JP2001164274A - Agent for controlling formation of gas hydrate and method for controlling formation of gas hydrate - Google Patents

Agent for controlling formation of gas hydrate and method for controlling formation of gas hydrate

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JP2001164274A
JP2001164274A JP34920499A JP34920499A JP2001164274A JP 2001164274 A JP2001164274 A JP 2001164274A JP 34920499 A JP34920499 A JP 34920499A JP 34920499 A JP34920499 A JP 34920499A JP 2001164274 A JP2001164274 A JP 2001164274A
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JP
Japan
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gas hydrate
hydrate
gas
meth
controlling
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JP34920499A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Toyama
昌之 遠山
Nobuko Ogami
暢子 大上
Koji Nishida
耕二 西田
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agent for controlling the formation of a gas hydrate by the action to inhibit the formation of gas hydrate and the action to stabilize the gas hydrate from the viewpoint of equilibrium and reaction rate and provide a method for controlling the formation of a gas hydrate. SOLUTION: The agent for controlling the formation of a gas hydrate contains a polymer compound produced by the (co)polymerization of a vinyl monomer of formula (1) (R1, R2 and R3 are each independently H or a 1-2C alkyl group).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メタンハイドレー
ト等のガスハイドレートの生成制御剤およびガスハイド
レートの生成制御方法に関する。
The present invention relates to a gas hydrate production control agent such as methane hydrate and a method for controlling gas hydrate production.

【0002】[0002]

【従来の技術】メタン、エタン等の炭化水素や炭酸ガス
等の種々の気体分子が溶解した水性媒体を特定の温度と
圧力下におくことによって、溶解している気体分子を水
分子が取り囲んだ氷の結晶、すなわちガスハイドレート
が生成することが知られている。このガスハイドレート
は、しばしば原油や天然ガスの採掘、輸送中に生成し、
パイプラインの閉塞等を引き起こすため、安全かつ連続
的に操業する上で大きな障害となっている。
2. Description of the Related Art Water molecules surround dissolved gas molecules by placing an aqueous medium in which various gas molecules such as hydrocarbons such as methane and ethane and carbon dioxide gas are dissolved at a specific temperature and pressure. It is known that ice crystals, ie, gas hydrates, form. This gas hydrate is often produced during the extraction and transport of crude oil and natural gas,
This causes a blockage of the pipeline, etc., which is a major obstacle to safe and continuous operation.

【0003】一方、ガスハイドレートは高圧低温条件下
で天然に存在していることが知られている。例えば、シ
ベリアやアラスカ等の寒冷地の永久凍土下、あるいは、
数百メートルより深い海底に広範囲にわたって膨大なメ
タンのガスハイドレート(以下、メタンハイドレートと
いう。)が埋蔵していることが調査によって確認されて
いる。近年、環境汚染原因である二酸化炭素や窒素・イ
オウ酸化物の排出量が少ないエネルギー源として、メタ
ンハイドレートが注目され、天然のメタンハイドレート
を安定な状態で安全に取り出しす方法が望まれている。
On the other hand, it is known that gas hydrate exists naturally under high pressure and low temperature conditions. For example, under permafrost in cold regions such as Siberia and Alaska, or
Research has confirmed that a vast amount of methane gas hydrate (hereinafter referred to as methane hydrate) has been extensively deposited on the seabed deeper than several hundred meters. In recent years, methane hydrate has attracted attention as an energy source that emits less carbon dioxide, nitrogen and sulfur oxides, which are environmental pollution sources, and a method for safely extracting natural methane hydrate in a stable state has been desired. I have.

【0004】以上のような、取り出したガスハイドレー
トを運搬・貯蔵する場合や、ガスハイドレートを海底や
地底等から取り出す場合の問題を解決するためには、次
のような一見相反する性能を両立させることがガスハイ
ドレートの生成制御剤に要求される。 (1)ガスハイドレートの生成を阻害する、あるいは生
成速度を遅くする。 (2)ガスハイドレートの生成を促進する(平衡論的安
定化)、あるいは生成したガスハイドレートの分解速度
を遅くする(速度論的安定化)。
[0004] In order to solve the above-mentioned problems in transporting and storing the extracted gas hydrate and in extracting the gas hydrate from the sea floor or the ground floor, the following seemingly contradictory performances are required. It is required for the gas hydrate production control agent to be compatible. (1) The generation of gas hydrate is inhibited or the generation rate is reduced. (2) Promote the formation of gas hydrate (equilibrium stabilization) or reduce the decomposition rate of the generated gas hydrate (kinetic stabilization).

