NO329014B1 - Fremgangsmate for a hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater - Google Patents

Fremgangsmate for a hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater Download PDF

Info

Publication number
NO329014B1
NO329014B1 NO20012611A NO20012611A NO329014B1 NO 329014 B1 NO329014 B1 NO 329014B1 NO 20012611 A NO20012611 A NO 20012611A NO 20012611 A NO20012611 A NO 20012611A NO 329014 B1 NO329014 B1 NO 329014B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
butoxyethanol
molecular weight
vinylcaprolactam
solvent
pvcl
Prior art date
Application number
NO20012611A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20012611L (no
NO20012611D0 (no
Inventor
Jui-Chang Chuang
Kirill N Bakeev
Michael A Drzewinski
David E Graham
Original Assignee
Isp Investments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isp Investments Inc filed Critical Isp Investments Inc
Publication of NO20012611L publication Critical patent/NO20012611L/no
Publication of NO20012611D0 publication Critical patent/NO20012611D0/no
Publication of NO329014B1 publication Critical patent/NO329014B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/22Hydrates inhibition by using well treatment fluids containing inhibitors of hydrate formers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/949Miscellaneous considerations
    • Y10S585/95Prevention or removal of corrosion or solid deposits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0324With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0329Mixing of plural fluids of diverse characteristics or conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0391Affecting flow by the addition of material or energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

En sammensetning er tilveiebrakt heri for å hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater eller for å redusere tendensen gasshydrater har til å agglomerere, ved transport av et fluid som innbefatter vann og et hydrokarbon, gjennom en ledning. Sammensetningen er en homopolymer av vinylkaprolaktam som har lav molekylvekt i området 500 til 2500, eller kopolymerer derav, i et definert løsemiddel. Slike homopolymerer og kopolymerer er foretrukket fremstilt og anvendt i det definerte løsemidlet som mest foretrukket er polyglykoleter slik som 2-butoksyetanol.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sammensetning og en fremgangsmåte for å hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater eller å redusere tendensen slike hydrater har til å agglomerere i løpet av transport av et fluid som innbefatter vann og et hydrokarbon gjennom et rør, og mer spesielt, tilsetning av en lavmolekylvekt vinylkaprolaktampolymer, eller kopolymerer derav, til fluidet som foretrukket fremstilles og anvendes i et egnet løsningsmiddel, for å inhibere slik gasshydratdannelse.
Det er godt kjent i litteraturen at dannelsen av gasshydrater i en ledning, for eksempel rørledning, ved transport av væsker, slik som olje, og gasser, særlig lavere hydrokarboner, for eksempel metan, etan, propan, butan, isobutan og naturgass er et alvorlig problem, særlig innenfor områder med lav temperatur om vinteren eller til sjøs. Generelt er temperaturene så lave at gasshydratdannelse på grunn av uunngåelig tilstedeværelse av samtidig produsert vann i brønnene finner sted, hvis ingen spesielle tiltak gjøres. Isolering reduserer sjansen for gasshydratdannelse, hvis feltet imidlertid er relativt lite og langt borte fra produksjonsplattform, er kostnadene ved anvendelse av isolering for høy til å gjøre slike felt økonomisk attraktive. Det er også kjent å tilsette anti-frostforbindelser, for eksempel glykol eller metanol, ved transport for å minimalisere gasshydratdannelse, imidlertid er de store mengdene av slike forbindelser som kreves for å være effektive, dyre. Alkylglykosider er også blitt anvendt for dette formålet.
En presentasjon av litteraturen på dette feltet er følgende US-patenter 4.915.176, 5.420.370, 5.432.292 og 5.723.524, EPA 0526929A1, EPO 0323774A1, kanadisk patentsøknad nr. 2.073.577, WO 93/25798, WO 95/17579, gasshydrater og hydratforebygging 73 GPA Annual Convention, s. 85-93, WO 96/08456, WO 96/08636, WO 93/25798, EPA0457375A1 og WO 9412761.
Poly(vinylkaprolaktam) (PVLC) beskrevet i US 5.723.524 ble syntetisert i isopropanol og hadde en midlere molekylvekt på 36.000 amu, som ble bestemt ved anvendelse av størrelsesutelukkelseskromatografi, ellers kjent i litteraturen som gelgjennomtrengningskromatografi (GPC, polyetylenglykol som standard).
