включая гомополимеры, сополимеры и смеси полимеров. Описанные ниже соединения, принадлежащие к группе значительно растворимых в воде полимеров,содержащих алкилированную основную цепь, и их смеси являются эффективными ингибиторами образования зародышей, роста и/или агломерации гидратов (совокупно называемых образованием гидрата). Такие алкилированные по основной цепи полимеры можно использовать в смеси с другими в значительной степени растворимыми в воде сополимерами,включающими, не в порядке ограничения, поли(винилпирролидон), поли(винилкапролактам), полиакриламиды, сополимеры винилпирролидона, винилкапролактама и/или акриламидов, поли-(метилвинилацетамид), сополимеры -метил-винилацетамида и изопропилметакриламида, сополимеры -метилвиналацетамида и акрилоилпиперидина, сополимеры -метилвинилацетамида и метакрилоилпирролидина и сополимеры -метил-винил-ацетамида и акрилоилпирроллидина. В целях иллюстрации изобретения, но не в порядке ограничения рамок объема изобретения и приложенных пунктов, оценены различные водорастворимые полимеры акриламида и оксазолина, содержащие алкилированную основную цепь и включающие гомополимеры, поли(изопро-пилметакриламид)и поли(2-изопропенил-2 оксазолин)и сополимеры -метил-винилацетамида и изопропилметакриламида (/ Предполагается, что другие в значительной степени растворимые в воде полимеры, эффективные в качестве ингибиторов гидратов газа, должны при метилировании их основных цепей проявлять повышенную ингибиторную активность. Подобные полимеры включают вилиллактамы, такие, как поли(-винилпирролидон)и поли(-винилкапролактам) , -виниламиды, такие, как поли(винилацетамид)и поли(-винилнпропилпропионамид) , и малеимиды, такие,как поли(этилмалеимид) (РЕМЕ) и поли(циклогексилмалеимид) (РСНМЕ), равно как сополимеры таких виниллактамов, -виниламидов и малеимидов. Предполагается, что гомополимеры и сополимеры других акриламидов и оксазолинов, содержащие алкилированные основные полимерные цепи,помимо конкретно определенных выше, также должны проявлять улучшенную ингибиторную активность. Синтезы ингибиторов Общий способ-метилвинилацетамидвыпускается промышленностью или может быть синтезирован согласно опубликованным методикам (см., например, ,.,, 57(2), с. 1634-1637 (1987. Многие виниловые мономеры, используемые в синтезе различныхсополимеров, описанных ниже, являются промышленными. Не имеющиеся в распоряжении мономеры акриламида синтезируют из соответствующего амина и акрилоилхлорида согласно опубликованным методикам (см., например, . ,, 46(7), с. 437-443 (1989. Поли(изопропилакриламид)не содержит метилированной основной цепи, но оценен в целях сравнения.получают из Мономер-Полимерных Лабораторий (, ). Поли(2-изопропенил-2 оксазолин)получают от(Токио, Япония). Для синтеза оцениваемых полимеров и сополимеров, определенных выше, используют стандартные лабораторные методики, хорошо знакомые специалистам в соответствующей области. В качестве растворителей используют бензол и спирты низкого молекулярного веса. В качестве инициатора свободных радикалов используют 2,2-азобис(2-метилпропионитрил) (АВ). Полимеры выделяют и характеризуют, используя технические приемы, хорошо известные любому специалисту в соответствующей области, такие, как 13 С- и 1 Н-ЯМР- и гельпроникающая хроматография, для подтверждения их структур. Ниже приведены некоторые примеры способов синтеза, которые могут быть адаптированы для синтеза других полимеров или сополимеров,аналогичных определенным выше. Полимеризация других мономеров -виниламида Другие мономеры -виниламида могут быть использованы для получения высших аналогов гомополимеров -виниламида (например, ), согласно опубликованным методикам, известным специалистам в области полимерного синтеза, см., например, ,.,,57 (2), с. 1634-1637 (1987),., патент США 3,531, 471 и., патент США 3,696,085. Полимеризация поли(изопропилметакриламида) чистят двойной перекристаллизацией из гексана. Дистиллированную деионизированную воду обескислорживают, продувая через кипящую воду азот в течение 1 часа. Продувание азотом продолжают до тех пор, пока вода не охладится до комнатной температуры. Инициатор, персульфат аммония,используют общепринятым способом. Способ синтеза-изо-пропилметакриламид (6,4 г, 50,3 ммоль) загружают в 4 горлую колбу, снабженную холодильником, термометром, механической мешалкой и впускным/выпускным отверстием для азота. Затем при перемешивании добавляют 122 г очищенной воды и раствор продувают азотом, поднимая реакционную температуру до 60 С. Как только раствор достигнет нужной температуры, добавляют персульфат аммония (61 мг, 0,267 ммоль). Реакция продолжается в течение ночи при 60 С в атмосфере азота и при перемешивании. По окончании полимеризации раствор делается мутным. На следующий день мутный раствор вымораживали в процессе сушки в промышленном вымораживающем сушильном аппарате в соответствии с предусмотренными производством инструкциями. Сухой полимер растворяют в минимальном количестве метанола и осаждают диэтиловым эфиром. Затем полимер отфильтровывают,вновь растворяют и процедуру осаждения повторяют. Выделенный полимер сушат в течение ночи в вакуумной печи при 60 С и 10-3 тор (1 тор 1 мм рт. ст.133,322 н/м 2). 1 Н- и 13 С-ЯМР-спектры этого продукта соответствуют . Поли(изопропилакриламид)получают и охарактеризовывают, используя способы, в основном аналогичные описанным выше для . Сополимеризация и змещенных акриламидов В основном сополимеризацияс акриламидами, особенно -замещенными (,-замещенными) акриламидами, протекает медленно. Так, если два мономера одновременно вводят в сополимеризацию, -замещенный акриламид будет в некоторой степени полимеризоваться как гомополимер, либо будет получен сополимер, в значительной степени обогащенный акриламидом. Для облегчения решения этой проблемы используют химическую технологию с применением нагнетающего насоса, что гарантирует преимущественное включениев сополимер. Обычновносят в реактор вместе с инициатором. Мономер, реагирующий быстрее, замещенный акриламид, нагнетает с помощью насоса в -раствор. Оптимальное время введения зависит от относительной реакционной способности сомономеров. В наших целях пригодный период нагнетания составляет от двух до четырех часов. Пример такого способа приведен ниже для сополимеризации -метилвинилацетамидаи изопропилметакри-ламида, и используют без дополнительной очистки. Все превращения выполняют в инертной атмосфере.-метилвинилацетамид приобретают уи чистят фракционной перегонкой.перекристаллизовывают из метанола.(8,43 г (0,066 моль пропускают через промышленную колонку для удаления ингибитора и растворяют в бензоле (45 мл), раствор вносят в 3 горлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой, отверстием для впуска/выпуска азота и отверстием для нагнетания . /бензольный раствор дополнительно продувают 2 в течение 1/2 часа. Раствор(6,57 г 8270 им шприц для впрыскивания. После продувания реакционного сосуда, содержащего раствор , его нагревают до 60 С. Реакцию иницииируют, впрыскивая в растворраствор(0,115 г в 2 см 3 бензола). Затем в течение последующих 2 и 1/2 часа нагнетают раствор . По завершении нагнетания реакционную смесь выдерживают при 60 С в атмосфере азота и при перемешивании. На следующий день ее осаждают избытком гексана, повторно растворяют в минимальном количестве ТГФ и затем переосаждают гексаном. Затем образец сушат в вакууме при 60 С при 10-3 тор. Окончательный выход очищенного сополимера составляет 6 г/13/87. Оценка ингибитора Способ испытания с использованием миниобводного трубопровода Один из способов оценки эффективности ингибитора состоит в использовании лабораторной аппаратуры высокого давления, называемой аппаратурой с мини-обводным трубопроводом. Аппаратура с мини-обводным трубопроводом состоит из обводного трубопровода из нержавеющей стали с внутренним диаметром около 1/2 дюйма (1 дюйм 25,4 мм) и порядка десяти футов (1 фут - около 30,5 см) длиной. На обводном трубопроводе имеется прозрачная секция для наблюдения за потоком жидкости в трубопроводе и началом образования гидратов. Жидкость,включающая около 40 по объему -раствора(синтетической морской воды), содержащего в целом около 3,5 ионизированных солей, 40 по объему углеводородного конденсата (т. е., 6) и 20 по объему смеси газообразных углеводородов циркулирует в районе трубопровода по всему объему трубопровода при постоянном давлении. Смесь газообразных углеводородов включает около 76 мольныхметана, 9 мольныхэтана, 7 мольныхпропана, 5 мольныхн-бутана, 2 мольныхизобутана и 1 мольный 5. Ингибитор обычно впрыскивают в обводной трубопровод в виде водного раствора, чтобы получить заданную весовую процентную концентрацию ингибитора в растворе водной морской соли/газа. Обычно большинство гидратных ингибиторов используют для оценки в количествах около 0,5 вес. от раствора водной морской соли/газа. Жидкость циркулирует при постоянной скорости порядка 2,5 фут/секунду (76,2 см/сек). Обводной трубопровод и его нагнетающий насос находятся в водяной бане с контролируемой температурой для осуществления контроля за температурой жидкости,циркулирующей в трубопроводе. Вода циркулирует для обеспечения равномерного распределения температуры в бане и быстрого теплообмена между водой в бане и трубопроводом. При изменении температуры трубопровода или при образовании гидратов объем газа в трубопроводе, соответственно, изменя ется. Поэтому для поддержания постоянного давления в трубопроводе требуется устройство, компенсирующее давление. Такой прибор может состоять из газовой ячейки и ячейки с гидравлическим маслом, разделенных плавающим поршнем. По мере изменения объема газа в трубопроводе можно добавлять или убавлять масло из ячейки с маслом,обеспечивая соразмерное добавление или отвод газа из трубопровода. Испытания на миниобводном трубопроводе обычно проходят при давлении около 1 000 фунтов на квадратный метр (70,307 кг/см 2). Однако для оценки работы ингибитора может быть выбрано любое давление от 0,01 до 3000(210,92 кг/см 2). Температура водяной бани снижается с постоянной скоростью, предпочтительно около 6 или 3,3 С в час, от начальной температуры, составляющей около 70 или 21 С. При некоторой температуре начинается быстрое образование клатратгидратов. Поскольку растворенный газ используется для образования клатрат-гидратов, происходит резкое соответствующее снижение объема газа, растворенного в растворе водной морской соли/газа. Температура, при которой наблюдается резкое снижение объема растворенного газа, называется температурой начала образования гидрата (Т). Напомним, что в приведенном выше обсуждении температура равновесной диссоциации гидрата или Т определяется как температура, ниже которой термодинамически благоприятно образование гидрата в растворе водной морской соли/газа в отсутствии ингибитора. Поэтому другим измерением эффективности ингибитора является различие между Т и Т, называемое ингибиторной температурой переохлаждения, Т. Таким образом, для данного давления чем больше температура переохлаждения, тем выше эффективность ингибитора. Обычно раствор водной морской соли/газа в отсутствии ингибитора имеет Т около 6-7 или 3,3-3,9 С. Результаты по переохлаждению в приведенной ниже таблице получены при 1 000 с использованием описанного ниже состава испытуемой жидкости. Поэтому для сравнения приведенных ниже результатов характеристики ингибитора с другими ингибиторами эти ингибиторы должны быть оценены в аналогичных условиях испытания, особенно следует обратить внимание на состав испытуемой жидкости и давление, при котором проводится испытание. Результаты испытания с применением миниобводного трубопровода Не с целью ограничения рамок объема данного изобретения, а в целях иллюстрации изобретения,различные гомополимеры и сополимеры, содержащие метилированную основную цепь, оценены описанным выше способом испытания с применением мини-трубопровода. Результаты этих оценок представлены ниже. Таблица Результаты испытаний полимерных ингибиторов с применением мини-обводного трубопровода 6 Нет Нет Нет 4258 4060 1387 3169 3070 4951 4060 Нет Нераскрытый секрет фирмы Результаты, приведенные в таблице, показывают,что водорастворимые полимеры с алкилированными основными цепями эффективны в качестве клатратгидратных ингибиторов. Оказывается, что алкилирование основной цепи повышает гидратную ингибиторную активность различных водорастворимых полимеров. Сравнивая результаты переохлаждения для рассматриваемых полимеров с неалкилированной основной цепью относительно полимеров с алкилированной основной цепью, можно видеть, что(неалкилированный) дает 20,0(11,1 С) переохлаждение против 24,0(13,3 С) переохлаждения для(метилированный) и /(неалкилированный) дает 24,0/ (метилированный). Также /(неалкилированный), при соотношении 3070,дает среднее переохлаждение 26,0 (14,4 ) и, при соотношении 5050, показывает переохлаждение 25,0(13,9) против 29,5(16,4 ) переохлаждения для / (метилированный). Кроме того, если синтезировать неалкилированный контрполимер для , с достаточной уверенностью можно предсказать, что его переохлаждение не будет превышать 18(около 10 С) против 21,7(12,1 С) переохлаждения для . Следовательно, алкилирование основной цепи удивительным и неожиданным образом повышает гидратную ингибиторную активность полимера. Как показывают результаты, приведенные в таблице,алкилирование основной цепи полимера, по крайней мере, одной метильной группой приводит к переохлаждению для алкилированного полимера, которое,по меньшей мере, на 2(1,1 С) выше, чем переохлаждение для неалкилированного контр-полимера. Предполагается также, что алкилирование основной цепи полимера либо этилом, либо пропилом, должно подобным образом улучшить полимерные характеристики переохлаждения. Описаны средства и способ изобретения, а также наилучший способ предполагаемого варианта прак Температура переохлаждения минитрубопровода Температура переохлаждения минитрубопровода (С) 3,9 11,1 13,3 6,9 13,3 16,1 15,0 15,6 13,3 13,9 16,4 12,1 9,3 тического воплощения изобретения. Следует понимать, что приведенное описание является только иллюстративным и могут быть использованы другие средства и технические способы, не выходящие за рамки объема данного изобретения и приложенных пунктов. Способ по данному изобретению полезен для ингибирования образования клатрат-гидратов в жидкости, особенно в трубах и трубопроводах, используемых для получения и/или транспорта природного газа или других жидких нефтепродуктов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ингибирования образования клатратгидратов в жидкости, содержащей гидрат-образующие составляющие, обработкой указанной жидкости ингибитором, содержащим в значительной степени растворимый в воде полимер, отличающийся тем,что указанный полимер имеет средний молекулярный вес порядка 1 000 - 6 000 000, алкилированную основную полимерную цепь, имеющую дополнительную алкильную группу, которая является 1-С 3 алкильной группой, и мономерное повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из алкилакриламидов, алкилакрилатов и их смесей. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ингибитор дополнительно содержит растворитель, выбранный из группы, включающей воду, раствор соли, морскую воду, технологическую воду, метанол,этанол, пропанол, изопропанол, гликоль и их смеси. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в интервале концентраций 0,01- 5 мас. от массы присутствующей в жидкости воды. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в концентрации порядка 0,5 мас. от массы присутствующей в жидкости воды. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, дополнительной алкильной группой основной полимерной цепи является метильная группа. 7 8270 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительной алкильной группой основной полимерной цепи является этильная группа. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительной алкильной группой основной полимерной цепи является пропильная группа. 8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер изопропилметакриламида. 9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер метилметакрилата. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкостью является жидкий нефтепродукт. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ингибитор дополнительно содержит растворитель, выбранный из группы, включающей воду, раствор соли, морскую воду, технологическую воду, метанол,этанол, пропанол, изопропанол, гликоль и их смеси. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что растворитель выбирают из группы, включающей воду, раствор соли, морскую воду, технологическую воду и их смеси. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в интервале концентраций 0,01-5 мас. от массы присутствующей в жидкости воды. 14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в концентрации порядка 0,5 мас. от массы присутствующей в жидкости воды. 15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ингибитор дополнительно содержит добавку, выбранную из группы, включающей поли(винилпирролидон), поли(винилкапролактам), полиакриламиды, сополимеры винилпирролидона, винилкапролактама и/или акриламидов,поли(-метил-винилацетамид), сополимеры -метилвинилацетамида и изопропилметакриламида, сополимеры-метилвинилацетамида и акрилоилпиперидина,сополимеры -метилвинилацетамида и метакри лоилпирролидина и сополимеры -метилвинилацетамида и акрилоилпирролидина. 16. Способ ингибирования образования клатратгидратов в жидких нефтепродуктах, содержащих гидрат-образующие составляющие, обработкой жидкости ингибитором, содержащим в значительной степени растворимый в воде полимер, отличающийся тем, что указанный полимер имеет средний молекулярный вес порядка 1 000-6 000 000 и мономерное повторяющееся звено, выбранное из группы,состоящей из алкилметакриламидов, алкилметакрилатов и их смесей. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что ингибитор дополнительно содержит растворитель, выбранный из группы, включающей воду, раствор соли, морскую воду, технологическую воду, метанол,этанол, пропанол, изопропанол, гликоль и их смеси. 18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что растворитель выбирают из группы, включающей воду, раствор соли, морскую воду, технологическую воду и их смеси. 19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в интервале концентраций 0,015 мас. от массы присутствующей в жидкости воды. 20. Способ по п. 16, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер алкилметакриламида. 21. Способ по п. 16, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер алкилметакрилата. 22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер изопропилметакриламида. 23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что ингибитором является гомополимер метилметакрилата. 24. Способ по п. 20, отличающийся тем, что ингибитор добавляют в концентрации порядка 0,5 мас. от массы присутствующей в жидкости воды.
МПК / Метки
МПК: E21B 37/06, C07C 7/20, F17D 1/05
Метки: варианты, образования, клатрат-гидратов, ингибирования, способ
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/8-8270-sposob-ingibirovaniya-obrazovaniya-klatrat-gidratov-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ ингибирования образования клатрат-гидратов (варианты)</a>
Предыдущий патент: Производные замещенного бензамидина
Следующий патент: Синтетические аминокислоты возбуждения, способы их получения, содержащая их фармацевтическая композиция и промежуточные соединения для их получения
Случайный патент: Способ закрепления печатных форм на формном цилиндре печатной машины для гравирования с катушкой и устройство для его осуществления