JP6878463B2 - アクリロイル系コポリマー、ターポリマー、および水和物阻害剤としての使用 - Google Patents

アクリロイル系コポリマー、ターポリマー、および水和物阻害剤としての使用 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年5月6日に出願された米国仮出願第62/332,758号および2017年5月2日に出願された米国仮出願第62/500,143号に対する優先権を主張するものであり、これらは参照によりそれら全体が組み込まれる。
本開示は、一般に、アクリロイル系コポリマーおよびターポリマーに関し、コポリマーおよびターポリマーを合成する方法に関し、並びに包接水和物の形成を阻害するための方法に関する。
包接水和物の形成に有利な条件は、しばしばパイプラインに見られる。沖合ガス探査および産生の拡大に伴い、包接水和物の形成は、ガス輸送およびガス処理の両方において深刻な操作上の問題となっている。パイプライン壁への包接水和物の凝集および付着は、ガス産生を減少させ、パイプラインの部分を閉塞し、さらにはパイプラインを遮断する可能性があり、それによりパイプライン閉鎖につながる。ガス産生を維持し、パイプライン閉鎖を回避するために、包接水和物阻害剤が、パイプライン流体に付加されている。
市販の包接水和物阻害剤としては、包接水和物がパイプライン流体中で形成される条件を修正するように作用する、熱力学的水和物阻害剤(すなわち、THI)が挙げられる。例えば、包接水和物を形成する圧力、温度、または圧力と温度の組み合わせを修正するために、高濃度(例えば、0.8重量/重量まで、すなわち含水率のw/w)でパイプライン流体にTHIを付加することができる。エチレングリコール(すなわち、モノエチレングリコールまたはMEG)およびメタノールが、THIの例である。市販の包接水和物阻害剤の別の種類は、(1)包接水和物の核形成を動力学的に遅延させ、(2)包接水和物の成長を阻害するように作用する、低用量の水和物阻害剤(すなわち、LDHI)である。包接水和物の核形成を動力学的に遅延させることに関して、LDHIは、包接水和物の初期形成中に包接水和物核と相互作用することができる。包接水和物の成長を阻害することに関して、LDHIは、包接水和物の表面に結合することによって包接水和物の成長を阻害し得る。ポリ(N−ビニルカプロラクタム)およびポリ(N−メチル−N−ビニルアセトアミド)は、LDHIの例である。第3の種類の市販の包接水和物阻害剤は、包接水和物の凝集を阻害するように作用する、抗凝集剤(すなわち、AA)である。包接水和物の凝集を阻害することに関して、AAは、包接水和物に吸着することにより包接水和物の凝集を阻害して、包接水和物の大量蓄積を防止することができる。1つ以上の実施形態では、AAは、包接水和物が懸濁液の形態で維持されるように、包接水和物の凝集を阻害し得る。AAの例は、第4級アンモニウムカチオンに基づく抗凝集剤である。
近年、THIは、パイプライン流体からの分離が困難であると見なされ、環境に有害であり、かつ有効であるために高い濃度を必要とするため、THIは市販のLDHIで置き換えられている。しかしながら、市販のLDHIはまた、いくつかが非効率的であるか、または他の添加剤、例えば腐食防止剤と不適合であるという点で不完全である。さらに、過酷な条件、例えば極度の過冷却温度および圧力下で、構造(型)I(すなわち、SI)結晶構造を有する包接水和物を阻害することができる市販のLDHIは限られている。さらに、SI結晶構造を有する包接水和物を阻害することができる市販のLDHIは、狭い過冷却温度範囲に限定される。また、AAは、包接水和物の形成を阻害し損なうという点で不完全である。
背景を考慮して、包接水和物阻害剤および包接水和物形成を阻害する方法に対する継続的な必要性が存在する。本開示の実施形態は、一般式(I)を有するコポリマーおよびターポリマーを対象とし、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2であり、Rは、QおよびQから選択され、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、NおよびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2であり、xは0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、yは0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、zは0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計は1に等しい。
本開示の実施形態はまた、包接水和物を形成することができる流体中の包接水和物の形成を阻害するための方法であって、該方法は、その流体を、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーまたはターポリマーと、包接水和物を形成するのに適した条件下で接触させることを含み、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2であり、Rは、QおよびQから選択され、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2であり、xは0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、yは0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、zは0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計は1に等しい。
記載された実施形態のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部はその説明から当業者に容易に明らかになるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含む、本開示に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することが意図されることを理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本開示に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本開示に記載される様々な実施形態を示し、詳細な説明とともに、特許請求される主題の原理および動作を説明する役割を果たす。
坑口とおよびパイプラインを介して陸上プラントと流体連通する沖合タイインプラットホームを示す概略図であり、該タイインプラットホームは、包接水和物阻害剤を保持するための容器を含む。 表1に開示される構造(ABT−10)を有するアクリロイル系ターポリマーのプロトン核磁気共鳴(すなわち、H−NMR)スペクトル(400メガヘルツ、すなわちMHz、DO)であり、ここで化学シフトδ[百万分率、すなわちppm]=3.7(br,12H,CH−N−CH)、2.7(br,4H,CH−O−CH)、または1.7(br,CH−ブロック主鎖、およびCH−ピロリジンおよびピペリジン環中)であり、ここで破線(A、B、C、およびD)は、積分を介してスペクトルピークに関連するプロトンの数を推定するために描かれている。 表1に開示される構造(ABT−10)を有するアクリロイル系ターポリマーの炭素−13核磁気共鳴(すなわち、13C−NMR)スペクトル(100MH、DO)であり、ここで化学シフトδ(すなわち、ppm)=174.5(C=O)、66.4(CH−O−CH)、46.8(CH−N−CH)、43.8、38.8、34.2、27.2、23.8である。 ロッキングセルRC−5のブラインの圧力(バール)に対する時間(分)のグラフ、および温度(摂氏度、すなわち℃)に対する時間(分)のグラフであり、ここでロッキングセルRC−5の温度(℃)は、表4に記載される開始温度(℃)、平均ランプ(℃/分)、および持続時間(時間)に従って3段階で変化するようにプログラムされている。 表1に開示される構造(ABB−1)(すなわち、KHI−5)、(ABB−2)(すなわち、KHI−7)、(ABB−3)(すなわち、KHI−8)、および(ABB−4)(すなわち、KHI−9)を有するアクリロイル系ビポリマーの、および構造(ABT−10)(すなわち、KHI−6)を有するアクリロイル系ターポリマーの、圧力(バール)に対する時間(分、すなわちMin)のグラフ、ならびにロッキングセルRC−5の温度(℃)(すなわち、温度)に対する時間(Min)のグラフであり、ここでロッキングセルRC−5の温度(℃)は、表4に記載される開始温度(℃)、平均ランプ(℃/分)、および持続時間(時間)に従って3段階で変化するようにプログラムされている。 表1に開示される構造(ABB−5)(すなわち、KHI−10)、(ABB−6)(すなわち、KHI−12)、(ABB−7)(KHI−13)、および(ABB−8)(すなわち、KHI−11)を有するアクリロイル系ビポリマーの、およびポリビニルカプロラクタム(すなわち、KHI−14)の、圧力(バール)に対する時間(Min)のグラフ、ならびにロッキングセルRC−5の温度(℃)(すなわち、温度)に対する時間(Min)のグラフであり、ここでロッキングセルRC−5の温度(℃)は、表4に記載される開始温度(℃)、平均ランプ(℃/分)、および持続時間(時間)に従って3段階で変化するようにプログラムされている。 表1に開示される構造(ABB−9)(すなわち、KHI−16)を有するアクリロイル系ビポリマーの、および構造(ABB−15)(すなわち、KHI−15)を有するアクリロイル系ターポリマーの、圧力(バール)に対する時間(Min)のグラフ、ならびにロッキングセルRC−5の温度(℃)(すなわち、温度)に対する時間(Min)のグラフであり、ここでロッキングセルRC−5の温度(℃)は、表4に記載される開始温度(℃)、平均ランプ(℃/分)、および持続時間(時間)に従って3段階で変化するようにプログラムされている。 構造(ABH−11)(すなわち、KHI−1)、(ABH−12)(すなわち、KHI−2)、(ABH−13)(すなわち、KHI−3)、および(ABH−14)(すなわち、KHI−4)を有するアクリロイル系ホモポリマーの圧力(バール)に対する持続期間(Min)のグラフ、およびロッキングセルRC−5の温度(℃)(すなわち、RC Temp)に対する持続期間(Min)のグラフであり、ここでロッキングセルRC−5の温度(℃)は、表4に記載される開始温度(℃)、平均ランプ(℃/分)、および持続時間(時間)に従って3段階で変化するようにプログラムされている。
以下の用語は、当業者によって十分に理解されると考えられるが、本開示の主題の説明を容易にするために、定義が記載される。
「コポリマー」という用語は、2つ以上の異なるモノマー繰り返し単位を有するポリマーを指す。例えば、コポリマーは、2つの異なるモノマー繰り返し単位(すなわち、ビポリマー)を含み得る。あるいは、コポリマーは、3つの異なるモノマー繰り返し単位(すなわち、ターポリマー)を含み得る。1つ以上の実施形態では、コポリマーは、ランダムである。当業者に理解されるように、モノマー繰り返し単位の分布が統計的法則に従うとき、コポリマーはランダムである。例えば、ポリマー鎖中の特定の点で所与のモノマー繰り返し単位を見出す確率が、鎖中のモノマー繰り返し単位のモル分率に等しい場合、コポリマーはランダムである。ランダムコポリマーは、統計的コポリマーとも称される。
「一価」という用語は、原子価「−」がラジカルの一端で満たされていない、1の満たされていない原子価を有するラジカルを指す。例えば、炭化水素基が脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在する実施形態では、1個の水素原子が、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在する炭化水素基から除かれた場合、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルは一価である。別の例として、ヘテロ原子がヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在する実施形態では、ヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在するヘテロ原子が、満たされていない原子価「−」を有する場合、ヘテロ脂肪族ラジカルは一価である。
「二価」という用語は、原子価「−」がラジカルの2つの末端で満たされていない、2の満たされていない原子価を有するラジカルを指す。例えば、炭化水素基が脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの2つの末端に存在する実施形態では、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの2つの末端に存在する炭化水素基の各々から1個の水素原子が除かれた場合、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルは二価である。別の例として、ヘテロ脂肪族ラジカルの2つの末端にヘテロ原子が存在する実施形態では、ヘテロ脂肪族ラジカルの2つの末端に存在するヘテロ原子の各々が、満たされていない原子価「−」を有する場合、ヘテロ脂肪族ラジカルは二価である。同様に、別の例として、炭化水素基がヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在し、ヘテロ原子がヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在する実施形態では、ヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在する炭化水素基から1個の水素原子が除かれた場合、およびヘテロ脂肪族ラジカルの一端に存在するヘテロ原子が満たされていない原子価「−」を有する場合、ヘテロ脂肪族ラジカルは二価である。
「脂肪族」という用語は、飽和直鎖(すなわち、直鎖または非分枝)および分枝炭化水素ラジカルを指す。実施形態では、脂肪族炭化水素ラジカルは、一価または二価である。当業者に理解されるように、脂肪族は、アルキル部分を含むが、これに限定されないことを意図する。したがって、「アルキル」という用語は、直鎖および分枝アルキル基を含む。ある特定の実施形態では、「低級アルキル」という用語は、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基(分枝または非分枝)を示すために使用され得る。
実施形態では、記載されるアルキル基は、1〜7個の脂肪族炭素原子を含む。他の実施形態では、記載されるアルキル基は、1〜5個の脂肪族炭素原子を含む。さらに他の実施形態では、記載されるアルキル基は、1〜3個の脂肪族炭素原子を含む。したがって、例示的な脂肪族基としては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、アリル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、sec−ペンチル、イソペンチル、tert−ペンチル、n−ヘキシル、sec−ヘキシル、部分等が挙げられるが、これらに限定されない。
「ヘテロ脂肪族」という用語は、主鎖中の1個以上の炭素原子が、ヘテロ原子で置換された脂肪族ラジカルを指す。例として、1個の炭素原子が1個のヘテロ原子で置換された4つの主鎖原子を有する脂肪族ラジカルは、Cヘテロ脂肪族と称される。別の例として、2個の炭素原子が2個のヘテロ原子で置換された7個の主鎖原子を有する脂肪族ラジカルは、Cヘテロ脂肪族と称される。実施形態では、ヘテロ脂肪族ラジカルは、一価または二価である。したがって、ヘテロ脂肪族は、例えば炭素原子の代わりに、1個以上の酸素、硫黄、または窒素原子を含む脂肪族鎖を含むことが意図される。ヘテロ脂肪族部分は、直鎖であっても分枝であってもよい。
「ヘテロシクロアルキル」、「複素環」、または「複素環式」という用語は、ヘテロ脂肪族および環式部分の特性を併せ持つラジカルを指し、限定されないが、5〜8個の原子を有する飽和単環式または多環式環系を含み、少なくとも1つの環原子は、Nヘテロ原子であり、0個、1個、または2個の環原子は、独立してS、O、およびNから選択される追加のヘテロ原子である(ここで、窒素および硫黄ヘテロ原子は、任意に酸化されてもよい)。ある特定の実施形態では、ヘテロシクロアルキル、複素環、または複素環式という用語は、非芳香族5員環、6員環、もしくは7員環、または少なくとも1個の環原子がNヘテロ原子であり、限定されないが、二環式基または三環式基を含む0個、1個、または2個の環原子は、独立してS、O、およびNから選択される追加のヘテロ原子である、多環式部分を指す(ここで、窒素および硫黄ヘテロ原子は、任意に酸化されてもよく、窒素原子は4級化されてもよい)。代表的な複素環としては、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、ジチアゾリル、ジチアゾリジニルおよびアゼパニルなどの複素環が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、ヘテロシクロアルキル、複素環、または複素環式は、5〜8個の環原子を有する飽和単環式または多環式部分であり、そのうちの1個の環原子はNであり、0個、1個、または2個の環原子は、独立してS、O、およびNから選択される追加のヘテロ原子であり、残りの環原子は炭素であり、これらのラジカルは、例えばピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルなどのN環原子を介して分子の残部に接合されている。