Det som er beskrevet heri er en anvendelig sammensetning for effektivt å forebygge eller retardere dannelsen av gasshydrater, eller for å redusere tendensen av gasshydratene til å agglomerere under transport av et fluid som omfatter vann og et hydrokarbon, gjennom en rørledning, omfattende (a) en homopolymer av vinylkaprolaktam, eller kopolymer derav, som har en molekylvekt i området fra ca. 500 til ca. 2500, (GPC, polyetylenglykolstandard) og (b) et løsningsmiddel som er en glykoleter inneholdende en alkoksygruppe som har minst 3 karbonatomer, hvori nevnte homopolymer eller kopolymer syntetiseres and anvendes i nevnte løsningsmiddel.
Foretrukket blir homopolymeren eller kopolymeren fremstilt og anvendt i 2-butoksyetanol (BGE).
Polymeren som fremviser fordelaktige inhiberende karakteristikker i sammensetningen ifølge oppfinnelsen er en homopolymer av vinylkaprolaktam, eller kopolymer derav, som har en molekylvekt på ca. 500 til ca. 2500, som bestemmes med GPC ved anvendelse av polyetylenglykol som standard.
Generelt er polymeren som anvendes til stede i en mengde på ca. 30 til 50 vekt-% av sammensetningen, dvs. i blanding med løsningsmidlet.
Polymerinhiberingskonsentrasjonen i rørledningen, dvs. den vandige fasen, er ca. 0,1 til 3 vekt-%. Løsningsmiddelinhiberingskonsentrasjonen er følgelig ca. 0,1 til 5 vekt-% i den vandige fasen.
Egnede løsemidler inkluderer glykoletere av lav molekylvekt som inneholder en alkoksygruppe som har minst 3 karbonatomer. Representative glykoletere inkluderer 2-butoksyetanol (etylenglykolmonobutyleter); propylenglykolbutyleter; (dietylenglykol) monobutyleter; og 2-isopropoksy-etanol. 2-butoksyetanol (BGE) er foretrukket.
Foretrukket blir polymerene eller kopolymerene av lav molekylvekt fremstilt i det ønskede løsningsmidlet og holdes deri i sammensetningen ifølge oppfinnelsen. Mindre foretrukket blir de fremstilt i et annet løsningsmiddel, slik som isopropanolløsningsmiddel, løsningsmidlet fjernes og det ønskede glykoleterløsningsmidlet tilsatt.
Sammensetningen ifølge oppfinnelsen inkluderer også polymerer av vinylkaprolaktam med lav molekylvekt med en eller flere monomerer utvalgt fra vinylpyrrolidon; akrylamid; N-alkylakrylamider, for eksempel N,N-dimetylaminoakrylamid; N-[l-(2-pyrrolidonyletyl) akrylamid; N,N-dialkylaminoalkylmetakrylamid, for eksempel N,N-dimetylaminopropylmetakrylamid; N,N-dialkylaminoalkyl(met)akrylater; for eksempel N,N-dimetylaminoetyl(met)akrylat og kvaterneriserte salter derav, som inkluderer N-alkylbromider; tetrahydroksyfurfurylmetakrylat; og lignende. Kopolymerer med vinylpyrrolidonmonomer er foretrukket.
Foreliggende oppfinnelse omfatter videre en fremgangsmåte for å forebygge eller retardere dannelsen av gasshydrater eller for å redusere tendensen av gasshydrater til å agglomerere, under transport av et fluid omfattende vann og et hydrokarbon, gjennom en rørledning, som innbefatter å inkludere en sammensetning som omtalt ovenfor.
Følgende eksempler er tilveiebrakt for å illustrere oppfinnelsen.
GENERELL FREMGANGSMÅTE
Gasshydratinhiberingstestene ble utført i en 500 ml, 316 rustfri stålautoklavkolbe med et anvendelig volum på 200 ml, utstyrt med en termostatert kjølemantel, safirvindu, innløp og utløp, platinamotstandstermometer (PRT) og magnetisk rører. Anordningen er gradert fra 400°C og ned til -25°C. Temperatur og trykk blir avlest mens celleinnholdet blir visuelt overvåket ved et boroskopvideokamera tilknyttet en tidsvideoavleser. Hydratdannelsen i anordningen detekteres ved anvendelse av en kombinasjon av tre metoder: visuell deteksjon av hydratkrystaller, reduksjon i kolbetrykk på grunn av gassopptak og ved temperatureksotermen som dannes ved varmefri gi velsen i løpet av hydratdannelse.
Anordningen ble vasket først ved å kjøre en blind- og/eller testløsninger. En luftdrill med vått og tørt smergelpapir ble anvendt for å fjerne spor av eventuelle adsorberte kjemikalier deri med en liten mengde vann tilsatt anordningen. Kolben ble deretter renset flere ganger med dobbeltdestillert vann. En blindløsning på 200 ml dobbeltdestillert vann ble kjørt for å bekrefte testreproduserbarheten. Dannelsen av hydrater i løpet av 7-15 minutter ble tatt som en standardtid for et gitt sett testbetingelser, dvs. Ravenspurn-gass, 60 bar og 4°C. Renseprosedyren ble gjentatt for å bekrefte reproduserbarhet.
Ravenspurns syntetisk gassblanding (Southern North Sea) ble anvendt for hydrattesting:
EKSPERIMENTELL PROSEDYRE FOR EVALUERING AV HYDRATINHIBITORER
200 ml forhåndsavkjølt polymerløsning (med total konsentrasjon lik 0,5 vekt-%) ble plassert i kolben, fulgt av PTFE-rørerpellet. Anordingstoppen ble erstattet og sikkerhetsringen ble strammet til. Boroskopet og videokameraet ble deretter festet til apparatet. Anordningen ble deretter rørt og avkjølt til ønsket temperatur. Etter oppnåelse av den forhåndinnstilte temperaturen, ble røreren stoppet og videoavleseren og computer-dataloggen startet. Anordningen ble deretter tilsatt Ravenspum-gass for å nå det ønskede trykket. Et svakt høyere trykk (2-3 bar) ble anvendt for å muliggjøre noe gassoppløsning i vannet og det svake fallet i trykket idet gassen avkjøles. Røreren startet ved 500 rpm og temperaturen (4°C), trykket (60 bar) og starttiden (to) avlest. Kjøringen stoppet etter dannelse av hydrater, vanligvis ved trykkfall, som kan eller ikke kan følge eksotermen og visuell hydratdannelse avhengig av mengden av hydrater som dannes og effektamplituden. Sluttemperatur, trykk og tid (t) til hydratdannelsen ble avlest.
Inntreden av hydratdannelsestid = t-to (minutter) er angitt i eksemplene gitt nedenfor. Normalt ble testen ansett som en vellykket kjøring når ingen hydratdannelse ble observert i løpet av 48 timers kjøring. Noen tester ble avsluttet før 48 timer selv når ingen hydratdannelse ble vist i anordningen. Den relative effektiviteten til inhiberingspolymerene er således proporsjonal med de målte induksjonstidene.
Siden likevektssmeltetemperaturen for hydratnedbrytningen for Ravenspurn-gass i dobbeltdestillert vann og P=60 bar er ca. 13°C, er hydratunderkjølingen lik 9°C (T = 4°C er temperaturen til målingene).
FREMSTILLING AV POLYMERER
Eksemplene 1-3 illustrerer den direkte fremstillingen av poly(vinylkaprolaktam)
(PVCL) av lav molekylvekt i 2-butoksyetanol (BGE), hvilket produkt viser svært god
hydratinhibering sammenlignet med PVCL-polymer fremstilt i isopropanol og isolert og deretter testet i BGE (se sammenligningseksempel A nedenfor).
EKSEMPEL 1
300 g 2-butoksyetanol ble tilsatt en 1-liters harpiksreaksjon utstyrt med en propellrører, en reflukskjøler, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke, og varmet til 150°C. En monomer forblanding ble fremstilt ved å blande 200 g vinylkaprolaktam med 4,00 g di-t-butylperoksidinitiator i et 400 ml beger. Deretter ble monomerforblandingen pumpet inn i reaksjonskjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonsblandingen ble deretter holdt ved 150°C i 1,5 timer før tilsetning av 0,50 g di-t-butylperoksidinitiator, og holdt ved 150°C i ytterligere 3 timer. Etter avkjøling til romtemperatur var produktet lys brunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol med 40% faststoff. Rest vinylkaprolaktam var 0,9% ved GC-analyse. PVCL-polymer hadde en relativ viskositet på 1,074 (1% i 2-butoksyetanol), en GPC-molekylvekt på 1.210 (polyetylenglykolstandard) og et blakningspunkt på 42°C.
Hydratinhiberingstesting av produktet ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass indikerte at 0,5% PVCL med 0,075% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 9 passeringer av 13 tester.
