NO338648B1 - Polymerer og deres fremstilling og anvendelse som gasshydratinhibitorer - Google Patents

Polymerer og deres fremstilling og anvendelse som gasshydratinhibitorer Download PDF

Info

Publication number
NO338648B1
NO338648B1 NO20074540A NO20074540A NO338648B1 NO 338648 B1 NO338648 B1 NO 338648B1 NO 20074540 A NO20074540 A NO 20074540A NO 20074540 A NO20074540 A NO 20074540A NO 338648 B1 NO338648 B1 NO 338648B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
compound
formula
gas
carboxylic acid
Prior art date
Application number
NO20074540A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20074540L (no
Inventor
Michael Feustel
Dirk Leinweber
Original Assignee
Clariant Produkte Deutschland
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 Clariant Produkte Deutschland filed Critical Clariant Produkte Deutschland
Publication of NO20074540L publication Critical patent/NO20074540L/no
Publication of NO338648B1 publication Critical patent/NO338648B1/no

Links

Classifications

    • 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
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører polymerer bestående av substituerte polyestere, deres fremstilling og anvendelse samt en fremgangsmåte for inhibering av kimdannelse, vekst og/eller agglomerering av gasshydrater, ved at en flerfaseblanding bestående av vann, gass og eventuelt kondensat som viser tendens til hydratdannelse eller en borespyle-væske som viser tendens til gasshydratdannelse tilsettes en virksom mengde av en inhibitor som inneholder substituert polyester.
Gasshydrater er krystallinske inneslutningsforbindelser av gassmolekyler i vann, som dannes under bestemte temperatur- og trykkforhold (lav temperatur og høyt trykk). Herved danner vannmolekylene gitterstrukturer omkring de tilsvarende gassmolekylene. Det av vannmolekylene dannede gitteret er termodynamisk instabilt og stabiliseres først ved innbinding av gjestemolekyler. Disse islignende forbindelsene kan avhengig av trykk og gassammensetning også eksistere over frysepunktet for vann (til 25°C).
Innenfor råolje- og jordgassindustrien er spesielt gasshydrater av stor betydning som dannes fra vann og jordgassbestanddelene metan, etan, propan, isobutan, n-butan, nitrogen, karbondioksid og hydrogensulfid. Spesielt innenfor dagens utvinning av rågass utgjør eksistensen av disse gasshydratene et stort problem, spesielt når våtgass eller flerfaseblandinger av vann, gass og alkanblandinger under høyt trykk utsettes for lave temperaturer. Her fører dannelsen av gasshydrater på grunn av uoppløseligheten og den krystallinske strukturen til blokkering av forskjellige transportinnretninger, som rørledninger, ventiler eller produksjonsinnretninger, hvori våtgass eller flerfaseblandinger transporteres over lenger strekninger ved lave temperaturer, slik dette spesielt forekommer i kaldere områder på jorden eller på havbunnen.
Dessuten kan gasshydratdannelsen også ved boring av nye gass- og råoljeforekomster med tilsvarende trykk- og temperaturforhold føre til problemer ved at det i borespyle-væsken dannes gasshydrater.
For å unngå slike problemer, kan gasshydratdannelsen i gassrørledninger, ved transport av flerfaseblandinger eller i borespylevæsker undertrykkes ved anvendelse av større mengder (mer enn 10 vekt-% med hensyn til vekten av vannfasen) av lavere alkoholer, som metanol, glykol eller dietylenglykol. Tilsatsen av disse additivene bevirker at den termodynamiske grensen for gasshydratdannelse forskyves til lavere temperaturer og høyere trykk (termodynamisk inhibering). Ved tilsatsen av disse termodynamiske inhibitorene forårsakes imidlertid større sikkerhetsproblemer (flammepunkt og toksisitet for alkoholene), logistiske problemer (store lagertanker, resirkulering av disse oppløsningsmidlene) og tilsvarende høye kostnader, spesielt innenfor offshore-utvinning.
I dag forsøker man derfor å erstatte termodynamiske inhibitorer ved at man ved temperatur- og trykkområder hvori gasshydrater kan dannes, tilsetter additiver i mengder < 2%, som enten forsinker gasshydratdannelsen tidsmessig (kinetiske inhibitorer) eller som holder gasshydratagglomeratene små og dermed pumpbare, slik at disse kan transporteres gjennom rørledningen (såkalte agglomeratinhibitorer eller anti-agglomereringsmidler). De derved anvendte inhibitorene forhindrer enten kimdannelsen og/eller veksten av gasshydratpartikler, eller modifiserer hydratveksten på en slik måte at det oppstår mindre hydratpartikler.