「包接水和物」という用語は、ホスト水分子が、ガスゲスト分子に包接する、結晶性水系固体を指す。1つ以上の実施形態において、結晶性水系固体では、ホスト水分子が、ガスゲスト分子の周りに水素結合され、それによりガスゲスト分子が、水素結合ホスト水分子のケージの内部に閉じ込められる。包接水和物は、構造(型)I(すなわち、SI)、構造(型)II(すなわち、SII)、または構造(型)H(すなわち、SH)結晶性構造を含み得る。
「阻害する」、「阻害」、および「阻害すること」という用語は、包接水和物の形成、成長、付着、凝集、またはそれらの組み合わせの、任意の方法での制御、遅延、軽減、緩和、防止、またはそれらの組み合わせにおける任意の改善を指す。例えば、包接水和物の阻害としては、包接水和物が形成される条件を熱力学的に修正すること、包接水和物の核形成を速度論的に遅延させること、包接水和物を溶解すること、包接水和物を分解すること、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、包接水和物の阻害は、包接水和物の形成が完全に防止されている包接水和物形成の完全な停止を含み得る。
「形成」、「形成すること」、および「形成する」という用語は、ホスト水分子が、結晶構造中のガスゲスト分子に包接するか、包接水和物が成長するか、包接水和物が付着するか、包接水和物が凝集するか、またはそれらの組み合わせである、任意のプロセスを指す。「包接する」という用語は、ガスゲスト分子の周りのホスト水分子の水素結合を指す。
「過冷却温度」および「Tsc」という用語は、フィールドガスの動作温度と140バールのフィールドガスの包接水和物の三相平衡温度との間の差異を指す。したがって、「第1の過冷却温度」という用語は、第1の動作段階におけるフィールドガスの動作温度と三相平衡温度との間の差異を指す。実施形態では、第1の過冷却温度は、約0℃〜約4.0℃、または約0℃〜約1.0℃、または約1.0℃〜約2.0℃、または約2.0℃〜約3.5℃、または約4.0℃である。同様に、「第2の過冷却温度」という用語は、第2の動作段階におけるフィールドガスの動作温度と三相平衡温度との間の差異を指す。実施形態では、第2の過冷却温度は、約4.0℃〜約5.6℃、または約4.0℃〜約4.6℃、または約4.6℃〜約5.0℃、または約5.0℃〜約5.6℃、または約5.6℃である。追加として、「第3過冷却温度」という用語は、第3の動作段階におけるフィールドガスの動作温度と三相平衡温度との間の差異を指す。実施形態では、第3の過冷却温度は、約5.6℃〜約10.5℃、または約5.6℃〜約7.0℃、または約7.0℃〜約8.6℃、または約8.6℃〜約10.0℃、または約10.5℃である。
本開示の実施形態は、一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマー(すなわち、ABC)、一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーを合成するための方法、および一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーを使用して包接水和物の形成を阻害するための方法を対象とする。一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーの実施形態を、ここで詳細に説明する。その後、一般式(I)のコポリマーを合成するための方法の実施形態を説明する。次いで、一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーを使用して包接水和物の形成を阻害するための方法について、図1を参照して説明する。
I.一般式(I)のアクリロイル系コポリマー
1つ以上の実施形態では、本開示は、一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーを説明する。
Figure 0006878463
一般式(I)のコポリマーにおいて、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2である。
追加として、一般式(I)のコポリマーにおいて、Rは、QおよびQから選択され、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2である。また、一般式(I)のコポリマーにおいて、xは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、yは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、zは、0〜約0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計は1に等しい。
一般式(I)のコポリマーにおいて、Rは、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、Rの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、R中のヘテロ原子の最大数は2である。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基、二価C〜C分枝脂肪族基、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基、および二価C〜C分枝ヘテロ脂肪族基から選択される。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。さらに他の実施形態では、Rは、1個のヘテロ原子を含む二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、ここで、ヘテロ原子はOである。例示的な非限定的実施形態では、Rは、−(CH−、−(CH−、および−(CH−O−(CH−から選択される。
1つ以上の実施形態では、Rは、1つ以上の置換基で任意に置換される。Rが、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、Rは、1〜3つの置換基を含んでいてもよい。Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に追加の満たされていない原子価「−」を含む。例えば、Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、置換される実施形態では、追加の水素原子は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に存在する炭化水素基から除去されていてもよい。
実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、独立してO、NおよびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上の低級アルキルで置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、アリル部分、またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上の置換基で置換される。
他の実施形態では、Rは、独立してO、NおよびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される。Rが、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される実施形態では、ヘテロ原子は、Rとの単結合または二重結合を形成してもよい。例示的な非限定的実施形態では、Rは、O、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1個のヘテロ原子で置換され、ここで1個のヘテロ原子はOである。
が、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択される実施形態では、C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基は、2つの末端において満たされていない原子価「−」を含む。このようにして、Rは、その2つの満たされていない末端価を介して、コポリマー分子の残部における−N−と結合すると、ヘテロシクロアルキルまたは複素環を形成する。実施形態では、Rがコポリマーの残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、非芳香族である。例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルから選択される。さらなる例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、およびアゼパニルから選択される。
実施形態では、Rがコポリマー分子の残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、以下の構造を有し、
Figure 0006878463
ここで、ヘテロシクロアルキルまたは複素環は、*を介してコポリマー分子の残部に結合される。実施形態では、
Figure 0006878463
が置換される。例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。
一般式(I)のコポリマーにおいて、Rは、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1個以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、Rの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、R中のヘテロ原子の最大数は2である。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基、二価C〜C分枝脂肪族基、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基、および二価C〜C分枝ヘテロ脂肪族基から選択される。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、−(CH−である。
1つ以上の実施形態では、Rは、1つ以上の置換基で任意に置換される。Rが、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、Rは、1〜3つの置換基を含んでいてもよい。Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に、追加の満たされていない原子価「−」を含む。例えば、Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、置換される実施形態では、追加の水素原子は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に存在する炭化水素基から除去されていてもよい。
実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上の低級アルキルで置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、アリル部分、またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上の置換基で置換される。
他の実施形態では、Rは、独立してO、N、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子で置換される。Rが、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される実施形態では、ヘテロ原子は、Rとの単結合または二重結合を形成してもよい。例示的な非限定的実施形態では、Rは、O、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1個のヘテロ原子で置換され、ここで、1個のヘテロ原子はOである。
が、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択される実施形態では、C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基は、2つの末端において満たされていない原子価「−」を含む。このようにして、Rは、その2つの満たされていない末端価を介して、コポリマー分子の残部における−N−と結合すると、ヘテロシクロアルキルまたは複素環を形成する。実施形態では、Rがコポリマーの残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、非芳香族である。例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルから選択される。さらなる例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、およびアゼパニルから選択される。
実施形態では、Rがコポリマー分子の残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、以下の構造を有し、
Figure 0006878463
ここでヘテロシクロアルキルまたは複素環は、*を介してコポリマー分子の残部に結合される。実施形態では、
Figure 0006878463
が置換される。例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。
一般式(I)のコポリマーにおいて、Rは、QおよびQから選択される。
Figure 0006878463
およびQにおいて、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2である。
がQである実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基、二価C〜C分枝脂肪族基、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基、および二価C〜C分枝ヘテロ脂肪族基から選択される。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、−(CH−、−(CH−、および−(CH−から選択される。
がQである1つ以上の実施形態では、Rは、1つ以上の置換基で任意に置換される。Rが1つ以上の置換基で置換される実施形態では、Rは、1〜3つの置換基を含んでいてもよい。Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、二価C〜C脂肪族基、および二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に、追加の満たされていない原子価「−」を含む。例えば、Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、置換される実施形態では、追加の水素原子は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に存在する炭化水素基から除去されていてもよい。
がQである実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上の低級アルキルで置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、アリル部分、またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上の置換基で置換される。
がQである他の実施形態では、Rは、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される。Rが、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される実施形態では、ヘテロ原子は、Rとの単結合または二重結合を形成してもよい。例示的な非限定的実施形態では、Rは、O、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1個のヘテロ原子で置換され、ここで、1個のヘテロ原子はOである。
が、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択される実施形態では、C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基は、2つの末端において満たされていない原子価「−」を含む。このようにして、Rは、その2つの満たされていない末端価を介して、コポリマー分子の残部における−N−と結合すると、ヘテロシクロアルキルまたは複素環を形成する。実施形態では、Rがコポリマーの残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、非芳香族である。例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルから選択される。さらなる例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、およびアゼパニルから選択される。
実施形態では、Rがコポリマー分子の残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、以下の構造を有し、
Figure 0006878463
ここで、ヘテロシクロアルキルまたは複素環は、*を介してコポリマー分子の残部に結合される。実施形態では、
Figure 0006878463
が置換される。例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。
がQである実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基、二価C〜C分枝脂肪族基、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基、および二価C〜C分枝ヘテロ脂肪族基から選択される。実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、Oヘテロ原子で置換された−(CH−から選択される。
がQである1つ以上の実施形態では、Rは、1つ以上の置換基で任意に置換される。Rが、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、Rは、1〜3つの置換基を含んでいてもよい。Rは、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上の置換基で置換される実施形態では、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内の追加の満たされていない原子価「−」を含む。例えば、Rが、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、置換される実施形態では、追加の水素原子は、置換基との結合に対応するために、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基内に存在する炭化水素基から除去されていてもよい。
がQである実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換される。実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上の低級アルキルで置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1つ以上のC〜C直鎖脂肪族基、C〜C分枝脂肪族基、またはそれらの組み合わせで置換される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、独立して、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、アリル部分、またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上の置換基で置換される。
がQである他の実施形態では、Rは、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される。Rが、独立してO、N、およびSから選択される1個以上のヘテロ原子で置換される実施形態では、ヘテロ原子は、Rとの単結合または二重結合を形成してもよい。例示的な非限定的実施形態では、Rは、O、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、1個のヘテロ原子で置換され、ここで、1個のヘテロ原子はOである。
は、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択される実施形態では、C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基は、2つの末端において満たされていない原子価「−」を含む。このようにして、Rは、その2つの満たされていない末端価を介して、コポリマー分子の残部における−N−と結合すると、ヘテロシクロアルキルまたは複素環を形成する。実施形態では、Rがコポリマーの残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、非芳香族である。例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルから選択される。さらなる例示的な非限定的実施形態では、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、およびアゼパニルから選択される。
実施形態では、Rが、コポリマー分子の残部における−N−と結合すると形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、以下の構造を有し、
Figure 0006878463
ここで、ヘテロシクロアルキルまたは複素環は、*を介してコポリマー分子の残部に結合される。実施形態では、
Figure 0006878463
が置換される。例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、
Figure 0006878463
は、
Figure 0006878463
から選択される。
一般式(I)のコポリマーにおいて、xは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、yは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、zは、0〜約0.8から選択されるモル分率範囲である。実施形態では、xは、約0.1〜約0.9、約0.25〜約0.75、または約0.33〜約0.66、または約0.5のモル分率から選択されるモル分率範囲である。例示的な非限定的実施形態では、xは、0より大きいモル分率である。実施形態では、yは、約0.1〜約0.9、または約0.25〜約0.75、または約0.33〜約0.66、または約0.5のモル分率から選択されるモル分率範囲である。例示的な非限定的実施形態では、yは、0より大きいモル分率である。実施形態では、zは、0〜約0.8、または約0.25〜約0.5、または約0.33のモル分率から選択されるモル分率範囲である。実施形態では、zは、0より大きいモル分率である。一般式(I)のコポリマーにおいて、x、y、およびzの合計は1に等しい。実施形態では、xおよびyは、等モル分率である。他の実施形態では、x、y、およびzは、等モル分率である。
実施形態では、一般式(I)のコポリマーの粘度平均分子量は、約500グラム/モル(すなわち、g/mol)〜約1,000,000g/mol、または約750g/mol〜約500,000g/モル、または約1,000g/mol〜約100,000g/mol、または約2,500g/mol〜約20,000g/molである。実施形態では、コポリマーの粘度平均分子量は、屈折率検出器(すなわち、RID)を用いて、3つのカラムにおいて連続して、移動相としてテトラヒドロフラン(すなわち、THF)中の0.7%トリメチルアミン、(異なる孔サイズ、500Å、100Å、および50Åの)固定相としてPhenogel(商標)(Phenomenex,Sutter Creek,CA)を用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー(すなわち、GPC)を介して決定した。較正は、ポリスチレン標準を使用して行った。さらに、GPCにより決定される、一般式(I)のコポリマーの粘度平均分子量は、硫黄元素分析を介して確認した。
例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)のコポリマーの粘度平均分子量は、約500g/mol〜約1,000,000g/molである。別の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)のコポリマーの粘度平均分子量は、約500g/mol〜約20,000g/molである。
例示的な、非限定的実施形態では、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択され、RおよびRは、1つ以上のC〜C脂肪族基で置換される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。例示的な、非限定的実施形態では、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、Rは、独立してO、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換される。
例示的な非限定的実施形態では、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、xは、約0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、は、0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、zは、約0.25〜約0.5のモル分率範囲である。他の例示的な非限定的実施形態では、xは、約0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、yは、約0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、zは、約0.25〜約0.5のモル分率範囲である。
表1において、種々の実施形態による一般式(I)を有するコポリマーが提供される。
Figure 0006878463
Figure 0006878463
実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、水溶性である。さらなる実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、熱的に安定である。例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、約50℃の温度まで熱的に安定である。
一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーの実施形態を詳細に記載した。一般式(I)のコポリマーを合成するための方法の実施形態を説明する。
II.一般式(I)のコポリマーを合成するための方法
1つ以上の実施形態では、本開示は、一般式(I)のコポリマーを合成するための方法を説明する。しかしながら、一般式(I)のコポリマーは、当業者に知られている任意の適切な合成スキームを介して合成することができる。一般式(I)において、RがQである例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)のコポリマーを合成するための方法は、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)(すなわち、ABCVA)(約1.25ミリモル、すなわちmmol)に、式(1a)(約24mmol)、(1b)(約24mmol)、および(1c)(約18mmol)を有するモノマー繰り返し単位、
Figure 0006878463
およびチオグリコール酸(約10.8mmol)を水(約42ミリリットル、すなわちmL)中に有する溶液を、N下で提供して反応混合物を形成することを含む。実施形態では、反応混合物を、N下、約63℃で、磁気撹拌棒を使用して24時間撹拌して、合成アクリロイル系ターポリマーを含む反応産物を得る。24時間後、実施形態では、反応産物を室温に冷却し、石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させる。
一般式(I)において、RがQである他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)のコポリマーを合成するための方法は、ABCVA(約1.25mmol)に、式(1a)(約24mmol)、(1d)(約24mmol)、および(1c)(約18mmol)を有するモノマー繰り返し単位、
Figure 0006878463
およびチオグリコール酸(約10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液を、N下で提供して反応混合物を形成することを含む。実施形態では、反応混合物を、N下、約63℃で、磁気撹拌棒を使用して24時間撹拌して、合成アクリロイル系ターポリマーを含む反応産物を得る。24時間後、実施形態では、反応産物は均質であり、室温に冷却し、石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させる。
実施形態では、一般式(I)のR、R、R、R、およびR、または式(1a)、(1b)、(1c)、および(1d)を有するモノマー繰り返し単位のものは、先に一般式(I)に関して記載したとおりである。当業者に理解されるように、反応物、例えば溶液中のモノマー繰り返し単位(1a)、(1b)、(1c)、および(1d)の量は、各モノマー繰り返し単位の変化するモル分率x、y、またはzを達成するように調整されてもよい。さらに、同様に当業者に理解されるように、ビポリマーおよびターポリマーは、一般式(I)のコポリマーにおいて所望される、モノマー繰り返し単位(1a)、(1b)、(1c)、および(1d)のみを添加することによって、本開示に記載される方法を介して合成され得る。
一般式(I)のコポリマーを合成するための方法の実施形態を、ここで詳細に説明した。包接水和物の形成を阻害するための方法の実施形態を、ここで図1を参照して詳細に説明する。
III.包接水和物の形成を阻害するための方法
1つ以上の実施形態では、本開示は、包接水和物を形成することができる流体中の包接水和物を阻害するための方法を説明し、該方法は、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることを含む。さらなる実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、先に記載したとおりである。
一般式(I)のコポリマーにおいて、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2である。さらに、一般式(I)のコポリマーにおいて、Rは、QおよびQから選択され、
Figure 0006878463
式中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C脂肪族基およびC〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、RおよびRの二価C〜Cヘテロ脂肪族基は、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、RまたはR中のヘテロ原子の最大数は2である。また、一般式(I)のコポリマーにおいて、xは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、yは、約0.1〜約0.9から選択されるモル分率範囲であり、zは、0〜約0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計は1に等しい。
例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、Rは、二価直鎖C〜C脂肪族基および二価直鎖C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、Rは、二価直鎖C〜C脂肪族基および二価直鎖C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、Rは、Qであり、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、Rは、二価直鎖C〜C脂肪族基および二価直鎖C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、xは、約0.8のモル分率であり、yは、約0.2のモル分率である。
例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマー中、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される。他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマー中、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族から選択される。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、Rは、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、RおよびRは、各々独立して、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、xは、約0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、yは、約0.25〜約0.75のモル分率範囲であり、zは、0より大きいモル分率である。例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、xおよびyは、等モル分率である。他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、x、y、およびzは、等モル分率である。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーにおいて、少なくとも1つのコポリマーの粘度平均分子量は、約500g/mol〜約20,000g/molの範囲である。
実施形態では、流体は、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーを含む配合物と接触する。実施形態では、流体は、配合物の約3重量%と接触し、ここで配合物の量は、含水率のパーセンテージに関する。より具体的に、実施形態では、配合物は、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマー(例えば、一般式(I)の2つ以上のコポリマーを使用することができる)、溶媒、または添加剤のうちの1つ以上を含む。実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、添加剤と適合性である。実施形態では、添加剤は、腐食防止剤および相乗剤から選択される。例示的な非限定的実施形態では、配合物は、約0.01重量%〜約33重量%の一般式(I)の少なくとも1つのコポリマー、0重量%〜約67重量%の溶媒、および0重量%〜約1重量%の添加剤を含む。他の例示的な非限定的実施形態では、配合物は、約0.1重量%〜約5重量%の一般式(I)の少なくとも1つのコポリマー、0重量%〜約20重量%の溶媒、0重量%〜約10重量%の添加剤、0百万分率(すなわち、ppm、質量分率)〜約3000ppmの腐食防止剤、0ppm〜約3000ppmのスケール阻害剤、0重量%〜約40重量%の熱力学的水和物阻害剤、および約0重量%〜約10重量%の抗凝集剤を含む。実施形態では、配合物の開示量は、含水率のパーセンテージまたはppmに関する。
例示的な非限定的実施形態では、溶媒は、水、アルコール、例えば、モノエチレングリコール、メタノール、エタノール、およびイソブタノール、ケトン、エーテル、および非極性芳香族、例えば、トルエンおよびベンゼンから選択される。さらなる例示的な非限定的実施形態では、溶媒は、グリコール、例えばモノエチレングリコールから選択されるアルコールである。他の例示的な非限定的実施形態では、添加剤は、腐食防止剤および相乗剤から選択される。例示的な非限定的実施形態では、腐食防止剤には、ガス腐食防止剤が含まれる。実施形態では、相乗剤は、スケール阻害剤、熱力学的水和物阻害剤、低用量水和物阻害剤、および抗凝集剤から選択される。例示的な非限定的な実施形態では、熱力学的水和物阻害剤は、グリコールエーテルおよびメタノールから選択される。例示的な非限定的実施形態では、低用量水和物阻害剤は、ポリ(N−ビニルカプロラクタム)およびポリ(N−メチル−N−ビニルアセトアミド)から選択される。
実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させる。実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーを、当業者に知られている方法によって流体と接触させる。例えば、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、添加、複合、混合、注入、またはそれらの組み合わせによって、流体と接触させることができる。例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件としては、流体上の圧力が、約11バール〜約200バール、または約11バール〜約50バール、または約50バール〜約70バール、または約70バール〜約100バール、または約100バール〜約140バール、または約140バール〜約150バール、または約150バール〜約200バールである条件が挙げられ、また、流体の温度が、約0℃〜約25℃、または約0℃〜約10℃、または約10℃〜約12℃、または約12℃〜約16℃、または約16℃〜約19℃、または約19℃〜約20℃、または約20℃〜約25℃である条件が挙げられる。例示的な非限定的な実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件としては、流体の温度が、3相平衡温度以下である条件が挙げられる。
他の実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることは、第1の過冷却温度で包接水和物の形成を阻害するのに有効である。他の実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることは、第2の過冷却温度で包接水和物の形成を阻害するのに有効である。さらに他の実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることは、第3の過冷却温度で包接水和物の形成を阻害するのに有効である。
例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることは、包接水和物の形成を、約40バール〜約200バールの圧力範囲で阻害するのに有効である。他の例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成するのに適した条件下で、流体を一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることは、包接水和物の形成を、約70バール〜約100バールの圧力範囲で阻害するのに有効である。
実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、水ホスト分子および天然ガスゲスト分子を含む。さらなる実施形態では、天然ガスゲスト分子は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはそれらの組み合わせから選択される。例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、以下の組成量の天然ガスゲスト分子、メタン(約60〜90モル%)、エタン(約0〜4モル%)、プロパン(約0〜1モル%)、ブタン(約0〜1モル%)、二酸化炭素(約5〜15モル%)、硫化水素(約0〜5モル%)、および窒素(約5〜15モル%)を含む。他の例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、以下の組成量の天然ガスゲスト分子、メタン(約79.6モル%)、エタン(約1.4モル%)、プロパン(約0.2モル%)、ブタン(約0.1モル%)、二酸化炭素(約9.2モル%)、硫化水素(約2.3モル%)、および窒素(約7.2モル%)を含む。他の実施形態では、包接水和物を形成することができる流体には、後に表2に記載されるものなどのブラインが含まれる。例示的な非限定的実施形態では、ブラインは、塩化物アニオン、ナトリウムカチオン、酢酸、ギ酸、酢酸の共役塩基、ギ酸の共役塩基、またはそれらの組み合わせを含む。
例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、酸性ガスゲスト分子を含む。例えば、実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、二酸化炭素および硫化水素を含む。例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、二酸化炭素、硫化水素、または二酸化炭素、および硫化水素の組み合わせが豊富である。例えば、包接水和物を形成することができる流体は、硫化水素が豊富であり得、少なくとも約2モル%の硫化水素を含む。別の例として、包接水和物を形成することができる流体は、二酸化炭素が豊富であり得、少なくとも約8モル%の二酸化炭素を含む。さらに別の例として、包接水和物を形成することができる流体は、二酸化炭素および硫化水素の両方が豊富であり得、少なくとも約8モル%の二酸化炭素および少なくとも約2モル%の硫化水素を含む。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはそれらの組み合わせを含む。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素ガスゲスト分子を含む。さらに他の例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、硫化水素、二酸化炭素、または硫化水素および二酸化炭素の組み合わせを含まない。
実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、SI包接水和物、SII包接水和物、SH包接水和物、またはそれらの組み合わせを形成することができる。実施形態では、SI包接水和物を形成することができる流体は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、または硫化水素のうちの少なくとも1つを含む。実施形態では、SII包接水和物を形成することができる流体は、プロパン、ブタン、またはペンタンの少なくとも1つを含む。実施形態では、SI包接水和物およびSII包接水和物は、当業者に周知の結晶立方構造を有する。実施形態では、SH包接水和物は、当業者に周知の六角形構造を有する。包接水和物を形成することができる流体が、SI包接水和物、SII包接水和物、SH包接水和物、またはそれらの組み合わせを形成することができるさらなる実施形態では、接触は、SI包接水和物、SII包接水和物、SH包接水和物、またはそれらの組み合わせの形成を阻害するのに有効である。
実施形態では、流体を、包接水和物の形成を阻害するのに有効な量の、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させる。特定の実施形態では、流体を、約0.01重量%〜約33重量%、または約0.1重量%〜約4重量%、または約0.5重量%〜約4重量%、または約2.5重量%の、一般式Iの少なくとも1つのコポリマーと接触させる。実施形態では、一般式Iの少なくとも1つのコポリマーの重量%は、含水率の重量%を指す。実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、水溶性である。
図1に示すように、実施形態では、包接水和物を形成することができる流体を、タイインプラットホーム10において、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させる。図1に示すように、実施形態では、タイインプラットホーム10は、パイプライン50を介して、陸上プラント100と流体連通する沖合プラットホームである。いくつかの実施形態では、タイインプラットホーム10は、掘削および生産設備のためのインターフェースを提供する、坑口200、300、400、500、および600と流体連通している。実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、パイプライン50を流れる。さらなる実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、沖合サイトから陸上サイトへとパイプライン50を流れる。例示的な非限定的実施形態では、包接水和物を形成することができる流体は、タイインプラットホーム10から陸上プラント100へとパイプライン50を流れる。例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、タイインプラットホーム10において包接水和物を形成することができる流体に注入される。
実施形態では、タイインプラットホーム10は、包接水和物阻害剤を保持するための容器15、および包接水和物阻害剤注入スキッド20を含む。例示的な非限定的実施形態では、包接水和物阻害剤を保持するために、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーが、容器15に保持される。例示的な非限定的実施形態では、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーは、包接水和物阻害剤注入スキッド20を介して、包接水和物を形成することができる流体に注入される。
一般式(I)を有するアクリロイル系コポリマーを使用した包接水和物の形成を阻害するための方法の実施形態を詳細に説明した。
以下の非限定的実施例は、一般式(I)を有するコポリマーおよび比較ホモポリマーの合成を説明し、また本開示の方法を例示する。合成される化合物は、本質的に例示であると理解されるべきであり、一般式(I)の範囲または記載された方法の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。
実施例1:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.5であり、yが約0.5であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマー(すなわち、ABB)を合成した。具体的には、ABCVA(約350ミリグラム、すなわちmg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
構造(M2)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−1)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約87%)。
実施例2:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.75であり、yが約0.25であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例1と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約54.45mmol)、
Figure 0006878463
構造(M3)のモノマー繰り返し単位(約18.15mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−2)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約95%)。
実施例3:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.80であり、yが約0.20であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例2と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約58.08mmol)、
Figure 0006878463
構造(M3)のモノマー繰り返し単位(約14.52mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−3)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た収率:約85%)。
実施例4:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.25であり、yが約0.75であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例2と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約18.15mmol)、
Figure 0006878463
構造(M3)のモノマー繰り返し単位(約54.45mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−4)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:87%)。
実施例5:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、Oで置換された−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.75であり、yが約0.25であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例1と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約54.45mmol)、
Figure 0006878463
構造(M4)のモノマー繰り返し単位(約18.15mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−5)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約93%)。
実施例6:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、Rが、Oで置換された−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.5であり、yが約0.5であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例5と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
構造(M4)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−6)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た収率:約95%)。
実施例7:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、Oで置換された−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.25であり、yが約0.75であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例5と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約18.15mmol)、
Figure 0006878463
構造(M4)のモノマー繰り返し単位(約54.45mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(995mg、10.8mmol)を水(42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−7)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約90%)。
実施例8:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、Oで置換された−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.25であり、yが約0.75であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例5と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M2)のモノマー繰り返し単位(約18mmol)、
Figure 0006878463
構造(M4)のモノマー繰り返し単位(約54mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−8)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約88%)。
実施例9:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.5であり、yが約0.5であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーを、別途指示されない限り、実施例2と同様に合成した。より具体的には、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M5)のモノマー繰り返し単位(約5.05g、36.3mmol)、
Figure 0006878463
構造(M2)のモノマー繰り返し単位(約4.54g、36.3mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(995mg、10.8mmol)を、水(約42mL)中に有する溶液に、N下で添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−9)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約94%)。
実施例10:水中の一般式(I)を有するアクリロイル系ターポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが、−(CH−であり、xが約0.33であり、yが約0.33であり、zが約0.33である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマー(すなわち、ABT)を合成した。より具体的には、ABCVA(約0.35g、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約3.38g、24mmol)、
Figure 0006878463
構造(M5)のモノマー繰り返し単位(約3.34g、24mmol)、
Figure 0006878463
構造(M2)のモノマー繰り返し単位(約3.0g、24mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約0.995g、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下で20分間保持した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却して均質な溶液を得た。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄して、非反応性物質を除去した。水層を抽出し、Nで発泡させて、反応混合物から可溶性エーテルを除去した。反応混合物を凍結乾燥させて溶媒を蒸発させ、構造(ABT−10)のアクリロイル系ターポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約87%)。
結果.構造(ABT−10)のターポリマーは、室温でより低い臨界溶解温度(すなわち、LCST)を示さなかった。H−NMR(400MHz、DO)および13C−NMRスペクトルを注意深く分析した。例えば、図2を参照すると、構造(ABT−10)のH−NMRスペクトル(400MH、DO)が提供され、ここでδ[PPM]=3.7(br,12H,CH−N−CH)、2.7(br,4H,CH−O−CH)、1.7(br,CH−ブロック主鎖、およびCH−ピロリジン環およびピペリジン環中)である。さらに、図3を参照すると、構造(ABT−10)の13C−NMRスペクトル(100MH、DO)が提供され、ここで174.5(C=O)、66.4(CH−O−CH)、46.8(CH−N−CH)、43.8、38.8、34.2、27.2、23.8。構造(ABT−10)のターポリマーを、図2〜3のスペクトルを介して確認した。例えば、スペクトルピークに関連するプロトンの数は、図2におけるそれらの積分を介して推定することができ、さらに、ポリマーの形成は、図2のスペクトルピークを介して決定することができる。さらに、構造(ABT−10)のターポリマーの官能基は、図3のスペクトルにおける化学シフトを介して確認することができる。
実施例11:包接水和物形成のアクリロイル系ビポリマー(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、および(ABB−4)ならびにアクリロイル系ターポリマー(ABT−10)阻害の特徴付け
材料および方法.構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、および(ABB−4)を有するアクリロイル系ビポリマーを、実施例1〜4と同様に合成した。さらに、構造(ABT−10)を有するアクリロイル系ターポリマーを、実施例10と同様に合成した。(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)の、包接水和物形成を阻害する能力を特徴付けた。より具体的には、ロッキングセル(すなわち、RC−5)を用いて、構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)を有するアクリロイル系コポリマーの、包接水和物形成を阻害する能力を特徴付けた。RC−5は、高圧(すなわち、最大200バール)および酸性ガス条件下で動作可能な5つのハステロイセル(PSL Systemtechnik Gmbh,Osterode am Harz,Germany)を含んでいた。RC−5の5つのハステロイセルを、エチレングリコールおよび水を含む温度制御浴に浸漬した。動作中、RC−5を揺動させて、反応物スラリーの混合を達成した。混合ボールを有するハステロイセルの容量は、約30mLであった。RC−5は、構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)を有するアクリロイル系コポリマーの有効性を試験するためのシミュレーションされた動作条件下での天然ガス包接水和物の形成を可能にした。WinRCソフトウェアを用いてデータ取得を完了し、5つのハステロイセルの各々における圧力および温度を時間とともに測定した。
現場でのパイプライン動作条件をシミュレートする典型的な運転では、5つのハステロイセルの各々に、約10mLのアクリロイル系コポリマー配合物を充填した。具体的には、10mLのアクリロイル系コポリマー配合物は、表2に記載されるように、アクリロイル系コポリマー(約0.105g)、溶媒(約0.195gのモノエチレングリコール、すなわちMEG)、およびブライン(約9.7g)を含んでいた。次いで、5つのハステロイセルに、表3に記載されるように、平衡に達するまで1時間にわたって天然ガスを充填した。すなわち、天然ガスを、5つのハステロイセルに、21℃で約140バールの圧力まで添加した。ブラインは、表2に記載される塩化物アニオン、ナトリウムカチオン、酢酸、ギ酸、および共役塩基の水溶液を含んでいた。
Figure 0006878463
現場の天然ガスは、現場でのパイプライン動作条件をシミュレートするために、大量のメタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素を含有し、また少量のエタン、プロパン、およびブタンを含有するため、表3に記載される天然ガス組成を用いた。
Figure 0006878463
次いで、この特定の実施例において、5つのハステロイセルの各々に、構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)、ならびに表2のブラインを含む、10mLのアクリロイル系コポリマー配合物を充填した。各アクリロイル系コポリマー構造を別々に試験した。すなわち、2つの異なるアクリロイル系コポリマー構造を単一の試験で一緒に組み合わせなかった。次いで、5つのハステロイセルに、天然ガスを、表3に記載されるように21℃で約140バールの圧力まで充填した。図4を参照すると、RC−5は、一般に表4に記載されるように、3つの動作段階で温度を変化させるようにプログラムされた。より具体的には、RC−5は、段階1が約0〜1500分、段階2が約1500〜3000分、段階3が約3000〜32000分である3つの動作段階で温度を変化させるようにプログラムされた。
Figure 0006878463
表3の天然ガス組成物中の包接水和物の3相平衡温度(即ち、液体、蒸気、および水和物)は、当業者に知られている方法を介して計算した。水和物形成の計算された平衡曲線は、140バールで約18.6℃の3相平衡温度を示した。さらに、液体相、蒸気相、および水和物相の圧力変化は、天然ガス組成の質量バランスを用いることによって説明され、それにより圧力変化は、包接水和物形成に正確に帰せられた。より具体的には、実施形態では、包接水和物の阻害を示すために安定した圧力が決定された様々な過冷却温度での各動作段階の間の圧力を評価することによって、アクリロイル系コポリマーの、包接水和物形成を阻害する能力を評価した。
構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)を有するアクリロイル系コポリマーの、包接水和物形成を阻害する能力を、3つの過冷却温度、約4.0℃、約5.6℃、および約10.5℃で評価した。構造(ABB−1)、(ABB−2)、(ABB−3)、(ABB−4)、および(ABT−10)を有するアクリロイル系コポリマーの、包接水和物形成を阻害する能力を、3つの過冷却温度で評価して、包接水和物形成が起こった誘導期間および温度を決定した。
結果.図5に示すように、構造(ABB−1)を有するアクリロイル系ビポリマーは、4.0℃の第1の過冷却温度および5.6℃の第2の過冷却温度の両方において包接水和物形成の有効な阻害剤であった。さらに、図5にも示すように、構造(ABT−10)を有するアクリロイル系ターポリマーは、第1の過冷却温度および第2の過冷却温度の両方における包接水和物形成の有効な阻害剤であった。
実施例12:アクリロイル系ビポリマー(ABB−5)、(ABB−6)、(ABB−7)、および(ABB−8)の特徴付け、ならびにポリビニルカプロラクタムの包接水和物形成の阻害
材料および方法.構造(ABB−5)、(ABB−6)、(ABB−7)、および(ABB−8)を有するアクリロイル系ビポリマーを、実施例5〜8と同様に合成した。(ABB−5)、(ABB−6)、(ABB−7)、および(ABB−8)の、包接水和物の形成を阻害する能力を、実施例11と同様に特徴付けた。ポリビニルカプロラクタム(すなわち、PVcap)は、ABCVA(約350mg、1.25mmol)を、構造(M4)のモノマー繰り返し単位(約10.0g、72mmol)、
Figure 0006878463
および
およびチオグリコール酸(995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に、N下で添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約70℃で磁気撹拌棒を使用して約3時間撹拌した。経過時間後、反応混合物を室温に冷却し、石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、PVcapを無色液体として得た(収率:約94%)。得られたPVcapは、室温または60℃でLCSTを示さなかった。
結果.図6に示すように、構造(ABB−5)、(ABB−6)、および(ABB−7)を有するアクリロイル系ビポリマーは、4.0℃の第1の過冷却温度で、包接水和物形成の有効な阻害剤であった。さらに、図6にも示されるように、構造(ABB−8)を有するアクリロイル系ビポリマーは、4.0℃の第1の過冷却温度および5.6℃の第2の過冷却温度で、包接水和物形成の有効な阻害剤であった。さらに、構造(ABB−8)を有するアクリロイル系ビポリマーの存在下、10.5℃の第3の過冷却温度で、最小の包接水和物が形成された。PVcapは、いずれの過冷却温度においても包接水和物形成の有効な阻害剤ではなかった。
実施例13:包接水和物形成のアクリロイル系ビポリマー(ABB−9)および(ABB−15)阻害の特徴付け
材料および方法.構造(ABB−9)を有するアクリロイル系ビポリマーを、実施例9と同様に合成した。その後、構造(ABB−15)を有するアクリロイル系ビポリマーを、実施例15と同様に合成した。(ABB−9)および(ABB−15)の、包接水和物の形成を阻害する能力を、実施例11と同様に特徴付けた。
結果.図7に示すように、構造(ABB−9)を有するアクリロイル系ビポリマーは、4.0℃の第1の過冷却温度、5.6℃の第2の過冷却温度、および10.5℃の第3の過冷却温度で、包接水和物形成の有効な阻害剤であった。さらに、図7に示すように、構造(ABB−15)を有するアクリロイル系ビポリマーは、4.0℃の第1の過冷却温度および5.6℃の第2の過冷却温度で、包接水和物形成の有効な阻害剤であった。
実施例14:構造(ABH−11)〜(ABH−14)を有するアクリロイル系ホモポリマーの、包接水和物形成を阻害する能力の特徴付け
材料および方法.構造(ABH−11)、(ABH−12)、(ABH−13)、および(ABH−14)を有するアクリロイル系ホモポリマー(すなわち、ABH)を合成した。構造(ABH−11)、(ABH−12)、(ABH−13)、および(ABH−14)を有するアクリロイル系ホモポリマーを示す。
Figure 0006878463
具体的には、(ABH−11)は、ABCVA(約0.35g、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約72mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約0.166g、1.80mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に、N下で添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下で約20分間保持した。反応混合物を、N下、約63℃で磁気撹拌棒を使用して約24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却して均質な溶液を得た。次いで、反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて(ABH−11)(収率:約96%)を白色粉末として得た。
同様に、(ABH−12)は、ABCVA(約0.35g、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約72mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約334mg、3.60mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に、N下で添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下で約20分間保持した。反応混合物を、N下、約63℃で磁気撹拌棒を使用して約24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却して均質な溶液を得た。次いで、反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、(ABH−12)(収率:約94%)を白色粉末として得た。
同様に、(ABH−13)は、ABCVA(約0.35g、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約72mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約111mg、1.20mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に、N下で添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下で約20分間保持した。反応混合物を、N下、約63℃で磁気撹拌棒を使用して約24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却して均質な溶液を得た。次いで、反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、(ABH−13)(収率:約95%)を白色粉末として得た。
(ABH−14)は、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約12.0g、85mmol)
Figure 0006878463
および
水(約300mL)中の溶液を、K(約2g)を使用して、50℃でN下、約1.5時間重合することによって合成した。この溶液をアセトン中に滴下し、(ABH−14)(収率:約100%)を白色ポリマーとして得た。
(ABH−11)、(ABH−12)、(ABH−13)、および(ABH−14)の、包接水和物形成を阻害する能力を、実施例11と同様に特徴付けた。
結果.図8に示すように、構造(ABH−11)、(ABH−12)、(ABH−13)、および(ABH−14)を有するアクリロイル系ホモポリマーは、いずれの過冷却温度においても包接水和物形成の有効な阻害剤ではなかった。
実施例15:一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマーの合成
材料および方法.Rが、−(CH−O−(CH−であり、Rが、Qであり、式中、Rが、−(CH−であり、Rが存在せず、xが約0.5であり、yが約0.5であり、zが0である、一般式(I)を有するアクリロイル系ビポリマー(すなわち、ABB)を合成した。具体的には、ABCVA(約350ミリグラム、すなわちmg、1.25mmol)を、構造(M1)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
構造(M5)のモノマー繰り返し単位(約36.3mmol)、
Figure 0006878463
および
チオグリコール酸(約995mg、10.8mmol)を水(約42mL)中に有する溶液に添加して反応混合物を形成することによって合成した。反応混合物を、N下、約63℃で24時間加熱した。24時間後、反応混合物を室温に冷却した。反応混合物を石油エーテル(約3×20mL)で洗浄し、凍結乾燥させて、構造(ABB−15)のアクリロイル系ビポリマーを
Figure 0006878463
白色産物として得た(収率:約88%)。
特許請求される主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に記載される実施形態に対して、様々な修正および変更を行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、記載される様々な実施形態の修正および変形を網羅することが意図されるが、そのような修正および変形が、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に入ることを条件とする。
「一般に」、「一般的に」、および「典型的に」のような用語が、特許請求の範囲を限定するように、またはある特定の特徴が特許請求の範囲の構造もしくは機能にとって重大、必須、もしくはさらに重要であることを暗示するように用いられていないことに留意されたい。むしろ、これらの用語は、単に本開示の特定の実施形態において利用されてもされなくてもよい、代替または追加の特徴を強調することを意図したものである。
様々な実施形態の記述が、「含む(comprising)」または「含む(including)」という用語を使用する場合、当業者は、いくつかの特定の例において、実施形態が、「本質的に〜からなる」または「〜からなる」という言語を使用して代替的に記載され得ることをさらに理解するものである。
別途指示されない限り、本開示および特許請求の範囲において使用される成分の量、反応条件などの特性等を表す数字はすべて、あらゆる場合において「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、反対に示されない限り、本開示および特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本明細書で開示される主題によって得られることが求められる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。
あたかもそのような数値限定が本開示において明示的に記載されているかのように、本開示を通して与えられる最大限の数値限定はすべて、より小さい数値限定を含むことを理解すべきである。あたかもそのようなより大きな数値限定が本開示において明示的に記載されているかのように、本開示を通して与えられる最小限の数値限定はすべて、より大きな数値限定を含む。あたかもそのようなより狭い数値範囲がすべて本開示において明示的に記載されているかのように、本開示を通して与えられる数値範囲はすべて、そのようなより広い数値範囲内に入るすべてのより狭い数値範囲を含む。
別途定義されない限り、本開示で使用されるすべての技術用語および科学用語は、特許請求される主題が属する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本開示において使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではない。開示および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈上別途明示されていない限り、複数形も同様に含むことが意図される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
一般式(I)を有するコポリマーであって、
Figure 0006878463
式中、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 脂肪族基、および二価C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC 〜C 脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、
およびR の前記二価C 〜C ヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
またはR 中のヘテロ原子の最大数が2であり、
が、Q およびQ から選択され、
Figure 0006878463
式中、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 脂肪族基および二価C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC 〜C 脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
およびR の前記二価C 〜C ヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
またはR 中のヘテロ原子の最大数が2であり、
xが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、
yが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、かつ
zが、0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、ここで、x、y、およびzの合計が1に等しい、コポリマー。
実施形態2
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1に記載のコポリマー。
実施形態3
が、二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1または実施形態2に記載のコポリマー。
実施形態4
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1〜3のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態5
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基から選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態6
およびR が、1つ以上のC 〜C 脂肪族基で置換されている、実施形態1〜5のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態7
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基から選択され、
およびR が、1つ以上のC 〜C 脂肪族基で置換されている、実施形態1〜6のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態8
およびR が、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子で置換されている、実施形態1〜7のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態9
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態10
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態11
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基から選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態12
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基から選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態13
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
が、独立してO、N、およびSから選択される1個のヘテロ原子で置換されている、実施形態1〜4のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態14
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態1〜13のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態15
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
xが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
yが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
zが、0.25〜0.5のモル分率範囲である、実施形態1に記載のコポリマー。
実施形態16
xが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
yが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
zが、0.25〜0.5のモル分率範囲である、実施形態1〜15のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態17
zが、0より大きいモル分率である、実施形態1〜16のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態18
xおよびyが、等モル分率である、実施形態1〜17のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態19
x、y、およびzが、等モル分率である、実施形態1〜18のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態20
前記コポリマーの粘度平均分子量が、500g/mol〜1,000,000g/molの範囲である、実施形態1〜19のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態21
前記コポリマーの前記粘度平均分子量が、500g/mol〜20,000g/molの範囲である、実施形態1〜20のいずれか1つに記載のコポリマー。
実施形態22
包接水和物を形成することができる流体中の包接水和物の形成を阻害するための方法であって、前記方法が、
前記包接水和物を形成するのに適した条件下で、前記流体を、一般式(I)の少なくとも1つのコポリマーと接触させることを含み、
Figure 0006878463
式中、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 脂肪族基および二価C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC 〜C 脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
およびR の前記二価C 〜C ヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
またはR 中のヘテロ原子の最大数が2であり、
が、Q およびQ から選択され、
Figure 0006878463
ここで、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 脂肪族基および二価C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC 〜C 脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
およびR の前記二価C 〜C ヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
またはR 中のヘテロ原子の最大数が2であり、
xが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、
yが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、かつ
zが、0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計が1に等しい、方法。
実施形態23
前記流体が、水ホスト分子と、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはそれらの組み合わせから選択される天然ガスゲスト分子と、を含む、実施形態22に記載の方法。
実施形態24
前記流体が、酸性ガスゲスト分子を含む、実施形態22または実施形態23に記載の方法。
実施形態25
前記流体が、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはそれらの組み合わせから選択される天然ガスゲスト分子を含む、実施形態22〜24のいずれか1つに記載の方法。
実施形態26
前記流体が、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素ガスゲスト分子を含む、実施形態22〜25のいずれか1つに記載の方法。
実施形態27
前記包接水和物が、SI包接水和物、SII包接水和物、SH包接水和物、またはそれらの組み合わせを含み、
前記接触が、前記SI包接水和物、前記SII包接水和物、前記SH包接水和物、またはそれらの組み合わせの形成を阻害する、実施形態22〜26のいずれか1つに記載の方法。
実施形態28
前記接触が、0℃〜4.0℃の第1の過冷却温度で前記包接水和物の形成を阻害する、実施形態22〜27のいずれか1つに記載の方法。
実施形態29
前記接触が、4.0℃〜10.0℃の第2の過冷却温度で前記包接水和物の形成を阻害する、実施形態22〜28のいずれか1つに記載の方法。
実施形態30
前記接触が、40バール〜200バールの圧力範囲で前記包接水和物の形成を阻害する、実施形態22〜29のいずれか1つに記載の方法。
実施形態31
前記接触が、70バール〜100バールの圧力範囲で前記包接水和物の形成を阻害する、実施形態22〜30のいずれか1つに記載の方法。
実施形態32
前記流体を、式(I)の少なくとも1つのコポリマーと、腐食防止剤または溶媒のうちの少なくとも1つとを含む組成物と接触させる、実施形態22〜31のいずれか1つに記載の方法。
実施形態33
前記流体が、ブラインである、実施形態22〜32のいずれか1つに記載の方法。
実施形態34
が、二価直鎖C 〜C 脂肪族基および二価直鎖C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態22〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態35
が、二価直鎖C 〜C 脂肪族基および二価直鎖C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、
が、Q であり、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態22〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態36
が、二価直鎖C 〜C 脂肪族基および二価直鎖C 〜C ヘテロ脂肪族基から選択され、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
xが、0.8のモル分率であり、
yが、0.2のモル分率である、実施形態22〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態37
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態22〜36のいずれか1つに記載の方法。
実施形態38
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、実施形態22〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態39
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
が、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
およびR が、各々独立して、二価C 〜C 直鎖脂肪族基および二価C 〜C 直鎖ヘテロ脂肪族基から選択され、
xが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
yが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、かつ
zが、0より大きいモル分率である、実施形態22〜33のいずれか1つに記載の方法。
実施形態40
xおよびyが、等モル分率である、実施形態22〜39のいずれか1つに記載の方法。
実施形態41
x、y、およびzが、等モル分率である、実施形態22〜40のいずれか1つに記載の方法。
実施形態42
前記少なくとも1つのコポリマーの前記粘度平均分子量が、500g/mol〜20,000g/molの範囲である、実施形態22〜41のいずれか1つに記載の方法。
実施形態43
前記流体が、前記少なくとも1つのコポリマーとタイインプラットホームで接触される、実施形態22〜42のいずれか1つに記載の方法。
実施形態44
前記流体が、パイプラインを流れる、実施形態22〜43のいずれか1つに記載の方法。

Claims (15)

  1. 一般式(I)を有するターポリマーであって、
    Figure 0006878463
    式中、
    およびRが、各々独立して、二価C〜C脂肪族基、および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、ここで、
    およびRの前記二価C〜Cヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
    またはR中のヘテロ原子の最大数が2であり、
    が、Q であり
    Figure 0006878463
    式中、
    が、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
    前記二価C〜Cヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
    のヘテロ原子の最大数が2であり、
    xが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、
    yが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、かつ
    zが、0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、ここで、x、y、およびzの合計が1に等しい、ターポリマー。
  2. が、二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、請求項1に記載のターポリマー。
  3. が、二価C〜C直鎖脂肪族基から選択され、
    、1つ以上のC〜C脂肪族基で置換されている、請求項1または2に記載のターポリマー。
  4. 、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子で置換されている、請求項1〜のいずれか1項に記載のターポリマー。
  5. が、Qであり、
    が、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のターポリマー。
  6. が、二価C〜C直鎖脂肪族基および二価C〜C直鎖ヘテロ脂肪族基から選択される、請求項1〜のいずれか1項に記載のターポリマー。
  7. xが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
    yが、0.25〜0.75のモル分率範囲であり、
    zが、0.25〜0.5のモル分率範囲である、請求項1〜のいずれか1項に記載のターポリマー。
  8. Figure 0006878463
    が、
    Figure 0006878463
    から選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のターポリマー。
  9. 包接水和物を形成することができる流体中の包接水和物の形成を阻害するための方法であって、前記方法が、
    前記包接水和物を形成するのに適した条件下で、前記流体を、一般式(I)の少なくとも1つのターポリマーと接触させることを含み、
    Figure 0006878463
    式中、
    およびRが、各々独立して、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
    およびRの前記二価C〜Cヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
    またはR中のヘテロ原子の最大数が2であり、
    が、Q であり
    Figure 0006878463
    ここで、
    が、二価C〜C脂肪族基および二価C〜Cヘテロ脂肪族基から選択され、1つ以上のC〜C脂肪族基、独立してO、N、およびSから選択されるヘテロ原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換され、
    前記二価C〜Cヘテロ脂肪族基が、独立してO、N、およびSから選択される1個または2個のヘテロ原子を含み、
    のヘテロ原子の最大数が2であり、
    xが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、
    yが、0.1〜0.9から選択されるモル分率範囲であり、かつ
    zが、0〜0.8から選択されるモル分率範囲であり、x、y、およびzの合計が1に等しい、方法。
  10. 前記流体が、水ホスト分子と、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはそれらの組み合わせから選択される天然ガスゲスト分子と、を含む、請求項に記載の方法。
  11. 前記接触が、0℃〜4.0℃の第1の過冷却温度および4.0℃〜10.0℃の第2の過冷却温度で前記包接水和物の形成を阻害する、請求項9または10に記載の方法。
  12. 前記接触が、40バール〜200バールの圧力範囲で前記包接水和物の形成を阻害する、請求項11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記流体を、式(I)の少なくとも1つのターポリマーと、腐食防止剤または溶媒のうちの少なくとも1つとを含む組成物と接触させる、請求項12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記ターポリマーが、請求項2〜8のいずれか1項に定義されている、請求項9〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 前記流体が、前記少なくとも1つのターポリマーとタイインプラットホームで接触される、請求項13のいずれか1項に記載の方法。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180171207A1 (en) 2015-06-17 2018-06-21 Clariant International Ltd. Water-Soluble Or Water-Swellable Polymers As Water Loss Reducers In Cement Slurries
US11384186B2 (en) 2016-12-12 2022-07-12 Clariant International Ltd Polymer comprising certain level of bio-based carbon
ES2867526T3 (es) 2016-12-12 2021-10-20 Clariant Int Ltd Uso de un polímero bioderivado en una composición cosmética, dermatológica o farmacéutica
ES3017507T3 (en) 2016-12-15 2025-05-13 Clariant Int Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
EP3554644B1 (en) 2016-12-15 2025-03-19 Clariant International Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
EP3554643B1 (en) 2016-12-15 2025-03-19 Clariant International Ltd Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
US11339241B2 (en) 2016-12-15 2022-05-24 Clariant International Ltd. Water-soluble and/or water-swellable hybrid polymer
FR3087780B1 (fr) 2018-10-31 2021-07-09 Arkema France Composition permettant de retarder la formation d'hydrates de gaz
US11225416B2 (en) 2019-11-26 2022-01-18 Saudi Arabian Oil Company Dry gel synthesis of nano-sized ZSM-5
US11247196B2 (en) 2019-12-04 2022-02-15 Saudi Arabian Oil Company Zeolite with encapsulated platinum
US11148124B2 (en) 2019-12-04 2021-10-19 Saudi Arabian Oil Company Hierarchical zeolite Y and nano-sized zeolite beta composite
US20210171687A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-10 Saudi Arabian Oil Company Acryloyl based polymers with active end cap as corrosion inhibitors
US11384176B2 (en) * 2020-06-26 2022-07-12 Saudi Arabian Oil Company Method of producing acryloyl monomers and acryloyl-based polymers
US11780940B2 (en) * 2020-06-29 2023-10-10 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Hydrate inhibitors
US20230272264A1 (en) * 2021-12-28 2023-08-31 Dalian University Of Technology Environmentally friendly natural gas hydrate inhibitor and application
US12590179B2 (en) 2022-04-29 2026-03-31 Saudi Arabian Oil Company Copolymers and terpolymers of post modified polyacrylates as efficient gas hydrate inhibitors
FR3152512A1 (fr) 2023-08-30 2025-03-07 Arkema France Polyol pour retarder la formation d’hydrate de gaz
FR3152513A1 (fr) 2023-08-30 2025-03-07 Arkema France Composition de retardateurs de formation d’hydrates de gaz
CN117362518A (zh) * 2023-09-25 2024-01-09 中海油海南能源有限公司 一种超深水气体水合物动力学抑制剂及制备方法和应用

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363797A (en) 1977-09-14 1982-12-14 Societe Anonyme Dite: L'oreal Polyaspartic acid derivatives, their preparation and their use in cosmetic composition
JPS5450096A (en) 1977-09-27 1979-04-19 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of anionic modified acrylamide polymer
US4277580A (en) 1978-05-22 1981-07-07 Texaco Inc. Terpolymer of N-vinyl pyrrolidone in alkoxylated form
US4435556A (en) 1983-03-28 1984-03-06 Masler Iii William F Method of making and using novel scale inhibiting terpolymer
CH665565A5 (de) 1983-10-22 1988-05-31 Mitsui Toatsu Chemicals Verfahren zur steuerung der konzentration einer eine makromolekulare verbindung enthaltenden waessrigen loesung oder emulsion.
JPS60235638A (ja) 1984-05-07 1985-11-22 Mitsui Toatsu Chem Inc 吸着・分離方法
DE3578383D1 (de) 1984-05-28 1990-08-02 Mitsui Toatsu Chemicals Mittel fuer die absorption und entweichung von wasserdampf.
EP0256797A1 (en) 1986-08-08 1988-02-24 Exxon Research And Engineering Company Terpolymers
US5308532A (en) 1992-03-10 1994-05-03 Rohm And Haas Company Aminoacryloyl-containing terpolymers
AU675227B2 (en) 1992-06-11 1997-01-30 Colorado School Of Mines A method for inhibiting gas hydrate formation
US5432292A (en) 1992-11-20 1995-07-11 Colorado School Of Mines Method for controlling clathrate hydrates in fluid systems
US5600044A (en) * 1994-09-15 1997-02-04 Exxon Production Research Company Method for inhibiting hydrate formation
US5841010A (en) 1994-09-15 1998-11-24 Exxon Production Research Company Surface active agents as gas hydrate inhibitors
US6015929A (en) 1994-09-15 2000-01-18 Exxon Research And Engineering Co. Gas hydrate anti-agglomerates
AU705814B2 (en) * 1995-06-02 1999-06-03 Nippon Shokubai Co., Ltd. Clathrate hydrate inhibitor and method of inhibiting the formation of clathrate hydrates using it
JP3851682B2 (ja) * 1995-06-02 2006-11-29 株式会社日本触媒 包接水和物結晶の析出制御剤及びそれを用いた包接水和物結晶の析出制御方法
RU2134678C1 (ru) 1995-06-08 1999-08-20 Эксон продакшн рисерч компани Способ ингибирования образования гидратов
US6051670A (en) * 1995-12-20 2000-04-18 Phillips Petroleum Company Compositions and processes for treating subterranean formations
GB2301825A (en) 1996-03-28 1996-12-18 Exxon Production Research Co A polymer for inhibiting hydrate formation
JP4275740B2 (ja) 1996-11-06 2009-06-10 アイエスピー インヴェストメンツ インコーポレイテッド ガス水和物の形成を抑制又は阻害する方法
NO972355D0 (no) * 1997-05-22 1997-05-22 Rf Procom As Blanding for regulering av clathrathydrater og en fremgangsmåte for regulering av clathrathydrat-dannelse
JP3974691B2 (ja) 1997-09-17 2007-09-12 株式会社日本触媒 洗剤用ビルダーの製造方法
CA2350140A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Mitsui Chemicals, Incorporated Organic polymer/inorganic fine particle-dispersed aqueous solution having excellent stability and uses thereof
NO992278L (no) * 1999-05-11 2000-11-13 Rf Procom As FremgangsmÕte for forhindring av tilstopping rørledninger med gasshydrater
JP3810259B2 (ja) * 1999-09-30 2006-08-16 三菱レイヨン株式会社 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
DE10010811A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-13 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polymeren
US20040024152A1 (en) 2000-07-28 2004-02-05 Masayuki Toyama Gas hydrate formation inhibitor and method for inhibiting gas hydrate formation with the same
US6451891B1 (en) * 2000-11-14 2002-09-17 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
DE10059816C1 (de) 2000-12-01 2002-04-18 Clariant Gmbh Verwendung von Additiven zur Inhibierung der Gashydratbildung
DE10134224B4 (de) 2001-07-13 2012-12-20 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung
JP2003137916A (ja) * 2001-11-07 2003-05-14 Mitsubishi Rayon Co Ltd 両親媒性重合体の製造方法
JP2003165805A (ja) * 2001-11-28 2003-06-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 両親媒性重合体の製造方法
US7164051B2 (en) 2002-09-03 2007-01-16 Baker Hughes Incorporated Gas hydrate inhibitors
DE10307729B8 (de) 2003-02-24 2004-12-09 Clariant Gmbh Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung
US7585816B2 (en) 2003-07-02 2009-09-08 Exxonmobil Upstream Research Company Method for inhibiting hydrate formation
US7264653B2 (en) 2003-10-21 2007-09-04 Champion Technologies, Inc. Methods for inhibiting hydrate blockage in oil and gas pipelines using simple quaternary ammonium and phosphonium compounds
US7015334B2 (en) 2004-05-21 2006-03-21 Bwxt Pantex, Llc Thermally stable booster explosive and process for manufacture
DE102005006421A1 (de) 2005-02-12 2006-08-24 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Polymere und ihre Herstellung und Verwendung als Gashydratinhibitoren
DE102005009134A1 (de) 2005-03-01 2006-09-14 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Biologisch abbaubare Gashydratinhibitoren
US7662970B2 (en) 2006-11-17 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Oxazolidinium compounds and use as hydrate inhibitors
US20080221271A1 (en) 2007-03-05 2008-09-11 Akhilesh Duggal Terpolymer methacrylate dispersant
US7923200B2 (en) * 2007-04-09 2011-04-12 Az Electronic Materials Usa Corp. Composition for coating over a photoresist pattern comprising a lactam
CN101074361A (zh) * 2007-05-25 2007-11-21 东莞理工学院 高效复合型水合物抑制剂
WO2009114674A1 (en) 2008-03-12 2009-09-17 University Of Wyoming Dual function gas hydrate inhibitors
US8697113B2 (en) 2008-05-21 2014-04-15 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Coating comprising a terpolymer comprising caprolactone and glycolide
US7745077B2 (en) * 2008-06-18 2010-06-29 Az Electronic Materials Usa Corp. Composition for coating over a photoresist pattern
US7968500B2 (en) 2008-06-25 2011-06-28 Baker Hughes Incorporated Gas hydrate protection with heat producing two-component gas hydrate inhibitors
JP2010032504A (ja) * 2008-06-26 2010-02-12 Mitsubishi Chemicals Corp 組成物、粒子及びその製造方法
DE102009030339A1 (de) * 2009-06-25 2011-01-05 Clariant International Ltd. Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung
US9493598B2 (en) 2010-04-14 2016-11-15 Isp Investments Llc Polymers having acid and amide moieties, and uses thereof
WO2012054569A2 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Isp Investments Inc. Non-homopolymers exhibiting gas hydrate inhibition, salt tolerance and high cloud point
US20120219919A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Muthiah Thiyagarajan Composition for Coating over a Photoresist Pattern Comprising a Lactam
EP2706843B1 (en) 2011-05-13 2015-03-04 Basf Se Acrylate-acrylamide-amps terpolymer as dispersant for agrochemical formulations
US9145465B2 (en) * 2011-10-20 2015-09-29 Baker Hughes Incorporated Low dosage kinetic hydrate inhibitors for natural gas production systems
JP5422693B2 (ja) * 2012-04-06 2014-02-19 日東電工株式会社 粘着剤組成物、粘着剤層、粘着シート、表面保護シート、光学用表面保護シート、及び、表面保護シート付き光学フィルム
CN104449600A (zh) 2014-10-30 2015-03-25 中国科学院广州能源研究所 一种具有天然气水合物抑制作用的钻井液降滤失剂
JP6561126B2 (ja) * 2015-08-27 2019-08-14 富士フイルム株式会社 感光性組成物、画像形成方法、及び膜形成方法

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