MXPA99004149A - Metodo para prevenir o retardar la formacion de hidratos gaseosos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere:Una composición para prevenir o retardar la formación de hidratos gaseosos o para reducir la tendencia de los hidratos gaseosos a aglomerarse, durante el transporte de un fluido que comprende agua y un hidrocarburo, a través de un conducto, que comprende, (a) un polímero o copolímero seleccionado de un terpolímero o vinil pirrolidona, vinil caprolactama y un monómero derivado de amonio que tiene de 6 a 12átomos de carbono, seleccionado del grupo que consiste de dialquil aminoalquil metacrilamida, haluro de dialquil de dialquenil amonio y un acrilato o metacrilato de dialquilamino alquilo, un copolímero de vinil pirrolidona y una vinil caprolactama, y un homopolímero de vinil capro1actama, y (b) un alcohol que contiene de 3 a 5átomos de carbono y un grupo hidroxi, o un glicoléter de bajo peso molecular que contiene un grupo alcoxi que tiene al menos 3átomos de carbono.

Description

MÉTODO PARA PREVENIR O RETARDAR LA FORMACIÓN DE HIDRATOS GASEOSOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La invención se relaciona con un método para prevenir o retardar la formación de hidratos gaseosos o para reducir la tendencia de tales hidratos a aglomerarse durante el transporte de un fluido que comprende agua y un hidrocarburo a través de un conducto, y, de manera más particular, con la adición de una mezcla de polivinil pirrolidona o polimero de caprolactama y un alcohol o un glicol éter al fluir para inhibir la formación de tales hidratos gaseosos. 2. Descripción de la Técnica Anterior Es bien sabido en la técnica que la formación de hidratos gaseosos en un conducto, por ejemplo, una tuberia, durante el transporte de líquidos, tales como el petróleo, y gases, particularmente hidrocarburos inferiores, por ejemplo metano, etano, propano, butano, isobutano y gas natural es un problema serio, especialmente en áreas con baja temperatura en la estación invernal o en el mar. De manera general, las temperaturas son tan bajas que la formación de hidrato REF.: 30085 gaseoso, debido a la presencia inevitable de agua coproducida en los pozos toma lugar, si no se toma medidas especiales. El aislamiento hace disminuir la probabilidad de formación de hidrato gaseoso; sin embargo si el campo es relativamente pequeño y está lejos de la plataforma de producción, los costos de utilizar aislamiento son muy altos para hacer tal campo económicamente atractivo. También se sabe que se pueden agregar compuestos anticongelantes, por ejemplo, glicol o metanol, durante el transporte para reducir al minimo la formación de hidrato gaseoso; sin embargo se requieren grandes cantidades de esos compuestos para que sean efectivos, lo cual es caro. También han sido utilizadas alquil glicósidos para este propósito. Una representación de la técnica anterior en este campo son las siguientes patentes: Patentes Estadounidenses 5,420,370; 5,432,292; 4,915,17b; EPA 0526929A1; EPO 0323774A1; Solicitud de Patente Canadiense 2,073,577; WO 93/25798; WO 95/17579; la Convención Anual para la Prevención de Hidratos Gaseosos e Hidratos 73 GPA, páginas 85-93; WO 96/08456; WO 96/08636; WO 93/25798; EPA 0457375A1; WO 9412761.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Lo que se describe aqui es una composición para prevenir o retardar efectivamente la formación de hidratos gaseosos, o para reducir la tendencia de los hidratos gaseosos a aglomerarse, durante el transporte de un fluido -que comprende agua y un hidrocarburo, a través de un conducto, que comprende, (a) un polimero o copolimero de vinil pirrolidona (VP) y/o vinil caprolactama (VCL) , de manera preferible un terpolimero de vinil pirrolidona, vinil caprolactama y un monómero derivado de amonio que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, seleccionados del grupo que consiste de dialquil aminoalquil metacrilamida, haluro de dialquil dialquenil amonio y un acrilato o metacrilato de dialquilamino alquilo, o un homopolimero de una vinil caprolactama, y (b) un alcohol que contiene .de tres a cinco átomos de carbono y un grupo hidroxi, o un glicol éter de bajo peso molecular que contiene un grupo alcoxi que tiene al menos 3 átomos de carbono. En una modalidad de la invención, el componente polimérico de la composición inhibidora es un terpolimero de vinil pirrolidona, vinil caprolactama y un acrilato o metacrilato de dialquilaminoalquilo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los terpolimeros adecuados para utilizarse en la composición de la invención son descritos en detalle por Lorenz et al- en la Patente Estadounidense 4,521,404. Un terpolimero preferido es el Gaffix® VC-713, el cual es vendido por International Specialty Products, Wayne, New Jersey. El Gaffix® VC-713 es un terpolímero 17-32% de vinil pirrolidona, 65-80% vinil caprolactama y 3-6% de metacrilato de dimetilaminoetilo, en peso. Otro polímero preferido el cual exhibe características inhibidoras en la composición de la invención es un homopolímero de vinil caprolactama (VCL) . De manera general, el polímero se utiliza en una cantidad de aproximadamente 30 a 50% en peso de la composición, es decir una mezcla con el alcohol o solvente de glicol éter. La concentración de inhibición del polímero en la tubería, es decir, la fase acuosa es de aproximadamente 0.1 a 3% en peso; la concentración de inhibición del solvente en consecuencia, es de aproximadamente 0.1 a 5% en peso en la fase acuosa. Los alcoholes que son efectivos para proporcionar la inhibición ventajosa de hidrato gaseoso contienen un grupo hidroxí y de tres a cinco átomos de carbono. Los alcoholes representativos son el 1-pentanol; 1-butanol, también conocido como alcohol n-butílico; 2-metil-2-propanol, también conocido como alcohol ter-butílico; 2-butanol, también conocido como alcohol sec-butílico; 2-propanol, también conocido como alcohol isopropílico; y 1-propanol, también conocido como alcohol propílico.

Los glicol éteres de bajo peso molecular son efectivos para proporcionar la inhibición ventajosa de hidrato gaseoso que contienen un grupo alcoxi que tiene al menos 3 átomos de carbono. Los éteres de glicol representativos son el butil celosolve, el cual es etilen glicol monobutil éter; propilen glicol butil éter; butil carbitol o di (etilen glicol) monobutil éter; y 2-isopropoxi-etanol- Se proporcionan los siguientes ejemplos para ilustrar la invención.

MÉTODO GENERAL Las pruebas de inhibición de hidrato gaseoso se condujeron en un autoclave de acero inoxidable de 300 ml con agitación a alta presión y baja temperatura. En un experimento típico, se agregó de 0.25 a 1.0 % en peso de la composición inhibidora, 120 g de una solución de sal marina al 3.5 % en peso. La mezcla resultante fue transferida al autoclave de 300 ml e inmersa en un baño a una temperatura constante de 4°C. La presión se incrementó entonces a 1000 psig (70.3 kfg/cm2) con gas canyon verde y se mantuvo constante dentro de aproximadamente 5 psi (0.3515 kgf/cm2) durante todo el experimento con una bomba de jeringa programable. Después de que se alcanzó la presión de 1000 psig (70.3 kfg/cm2), el autoclave con agitación se encendió a 1000 rpm. El volumen del gas, medido por la bomba de jeringa, la presión del gas, y la temperatura del fluido se midieron y registraron electrónicamente a intervalos de 1 minuto a través de todo el experimento. El consumo de gas indica formación de hidrato. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2 a continuación. Un tiempo de inhibición prolongado, por ejemplo de 350 minutos o mayor, de manera preferible de 500 a > 1200, es indicativo de una composición la cual proporciona la inhibición de hidrato gaseoso deseada. Los resultados estándar y comparativo se muestran en las Tablas 3 y 4.

TABLA 1 Composición Inhibición Polímero * Solvente ** Tiempo (min) Gaffix* VC-713 1-pentanol 300 Gaffix® VC-713 alcohol n-butílico 400 Gaffix® VC-713 alcohol sec-butílico 700 Gaffix® VC-713 alcohol ter-butílico 400 Gaffix^ VC-713 alcohol propílico 600 Gaffix® VC-713 alcohol isopropílico 250 PVCL alcohol sec-butílico 540 VP/VCL (50:50) alcohol sec-butílico 450 0.05 % en peso 0.75 % en peso TABLA 2 Composición Inhibición Polímero * Solvente ** Tiempo (min) Gaffix" VC-713 Butil Celosolve > 1200 VCL Butil Celosolve > 1200 Gaffix® VC-713 2-Isopropoxi etanol 800 Gaffix® VC-713 Butil Carbitol 500 licol 600 0 Gaffix^ VC-713 propilen g propil éter Gaffix® VC-713 propilen glicol 450 butil éter Gaffix* VC-713 etilen glicol 350 5 monopropil éter VP/VCL (50:50) Butil Celosolve 350 * 0.5' % en peso ** 0.75 % en peso i' TABLA 3 Ninguno Ninguno 0 Ninguno alcohol n-butílico 0 Gaffix^ VC-713 Ninguno 2 Gaffix* VC-713 Metanol 5 5 TABLA 3 (Continuación) Gaffix^ VC-713 Etanol 20 VCL Metanol 0 VCL/VP Metanol 0 TABLA 4 Ninguno Ninguno 0 Ninguno Butil Celosolve o Gaffix® VC-713 Ninguno 2 Gaffix" VC-713 Etanol 43 VCL Metanol 0 VCL/VP Metanol 0 Ganex® P904 Butil Celosolve 50 Gaffix® VC-713 Carbitol 0 Gaffix*1 VC-713 Celosolve 10 Aunque la invención ha sido descrita con referencia particular a ciertas modalidades de la misma, deberá comprenderse que pueden hacerse cambios y modificaciones que estén dentro de las destrezas de la técnica. En consecuencia, se pretende apegarse únicamente a las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una composición para prevenir o retardar efectivamente la formación de hidratos gaseosos, o para reducir la tendencia de los hidratos gaseosos a aglomerarse, durante el transporte de un fluido que comprende agua y un hidrocarburo, a través de un conducto, caracterizada porque comprende, (a) un polímero o copolímero seleccionado de un terpolímero de vinil pirrolidona, vinil caprolactama y un monómero derivado de amonio que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, seleccionados del grupo que consiste de dialquil aminoalquil metacrilamida, haluro de dialquil dialquenil amonio y un acrilato o metacrilato de dialquilamino alquilo, un copolímero de vinil pirrolidona y vinil caprolactama, y un homopolímero de vinil caprolactama, y (b) un alcohol que contiene de tres a cinco átomos de carbono y un grupo hidroxi, o un glicol éter de bajo peso molecular que contiene un grupo alcoxi que tiene al menos 3 átomos de carbono.
2. 2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el terpolímero incluye un monómero derivado de amonio el cual es el metacrilato de dimetilaminoetilo.
3. 3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el terpolímero comprende, en peso aproximadamente 17-32% de vinil pirrolidona, aproximadamente 65-80% de vinil caprolactama y aproximadamente 3-6 % de monómero derivado de amonio.
4. 4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero comprende vinil pirrolidona y vinil caprolactama, o un homopolímero de vinil caprolactama.
5. 5. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el glicol éter es etilen glicol monobutil éter, di (etilen glicol) monobutil éter, 2-isopropoxietanol, propilen glicol propil éter, propilen glicol butil éter, o etilen glicol monopropil éter.
6. 6. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el alcohol es alcohol propílico, alcohol sec-butílico, alcohol n-butílico, alcohol ter-butílico, alcohol isopropílico, o 1-pentanol.
7. 7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero comprende de aproximadamente 20 a 50 % en peso de la composición.
8. 8. Un método para prevenir o retardar la formación de hidratos gaseosos o para reducir la tendencia de los hidratos gaseosos a aglomerarse, durante el transporte de un fluido que comprende agua y un hidrocarburo, a través de un conducto el cual comprende incluir una composición caracterizada porque comprende (a) un polímero o copolímero seleccionado de un terpolímero de vinil pirrolidona, vinil caprolactama y un monómero derivado de amonio que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, seleccionados del grupo que consiste de dialquil aminoalquil metacrilamida, haluro de dialquil dialquenil amonio y un acrilato o metacrilato de dialquilamino alquilo, un copolímero de vinil pirrolidona y vinil caprolactama, y un homopolímero de vinil caprolactama, y (b) un alcohol que contiene de tres a cinco átomos de carbono y un grupo hidroxi, o un glicol éter de bajo peso molecular que contiene un grupo alcoxi que tiene al menos 3 átomos de carbono al fluido.