Som gasshydratinhibitorer er det i patentlitteraturen ved siden av de kjente termodynamiske inhibitorene beskrevet et antall monomerer og også polymere stoffklasser som utgjør kinetiske inhibitorer eller antiagglomereringsmidler. Av spesiell betydning er herved polymerer med karbonskjelett, som i sidegruppene inneholder så vel cykliske (pyrrolidon- eller kaprolaktamrester) som også acykliske amidstrukturer.
Følgelig beskrives i WO-94/12761 en fremgangsmåte for kinetisk inhibering av gasshydratdannelsen ved anvendelse av polyvinyllaktamer med en molekylvekt på Mw
> 40.000 D, og i WO-93/25798 beskrives en slik fremgangsmåte under anvendelse av polymerer og/eller kopolymerer av vinylpyrrolidon med en molekylvekt på Mw > 5.000 til 40.000 D.
EP-A-0 896 123 beskriver gasshydratinhibitorer som kan inneholde kopolymerer av alkoksylert metakrylsyre uten alkyl-endeslutning og cykliske N-vinylforbindelser.
I US-4 079 041 angis organiske polymerer som kan tverrbindes under påvirkning av lys, og som er egnet for utførelse av fotomekaniske prosesser.
US patentsøknad 2003/057158 beskriver en fremgangsmåte for å hemme plugging av en rørledning inneholdende en flytende blanding som omfatter minst en mengde av hydrokarboner som er i stand til å danne hydrater i nærvær av vann, og en mengde vann. Fremgangsmåten omfatter å tilsette en mengde av en dendrimerisk forbindelse til blandingen som er effektiv til å inhibere dannelsen av hydrater. Fortrinnsvis blir en hyperforgrenet polyester-amid anvendt som hydratinhibitorforbindelse.
EP-A-1 048 892 beskriver anvendelsen av additiver for flytforbedring av vannholdig petroleum, hvorved denne kan inneholde polyvinylalkohol eller delvis forsåpet polyvinylacetat som kimdanner for gasshydrater i forbindelse med egnede dispergerings-midler. Vedrørende polyvinylalkoholen eller det delvis forsåpede polyvinylacetat inneholder dokumentet ingen opplysninger utover at molekylvekten skal ligge under 50.000 g/mol.
IUS-5 244 878 beskrives en fremgangsmåte for forsinkelse av dannelsen eller reduksjon av dannelsestendensen av gasshydrater. Herved anvendes polyoler som forestres med fettsyrer eller alkenylravsyreanhydrider. De fremstilte forbindelsene oppviser ingen aminosyrefunksjoner som kan interagere med klatrater (gittermolekyler).
De omtalte additivene har bare begrenset virksomhet som kinetiske gasshydratinhibitorer og/eller antiagglomereringsmidler, må anvendes med ko-additiver eller ha forhøyet pris.
For å kunne anvende gasshydratinhibitorer også ved sterkere underkjøling enn i dag mulig, dvs. innenfor gasshydratområdet, trengs en ytterligere virkningsøkning sammenlignet med hydratinhibitorene ifølge teknikkens stand. I tillegg er det med hensyn til biologisk nedbrytbarhet og toksisitet et ønske om forbedrede produkter.
Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse var følgelig å finne forbedrede additiver som så vel retarderer dannelsen av gasshydrater (kinetiske inhibitorer) som også holder gasshydratagglomeratene små og pumpbare (antiagglomereringsmidler), for derved å sikre et bredt anvendelsesspektrum med høyt virkningspotentiale. Videre skal de være i stand til å erstatte de i dag anvendte termodynamiske inhibitorene (metanol og glykoler) som forårsaker betydelige sikkerhetsproblemer og logistikkproblemer.
Som nå overraskende funnet, egner seg så vel vannoppløselige som også oljeoppløse-lige substituerte polyestere som gasshydratinhibitorer. Disse polyesterne kan avhengig av struktur så vel forsinke kimdannelsen og veksten av gasshydrater (kinetiske gasshydratinhibitorer) og også undertrykke agglomereringen av gasshydrater (anti-agglomereringsmidler).
Gjenstand for oppfinnelsen er følgelig polymerer med en antallsmidlere molekylvekt på 500 til 500.000 g/mol som kan fremstilles ved
A) omsetning av en forbindelse med formel 1
hvori n står for 0, 1 eller 2, og A står for en hvilken som helst substituert Ci-C^-Rest, med en forbindelse med formel 2 hvori m står for et tall fra 2 til 10 og B står for en hvilken som helst substituert C2-C40-Rest, B) etterfølgende omsetning av det på denne måten oppnådde produktet med en nitrogenholdig karboksylsyre som omfatter 1 til 20 karbonatomer, hvorved det molare forholdet mellom antallet frie OH-Grupper av den i trinn A oppnådde polyesteren og den nitrogenholdige karboksylsyren ligger mellom 1:0,1 og 1:1.
En ytterligere gjenstand for oppfinnelsen er en fremgangsmåte for inhibering av dannelsen av gasshydrater, idet en vandig fase som står i forbindelse med en gassformig, flytende eller fast organisk fase, hvori gasshydratdannelsen skal inhiberes, tilsettes polymerer som definert ovenfor i mengder fra 0,01 til 2 vekt-%.
En ytterligere gjenstand for oppfinnelsen er anvendelsen av polymerene ifølge oppfinnelsen i mengder fra 0,01 til 2 vekt-% for å forhindre dannelsen av gasshydrater i vandige faser, som står i forbindelse med en gassformig, flytende eller fast organisk fase.
A står fortrinnsvis for en alkylenrest med 2 til 6 karbonatomer.
B står fortrinnsvis for en alkylenrest med 2 til 6 karbonatomer.
m står fortrinnsvis for et tall fra 2 til 6.
Polymerene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved fremgangsmåter kjent fra litteraturen ved kondensasjon av substituerte dikarboksylsyrer med dioler henholdsvis polyoler og etterfølgende forestring av de frie OH-gruppene med en N-holdig karboksylsyre henholdsvis en blanding av en N-holdig karboksylsyre og en fettsyre med 6 til 30 karbonatomer eller en karboksylsyre inneholdende en aromatisk rest.
Det molare forholdet som anvendes ved omsetningen av forbindelsene med formlene 1 og 2 ligger fortrinnsvis mellom 20:80 og 80:20, spesielt mellom 30:70 og 70:30.
Deretter omsettes den oppnådde polyesteren med en N-holdig karboksylsyre eller blandingen av en slik med en fettsyre med 6 til 30 karbonatomer eller en karboksylsyre inneholdende en aromatisk rest. Fortrinnsvis utgjør andelen av den N-holdige karboksylsyren, når en slik blanding anvendes, minst 30 mol-%, spesielt 50 mol-%.
Forbindelsene med formel (1) er i foretrukket utførelsesform følgende dikarboksylsyrer: vinsyre, eplesyre, maleinsyre, fumarsyre, malonsyre, adipinsyre, ravsyre, itakonsyre, ftalsyre.
Forbindelsene med formel (2) er i foretrukket utførelsesform følgende dioler eller polyoler: glycerol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, trimetylolpropan, pentaerytritt, sorbitol, etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol.
Som N-holdige karboksylsyrer er foretrukket: pyroglutaminsyre, glutaminsyre, acetursyre, asparaginsyre.
Dersom det ved siden av N-holdige karboksylsyrer også anvendes fettsyrer, så er følgende fettsyrer foretrukket: kokosfettsyre, talloljefettsyre, oljesyre, isooljesyre, elaidinsyre, stearinsyre, pal med insyre, laurinsyre, samt en blanding inneholdende 15-30 vekt-% pal med in- og stearinsyre, 40-60 vekt-% isooljesyre samt 15-30 vekt-% oljesyre og elaidinsyre.
Fremstillingen av polyestere er kjent innen teknikkens stand og foregår ved ukatalysert eller surt katalysert kondensasjon av den aktuelle dikarboksylsyren med den tilsvarende diolen henholdsvis polyolen. Reaksjonstemperaturen ligger generelt mellom 100 og 250°C, fortrinnsvis ved 120 til 150°C. Reaksjonen kan gjennomføres ved atmosfære-trykk eller redusert trykk. Som katalyserende syrer kan nevnes eksempelvis HC1, H2SO4, sulfonsyrer, H3PO4eller sure ionebyttere, som kan anvendes i mengder fra 0,1 til 5 vekt-%, relativt til vekten av reaksjonsblandingen. Kondensasjonen tar generelt 3 til 10 timer.
Den etterfølgende forestringen med N-holdige karboksylsyrer eller en blanding av N-holdige og ikke-N-holdige karboksylsyrer gjennomføres likeledes ukatalysert eller under sur katalyse som kjent innen teknikkens stand ved temperaturer fra 120 til 250°C.
Molekylvekten av polymerene ifølge oppfinnelsen ligger fortrinnsvis mellom 500 og 500.000 g/mol, fortrinnsvis mellom 1.000 til 50.000 g/mol.
Polymerene kan anvendes alene eller i kombinasjon med andre kjente gasshydratinhibitorer. Generelt tilsetter man systemet som viser tendens til hydratdannelse så mye av gasshydratinhibitorene ifølge oppfinnelsen at man under de gitte trykk- og temperaturbetingelsene oppnår en tilstrekkelig inhibering. Gasshydratinhibitorene ifølge oppfinnelsen anvendes generelt i mengder mellom 0,01 og 2 vekt-% (relativt til vekten av den vandige fasen), tilsvarende 100-20.000 ppm, fortrinnsvis 0,02 til 1 vekt-%. Dersom gasshydratinhibitorene ifølge oppfinnelsen anvendes i blanding med andre gasshydratinhibitorer, så utgjør konsentrasjonen av blandingen 0,01 til 2, henholdsvis 0,02 til 1 vekt-% i den vandige fasen.
Polymerene oppløses fortrinnsvis for anvendelse som gasshydratinhibitorer i vannblandbare, alkoholiske oppløsningsmidler som f. eks. metanol, etanol, propanol, butanol, etylenglykol samt oksetylerte monoalkoholer, som butylglykol, isobutylglykol, butyldiglykol.
EKSEMPLER
Fremstilling av polymerene
Eksempel 1
Fremstilling av en vinsyre-glycerol-polyester (variant 1)
I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro blandes 120 g L-vinsyre, 96 g glycerol samt 2,2 g p-toluensulfonsyre og oppvarmes til 140°C. I løpet av 10 timer ved 140-145°C ble det avdestillert ca. 24 ml vann. Den resulterende polyesteren oppviser et syretall på 96 mg KOFI/g.
Eksempel 2
Fremstilling av en vinsyre-glycerol-polyester (variant 2)
I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro blandes 120 g L-vinsyre, 96 g glycerol samt 2,2 g p-toluensulfonsyre og oppvarmes til 140°C. I løpset av 4 timer ved 140-145°C ble det avdestillert 20 ml vann. Det ble så ved et redusert trykk på ca. 300 mbar i 3 timer videre avdestillert 6 ml vann. Den resulterende polyesteren oppviser et syretall på 60 mg KOH/g.
Eksempel 3
Fremstilling av en eplesyre-glycerol-polyester
I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det blandet 134 g eplesyre, 120 g glycerol samt 2,6 g p-toluensulfonsyre og oppvarmet til 30°C. I løpet av 12 timer ved 130°C ble det avdestillert ca. 32 ml vann. Den resulterende polyesteren oppviser et syretall på 98 mg KOH/g.
Eksempel 4
Fremstilling av en vinsyre-etylenglykol-polyester
I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det blandet 150 g L-vinsyre, 81 g etylenglykol samt 2,3 g p-toluensulfonsyre og oppvarmet til 140°C. I løpet av 12 timer ved 140-145°C ble det avdestillert ca. 34 ml vann. Den resulterende polyesteren oppviser et syretall på 104 mg KOH/g.
Eksempel 5
Omsetning av en vinsyre-glycerol-polyester med pyroglutaminsyre I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det fremlagt 100 g vinsyre-glycerol-polyester fra eksempel 1. Det ble så tilsatt 90 g pyroglutaminsyre og reaksjonsblandingen ble oppvarmet i 8 timer ved 180-190°C under avdestillering av reaksjonsvannet, hvorved det ble oppnådd ca. 10 ml vann. Den oppnådde polyesteren oppviser et syretall på 57 mg KOH/g.
Eksempel 6
Omsetning av en vinsyre-glycerol-polyester med glutaminsyre I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det fremlagt 100 g vinsyre-glycerol-polyester fra eksempel 2. Det ble så tilsatt 80 g glutaminsyre og reaksjonsblandingen ble oppvarmet i 8 timer ved 170-180°C under avdestillering av reaksjonsvannet, hvorved det ble oppnådd ca. 15 ml vann. Den oppnådde polyesteren oppviste et syretall på 48 mg KOH/g.
Eksempel 7
Omsetning av en vinsyre-glycerol-polyester med pyroglutaminsyre og kokosfettsyre
I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det anbrakt 100 g vinsyre-glycerol-polyester fra eksempel 1. Det ble så tilsatt 50 g pyroglutaminsyre og 40 g kokosfettsyre og reaksjonsblandingen ble oppvarmet i 8 timer ved 180-190°C under avdestillering av reaksjonsvannet, hvorved det ble oppnådd ca. 11 ml vann. Den oppnådde polyesteren oppviste et syretall på 53 mg KOH/g.
Eksempel 8
Omsetning av en vinsyre-glycerol-polyester med glutaminsyre og kokosfettsyre I en 500 ml firehalskolbe med rører, termometer, nitrogenspyling samt destillasjonsbro ble det anbrakt 100 g vinsyre-glycerol-polyester fra eksempel 2. Det ble så tilsatt 40 g glutaminsyre og 40 g kokosfettsyre og reaksjonsblandingen ble omrørt i 8 timer ved 170-180°C under avdestillering av reaksjonsvannet, hvorved det ble oppnådd ca. 16 ml vann. Den oppnådde polyesteren oppviste et syretall på 45 mg KOH/g.
Virksomhet av polymerene som gasshydratinhibitorer
For undersøkelse av den inhiberende virkningen av polyesteren ble det benyttet en stålrørautoklav med temperaturstyring, trykk- og dreiemomentregistrator med 450 ml indre volum. For undersøkelser vedrørende kinetisk inhibering ble autoklaven fylt med destillert vann og gasa i volumforhold 20:80, for undersøkelser av Agglomeratinhiber-ingen ble det i tillegg tilsatt kondensat. Deretter ble det pålagt 90 bar jordgasstrykk. Med utgangspunkt fra en begynnelsestemperatur på 17,5°C ble det i løpet av 2 timer avkjølt til 2°C, deretter omrørt i 18 timer ved 2°C og i løpet av 2 timer igjen oppvarmet til 17,5°C. Derved observeres det først en trykkreduksjon i henhold til den termiske kompresjonen av gassen. Dersom det i løpet av underkjølingstiden opptrer dannelse av gasshydratkim, så reduseres det målte trykket, hvorved en økning av det målte dreiemomentet og en lett økning av temperaturen observeres. Ytterligere vekst og tiltagende agglomerering av hydratkimene fører uten inhibitor raskt til en ytterligere økning av dreiemomentet. Ved oppvarming av blandingen dekomponerer gasshydratene slik at man når begynnelsestilstanden for forsøksrekken.
Som mål for den inhiberende virkningen av polymeren benyttes tiden fra oppnåelsen av minimaltemperaturen på 2°C inntil første gassopptak (Tina) henholdsvis tiden inntil økning av dreiemomentet (Tagg). Lange induksjonstider henholdsvis agglomererings-tider tyder på en virkning som kinetisk inhibitor. Det in autoklav målte dreiemomentet tjener derimot som størrelse for agglomeringen av hydratkrystallene. Ved et godt anti-agglomeringsmiddel er dreiemomentet som bygger seg opp etter dannelse av gasshydrater, tydelig redusert i forhold til blindverdien. I idealtilfellet danner det seg snølignende, fine hydratkrystaller i kondensatfasen som ikke sammenleires og dermed ikke fører til gjenstopning av installasjoner som tjener til gasstransport og til gass-utvinning.
Forsøksresultater
Sammensetning av den anvendte rågassen:
Metan 87,6 %, etan 1,26 %, propan 0,08 %, butan 0,02 %, karbondioksid 0,35 %, nitrogen 10,61 %.
Underkjøling under likevektstemperaturen for hydratdannelsen ved 90 bar: 8,5°C. Som sammenligningsstoff ble det anvendt en kommersiell tilgjengelig gasshydratinhibitor på basis av polyvinylpyrrolidon.
Dosereringsraten utgjorde ved alle forsøk 5000 ppm relativt til vannfasen.
Som det fremgår fra forsøksresultatene ovenfor, virker polyesterne ifølge oppfinnelsen som kinetiske hydratinhibitorer, og viser en tydelig forbedring sammenlignet med teknikkens stand.
For å undersøke virkningen som agglomeratinhibitorer, ble det i den ovenfor anvendte forsøksautoklaven anbrakt vann og testbensin (20 % av volumet i forhold 1:2) og relativt til vannfasen ble det tilsatt 5000 ppm av det aktuelle additivet. Ved et autoklav-trykk på 90 bar og en rørehastighet på 5000 o/min. ble temperaturen fra innledningsvis 17,5°C i løpet av 2 timer avkjølt til 2°C, deretter omrørt i 16 timer ved 2°C og igjen oppvarmet. Derved ble agglomereringstiden inntil opptreden av gasshydrat-agglome-rater og det derved opptredende dreiemomentet på røreren målt, hvilket er et mål for agglomereringen av gasshydratene. Som sammenligningsstoff ble det anvendt et kommersielt tilgjengelig anti-agglomereringsmiddel (kvatært ammoniumsalt).
Som det fremgår fra disse eksemplene, er de målte dreiemomentene sterkt redusert sammenlignet med blindverdi på tross av gasshydratdannelse. Dette taler for en tydelig agglomereringsinhiberende virkning av produktene ifølge oppfinnelsen. I tillegg oppviser produktene under forsøksbetingelsene også en tydelig virkning som kinetiske inhibitorer. Samtlige eksempler viser en tydelig bedre virkning enn kommersielt tilgjengelige anti-agglomereringsmidler (sammenligning = teknikkens stand).

Claims (7)

1. Anvendelse av polymerer med en antallsmidlere molekylvekt fra 500 til 500.000 g/mol, som kan fremstilles ved A) omsetning av en forbindelse med formel 1
hvori n står for 0, 1 eller 2 og A står for en hvilken som helst substituert Ci-C4o-Rest, med en forbindelse med formel 2
hvori m står for et tall fra 2 til 10 og B står for en hvilken som helst substituert C2-C40-Rest, B) etterfølgende omsetning av det derved oppnådde produktet med en nitrogenholdig karboksylsyre som omfatter 1 til 20 karbonatomer, hvorved det molare forholdet mellom antallet frie OH-grupper av den i trinn A oppnådde polyesteren og den nitrogenholdige karboksylsyren ligger mellom 1:0,1 og 1:1, i mengder på 0,01 til 2 vekt-% som gasshydratinhibitorer.
2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor forbindelsen med formel 1 er vinsyre, eplesyre, maleinsyre, fumarsyre, malonsyre, adipinsyre, ravsyre eller ftalsyre.
3. Anordning ifølge krav 1 og/eller 2, hvori forbindelsen med formel 2 er glycerol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, trimetylolpropan, pentaerytritt, sorbitol, etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol eller butandiol.
4. Anvendelse ifølge et eller flere av kravene 1 til 3, hvori den nitrogenholdige karboksylsyren er pyroglutaminsyre, glutaminsyre, acetursyre eller asparaginsyre.
5. Anvendelse ifølge et eller flere av kravene 1 til 4, hvorved molekylvekten av polymeren ligger mellom 1.000 og 50.000 g/mol.
6. Anvendelse ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, hvor forestringen gjennomføres med en blanding av en eller flere nitrogenholdige karboksylsyrer med en C6-C3o-fettsyre eller med en karboksylsyre inneholdende en aromatisk rest.
7. Polymerer med en antallsmidlere molekylvekt på 500 til 500.000 g/mol,karakterisert vedat den er fremstillbar ved A) omsetning av en forbindelse med formel 1
hvori n står for 1 eller 2 og A står for en hvilken som helst substituert Ci-C^-Rest, med en forbindelse med formel 2
hvori m står for et tall fra 2 til 10 og B står for en hvilken som helst substituert C2-C40-Rest, B) etterfølgende omsetning av det derved oppnådde produktet med en nitrogenholdig karboksylsyre som omfatter 1 til 20 karbonatomer, hvorved det molare forholdet mellom antallet frie OH-grupper av den i trinn A oppnådde polyesteren og den nitrogenholdige karboksylsyren ligger mellom 1:0,1 og 1:1.
NO20074540A 2005-02-12 2007-09-07 Polymerer og deres fremstilling og anvendelse som gasshydratinhibitorer NO338648B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005006421A DE102005006421A1 (de) 2005-02-12 2005-02-12 Polymere und ihre Herstellung und Verwendung als Gashydratinhibitoren
PCT/EP2006/000864 WO2006084613A1 (de) 2005-02-12 2006-02-01 Polymere und ihre herstellung und verwendung als gashydratinhibitoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20074540L NO20074540L (no) 2007-09-07
NO338648B1 true NO338648B1 (no) 2016-09-26

Family

ID=36215558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20074540A NO338648B1 (no) 2005-02-12 2007-09-07 Polymerer og deres fremstilling og anvendelse som gasshydratinhibitorer

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7893009B2 (no)
EP (1) EP1853643B1 (no)
BR (1) BRPI0608241A2 (no)
DE (2) DE102005006421A1 (no)
ES (1) ES2304051T3 (no)
NO (1) NO338648B1 (no)
WO (1) WO2006084613A1 (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037016B4 (de) * 2007-08-06 2011-06-30 Clariant International Limited Verwendung von 1-Alkyl-5-oxo-pyrrolidin-3-carbonsäureestern als Gashydratinhibitoren mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102007037017A1 (de) * 2007-08-06 2009-02-19 Clariant International Ltd. 1-Alkyl-5-oxo-pyrrolidin-3-carbonsäureester mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102009030339A1 (de) 2009-06-25 2011-01-05 Clariant International Ltd. Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung
CN102181275B (zh) * 2011-02-15 2013-04-24 中国海洋石油总公司 一种复合型水合物抑制剂及其应用
US9145465B2 (en) 2011-10-20 2015-09-29 Baker Hughes Incorporated Low dosage kinetic hydrate inhibitors for natural gas production systems
US9605196B2 (en) * 2011-11-17 2017-03-28 Baker Hughes Incorporated Lubricity agents to increase pump efficiency in hydrate inhibitor applications
US9840654B2 (en) * 2012-11-16 2017-12-12 Schlumberger Norge As Kinetic hydrate inhibitors with pendent amino functionality
US9834720B2 (en) 2014-12-31 2017-12-05 Ecolab Usa Inc. Low dose gas hydrate inhibitor compositions
CN109153784B (zh) 2016-05-06 2021-10-15 沙特阿拉伯石油公司 琥珀酰亚胺基共聚物和作为水合物抑制剂的用途
WO2017192688A1 (en) 2016-05-06 2017-11-09 Saudi Arabian Oil Company Methods for synthesizing acryloyl-based copolymers, terpolymers
CN109196007B (zh) 2016-05-06 2021-07-20 沙特阿拉伯石油公司 基于丙烯酰胺的共聚物、三元共聚物以及作为水合物抑制剂的用途
US11718778B2 (en) * 2020-09-01 2023-08-08 RK Innovations, LLC Gas hydrate inhibitors and method of use thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079041A (en) * 1975-06-18 1978-03-14 Ciba-Geigy Corporation Crosslinkable polymeric compounds
US20030057158A1 (en) * 2000-04-07 2003-03-27 Klomp Ulfert Cornelis Method for inhibiting the pluggins of conduits by gas hydrates

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3224975A (en) * 1962-12-03 1965-12-21 Ethyl Corp Lubricating oil compositions
US3255112A (en) * 1963-03-22 1966-06-07 Exxon Research Engineering Co Lubricating oil containing ester of aliphatic amino dicarboxylic acid
DE1215436B (de) 1965-02-12 1966-04-28 Basf Ag Mittel zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums
GB1323061A (en) 1969-06-16 1973-07-11 Castrol Ltd Functional fluids and additives therefor
US4127493A (en) * 1973-09-18 1978-11-28 Ethyl Corporation Polyester lubricant additives, their preparation and compositions containing them
US4196291A (en) * 1973-12-17 1980-04-01 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung 2-Acyl-4-oxo-pyrazino-isoquinoline derivatives and process for the preparation thereof
US4196091A (en) 1977-12-27 1980-04-01 Texaco Inc. Lactam carboxylic acids, their method of preparation and use
ATE20181T1 (de) 1981-07-08 1986-06-15 Pfizer Salze der n-substituierten 2-pyrrolidon-4carbons|uren als feuchthaltemittel.
US4446301A (en) * 1983-08-03 1984-05-01 Eastman Kodak Company Modified polyesters
GB8421112D0 (en) * 1984-08-20 1984-09-26 Unilever Plc Pyroglutamic acid esters
FR2625547B1 (fr) 1987-12-30 1990-06-22 Inst Francais Du Petrole Procede pour retarder la formation et/ou reduire la tendance a l'agglomeration des hydrates
US5244878A (en) * 1987-12-30 1993-09-14 Institut Francais Du Petrole Process for delaying the formation and/or reducing the agglomeration tendency of hydrates
WO1993025798A1 (en) 1992-06-11 1993-12-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. 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
DE4403866A1 (de) * 1994-02-08 1995-08-10 Basf Ag Amphiphile Polyester, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Waschmitteln
US5583273A (en) * 1994-09-15 1996-12-10 Exxon Production Research Company Method for inhibiting hydrate formation
AR001674A1 (es) * 1995-04-25 1997-11-26 Shell Int Research Método para inhibir la obstrucción de conductos por hidrato de gas
WO1997007320A1 (en) * 1995-08-16 1997-02-27 Exxon Production Research Company A method for predetermining a polymer for inhibiting hydrate formation
DE19642656A1 (de) 1996-10-16 1998-04-23 Bayer Ag Verfahren zur Verhinderung von Gashydraten
DK0939855T3 (da) * 1996-11-22 2001-09-17 Clariant Gmbh Tilsætningsstoffer til inhibering af gashydratdannelse
DK0896123T3 (da) 1997-08-05 2005-10-31 Inst Francais Du Petrole Fremgangsmåde til forsinkelse af væksten og/eller agglomerationen af og eventuelt forsinkelse af dannelsen af hydrater i en produktionsudledning
US5990266A (en) * 1997-12-04 1999-11-23 University Of Nebraska Degradable polyesters, a mixed culture of microorganisms for degrading these polyesters, and methods for making these substances
FR2792997B1 (fr) * 1999-04-29 2001-06-29 Inst Francais Du Petrole Formulation d'additifs pour ameliorer le transport d'effluents petroliers susceptibles de contenir des hydrates et procede utilisant cette formulation
DE19920152C1 (de) * 1999-05-03 2000-10-12 Clariant Gmbh Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung und deren Verwendung
DE19935063A1 (de) 1999-07-28 2001-02-01 Basf Ag Pfropfpolymerisate als Gashydratinhibitoren
US6855671B2 (en) * 1999-10-01 2005-02-15 Baker Hughes Incorporated Water based fluids comprising multivalent salts and low molecular weight, low charge cationic polyacrylamide copolymers
US6573340B1 (en) 2000-08-23 2003-06-03 Biotec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co. Kg Biodegradable polymer films and sheets suitable for use as laminate coatings as well as wraps and other packaging materials
DE10114638C1 (de) * 2001-03-24 2002-05-23 Clariant Gmbh Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung und deren Verwendung
DE10259815A1 (de) 2002-12-19 2004-07-01 Basf Ag Polymere enthaltend Pyrrolidon-4-carbonsäuregruppen und deren Verwendung
DE10307729B8 (de) * 2003-02-24 2004-12-09 Clariant Gmbh Additive zur Inhibierung der Gashydratbildung
DE10307727B3 (de) * 2003-02-24 2004-11-11 Clariant Gmbh Verwendung von Verbindungen als Korrosions- und Gashydratinhibitoren mit verbesserter Wasserlöslichkeit und erhöhter biologischer Abbaubarkeit und diese Verbindungen
DE102004048778B3 (de) * 2004-10-07 2006-06-22 Clariant Gmbh Korrosions-und Gashydratinhibitoren mit erhöhter biologischer Abbaubarkeit und verminderter Toxizität
DE102005054037A1 (de) 2005-11-12 2007-05-16 Clariant Produkte Deutschland Verwendung von Pyroglutaminsäureestern als Gashydratinhibitoren mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102005054038A1 (de) 2005-11-12 2007-05-24 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Pyroglutaminsäureester mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102007037017A1 (de) * 2007-08-06 2009-02-19 Clariant International Ltd. 1-Alkyl-5-oxo-pyrrolidin-3-carbonsäureester mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102007037015B3 (de) * 2007-08-06 2008-10-23 Clariant International Limited Verwendung von substituierten Polyethyleniminen als Gashydratinhibitoren mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit
DE102007037016B4 (de) * 2007-08-06 2011-06-30 Clariant International Limited Verwendung von 1-Alkyl-5-oxo-pyrrolidin-3-carbonsäureestern als Gashydratinhibitoren mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079041A (en) * 1975-06-18 1978-03-14 Ciba-Geigy Corporation Crosslinkable polymeric compounds
US20030057158A1 (en) * 2000-04-07 2003-03-27 Klomp Ulfert Cornelis Method for inhibiting the pluggins of conduits by gas hydrates

Also Published As

Publication number Publication date
DE502006000806D1 (de) 2008-07-03
EP1853643B1 (de) 2008-05-21
BRPI0608241A2 (pt) 2009-12-01
DE102005006421A1 (de) 2006-08-24
US20080113878A1 (en) 2008-05-15
WO2006084613A1 (de) 2006-08-17
NO20074540L (no) 2007-09-07
US7893009B2 (en) 2011-02-22
EP1853643A1 (de) 2007-11-14
ES2304051T3 (es) 2008-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338648B1 (no) Polymerer og deres fremstilling og anvendelse som gasshydratinhibitorer
ES2379610T3 (es) Ésteres del ácido 1-alquil-5-oxo-pirrolidín-3-carboxílico con degradabilidad biológica mejorada
NO342499B1 (no) Anvendelse av pyroglutaminsyreestere som gasshydratinhibitorer
US8034748B2 (en) Additives for inhibiting the formation of gas hydrates
US7214814B2 (en) Additives for inhibiting gas hydrate formation
US6894007B2 (en) Additives for inhibiting gas hydrate formation
US8735332B2 (en) Use of pyroglutamic acid esters as gas hydrate inhibitors with improved biodegradability
US8722589B2 (en) Use of 1-alkyl-5-oxopyrrolidine-3-carboxylic esters as gas hydrate inhibitors with improved biodegradability
US20080177103A1 (en) Biologically Degradable Gas Hydrate Inhibitors
US20090054268A1 (en) Use of substituted polyethyleneimines as gas hydrate inhibitors with improved biodegradability
US20080214865A1 (en) Use of Polyesters in the Form of Gas Hydrate Inhibitors
US20040164278A1 (en) Corrosion and gas hydrate inhibitors having improved water solubility and increased biodegradability
NO336116B1 (no) Forbindelser med virkning som korrosjons- og gasshydratinhibitorer samt anvendelse derav.
WO2021118769A1 (en) Polymeric anti-agglomerant hydrate inhibitor