【0005】国際特許公開WO98/53007号公報
にはガスハイドレートの生成・成長、および/もしくは
ガスハイドレート生成初期の不安定な核構造の集合を阻
害する働きを有する各種の添加剤および生成したガスハ
イドレートの安定化剤について述べられている。具体的
には、アクリロイルピロリジンのホモポリマー、アクリ
ロイルピペリジンのホモポリマー、イソプロピルアクリ
ルアミドと2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホネートの共重合体等が記載されている。しかしなが
ら、これらのポリマーの効果は必ずしも満足できるもの
ではない。
[0005] International Patent Publication No. WO 98/53007 discloses various additives having the function of inhibiting the formation and growth of gas hydrate and / or the aggregation of unstable core structures at the initial stage of gas hydrate formation, and the formation of various additives. Gas hydrate stabilizers are described. Specifically, it describes a homopolymer of acryloylpyrrolidine, a homopolymer of acryloylpiperidine, a copolymer of isopropylacrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate, and the like. However, the effects of these polymers are not always satisfactory.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、ガスハイドレートの生成を阻害する働きと、ガス
ハイドレートを平衡論的および速度論的に安定化させる
働きを併せ持つガスハイドレートの生成制御剤、および
ガスハイドレートの生成制御方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to form a gas hydrate having both a function of inhibiting gas hydrate formation and a function of stabilizing the gas hydrate equilibrium and kinetic. It is to provide a control agent and a method for controlling generation of gas hydrate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、式(1)で表
されるビニル単量体を(共)重合して得られる高分子化
合物を含んでなるガスハイドレートの生成制御剤であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a gas hydrate production control agent comprising a polymer compound obtained by (co) polymerizing a vinyl monomer represented by the formula (1). .

【0008】[0008]

【化2】 (ただし式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に水
素原子または炭素数1もしくは2のアルキル基を表わ
す。) また本発明は、上記のガスハイドレートの生成制御剤
を、ガスハイドレートが生成可能な系に添加することを
特徴とするガスハイドレートの生成制御方法である。
Embedded image (Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.) In the present invention, the gas hydrate generation controlling agent is This is a method for controlling the generation of gas hydrate, which is added to a system capable of generating a rate.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のガスハイドレートの生成
制御剤に含まれる高分子化合物は、前記式(1)で表わ
されるビニル単量体を(共)重合して得られたものであ
る。式(1)中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に
水素原子または炭素数1もしくは2のアルキル基を表わ
す。式(1)で表わされるビニル単量体としては、具体
的には、グリコシルオキシエチルアクリレート、グリコ
シルオキシエチルメタクリレート、グリコシルオキシエ
チル−α−エチルアクリレート、グリコシルオキシエチ
ル−β−メチルアクリレート、グリコシルオキシエチル
−β,β−ジメチルアクリレート、グリコシルオキシエ
チル−β−エチルアクリレート、グリコシルオキシエチ
ル−β,β−ジエチルアクリレート等が例示でき、なか
でもグリコシルオキシエチルアクリレート、グリコシル
オキシエチルメタクリレートが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer compound contained in the gas hydrate formation controlling agent of the present invention is obtained by (co) polymerizing the vinyl monomer represented by the above formula (1). . In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms. Specific examples of the vinyl monomer represented by the formula (1) include glycosyloxyethyl acrylate, glycosyloxyethyl methacrylate, glycosyloxyethyl-α-ethyl acrylate, glycosyloxyethyl-β-methyl acrylate, and glycosyloxyethyl. -Β, β-dimethyl acrylate, glycosyloxyethyl-β-ethyl acrylate, glycosyloxyethyl-β, β-diethyl acrylate, etc., among which glycosyloxyethyl acrylate and glycosyloxyethyl methacrylate are preferred.

【0010】本発明のガスハイドレートの生成制御剤に
含まれる式(1)で表されるビニル単量体を(共)重合
して得られる高分子化合物は、この単量体を単独重合さ
せた単独重合体でも、他の単量体と共重合した共重合体
でもよい。しかし、式(1)で表されるビニル単量体を
0.01〜80モル%の割合で他の単量体と共重合した
ものが好ましく、特に0.05〜50モル%の割合で共
重合したものが好ましい。
The polymer compound obtained by (co) polymerizing the vinyl monomer represented by the formula (1) contained in the gas hydrate production controlling agent of the present invention is obtained by homopolymerizing this monomer. Or a copolymer copolymerized with another monomer. However, it is preferable that the vinyl monomer represented by the formula (1) is copolymerized with another monomer at a ratio of 0.01 to 80 mol%, and particularly, at a ratio of 0.05 to 50 mol%. Polymerized ones are preferred.

【0011】式(1)で表されるビニル単量体と共重合
可能な単量体は、例えばビニル基等の式(1)と共重合
可能な反応性基を持つものであればよく、例えばN−
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N
−エチル−N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N
−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル
−(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル−(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジ−n−プロピル−(メ
タ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニ
ルカプロラクタム、N−イソプロペニルピロリドン、N
−イソプロペニルカプロラクタム、N−ビニルホルムア
ミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチ
ルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミ
ド、N−ビニル−N−プロピオンアミド、(メタ)アク
リロイルピロリジン、(メタ)アクリロイルピペリジ
ン、(メタ)アクリロイルヘキサメチレンイミン、(メ
タ)アクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、2−ビニル−2−オキサゾ
リン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2
−イソプロピル−2−オキサゾリン、(メタ)アクリロ
イルピペリジン、メチル(メタ)アクリレート、(メ
タ)アクリル酸、エチル(メタ)アクリレート、n−ブ
チル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリ
レート、t−ブチル(メタ)アクリレート、テトラヒド
ロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単量
体のなかでも水溶性のものが好ましく、このような単量
体としてはN−(メタ)アクリルアミド、N−メチル
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)ア
クリルアミド、N−エチル−N−メチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、
N−n−プロピル−(メタ)アクリルアミド、N−イソ
プロピル−(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ−n−
プロピル−(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリ
ドン、N−ビニルカプロラクタム、N−イソプロペニル
ピロリドン、N−イソプロペニルカプロラクタム、N−
ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビ
ニル−N−メチルアセトアミド、N−ビニル−N−メチ
ルホルムアミド、N−ビニル−N−プロピオンアミド、
(メタ)アクリロイルピロリジン、(メタ)アクリロイ
ルピペリジン、(メタ)アクリロイルヘキサメチレンイ
ミン、(メタ)アクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート等が挙げられる。
The monomer copolymerizable with the vinyl monomer represented by the formula (1) may be any monomer having a reactive group copolymerizable with the formula (1) such as a vinyl group. For example, N-
(Meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N
-Ethyl-N-methyl (meth) acrylamide, N, N
-Diethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl- (meth) acrylamide, N-isopropyl- (meth) acrylamide, N, N-di-n-propyl- (meth) acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl Caprolactam, N-isopropenylpyrrolidone, N
-Isopropenylcaprolactam, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinyl-N-propionamide, (meth) acryloylpyrrolidine, (meth) ) Acryloylpiperidine, (meth) acryloylhexamethyleneimine, (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate,
Vinyl acetate, vinyl propionate, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2
-Isopropyl-2-oxazoline, (meth) acryloylpiperidine, methyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate and the like. Among these monomers, water-soluble ones are preferable. Examples of such monomers include N- (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N- Ethyl-N-methyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide,
Nn-propyl- (meth) acrylamide, N-isopropyl- (meth) acrylamide, N, N-di-n-
Propyl- (meth) acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N-isopropenylpyrrolidone, N-isopropenylcaprolactam, N-
Vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinyl-N-propionamide,
(Meth) acryloylpyrrolidine, (meth) acryloylpiperidine, (meth) acryloylhexamethyleneimine, (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and the like.

【0012】共重合の方法は特に限定されず公知の方法
を用いることができる。このような共重合の方法として
は、例えば、前記式(1)で表わされる単量体、共重合
する単量体、および重合開始剤を溶解する任意の溶媒に
溶解した液を、加熱した溶媒に滴下する方法等が挙げら
れる。重合開始剤の種類としては、アゾ系、過酸化物
系、レドックス系等が用いられる。
The method of copolymerization is not particularly limited, and a known method can be used. As such a copolymerization method, for example, a solution obtained by dissolving a monomer represented by the formula (1), a monomer to be copolymerized, and a polymerization initiator in an arbitrary solvent is dissolved in a heated solvent. And the like. As the type of the polymerization initiator, an azo type, a peroxide type, a redox type or the like is used.

【0013】本発明のガスハイドレートの生成制御剤
は、このようにして(共)重合することによって得られ
る高分子化合物そのもの、またはこの高分子化合物を有
効成分として含んでなるものである。この高分子化合物
の分子量は、1,000〜500,000の範囲が好ま
しく、さらには、3,000〜100,000の範囲が
好ましい。分子量は大きいほどガスハイドレートの安定
化効果および生成抑制効果が向上し、小さいほど系の粘
度が低くなるので取り扱いが容易になる。
The gas hydrate formation controlling agent of the present invention is a polymer compound itself obtained by (co) polymerization in this way, or a composition containing this polymer compound as an active ingredient. The molecular weight of this polymer compound is preferably in the range of 1,000 to 500,000, and more preferably in the range of 3,000 to 100,000. The larger the molecular weight is, the more the gas hydrate stabilizing effect and the generation suppressing effect are improved.

【0014】本発明のガスハイドレートの生成制御方法
は、前述した本発明のガスハイドレートの生成制御剤
を、ガスハイドレートが生成可能な系に添加するもので
ある。ここで「ガスハイドレートが生成可能な系」と
は、例えば、J. Long, A. Lederhos, A. Sum, R. Chris
tiansen, E. D. Sloan; Prep. 73rd Ann. GPA Conv., 1
994, 1〜9ページに記載されているような、ガスハイド
レートを形成する物質が水性溶媒に溶解した系等を指
す。このような系は、特定の圧力・温度条件下で、ガス
ハイドレートが結晶物として析出する。
According to the method for controlling the production of gas hydrate of the present invention, the above-mentioned agent for controlling the production of gas hydrate of the present invention is added to a system capable of producing gas hydrate. Here, “a system capable of producing gas hydrate” refers to, for example, J. Long, A. Lederhos, A. Sum, R. Chris
tiansen, ED Sloan; Prep. 73rd Ann. GPA Conv., 1
994, pages 1-9, refers to a system in which a substance that forms gas hydrate is dissolved in an aqueous solvent. In such a system, gas hydrate precipitates as a crystal under specific pressure and temperature conditions.

【0015】ガスハイドレートを形成する物質として
は、二酸化炭素、窒素、酸素、硫化水素、アルゴン、キ
セノン、エタン、プロパン等の気体やテトラヒドロフラ
ン等の液体が挙げられる。
The substance forming the gas hydrate includes gases such as carbon dioxide, nitrogen, oxygen, hydrogen sulfide, argon, xenon, ethane and propane, and liquids such as tetrahydrofuran.

【0016】またガスハイドレートが生成可能な系とし
ては、例えば、天然ガス井や油井において、水や海水等
の水性溶媒にエタンやプロパン等の気体が溶解した水相
が、液化ガスや原油等の油相中に懸濁・分散した状態で
存在する系や、該水相中に天然ガス等の気相が存在する
系等が挙げられる。
As a system capable of producing gas hydrate, for example, in a natural gas well or oil well, an aqueous phase in which a gas such as ethane or propane is dissolved in an aqueous solvent such as water or seawater is used as a liquefied gas or a crude oil. And a system in which a gaseous phase such as natural gas exists in the aqueous phase.

【0017】ガスハイドレートが生成可能な系に本発明
のガスハイドレート生成制御剤を添加する方法は特に限
定されないが、水および/または水と混和性の溶媒に溶
解した後に添加することが好ましい。水と混和性の溶媒
とは、水と任意の割合で混合する溶媒をいい、例えば、
メタノール、エタノール、アセトンが挙げられる。
The method for adding the gas hydrate production controlling agent of the present invention to a system capable of producing gas hydrate is not particularly limited, but it is preferable to add the gas hydrate production controlling agent after dissolving it in water and / or a water-miscible solvent. . The water-miscible solvent refers to a solvent that is mixed with water at an arbitrary ratio, for example,
Examples include methanol, ethanol, and acetone.

【0018】本発明において、添加するガスハイドレー
ト生成制御剤には、式(1)で表されるビニル単量体を
(共)重合して得られる高分子化合物以外の生成制御剤
を1種または2種以上含んでいてもよい。その場合、ガ
スハイドレート生成制御剤全体に占める式(1)で表さ
れるビニル単量体を(共)重合して得られる高分子化合
物の割合は10質量%以上が好ましく、特に50質量%
以上が好ましい。
In the present invention, the gas hydrate formation controlling agent to be added includes one type of formation controlling agent other than the polymer compound obtained by (co) polymerizing the vinyl monomer represented by the formula (1). Alternatively, two or more kinds may be included. In that case, the proportion of the polymer compound obtained by (co) polymerizing the vinyl monomer represented by the formula (1) in the entire gas hydrate formation controlling agent is preferably 10% by mass or more, particularly 50% by mass.
The above is preferred.

【0019】ガスハイドレートの生成制御剤を添加する
量は、ガスハイドレートが生成可能な系に含まれる自由
水100質量部に対して、0.01〜30質量部が好ま
しく、0.01〜10質量部がより好ましい。ガスハイ
ドレートの生成制御剤を添加する量は、多いほどガスハ
イドレートの安定化効果が向上し、少ないほど系の粘度
が低くなり流動性が向上する。ただし、極端に添加する
量が多くなるとガスハイドレートの安定化効果が逆に低
下する場合がある。
The amount of the gas hydrate formation controlling agent to be added is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.01 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of free water contained in the system capable of producing gas hydrate. 10 parts by mass is more preferred. The larger the amount of the gas hydrate production control agent added, the more the gas hydrate stabilizing effect increases, and the smaller the amount, the lower the viscosity of the system and the higher the flowability. However, if the amount of addition is extremely large, the effect of stabilizing the gas hydrate may be reduced.

【0020】本発明のガスハイドレートの生成制御剤を
使用する際には、例えば、防錆剤、潤滑剤、分散剤、ス
ケール付着防止剤、腐食防止剤等の種々の添加剤を併用
してもよい。
When using the gas hydrate generation controlling agent of the present invention, various additives such as a rust inhibitor, a lubricant, a dispersant, a scale adhesion inhibitor, a corrosion inhibitor and the like are used in combination. Is also good.

【0021】[0021]

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】<評価装置>ガスハイドレートの生成制御
剤のガスハイドレート生成阻害性能、ガスハイドレート
平衡論的安定化性能、およびガスハイドレート速度論的
安定化性能は、図1に示した装置を使用して評価した。
<Evaluation Apparatus> The gas hydrate generation controlling agent has the gas hydrate generation inhibiting performance, gas hydrate equilibrium stabilization performance, and gas hydrate kinetic stabilization performance as shown in the apparatus shown in FIG. Was evaluated using

【0023】この装置において、反応高圧セル1は内容
量100mlで、20MPaまでの常用耐圧設計となっ
ている。このセルには、ガス導入ライン1、液導入ライ
ン2、パージライン3、セル内温度計5、セル内圧力計
6および反応セル内攪拌機7が備えられている。セル全
体は恒温槽8の内部に収められており、セル内温度は恒
温槽8の温度により調節できる。反応高圧セル1には、
直径3cmの内部観測用窓(図示せず)を3カ所に設け
てあり、セル内部の様子が観察できるようになってい
る。
In this apparatus, the reaction high-pressure cell 1 has an internal capacity of 100 ml and has a normal withstand pressure design up to 20 MPa. This cell is provided with a gas introduction line 1, a liquid introduction line 2, a purge line 3, a cell thermometer 5, a cell pressure gauge 6, and a reaction cell stirrer 7. The entire cell is housed in a thermostat 8, and the temperature in the cell can be adjusted by the temperature of the thermostat 8. In the reaction high pressure cell 1,
Three internal observation windows (not shown) having a diameter of 3 cm are provided at three locations so that the inside of the cell can be observed.

【0024】<生成阻害性能の評価方法>ガスハイドレ
ート生成阻害性能は、次のように評価した。すなわち、
液導入ライン2より評価対象であるガスハイドレートの
生成制御剤の0.5質量%水溶液を導入し、ガス導入ラ
イン1よりメタンガスを導入してセル内部の圧力を10
MPaとし、セル内温度をその圧力におけるメタンハイ
ドレートの生成平衡温度よりも明らかに高い温度である
20℃に設定した。その後セル内部を攪拌しつつ−4℃
/hrで徐々にセル内温度を降下させると、ある温度に
おいてセル内部にメタンハイドレートが生成する様子が
観察される。メタンハイドレートの生成によりセル内圧
力は低下し、同時にガスハイドレートの生成は発熱反応
であるため、セル内温度はわずかに上昇する。この圧力
が大きく低下し始める時のセル内温度、すなわちメタン
ハイドレートの生成温度が低いほどガスハイドレート生
成阻害性能が大きいと評価した。
<Evaluation Method of Production Inhibition Performance> The gas hydrate production inhibition performance was evaluated as follows. That is,
A 0.5 mass% aqueous solution of a gas hydrate production control agent to be evaluated was introduced from a liquid introduction line 2, and methane gas was introduced from a gas introduction line 1 to reduce the pressure inside the cell to 10%.
The pressure in the cell was set to 20 ° C., which is a temperature clearly higher than the methane hydrate formation equilibrium temperature at that pressure. -4 ° C while stirring the inside of the cell
When the temperature inside the cell is gradually decreased at / hr, a state in which methane hydrate is generated inside the cell at a certain temperature is observed. The generation of methane hydrate lowers the pressure in the cell, and at the same time, the generation of gas hydrate is an exothermic reaction, so that the temperature in the cell slightly increases. It was evaluated that the lower the temperature in the cell at which the pressure starts to drop significantly, that is, the lower the methane hydrate formation temperature, the greater the gas hydrate formation inhibition performance.

【0025】<平衡論的安定化性能の評価方法>平衡論
的安定化性能は、次のように評価した。すなわち、前述
した性能の評価でメタンハイドレートの生成温度を測定
した後、そのメタンハイドレートの生成開始温度よりも
2℃恒温槽温度を下げ、セル内圧力とセル内温度が一定
となるまで放置する。その後、セル内温度を4℃/hr
で上昇させると徐々にセル内のメタンハイドレートが分
解を始め、最終的に完全に水とメタンガスに分離する。
この時のセル内温度、すなわちメタンハイドレートの分
解終了温度が高いほどガスハイドレートに対する平衡論
的安定化性能が大きいと評価した。
<Evaluation Method of Equilibrium Stabilization Performance> Equilibrium stabilization performance was evaluated as follows. That is, after measuring the methane hydrate generation temperature in the above-described performance evaluation, lower the temperature of the constant temperature bath by 2 ° C. from the methane hydrate generation start temperature, and leave until the cell pressure and the cell temperature become constant. I do. Thereafter, the temperature in the cell was set at 4 ° C./hr.
As the pressure rises, the methane hydrate in the cell gradually begins to decompose and eventually completely separates into water and methane gas.
It was evaluated that the higher the temperature in the cell, that is, the temperature at which methane hydrate was decomposed, the higher the equilibrium stabilization performance against gas hydrate.

【0026】<速度論的安定化性能の評価方法>速度論
的にガスハイドレートの分解速度を減少させてガスハイ
ドレートの分解を遅延させる速度論的安定化性能は次の
ように評価した。すなわち、前述の生成阻害性能の評価
でメタンハイドレートの生成温度を測定したのと同様の
手順でメタンハイドレートを生成させた後、恒温槽温度
を2℃とし、セル内圧力とセル内温度が一定となるまで
放置する。その後、セル内のメタンガスを排出してセル
内圧力を2MPaとする。この条件でセルを密閉し、セ
ル内圧力が一定となるまでの時間を測定した。この時間
(以下「速度論的分解遅延時間」という。)が長いほど
メタンハイドレートの分解における速度論的安定化性能
が大きいと評価した。
<Evaluation Method of Kinetic Stabilization Performance> The kinetic stabilization performance of kinetically decreasing the decomposition rate of gas hydrate and delaying the decomposition of gas hydrate was evaluated as follows. That is, after generating methane hydrate in the same procedure as measuring the methane hydrate generation temperature in the evaluation of the generation inhibition performance described above, the temperature in the constant temperature bath was set to 2 ° C., and the pressure in the cell and the temperature in the cell were lowered. Leave until constant. Thereafter, the methane gas in the cell is discharged to set the pressure in the cell to 2 MPa. The cell was sealed under these conditions, and the time until the pressure in the cell became constant was measured. It was evaluated that the longer this time (hereinafter referred to as “kinetic decomposition delay time”), the greater the kinetic stabilization performance in the decomposition of methane hydrate.

【0027】<実施例1>300mlセパラブルフラス
コに、50質量%のグリコシルオキシエチルメタクリレ
ートモノマー水溶液74g(日本精化社製、37gのグ
リコシルオキシエチルメタクリレートモノマーを含
む。)、N-イソプロピルメタクリルアミド16g、メ
チルエチルケトン150gを入れた後、窒素バブリング
して溶存酸素を除去した。その後、80℃までフラスコ
内の温度を上げ、重合開始剤としてアゾ系開始剤である
である2,2'−アゾビスイソブチロニトリル1.0gを
8gのメチルエチルケトンに溶解させた溶液を投入し重
合を開始させた。窒素流通下攪拌しながら重合を行い、
80℃で8時間反応を継続させた。放冷後、この重合液
をn−ヘキサン2L中に攪拌しつつ投入し、沈殿物とし
て得られたポリマーを70℃で真空乾燥した。このポリ
マーを200gのアセトンに溶解した後、再度n−ヘキ
サン2L中に滴下し、沈殿物として得られたポリマーを
70℃で一晩真空乾燥して、50gの白色粉末状のポリ
マーを得た。
Example 1 In a 300 ml separable flask, 74 g of a 50% by mass aqueous solution of glycosyloxyethyl methacrylate monomer (including 37 g of glycosyloxyethyl methacrylate monomer manufactured by Nippon Seika) and 16 g of N-isopropyl methacrylamide And 150 g of methyl ethyl ketone, and then dissolved oxygen was removed by bubbling with nitrogen. Thereafter, the temperature in the flask was raised to 80 ° C., and a solution prepared by dissolving 1.0 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile, which is an azo initiator, in 8 g of methyl ethyl ketone was added as a polymerization initiator. The polymerization was started. Polymerization is performed while stirring under nitrogen flow,
The reaction was continued at 80 ° C. for 8 hours. After allowing to cool, this polymerization solution was poured into 2 L of n-hexane while stirring, and the polymer obtained as a precipitate was vacuum-dried at 70 ° C. After dissolving this polymer in 200 g of acetone, it was again added dropwise to 2 L of n-hexane, and the polymer obtained as a precipitate was vacuum-dried at 70 ° C. overnight to obtain 50 g of a white powdery polymer.

【0028】得られたポリマーの組成を1H-NMRを用
いて測定した結果、グリコシルオキシエチルメタクリレ
ートの組成比は50モル%であった。また、ジメチルホ
ルムアミドを移動相としたGPCを用いた分子量測定の
結果、標準ポリスチレン換算で数平均分子量が18,0
00、質量平均分子量が38,000であった。
The composition of the obtained polymer was measured by 1 H-NMR. As a result, the composition ratio of glycosyloxyethyl methacrylate was 50 mol%. As a result of molecular weight measurement using GPC using dimethylformamide as a mobile phase, the number average molecular weight was found to be 18.0 or less in terms of standard polystyrene.
00, and the weight average molecular weight was 38,000.

【0029】このようにして得られたグリコシルオキシ
エチルメタクリレート/N−イソプロピルメタクリルア
ミド共重合体(ガスハイドレートの生成制御剤)を評価
したところ、ガスハイドレート生成温度は4℃、ガスハ
イドレート分解終了温度は16℃、速度論的分解遅延時
間は315分であった。
When the thus obtained glycosyloxyethyl methacrylate / N-isopropylmethacrylamide copolymer (gas hydrate formation controlling agent) was evaluated, the gas hydrate formation temperature was 4 ° C., and the gas hydrate decomposition was performed. The termination temperature was 16 ° C. and the kinetic decomposition delay time was 315 minutes.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のガスハイドレートの生成制御剤
は、ガスハイドレートが形成される条件下においては、
その生成を抑制する阻害効果を持ち、逆にガスハイドレ
ートが徐々に分解して行く条件下においては、ガスハイ
ドレートを平衡論的および速度論的に安定化させる効果
を持つものである。この2つの効果を併せ持つ本発明の
ガスハイドレートの生成制御剤を用いることにより、効
果的にガスハイドレートの生成を制御することができ
る。
The gas hydrate formation controlling agent of the present invention can be used under the conditions where gas hydrate is formed.
It has an inhibitory effect of suppressing its formation, and conversely has the effect of stabilizing the gas hydrate equilibrium and kinetic under conditions where the gas hydrate is gradually decomposed. By using the gas hydrate generation controlling agent of the present invention having both these effects, the gas hydrate generation can be effectively controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ガスハイドレートの生成制御剤の性能評価す
るための装置の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for evaluating the performance of a gas hydrate production control agent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス導入ライン 2 液導入ライン 3 パージライン 4 反応用高圧セル 5 反応セル内温度計 6 反応セル内圧力計 7 反応セル内攪拌機 8 恒温槽 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas introduction line 2 Liquid introduction line 3 Purge line 4 High-pressure cell for reaction 5 Thermometer in reaction cell 6 Pressure gauge in reaction cell 7 Stirrer in reaction cell 8 Constant temperature bath

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J100 AE03Q AE04Q AG02Q AG04Q AJ02Q AL03Q AL08P AL08Q AL09Q AL16P AM15Q AM17Q AM19Q AN04Q AQ06Q AQ08Q AQ15Q BA02P BA03P BA31Q BC53P BC53Q BC65Q BC79Q CA04 JA24  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 4J100 AE03Q AE04Q AG02Q AG04Q AJ02Q AL03Q AL08P AL08Q AL09Q AL16P AM15Q AM17Q AM19Q AN04Q AQ06Q AQ08Q AQ15Q BA02P BA03P BA31Q BC53P BC53Q BC65Q BC79Q CA04 JA24

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 式(1)で表されるビニル単量体を
(共)重合して得られる高分子化合物を含んでなるガス
ハイドレートの生成制御剤。 【化1】 (ただし式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に水
素原子または炭素数1もしくは2のアルキル基を表わ
す。)
1. A gas hydrate generation controlling agent comprising a polymer compound obtained by (co) polymerizing a vinyl monomer represented by the formula (1). Embedded image (Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms)
【請求項2】 高分子化合物が、式(1)で表されるビ
ニル単量体を0.01〜80モル%の割合で共重合した
ものであることを特徴とする請求項1記載のガスハイド
レートの生成制御剤。
2. The gas according to claim 1, wherein the polymer compound is obtained by copolymerizing the vinyl monomer represented by the formula (1) at a ratio of 0.01 to 80 mol%. Hydrate formation control agent.
【請求項3】 請求項1または2記載のガスハイドレー
トの生成制御剤を、ガスハイドレートが生成可能な系に
添加することを特徴とするガスハイドレートの生成制御
方法。
3. A method for controlling production of gas hydrate, comprising adding the production control agent for gas hydrate according to claim 1 or 2 to a system capable of producing gas hydrate.
【請求項4】 水および/または水と混和性の溶媒に請
求項1または2記載のハイドレート生成制御剤を溶解し
たものをガスハイドレートが生成可能な系に添加する請
求項3記載のガスハイドレートの生成制御方法。
4. The gas according to claim 3, wherein the hydrate production controlling agent according to claim 1 or 2 dissolved in water and / or a solvent miscible with water is added to a system capable of producing gas hydrate. Hydrate generation control method.
【請求項5】 請求項1または2記載のガスハイドレー
ト生成制御剤の添加量が、ガスハイドレートが生成可能
な系に含まれる自由水100質量部に対して、0.01
〜30質量部であることを特徴とする請求項3または4
記載のガスハイドレートの生成制御方法。
5. The amount of the gas hydrate formation controlling agent according to claim 1 or 2 is 0.01 to 100 parts by mass of free water contained in a system capable of forming a gas hydrate.
5 to 30 parts by mass.
A method for controlling generation of gas hydrate according to the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002010318A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Gas hydrate formation inhibitor and method for inhibiting gas hydrate formation with the same
KR101239201B1 (en) 2011-11-03 2013-03-05 한국에너지기술연구원 A composition and a method for inhibiting gas hydrate formation

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