EKSEMPEL 2
Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt bortsett fra at to forsterkningsinitiatorer ble tilsatt to ganger hver 1,5 timer. Lys brunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol med 40% faststoff ble oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,6% ved GC-analyse. PVCL-polymeren hadde en relativ viskositet på 1.064 (1% i 2-butoksyetanol), en GPC-molekylvekt på 780 (polyetylenglykolstandard) og et blakningspunkt på 41°C.
Hydratinhibeirngstesting ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass indikerte at 0,5% PVCL med 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 3 til 4 passeringer av 7 tester.
EKSEMPEL 3
Fremgangsmåten i eksempel 1 ble fulgt bortsett fra at reaksjonen ble utført ved 145°C og to forsterkningsinitiatorer ble tilsatt to ganger hver 1,5 timer. Lys brunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol med 40% faststoff ble oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,25% ved GC-analyse. PVCL-polymeren hadde en relativ viskositet på 1.082 (1% i 2-butoksyetanol) og en GPC-molekylvekt på 1.310 (polyetylenglykolstandard) og et blakningspunkt på 42°C.
Hydratinhiberingstesting ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass indikerte at 0,5% PVCL med 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 4 passeringer av 6 tester.
Eksempler 4-5 illustrerer direkte fremstilling av poly(vinylkaprolaktam) (PVCL) av moderat til høy molekylvekt i 2-butoksyetanol (BGE). Disse polymerene viser svært god hydratinhibering i forhold til sammenlignbare PVCL-polymerer fremstilt og isolert fra isopropanol og deretter testet i BGE (se sammenligningseksempel B nedenfor).
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 4
300 g 2-butoksyetanol ble tilsatt en 1-liters harpiksreaksjonskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskondensator, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke og ble varmet til 62°C. En monomerforblanding ble fremstilt ved å blande 200 g vinylkaprolaktam med 4,00 t-butylperoksypivalatinitiator (Lupersol 11, 75% aktiv; Elf Atochem) i et 400 ml beger. Monomerforblandingen ble deretter pumpet inn i reaksjonskjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonsblandingen ble holdt ved 62°C i 1,5 timer. Deretter ble 0,50 g t-butylperoksypivalat tilsatt to ganger hver 1,5 timer ved 62°C. Et lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol med 40% faststoff ble oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,26% ved GC-analyse. Polymeren hadde en relativ viskositet på 1.262 (1% i 2-butoksyetanol), en GPC-molekylvekt på 10.950 (polyetylenglykolstandard).
Hydratinhiberingstest ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass ved anvendelse av en sammensetning av 0,5% PVCL og 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 1 passering av 4 tester.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 5
210 g vinylkaprolaktam og 90 g 2-butoksyetanol ble tilsatt en 1-liters harpiksreaksjonskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskjøler, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke. Reaksjonsblandingen ble varmet til 62°C og holdt ved denne
temperaturen gjennom polymerisasjonen. Etter tilsetning av 1,05 g t-butylperoksypivalatinitiator (Lupersol 11, 75% aktiv, Elf Atochem) fant en eksoterm til 85°C sted 30 minutter senere. Etter tilsetning av 50 g 2-butoksyetanol ble faststoffinnholdet redusert til 60% og reaksjonstemperaturen ble redusert til 62°C ved slutten av de neste 30 minuttene. Ytterligere 1,05 g t-butylperoksypivalatinitiator ble tilsatt og reaksjonen ble holdt ved 62°C i 60 minutter. Ved dette tidspunktet ble faststoffinnholdet ytterligere økt til 50% ved tilsetning av 70 g 2-butoksyetanol. Deretter ble 1,05 g t-butylperoksypivalat tilsatt hver time fire ganger ved 62°C.
Et lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol med 50% faststoff ble oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,17% ved GC-analyse. Polymeren hadde en relativ viskositet på 1.451 (1% i 2-butoksyetanol), en GPC-molekylvekt på 31.250 (polyetylenglykolstandard).
Hydratinhiberingstest ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass, med
0,5% PVCL og 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 2 passeringer av 4 tester.
Eksempel 6 nedenfor illustrerer fremstillingen av en vinylkaprolaktam (VCL/vinylpyrrolidon (VP) (75/25) kopolymer av lav molekylvekt i 2-butoksyetanol. Hydratinhibeirngsøkningen ved VCL/VP (75/25) kopolymer av lav molekylvekt fremstilt direkte i 2-butoksyetanol er overlegen VCL/VP (75/25) kopolymerpulver fremstilt i isopropanol, fulgt av løsningsmiddelt]erning og tilsetning av 2-butoksyetanolløsningsmiddel (sammenligningseksempel C).
EKSEMPEL 6
300 g 2-butoksyetanol ble tilsatt en 1-liters harpikskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskondensator, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke. Reaksjonen ble varmet til 150°C og holdt ved denne temperaturen gjennom eksperimentet. En monomerforblanding ble fremstilt ved å blande 150,0 g vinylkaprolaktam, 50,0 g vinylpyrrolidon og 4,00 g di-t-butylperoksidinitiator (Luperox DI, 95% væske, Elf Atochem) i et 400 ml beger. Monomerforhåndsblandingen ble pumpet inn i kjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonen ble deretter holdt ved 150°C i 1,5 timer. Deretter ble 0,50 g di-t-butylperoksid tilsatt og reaksjonen ble holdt ved 150°C i 3 timer. Ved slutten av reaksjonen ble et 40% lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i 2-butoksyetanol oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam og vinylpyrrolidon var 0,097% og 0,022%, respektivt, ved GC-analyse. Kopolymeren hadde en relativ
viskositet på 1.094 (1% i 2-butoksyetanol), en GPC-molekylvekt på 2.080 (polyetylenglykolstandard) og et blakkepunkt på 55°C.
Hydratinhiberingstest ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass med
0,5% VCL/VP (75/25) kopolymer og 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 4 passeringer av 8 tester. Sammenlignet med sammenligningseksempel C nedenfor viser lavmolekylvekt VCL/VP (75/25) kopolymeren fremstilt i 2-butoksyetanol ifølge oppfinnelsen signifikant hydratinhibeirngsøkning.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPLER
Sammenligningseksempel A nedenfor illustrerer fremstillingen av poly(vinylkaprolaktam) (PVCL) av lav molekylvekt fremstilt i isopropanol, fulgt av løsningsmiddelt]erning for å tilveiebringe tørt polymerpulver. Hydratinhiberingsøkning ved PVCL av lav molekylvekt fremstilt direkte i 2-butoksyetanol er overlegen i forhold til kombineringen av tørr PVCL i vann med 2-butoksyetanol (BGE).
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL A
1.890 g isopropanol ble tilsatt en 3-liters harpikskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskondensator, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke og varmet til 78°C. En monomerforblanding ble fremstilt ved å blande 210 g vinylkaprolaktam med 4,20 g t-amylperoksy-2-etylheksanoatinitiator (Lupersol® 575, 95% flytende, Elf Atochem) i et 400 ml beger. Monomerforblandingen ble deretter pumpet inn i reaksjonskjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonen ble holdt ved 78°C i 1 time. Deretter ble 1,50 g t-amylperoksy-2-etylheksanoat tilsatt hver time i 3 timer. Et lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam)
(PVCL) i isopropanol ved 10% ble oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,18% ved GC-analyse. Polymeren hadde en relativ viskositet på 1.080 (1% i isopropanol), en GPC-molekylvekt på 1.510 (polyetylenglykolstandard) hvilket indikerer at den er lavmolekylvektpolymer. Polymeren i destillert vann (1%) hadde et blakningspunkt på 40°C. Tørt PVCL-pulver ble oppnådd ved vakuumstripping.
Hydratinhiberingstest ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass, indikerer at 0,5% tørt PVCL-pulver i destillert vann viste 1-2 passeringer av 6 tester og 0,5% tørt PVCL-pulver i destillert vann med 0,75% BGE viste 2 passeringer av 6 tester. Under identiske testebetingelser viste 0,5% PVCL-pulver i destillert med 4,5% isopropanol 0 passeringer av 3 tester. Disse testresultatene indikerer noe hydratinhiberingsøkning ved å kombinere lavmolekylvekt PVCL (fremstilt i isopropanol og deretter løsningsmiddelstrippet) i vann med 2-butoksyetanol; imidlertid er ikke ytelsesøkning lik med den for PVCL av lav molekylvekt fremstilt direkte i
2-butoksyetanol.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL B
Dette eksempelet illustrerer fremstillingen av poly(vinylkaprolaktam) (PVCL) av høy molekylvekt i etanol/vann (50/50, vekt/vekt), fulgt av løsningsmiddelfjerning for å oppnå tørt polymerpulver. Hydratinhiberingsøkning ved PVCL av høy molekylvekt fremstilt direkte i 2-butoksyetanol (eksempel 5) er overlegen i forhold til kombineringen av PVCL tørt pulver i vann med 2-butoksyetanol (BGE).
62,5 g etanol og 187,5 destillert vann ble tilsatt en 1-liters harpikskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskjøler, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke. Reaksjonen ble varmet til 55°C og holdt ved denne temperaturen gjennom eksperimentet. En monomerforblanding ble fremstilt ved å blande 250 g vinylkaprolaktam med 5,00 g t-butylperoksypivalatinitiator (Lupersol 11, 75% aktiv; Elf Atochem) i et 400 ml beger. Ca. 40% av monomerforblandingen (50 g) ble tilsatt til kjelen til å begynne med og den gjenværende forblandingen ble pumpet inn i kjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonen ble deretter holdt ved 55°C i 2 timer. Deretter ble 0,50 g t-butylperoksypivalat tilsatt og reaksjonen ble holdt ved 55°C i 1 time. Trinnet ble gjentatt en gang. Ved slutten av reaksjonen ble ytterligere 125,0 g etanol tilsatt hvilket ga 40% lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i etanol/vann (50/50, vekt/vekt) etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,25% ved GC-analyse. Polymeren hadde en relativ viskositet på 1.507 (1% i etanol/vann), (50/50, vekt/vekt), en GPC-molekylvekt på 63.450 (polyetylenoksidstandard). Tørt PVCL-pulver ble oppnådd ved vakuumstripping.
Hydratinhiberingstesting ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass med 0,5% tørt PVCL-pulver i destillert vann, viste ingen passeringer av 6 tester og 0,5% tørt PVCL med 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann viste 1 passering av 20 tester. Sammenlignet med testresultatene i eksempel 5 er hydratinhibeirngsøkningen ved PVCL av høy molekylvekt fremstilt i 2-butoksyetanol bedre enn tørr PVCL av høy molekylvekt (fremstilt i isopropanol og deretter løsningsmiddelfjerning, eksempel 5) i 2-butoksyetanolløsningsmiddel.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL C
Dette eksempelet illustrerer fremstillingen av vinylkaprolaktam (VCL)/vinylpyrrolidon (VP) (75/25) kopolymer av lav molekylvekt fremstilt i isopropanol, fulgt av løsningsmiddelfjerning for å oppnå tørt polymerpulver. Hydratinhiberingsøkning ved VCL/VP (75/25) kopolymer av lav molekylvekt fremstilt direkte i 2-butoksyetanol (eksempel 6) er overlegen i forhold til kun å løse opp VCL/VP VCL/VP (72/25) kopolymerpulver i 2-butoksyetanol (BGE) løsningsmiddel.
630 g isopropanol ble tilsatt en 1-liters harpikskjele utstyrt med en propellrører, en reflukskjøler, et nitrogeninnløpsrør og en termoklokke. Reaksjonen ble varmet til 82°C og holdt ved denne temperaturen gjennom eksperimentet. En monomerforblanding ble fremstilt ved å blande 52,50 g vinylkaprolaktam, 17,50 g vinylpyrrolidon og 1,40 g t-amylperoksy-2-etylheksanoatinitiator (Lupersol 525,95% flytende; Elf Atochem) i et 250 ml beger. Monomerforblandingen ble pumpet inn i kjelen i løpet av 2 timer. Reaksjonen ble deretter holdt ved 82°C i 1 time. Deretter ble 0,50 g t-amylperoksy-2-etylheksanoat tilsatt og reaksjonen ble holdt ved 82°C i 1 time. Trinnet ble gjentatt to ganger. Ved slutten av reaksjonen ble et 10% lysebrunt, viskøst poly(vinylkaprolaktam) i isopropanol oppnådd etter avkjøling til romtemperatur. Rest vinylkaprolaktam var 0,21% ved GC-analyse. Polymeren hadde en relativ viskositet på 1.084 (1% i isopropanol), en GPC-molekylvekt på 2.640 (polyetylenglykolstandard). Tørt VCL/VP-kopolymerpulver ble oppnådd ved vakuumstripping.
Hydratinhiberingstesting ved 4°C, 60 bar ved anvendelse av Ravenspurn-gass, indikerer at 0,5% VCL/VP (75/25) kopolymer med 4,5% isopropanol i destillert vann, viste kun 1 passering av 4 tester. I en lignende test viste 0,5% VCL/VP (75/25) kopolymer og 0,75% 2-butoksyetanol i destillert vann kun 1 passering av 6 tester. Sammenlignet med eksempel 6 er hydratinhiberingsøkningen av VCL/VP (75/25) kopolymer av lav molekylvekt fremstilt i 2-butoksyetanol større enn tørr VCL/VP (75/25) kopolymer av lav molekylvekt (fremstilt i isopropanol og deretter løsningsmiddelfjerning, eksempel 5) med2-butoksyetanolløsningsmiddel. VCL-baserte polymerer av lav molekylvekt syntetisert og testet under nærvær av BGE hadde også forbedret varm saltvannskompatilibilitet, som støtter flytende-flytendefase-separasjon. På den annen side ble presipitatdannelse observert i tilfellet P (VCL) av høy molekylvekt.
PVCL av lav molekylvekt fremstilt i BGE viste også fordeler i forhold til dets høymolekylvektanalog med hensyn til økt varm saltvannskompatibilitet kontrollert ved mengden tilsatt BGE, et høyere blakningspunkt og raskere polymergjenoppløsning etter overgang til romtemperatur og destillerte vannbetingelser.

Claims (5)

1. Sammensetning for å forebygge eller retardere dannelsen av gasshydrater eller for å redusere tendensen av gasshydrater til å agglomerere under transport av et fluid som omfatter vann og et hydrokarbon gjennom en rørledning, omfattende (a) en homopolymer av vinylkaprolaktam, eller kopolymer derav, som har en molekylvekt i området fra ca. 500 til ca. 2500, (GPC, polyetylenglykolstandard) og (b) et løsningsmiddel som er en glykoleter inneholdende en alkoksygruppe som har minst 3 karbonatomer, hvori nevnte homopolymer eller kopolymer syntetiseres and anvendes i nevnte løsningsmiddel.
2. Sammensetning ifølge krav 1, hvor nevnte løsningsmiddel er 2-butoksyetanol.
3. Sammensetning ifølge krav 1, hvori nevnte polymer eller kopolymer omfatter ca. 30 til ca. 50 vekt-% av sammensetningen.
4. Fremgangsmåte for å forebygge eller retardere dannelsen av gasshydrater eller for å redusere tendensen av gasshydrater til å agglomerere, under transport av et fluid omfattende vann og et hydrokarbon, gjennom en rørledning som innbefatter å inkludere en sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori konsentrasjonen av nevnte hydratinhiberende polymer eller-kopolymer er ca 0,1 til 3 vekt-%.
NO20012611A 1998-12-03 2001-05-28 Fremgangsmate for a hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater NO329014B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/204,768 US6117929A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
PCT/US1999/025205 WO2000032545A1 (en) 1998-12-03 1999-10-28 A method for preventing or retarding the formation of gas hydrates

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20012611L NO20012611L (no) 2001-05-28
NO20012611D0 NO20012611D0 (no) 2001-05-28
NO329014B1 true NO329014B1 (no) 2010-07-26

Family

ID=22759357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20012611A NO329014B1 (no) 1998-12-03 2001-05-28 Fremgangsmate for a hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6117929A (no)
EP (1) EP1135353B1 (no)
CN (1) CN1183069C (no)
AT (1) ATE419226T1 (no)
AU (1) AU1326000A (no)
BR (1) BR9915850B1 (no)
CA (1) CA2351431C (no)
DE (1) DE69940213D1 (no)
NO (1) NO329014B1 (no)
OA (1) OA11723A (no)
WO (1) WO2000032545A1 (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9713405A (pt) * 1996-11-22 2000-01-25 Clariant Gmbh Aditivos para inibir a formação de hidratos gasosos.
US6451892B1 (en) * 1999-07-13 2002-09-17 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
US6222083B1 (en) * 1999-10-01 2001-04-24 Exxonmobil Upstream Research Company Method for inhibiting hydrate formation
CA2387420C (en) * 1999-10-12 2009-09-29 Isp Investments Inc. Corrosion and gas hydrate inhibition during transport of water and a hydrocarbon through a pipeline
US6281274B1 (en) * 1999-10-12 2001-08-28 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
US6242518B1 (en) * 2000-04-21 2001-06-05 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formulation of gas hydrates
US6451891B1 (en) * 2000-11-14 2002-09-17 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
US6359047B1 (en) 2001-03-20 2002-03-19 Isp Investments Inc. Gas hydrate inhibitor
US20060009363A1 (en) * 2001-11-13 2006-01-12 Baker Hughes Incorporated Deep water completions fracturing fluid compositions
US7164051B2 (en) * 2002-09-03 2007-01-16 Baker Hughes Incorporated Gas hydrate inhibitors
US6566473B1 (en) * 2002-11-20 2003-05-20 Isp Investments Inc. Process for making a vinyl amide polymer composition for skin and hair compositions
US7585816B2 (en) * 2003-07-02 2009-09-08 Exxonmobil Upstream Research Company Method for inhibiting hydrate formation
US8871988B2 (en) * 2006-02-22 2014-10-28 David Graham Controlling the formation of crystalline hydrates in fluid systems
WO2010117660A1 (en) 2009-03-31 2010-10-14 Isp Investments Inc. Polymers having n-vinyl amide and hydroxyl moieties
US8980798B2 (en) * 2010-03-31 2015-03-17 Baker Hughes Incorporated Precipitation prevention in produced water containing hydrate inhibitors injected downhole
US9145465B2 (en) 2011-10-20 2015-09-29 Baker Hughes Incorporated Low dosage kinetic hydrate inhibitors for natural gas production systems

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3406474A1 (de) * 1984-02-23 1985-08-29 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung waessriger keton-harz- oder keton/aldehyd-harz-dispersionen und deren verwendung
DE3406473A1 (de) * 1984-02-23 1985-09-19 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung waessriger dispersionen von kondesationsprodukten aus harnstoff und ch-aciden aldehyden sowie deren verwendung
LU86111A1 (fr) * 1985-10-09 1987-06-02 Labofina Sa Compositions ameliorees de peintures marines anti-salissures
US5723524A (en) * 1996-11-06 1998-03-03 Isp Investments Inc. Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates

Also Published As

Publication number Publication date
US6117929A (en) 2000-09-12
NO20012611L (no) 2001-05-28
BR9915850A (pt) 2001-08-21
EP1135353A4 (en) 2004-04-07
NO20012611D0 (no) 2001-05-28
CN1183069C (zh) 2005-01-05
CN1334787A (zh) 2002-02-06
OA11723A (en) 2005-01-26
BR9915850B1 (pt) 2010-09-21
AU1326000A (en) 2000-06-19
EP1135353A1 (en) 2001-09-26
DE69940213D1 (de) 2009-02-12
CA2351431A1 (en) 2000-06-08
CA2351431C (en) 2009-10-20
WO2000032545A1 (en) 2000-06-08
EP1135353B1 (en) 2008-12-31
ATE419226T1 (de) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO329014B1 (no) Fremgangsmate for a hindre eller retardere dannelsen av gasshydrater
EP1379488B1 (en) Gas hydrate inhibitor
NO324139B1 (no) Fremgangsmate for a inhibere hydratdannelse
NO317944B1 (no) Fremgangsmate for inhibering av hydratdannelse
US5744665A (en) Maleimide copolymers and method for inhibiting hydrate formation
US6180699B1 (en) Blend for preventing or retarding the formation of gas hydrates
KR20000057145A (ko) 가스상 수화물 형성 억제용 첨가제
US6281274B1 (en) Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
WO2011130370A1 (en) Polymers having acid and amide moieties, and uses thereof
CA2377764C (en) A method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
NO971131L (no) Fremgangsmåte for inhibering av hydratdannelse
EP2346909A1 (en) Polymers derived from n-vinyl formamide, vinyl amides or acrylamides, and reaction solvent, and the uses thereof
JP3938405B2 (ja) 水和物の形成を抑制する方法
NO311729B1 (no) Fremgangsmåte for å inhibere hydratdannelse
US6242518B1 (en) Method for preventing or retarding the formulation of gas hydrates
US6451891B1 (en) Method for preventing or retarding the formation of gas hydrates
US7585816B2 (en) Method for inhibiting hydrate formation
WO2007143489A2 (en) Composition for inhibiting formation of gas hydrates
CA2387420C (en) Corrosion and gas hydrate inhibition during transport of water and a hydrocarbon through a pipeline
NO316402B1 (no) Anvendelse av vannl degree selig polymer til inhibering av dannelsen av gasshydrater, fremgangsmåte til inhibering av gasshydratdannelse samtanvendelse av en kjemisk forbindelse som et additiv

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired