CN110467701A - 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法 - Google Patents

一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110467701A
CN110467701A CN201910791452.9A CN201910791452A CN110467701A CN 110467701 A CN110467701 A CN 110467701A CN 201910791452 A CN201910791452 A CN 201910791452A CN 110467701 A CN110467701 A CN 110467701A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inhibitor
natural gas
preparation
hydrate
hydrate inhibitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910791452.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110467701B (zh
Inventor
郝红
杨文阁
樊安
段延萍
赵夏
张冰冰
薛甲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest University
Original Assignee
Northwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest University filed Critical Northwest University
Priority to CN201910791452.9A priority Critical patent/CN110467701B/zh
Publication of CN110467701A publication Critical patent/CN110467701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110467701B publication Critical patent/CN110467701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/06—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/16—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/22—Hydrates inhibition by using well treatment fluids containing inhibitors of hydrate formers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法，所述的抑制剂制备方法包括步骤1，将N‑乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体溶解在去离子水中得到混合溶液A；步骤2，将混合溶液A与偶氮二异丁腈在50～90℃下反应4～10h，得到的反应液过滤得到产物；步骤3，将产物除去杂质后干燥，得到所述的抑制剂；所述的复配抑制剂的制备方法包括步骤1，将上述抑制剂配成质量分数不超过5％的水溶液；步骤2，向水溶液中加入热力学抑制剂，热力学抑制剂的质量与水的质量之比≤5％，得到所述的天然气水合物抑制剂；抑制剂能显著提高对天然气水合物的抑制性能，复配抑制剂能增强水合物抑制剂的抑制性能，在较高过冷度下达到较好的抑制效果。

Description

一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油气田添加剂技术领域，具体为一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法。
背景技术
在油气开采和运输中，尤其是在低温高压的工况下，天然气中的气体分子能够与水结合形成类似于冰的晶体，称作天然气水合物。1930年Hammerschmidt发现了天然气水合物拥堵天然气运输管线和气井的现象，天然气水合物问题逐渐引起了工业界的密切关注。天然气水合物给油气生产带来的巨大困扰成为了亟待解决的问题。抑制天然气水合物形成的途径主要有四种方法，1，脱除天然气中的水分；2，对管线加热，因为低于一定温度天然气水合物才有可能形成；3，控制压力，因为高于一定压力天然气水合物才有可能形成；4，添加具有特定功效的化学品，即天然气水合物抑制剂。上述四种方式中应用最广泛和最有效的就是通过添加天然气水合物抑制剂来防止管道和气井中天然气水合物的生成。
添加天然气水合物抑制剂是向管线和气井等易形成天然气水合物的工况中加入具有抑制作用的化学品，用以改变天然气-水体系的热力学平衡条件、阻止天然气水合物晶核的生成、减缓天然气水合物晶核的长大的速率、阻止天然气水合物笼的生成及气体分子进入天然气水合物笼中或阻止微小晶体的聚集，从而起到抑制天然气水合物生成的作用。
目前，天然气水合物抑制剂主要分为热力学水合物抑制剂(简写为THI)和动力学水合物抑制剂(简写为KHI)。热力学水合物抑制剂的作用机理是，改变体系的热力学平衡常数，使得形成天然气水合物的压力更大，温度更低，但热力学水合物抑制剂的使用浓度一般较高，通常为10％-60％。大剂量热力学抑制剂的使用，带来了诸如成本上升、注入系统庞大和操作复杂等问题，另外还常会带来环境问题，尤其在海上或海底作业时。
动力学水合物抑制剂无法阻止天然气水合物晶核的生成，但可以减缓甚至停止其晶核的生长，从而起到抑制的作用。动力学抑制剂具有用量小和性能高等优点，但面对油气田复杂的现场工况，仍然表现出抑制能力的不足，无法大规模应用到实际生产中，因此需要对动力学水合物抑制剂加以改进。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法，成本低，易操作，通用性强，可以显著延长抑止时间，在较高过冷度下能达到较好的抑制效果。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种天然气水合物抑制剂的制备方法，包括如下步骤，
步骤1，将N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体溶解在去离子水中得到混合溶液A；
其中N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体的质量之比为(9～1):1，含酰胺基单体为丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2，R1为H、C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃，R2为C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃；
步骤2，将混合溶液A与偶氮二异丁腈在50～90℃下反应4～10h，将得到的反应液过滤后得到产物A；
步骤3，将产物A除去杂质后干燥，得到所述的天然气水合物抑制剂。
优选的，步骤1中N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体的总质量与去离子水的质量之比为1:(20～25)。
优选的，步骤2中偶氮二异丁腈的质量为N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体质量之和的1％～5％。
优选的，步骤3将产物A用去离子水溶解后去除上层清液，重复此过程2～3次，得到除去杂质的产物。
进一步，步骤3先将产物A用去离子水溶解，之后在40～60℃下放置10～12h，再去除上层清液。
优选的，步骤3中所述的干燥为真空干燥，所述的真空干燥在40～60℃和0.7～0.9Mpa的条件下进行。
一种由上述任意一项所述的天然气水合物抑制剂的制备方法得到的天然气水合物抑制剂。
一种天然气水合物复配抑制剂的制备方法，包括如下步骤，
步骤1，将上述天然气水合物抑制剂配成质量分数不超过5％的水溶液；
步骤2，向步骤1得到的水溶液中加入热力学抑制剂，热力学抑制剂的质量与水的质量之比≤5％，得到所述的天然气水合物抑制剂。
进一步，步骤2中所述的热力学抑制剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇苯醚或聚乙二醇。
一种上述任意一项所述的天然气水合物复配抑制剂的制备方法得到的天然气水合物复配抑制剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的天然气水合物抑制剂的制备方法，N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体在引发剂偶氮二异丁腈的作用下，在去离子水中进行自由基聚合反应，得到的抑制剂可以显著提高对天然气水合物的抑制性能；单独使用时比现有常见的动力学抑制剂聚N-乙烯基己内酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的抑止时间长。
本发明以此天然气水合物抑制剂为主剂，与热力学抑制剂复配，可以显著延长抑止时间，使抑制剂在较大的过冷度下起作用；动力学抑制剂只能延长水合物的生成时间，不能减少水合物的生成量，而复配抑制剂能利用不同抑制剂之间的协同作用，增强水合物抑制剂的抑制性能，在较高过冷度下达到较好的抑制效果；单独动力学抑制剂在应用中面临的问题是抑制活性偏低，受外界环境影响较大，通用性差，应用具有很大局限性，由于复合抑制剂的效果大大提高，而且还能减少水合物的生成，因此通用性更强。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的(聚N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物的红外谱图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明合成了一种天然气水合物抑制剂，为一种新型的聚合物动力学抑制剂，并以这种聚合物动力学抑制剂为主剂，添加一定现有的热力学抑制剂作复配剂，制成天然气水合物复配抑制剂，得到的天然气水合物抑制剂和复配抑制剂可以同时显著提高对天然气水合物的抑制性能，其中复配抑制剂的抑制效果好于天然气水合物抑制剂。
本发明所选用的复配剂是一些廉价的、易得的醇和醚，而且添加量也不大，复配后动力学抑制剂的用量会更低，这样就大大降低了油气行业由于抑制水合物生成的成本。
本发明天然气水合物抑制剂的具体合成，按照如下步骤进行，
步骤1，将单体N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体加入到去离子水中，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，这两个单体在去离子水中进行自由基聚合反应；
其中，两个单体的质量之和与去离子水的质量比为1:(20～25)，单体N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体的质量之比为(9～1):1，含酰胺基单体为丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2，其中R1为H、C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃，R2为C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃，具体结构式如下，
因此作为示例，本发明实施例所列举的含酰胺基单体为N-异丙基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N二甲基丙烯酰胺和N,N二乙基丙烯酰胺；
引发剂的质量为两个单体的质量之和的1％～5％，自由基聚合反应的反应温度为50～90℃，反应时间为4～10h；
步骤2，反应结束后将反应液过滤得到固体产物；
步骤3，将得到的产物放进带有磁子的烧杯中，倒入一定量的去离子水，其中去离子水与两个单体之和的质量之比为(20～25):1，在常温下搅拌溶解后放入烘箱内，烘箱温度调到40～60℃放置10～12h后去除上层清液，该步骤重复2～3次；
步骤4，将得到的烧杯底部产品放入真空干燥箱内，在40～60℃和0.7～0.9Mpa的条件下干燥，得到聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物。
本发明天然气水合物复配抑制剂，具体的合成按照如下步骤进行，
步骤1，将聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，得到质量分数不超过5％的共聚物水溶液，具体可以配成质量分数为1％、3％、5％的共聚物水溶液，备用；
步骤2，基于共聚物水溶液中水的质量，往共聚物水溶液加入一定量的热力学抑制剂，其中热力学抑制剂的质量与水的质量之比小于或等于5％，所述的热力学抑制剂主要为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇苯醚和聚乙二醇，得到所述的复配抑制剂。
实施例1
本发明一种天然气水合物抑制剂的制备方法，具体包括如下步骤，
步骤1，将单体N-乙烯基己内酰胺和N-异丙基丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，这两个单体在去离子水中进行自由基聚合反应；
其中，两个单体的质量之和与去离子水的质量比为1:20，单体N-乙烯基己内酰胺和N-异丙基丙烯酰胺的质量之比为3:1，引发剂的质量为两个单体的质量之和的1％，自由基聚合反应的反应温度为50℃，反应时间为10h；
步骤2，反应结束后将反应液过滤得到固体产物；
步骤3，将得到的产物放进带有磁子的烧杯中，倒入一定量的去离子水，其中去离子水与两个单体之和的质量之比为20:1，在常温下搅拌溶解后放入烘箱内，烘箱温度调到40℃放置12h后去除上层清液，该步骤重复2次；
步骤4，将得到的烧杯底部产品放入真空干燥箱内，在60℃和0.7Mpa的条件下干燥，得到聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物。
对本实施例所制备的聚合物进行红外光谱分析，具体谱图如图1所示，对比单体N-乙烯基己内酰胺、N-异丙基丙烯酰胺和聚合物的红外谱图，聚合物1650cm-1处由-C＝C键伸缩振动产生的峰消失了，3105cm-1处烯碳质子的特征吸收也消失了，1700cm-1处是侧链中C＝O的伸缩振动峰，1615cm-1是环酰胺C＝O的吸收峰，因此可以判定产物就是聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物。
天然气水合物复配抑制剂，具体的合成按照如下步骤进行，
步骤1，将聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，得质量分数为1％的共聚物水溶液，备用；
步骤2，基于共聚物水溶液中水的质量，往共聚物水溶液加入一定量的乙醇，乙醇的质量与水的质量之比为5％，得到所述的复配抑制剂。
实施例2
本发明一种天然气水合物抑制剂的制备方法，具体包括如下步骤，
步骤1，将单体N-乙烯基己内酰胺和N-乙基丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，这两个单体在去离子水中进行自由基聚合反应；
其中，两个单体的质量之和与去离子水的质量比为1:22，单体N-乙烯基己内酰胺和N-乙基丙烯酰胺的质量之比为1:1，引发剂的质量为两个单体的质量之和的3％，自由基聚合反应的反应温度为60℃，反应时间为8h；
步骤2，反应结束后将反应液过滤得到固体产物；
步骤3，将得到的产物放进带有磁子的烧杯中，倒入一定量的去离子水，其中去离子水与两个单体之和的质量之比为25:1，在常温下搅拌溶解后放入烘箱内，烘箱温度调到60℃放置10h后去除上层清液，该步骤重复3次；
步骤4，将得到的烧杯底部产品放入真空干燥箱内，在50℃和0.8Mpa的条件下干燥，得到聚(N-乙烯基己内酰胺-N-乙基丙烯酰胺)共聚物。
天然气水合物复配抑制剂，具体的合成按照如下步骤进行，
步骤1，将聚(N-乙烯基己内酰胺-N-乙基丙烯酰胺)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，得质量分数为3％的共聚物水溶液，备用；
步骤2，基于共聚物水溶液中水的质量，往共聚物水溶液加入一定量的丁醇，丁醇的质量与水的质量之比为2％，得到所述的复配抑制剂。
实施例3
本发明一种天然气水合物抑制剂的制备方法，具体包括如下步骤，
步骤1，将单体N-乙烯基己内酰胺和N,N二甲基丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，这两个单体在去离子水中进行自由基聚合反应；
其中，两个单体的质量之和与去离子水的质量比为1:25，单体N-乙烯基己内酰胺和N,N二甲基丙烯酰胺的质量之比为9:1，引发剂的质量为两个单体的质量之和的4％，自由基聚合反应的反应温度为90℃，反应时间为4h；
步骤2，反应结束后将反应液过滤得到固体产物；
步骤3，将得到的产物放进带有磁子的烧杯中，倒入一定量的去离子水，其中去离子水与两个单体之和的质量之比为23:1，在常温下搅拌溶解后放入烘箱内，烘箱温度调到50℃放置11h后去除上层清液，该步骤重复3次；
步骤4，将得到的烧杯底部产品放入真空干燥箱内，在40℃和0.85Mpa的条件下干燥，得到聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二甲基丙烯酰胺)共聚物。
天然气水合物复配抑制剂，具体的合成按照如下步骤进行，
步骤1，将聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二甲基丙烯酰胺)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，得质量分数为5％的共聚物水溶液，备用；
步骤2，基于共聚物水溶液中水的质量，往共聚物水溶液加入一定量的二乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚的质量与水的质量之比为0.3％，得到所述的复配抑制剂。
实施例4
本发明一种天然气水合物抑制剂的制备方法，具体包括如下步骤，
步骤1，将单体N-乙烯基己内酰胺和N,N二乙基丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀后加入引发剂偶氮二异丁腈，这两个单体在去离子水中进行自由基聚合反应；
其中，两个单体的质量之和与去离子水的质量比为1:24，单体N-乙烯基己内酰胺和N,N二乙基丙烯酰胺的质量之比为6:1，引发剂的质量为两个单体的质量之和的5％，自由基聚合反应的反应温度为80℃，反应时间为6h；
步骤2，反应结束后将反应液过滤得到固体产物；
步骤3，将得到的产物放进带有磁子的烧杯中，倒入一定量的去离子水，其中去离子水与两个单体之和的质量之比为22:1，在常温下搅拌溶解后放入烘箱内，烘箱温度调到55℃放置11.5h后去除上层清液，该步骤重复2次；
步骤4，将得到的烧杯底部产品放入真空干燥箱内，在45℃和0.9Mpa的条件下干燥，得到聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二乙基丙烯酰胺)共聚物。
天然气水合物复配抑制剂，具体的合成按照如下步骤进行，
步骤1，将聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二乙基丙烯酰胺)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，得质量分数为0.5％的共聚物水溶液，备用；
步骤2，基于共聚物水溶液中水的质量，往共聚物水溶液加入一定量的乙二醇苯醚，乙二醇苯醚的质量与水的质量之比为1％，得到所述的复配抑制剂。
本发明的聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物及其复配抑制剂性能评价采用四氢呋喃(THF)试验法，具体为，
步骤1，聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物抑制溶液的配制；
准确称取一定质量的聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物放于100ml圆底烧瓶中，加入一定量的去离子水，放入搅拌子搅拌，使其充分溶解，分别配成质量分数为1％、3％、5％的聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物水溶液，备用；
步骤2，准确移取上述10ml的聚(N-乙烯基己内酰胺-丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2)共聚物抑制液于圆底烧瓶中，加入2.65mlTHF，放入搅拌子，塞紧瓶塞，振荡烧瓶，使抑制液与THF混合均匀；
步骤3，为了排除室温的影响，预先调整冰箱温度，将烧瓶放入冰箱中，可使其在8℃下恒温15min，使其与初始状态保持一致，便于快速降至需要的测试温度。
步骤4，预先调节反应浴的温度为-6～0℃，在常压下，将恒温15min后的烧瓶固定在铁架台上，放入低温恒温水浴槽中。
步骤5，观察温度计的读数，达到预先调节的温度时开始计时，同时不断观察烧瓶内混合液的状态。当出现水合物时，停止计时，计算诱导时间。
空白样测试
准确量取10ml的去离子水，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制3min后生成水合物。
本发明实施例1的共聚物测试
测试1
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制360min后生成水合物。
测试2
量取10ml的3％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制1380min后生成水合物。
测试3
量取10ml的5％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制时间大于2880min。
测试4
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在0℃，抑制900min后生成水合物。
测试5
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-4℃，抑制42min后生成水合物。
测试6
量取10ml的3％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-6℃，抑制60min后生成水合物。
测试7
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-5.5℃，抑制25min后生成水合物。
本发明实施例1的复配抑制剂测试
共聚物与聚乙二醇测试
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物质量浓度1％和PEG2000质量浓度1％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-4℃，抑制54min后生成水合物。
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物质量浓度1％和PEG2000质量浓度3％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-5.5℃，抑制45min后生成水合物。
共聚物与乙二醇测试
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N-异丙基丙烯酰胺)共聚物质量浓度3％和乙二醇质量浓度5％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-5℃，抑制时间大于90min。
本发明实施例2的共聚物测试
测试1
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-乙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制330min后生成水合物。
测试2
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N-乙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在0℃，抑制840min后生成水合物。
本发明实施例2的复配抑制剂测试
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N-乙基丙烯酰胺)共聚物质量浓度1％和甲醇质量浓度5％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在0℃，抑制时间大于1800min。
本发明实施例3的共聚物测试
测试1
量取10ml的3％聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二甲基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制318min后生成水合物。
本发明实施例3的复配抑制剂测试
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二甲基丙烯酰胺)共聚物质量浓度3％和乙二醇丁醚质量浓度5％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制时间大于3900min。
本发明实施例4的共聚物测试
测试1
量取10ml的1％聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二乙基丙烯酰胺)共聚物水溶液，加入2.65mlTHF，利用THF法进行性能评价。在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制270min后生成水合物。
本发明实施例4的复配抑制剂测试
在10ml去离子水中配制含聚(N-乙烯基己内酰胺-N,N二乙基丙烯酰胺)共聚物质量浓度1％和甲醇质量浓度3％的水合物复配抑制剂，再加入2.65ml的THF，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制时间890min。
现有的热力学抑制剂
甲醇测试
称取10g的去离子水放入100ml的圆底烧瓶中，然后移取一定量的甲醇，配制成甲醇浓度为1.0wt％的水溶液，再移取2.65ml的THF加入圆底烧瓶中，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制15min后生成水合物。
聚乙二醇测试
参照甲醇测试的方法测定浓度为1wt％的聚乙二醇的抑制时间，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制44min后生成水合物。
现有的动力学抑制剂测试
聚N-乙烯基己内酰胺测试
称取10ml的去离子水放入100ml的圆底烧瓶中，然后移取一定量的聚N-乙烯基己内酰胺，配制成1.0wt％的水溶液，再移取2.65ml的THF加入圆底烧瓶中，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制127min后生成水合物。
聚乙烯吡咯烷酮测试
称取10ml的去离子水放入100ml的圆底烧瓶中，然后移取一定量的聚乙烯吡咯烷酮，配制成1.0wt％的水溶液，再移取2.65ml的THF加入圆底烧瓶中，此时THF的浓度为19wt％，利用THF法进行性能评价，在常压下，测试温度维持在-3℃，抑制98min后生成水合物。

Claims (10)

1.一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤1，将N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体溶解在去离子水中得到混合溶液A；
其中N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体的质量之比为(9～1):1，含酰胺基单体为丙烯酰胺CH2＝CHCONR1R2，R1为H、C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃，R2为C1～C4正烃基、异烃基或环烷烃；
步骤2，将混合溶液A与偶氮二异丁腈在50～90℃下反应4～10h，将得到的反应液过滤后得到产物A；
步骤3，将产物A除去杂质后干燥，得到所述的天然气水合物抑制剂。
2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤1中N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体的总质量与去离子水的质量之比为1:(20～25)。
3.根据权利要求1所述的一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤2中偶氮二异丁腈的质量为N-乙烯基己内酰胺和含酰胺基单体质量之和的1％～5％。
4.根据权利要求1所述的一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤3将产物A用去离子水溶解后去除上层清液，重复此过程2～3次，得到除去杂质的产物。
5.根据权利要求4所述的一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤3先将产物A用去离子水溶解，之后在40～60℃下放置10～12h，再去除上层清液。
6.根据权利要求1所述的一种天然气水合物抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的干燥为真空干燥，所述的真空干燥在40～60℃和0.7～0.9Mpa的条件下进行。
7.一种由权利要求1～6中任意一项所述的天然气水合物抑制剂的制备方法得到的天然气水合物抑制剂。
8.一种天然气水合物复配抑制剂的制备方法，其特征在于，基于权利要求1，包括如下步骤，
步骤1，将权利要求1得到的天然气水合物抑制剂配成质量分数不超过5％的水溶液；
步骤2，向步骤1得到的水溶液中加入热力学抑制剂，热力学抑制剂的质量与水的质量之比≤5％，得到所述的天然气水合物抑制剂。
9.根据权利要求1所述的一种天然气水合物复配抑制剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的热力学抑制剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丁醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇苯醚或聚乙二醇。
10.一种由权利要求8～9中任意一项所述的天然气水合物复配抑制剂的制备方法得到的天然气水合物复配抑制剂。
CN201910791452.9A 2019-08-26 2019-08-26 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法 Active CN110467701B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910791452.9A CN110467701B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910791452.9A CN110467701B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110467701A true CN110467701A (zh) 2019-11-19
CN110467701B CN110467701B (zh) 2020-10-27

Family

ID=68512999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910791452.9A Active CN110467701B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110467701B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694875A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 中国科学院广州能源研究所 一种基于有机溶剂的气体水合物动力学抑制剂及其应用
WO2021159835A1 (zh) * 2020-03-06 2021-08-19 中国科学院广州能源研究所 一种超支化酰胺类水合物动力学抑制剂及其制备方法和应用
CN115403702A (zh) * 2022-09-01 2022-11-29 深圳市弘毅海洋智能装备有限公司 抑制剂及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996037684A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-28 Nippon Shokubai Co., Ltd. Clathrate hydrate inhibitor and method of inhibiting the formation of clathrate hydrates using it
CN1058781C (zh) * 1994-09-15 2000-11-22 埃克森生产研究公司 抑制水合物形成的方法
CN103194194A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 西北大学 一种复合型水合物抑制剂
CN109776723A (zh) * 2018-12-26 2019-05-21 中国科学院广州能源研究所 一种酰胺类共聚物水合物动力学抑制剂及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058781C (zh) * 1994-09-15 2000-11-22 埃克森生产研究公司 抑制水合物形成的方法
WO1996037684A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-28 Nippon Shokubai Co., Ltd. Clathrate hydrate inhibitor and method of inhibiting the formation of clathrate hydrates using it
CN103194194A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 西北大学 一种复合型水合物抑制剂
CN109776723A (zh) * 2018-12-26 2019-05-21 中国科学院广州能源研究所 一种酰胺类共聚物水合物动力学抑制剂及其应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021159835A1 (zh) * 2020-03-06 2021-08-19 中国科学院广州能源研究所 一种超支化酰胺类水合物动力学抑制剂及其制备方法和应用
CN112694875A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 中国科学院广州能源研究所 一种基于有机溶剂的气体水合物动力学抑制剂及其应用
CN115403702A (zh) * 2022-09-01 2022-11-29 深圳市弘毅海洋智能装备有限公司 抑制剂及其制备方法与应用
CN115403702B (zh) * 2022-09-01 2023-09-26 深圳市弘毅海洋智能装备有限公司 抑制剂及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110467701B (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110467701A (zh) 一种天然气水合物抑制剂、复配抑制剂及其制备方法
Shang et al. Protic ionic liquid [Bim][NTf 2] with strong hydrogen bond donating ability for highly efficient ammonia absorption
Deng et al. Efficient and reversible absorption of NH 3 by functional azole–glycerol deep eutectic solvents
CN108070063B (zh) 一种乙烯基酰胺类嵌段共聚物水合物动力学抑制剂及其制备方法与应用
CN108676577B (zh) 一种油田采出液用液体脱硫剂及其制备方法
Chen et al. Water sorption in protic ionic liquids: correlation between hygroscopicity and polarity
CN104403056A (zh) 一种耐高温共聚物油井水泥缓凝剂及其制备方法
CN109748405A (zh) 一种油田用耐温型硫酸钡锶防垢剂及其制备方法
CN109776723B (zh) 一种酰胺类共聚物水合物动力学抑制剂及其应用
CN104194756B (zh) 一种新型水合物动力学抑制剂及其制备方法及应用
CN103194194A (zh) 一种复合型水合物抑制剂
RU2436806C1 (ru) Способ ингибирования образования газовых гидратов
CN109764241B (zh) 一种基于乙烯基咪唑共聚物的复合水合物动力学抑制剂及其应用
CN105330032B (zh) 一种新型高效三元共聚物阻垢分散剂及其制备方法
CN104744643A (zh) 一种梳型聚合物、制备方法及应用
CN107081041B (zh) 一种硫化氢气体吸收剂及其应用
CN103189134A (zh) 储气材料和储气方法
CN104387526A (zh) 一种广谱性两性离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法
CN108219762A (zh) 一种新型水合物动力学抑制剂及其制备方法和应用
CN103951784A (zh) 一种可逆co2响应光固化低聚物及合成方法
TWI773799B (zh) 藉由自由基聚合的含有氧乙烯鏈的乙烯醚聚合物的製造方法
CN115433314A (zh) 抑制剂及其制备方法与应用
CN107746446B (zh) 一种三元共聚两性聚丙烯酰胺的制备方法
CN110776595B (zh) 一种驱油用线性抗盐聚合物及其制备方法
CN115403702B (zh) 抑制剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant