RU2237052C1 - Method of inhibiting clathrate-hydrates - Google Patents
Method of inhibiting clathrate-hydrates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237052C1 RU2237052C1 RU2003113403/04A RU2003113403A RU2237052C1 RU 2237052 C1 RU2237052 C1 RU 2237052C1 RU 2003113403/04 A RU2003113403/04 A RU 2003113403/04A RU 2003113403 A RU2003113403 A RU 2003113403A RU 2237052 C1 RU2237052 C1 RU 2237052C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygenates
- oxygenate
- hydrocarbon
- amount
- hydrate formation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к способам предотвращения гидратообразования различных углеводородсодержащих жидкостей и газов, содержащих воду в различных количествах, в том числе в микроколичествах, и может быть использовано в процессах промысловой подготовки при добыче, транспортировке и переработке углеводородсодержащего сырья.This invention relates to methods for preventing hydrate formation of various hydrocarbon-containing liquids and gases containing water in various quantities, including micro quantities, and can be used in field preparation processes in the extraction, transportation and processing of hydrocarbon-containing raw materials.
В углеводородсодержащих сырьевых потоках присутствуют двуокись углерода, кислород, азот, сероводород, парафины и разнообразные углеводороды, такие как метан, этан, пропан, н-бутан и изобутан, пентан, а также непредельные углеводороды, циклические - ароматические и неароматические. В условиях повышенного давления или при пониженной температуре в смеси с водой могут образовываться клатрат-гидраты, представляющие собой водные кристаллы, образующие клетеобразную структуру вокруг способных ее образовывать молекул, таких как все вышеперечисленные углеводороды или газы.Hydrocarbon-containing feed streams contain carbon dioxide, oxygen, nitrogen, hydrogen sulfide, paraffins and various hydrocarbons such as methane, ethane, propane, n-butane and isobutane, pentane, as well as unsaturated hydrocarbons, cyclic aromatic and non-aromatic. Under increased pressure or at a reduced temperature, clathrate hydrates can form in a mixture with water, which are aqueous crystals that form a cage-like structure around molecules capable of forming it, such as all of the above hydrocarbons or gases.
Кристаллы гидратов, или клатрат-гидраты, вызывают закупорку трубопроводов при получении и/или транспортировке жидких и газообразных потоков, содержащих воду или водосодержащие соединения. Например, при давлении около 1 МПа этан образует гидраты при температуре ниже 4°С, а при давлении 3 МПа этан образует гидраты газа при температуре ниже 14°С. Такие температуры и давления являются обычными условиями эксплуатации, используемыми при получении и транспортировке жидких и газообразных углеводородов.Hydrate crystals, or clathrate hydrates, cause clogging of pipelines when receiving and / or transporting liquid and gaseous streams containing water or water-containing compounds. For example, at a pressure of about 1 MPa, ethane forms hydrates at a temperature below 4 ° C, and at a pressure of 3 MPa ethane forms hydrates of a gas at a temperature below 14 ° C. Such temperatures and pressures are normal operating conditions used in the production and transportation of liquid and gaseous hydrocarbons.
Известен способ предотвращения гидратообразования углеводородного сырья, например природного или попутного нефтяного газа с использованием метанола, этанола, этиленгликоля в количестве до 70 мас.% в расчете на сырье, с последующим отделением ингибиторов сепарацией (RU 2117854, 20.08.1998; 2175882, 20.11.2001).A known method of preventing hydrate formation of hydrocarbon feedstocks, for example natural or associated petroleum gas, using methanol, ethanol, ethylene glycol in an amount of up to 70 wt.% Based on the feedstock, followed by separation of the inhibitors by separation (RU 2117854, 08.20.1998; 2175882, 11.20.2001 )
Недостатком известных способов является значительный расход используемых ингибиторов в связи с невозможностью определения максимально и минимально необходимых его количеств, что приводит к их излишнему расходу.A disadvantage of the known methods is the significant consumption of the inhibitors used due to the inability to determine the maximum and minimum amounts needed, which leads to their excessive consumption.
Целью данного изобретения является устранение указанного недостатка и, как следствие, повышение экономичности данного изобретения за счет предотвращения необходимости излишнего расхода ингибиторов при освоении газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, включая шельфовые освоения в Северных морях и районы с условиями Крайнего Севера с резким континентальным климатом, а также увеличение антигидратных свойств на более длительное в углеводородосодержащих сырьевых потоках до необходимых величин или в используемых ингибиторах.The aim of this invention is to eliminate this drawback and, as a result, increase the efficiency of this invention by preventing the need for excessive consumption of inhibitors in the development of gas, gas condensate and oil fields, including offshore development in the North Seas and regions with the Far North with a sharp continental climate, and also increase the anti-hydrate properties for a longer time in hydrocarbon-containing feed streams to the required values or in the inhibitor used .
Поставленная цель достигается способом ингибирования образования клатрат-гидратов в жидком и газообразном углеводородном сырье, содержащем гидратообразующие компоненты путем добавления в качестве ингибиторов водорастворимых оксигенатов, причем оксигенаты вводят в количестве 0,01-3,29 мас.% в расчете на количество содержащихся в исходном сырье легких углеводородов C1-С6 при определении оптимального количества используемых оксигенатов по формулеThis goal is achieved by a method of inhibiting the formation of clathrate hydrates in liquid and gaseous hydrocarbon feeds containing hydrate-forming components by adding water-soluble oxygenates as inhibitors, the oxygenates being added in an amount of 0.01-3.29 wt.% Based on the amount contained in the feedstock light hydrocarbons C 1 -C 6 when determining the optimal amount of oxygenates used by the formula
С=МΔtг/(К+Δtг),C = MΔt g / (K + Δt g ),
где С - концентрация оксигенатов в потоке сырья на 1000 кубических метров C1-С6, мас.%,where C is the concentration of oxygenates in the feed stream per 1000 cubic meters of C 1 -C 6 , wt.%,
М - молекулярная масса используемых оксигенатов,M is the molecular weight of the oxygenates used,
Δtг - величина температуры необходимого понижения при гидратообразованиях в потоке углеводородов как результат разницы Тп-Тг, где Тп - температура потока углеводородов, а Тг - температура гидратоообразований в потоке,Δt g is the temperature of the necessary reduction during hydrate formation in the hydrocarbon stream as a result of the difference T p -T g , where T p is the temperature of the hydrocarbon stream, and T g is the temperature of hydrate formation in the stream,
К - коэффициент, характеризующий антигидратный потенциал используемых оксигенатов.K is the coefficient characterizing the antihydrate potential of the oxygenates used.
Для метанола и этанола принят К=1220, для этиленгликоля, пропиленгликоля и триэтиленгликоля К=2195, для диэтиленгликоля К-2425.For methanol and ethanol, K = 1220, for ethylene glycol, propylene glycol and triethylene glycol, K = 2195, for diethylene glycol K-2425.
При добыче и обработке углеводородосодержащих сырьевых потоков образуются смешанные типы гидратов, свойства которых при необходимости уточняются по их физико-химическим характеристикам, которые могут учитываться для корректировки концентрации оксигенатов, вводимых в поток, так как свойства газовых компонентов состава потока и газовых гидратов влияют на температуру гидратообразования. Температура гидратообразования углеводородосодержащего сырьевого потока позволяет определить температуру снижения гидратообразования по газовой фазе на 1000 кубических метров при транспортировке его до 10 километров, которая влияет в свою очередь на расчетную величину, определяющую необходимую концентрацию используемого оксигената в потоке.During the production and processing of hydrocarbon-containing feed streams, mixed types of hydrates are formed, the properties of which, if necessary, are specified by their physicochemical characteristics, which can be taken into account to adjust the concentration of oxygenates introduced into the stream, since the properties of the gas components of the stream composition and gas hydrates affect the hydrate formation temperature . The hydrate formation temperature of the hydrocarbon-containing feed stream allows us to determine the temperature of hydrate formation reduction in the gas phase by 1000 cubic meters when transporting it to 10 kilometers, which in turn affects the calculated value that determines the necessary concentration of oxygenate used in the stream.
Оксигенат можно добавлять в углеводородное сырье при транспортировке его по трубопроводной системе от кустовых скважин на нефтяные терминалы или установки для сепарации, компримирования и охлаждения природного газа.Oxygenate can be added to hydrocarbon feeds by transporting it through a pipeline system from cluster wells to oil terminals or plants for the separation, compression and cooling of natural gas.
В качестве углеводородного сырья возможно использование нефти, газоконденсата, природного газа, попутных нефтяных газов, жидких и газообразных продуктов нефтепереработки и их фракций.It is possible to use oil, gas condensate, natural gas, associated petroleum gases, liquid and gaseous refined products and their fractions as hydrocarbon feedstocks.
В качестве оксигената можно использовать алифатические спирты, моно-, ди- или триалкиленгликоли.Aliphatic alcohols, mono-, di- or trialkylene glycols can be used as oxygenate.
В качестве ингибитора гидратообразования можно использовать все водорастворимые оксигенаты, например алифатические спирты, моно-, ди- или триалкиленгликоли, эфиры и др.As a hydrate inhibitor, all water-soluble oxygenates, for example, aliphatic alcohols, mono-, di- or trialkylene glycols, ethers, etc. can be used.
В качестве алифатического спирта из экономических соображений предпочтительно использовать в качестве алифатического спирта метанол или его ректификат, полученные путем газофазного окисления или паровой конверсией из природного газа или углеводородной фракции, выкипающей до 470°С.For economic reasons, it is preferable to use methanol or its rectificate as an aliphatic alcohol, obtained by gas-phase oxidation or steam reforming from natural gas or a hydrocarbon fraction boiling up to 470 ° С.
Для большего эффекта по снижению температуры кристаллизации водосодержащих соединений и увеличения продолжительности действия свойств ингибитора в используемый оксигенат можно добавлять водорастворимый полимер или сополимер, например винилпирролидон или капролактам, а также полиакриламиды, эфиры целлюлозы и др., в необходимых количествах.For a greater effect of lowering the crystallization temperature of water-containing compounds and increasing the duration of the inhibitor properties, a water-soluble polymer or copolymer, for example vinyl pyrrolidone or caprolactam, as well as polyacrylamides, cellulose ethers, etc., in the required quantities can be added to the oxygenate used.
Например, при добавлении капролактама в оксигенат в количестве до 15 мас.% температура кристаллизации водосодержащих молекул снижается по сравнению с его отсутствием не менее чем на 10% при увеличении продолжительности действия ингибитора более чем в 1,2 раза.For example, when caprolactam is added to oxygenate in an amount of up to 15 wt.%, The crystallization temperature of water-containing molecules decreases compared to its absence by no less than 10% with an increase in the duration of the inhibitor by more than 1.2 times.
Для снижения расхода оксигената можно добавлять углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 25-380°С, предпочтительно бензиновую фракцию, выкипающую до 210°С, а также электролит, например водорастворимые соли щелочных металлов, в том числе соли, выделенные из морской воды в количестве до 27 мас.%.To reduce the oxygenate consumption, a hydrocarbon fraction boiling in the range of 25-380 ° C, preferably a gasoline fraction boiling up to 210 ° C, as well as an electrolyte, for example, water-soluble alkali metal salts, including salts isolated from sea water in an amount up to 27 wt.%.
Для снижения и нейтрализации отрицательного влияния молекул тяжелых ароматических углеводородов, содержащихся в углеводородном потоке, рекомендуется добавлять монометиланилин или метиланилин технический в количестве до 13 мас.%.To reduce and neutralize the negative influence of molecules of heavy aromatic hydrocarbons contained in the hydrocarbon stream, it is recommended to add monomethylaniline or technical methylaniline in an amount of up to 13 wt.%.
Расчетами определяют необходимую концентрацию используемого оксигената в качестве ингибитора гидратообразования в углеводородсодержащем сырьевом потоке путем понижения температуры в зоне гидратообразований, без учета поправок на температуру и давление углеводородного сырьевого потока.Calculations determine the required concentration of oxygenate used as an inhibitor of hydrate formation in a hydrocarbon-containing feed stream by lowering the temperature in the hydrate formation zone, without taking into account the temperature and pressure adjustments of the hydrocarbon feed stream.
Результаты расчетов по формуле (1) приведены в примерах 1-6 и сведены в таблицу.The calculation results by the formula (1) are shown in examples 1-6 and are summarized in the table.
Пример 1Example 1
Оксигенат с молекулярной массой в 106,1 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,55 мас.% при добавлении в нефть, содержащую 5 мас.% легких углеводородов (C1-С6), снизил температуру в зоне гидратообразования на 12,64°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 106.1 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in an amount of 0.55 wt.% When added to oil containing 5 wt.% Light hydrocarbons (C 1 -C 6 ), lowered the temperature by hydrate formation zone at 12.64 ° С (table).
Пример 2Example 2
Оксигенат с молекулярной массой в 150,2 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,5 мас.% при добавлении в природный газ, содержащий 98% легких углеводородов (C1-C6), снизил температуру в зоне гидратообразования на 7,33°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 150.2 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in an amount of 0.5 wt.% When added to natural gas containing 98% light hydrocarbons (C 1 -C 6 ), lowered the temperature in the zone hydrate formation at 7.33 ° С (table).
Пример 3Example 3
Оксигенат с молекулярной массой в 76,1 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,3 мас.% при добавлении в газоконденсат, содержащий 10% легких углеводородов (C1-С6), снизил температуру в зоне гидратообразования на 8,69°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 76.1 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in an amount of 0.3 wt.% When added to a gas condensate containing 10% light hydrocarbons (C 1 -C 6 ), lowered the temperature in the hydrate formation zone at 8.69 ° C (table).
Пример 4Example 4
Оксигенат с молекулярной массой в 62,1 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,08 мас.% при добавлении в попутный газ, содержащий 96% легких углеводородов (С1-С6), снизил температуру в зоне гидратообразования на 2,83°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 62.1 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in the amount of 0.08 wt.% When added to associated gas containing 96% light hydrocarbons (C 1 -C 6 ), lowered the temperature in the zone hydrate formation at 2.83 ° C (table).
Пример 5Example 5
Оксигенат с молекулярной массой в 52,0 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,55 мас.% при добавлении в нефть после ее стабилизации, содержащий 14% легких углеводородов (С1-С6), снизил температуру в зоне гидратообразования на 13,04°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 52.0 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in an amount of 0.55 wt.% When added to oil after its stabilization, containing 14% light hydrocarbons (C 1 -C 6 ), lowered the temperature in the hydrate formation zone at 13.04 ° С (table).
Пример 6Example 6
Оксигенат с молекулярной массой в 32,0 единиц, реализующий свой антигидратный потенциал в качестве ингибитора гидратообразования, в количестве 0,5 мас.% на 1000 кубических метров при добавлении в поток природного газа, транспортируемого по трубопроводной системе, снизил температуру в зоне гидратообразования на 19,37°С (таблица).Oxygenate with a molecular weight of 32.0 units, realizing its antihydrate potential as an inhibitor of hydrate formation, in an amount of 0.5 wt.% Per 1000 cubic meters when adding natural gas transported through the pipeline system to the stream, lowered the temperature in the hydrate formation zone by 19 , 37 ° C (table).
Все остальные результаты также приведены в таблице. По сравнению с известными способами расход ингибитора сокращается не менее чем в 1,5 раза.All other results are also shown in the table. Compared with known methods, the consumption of the inhibitor is reduced by at least 1.5 times.
Действие ингибитора в углеводородном сырье увеличивается не менее чем в 2 раза по сравнению с известными способами.The action of the inhibitor in the hydrocarbon feed is increased by at least 2 times compared with known methods.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113403/04A RU2237052C1 (en) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | Method of inhibiting clathrate-hydrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113403/04A RU2237052C1 (en) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | Method of inhibiting clathrate-hydrates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237052C1 true RU2237052C1 (en) | 2004-09-27 |
RU2003113403A RU2003113403A (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=33433873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003113403/04A RU2237052C1 (en) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | Method of inhibiting clathrate-hydrates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237052C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481375C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Hydrate growth inhibitor of kinetic action |
RU2601355C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Composition for inhibiting formation of hydrates in hydrocarbon-containing raw material |
RU2601649C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Method of inhibiting formation of hydrates in hydrocarbon-containing raw material |
-
2003
- 2003-05-13 RU RU2003113403/04A patent/RU2237052C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481375C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Hydrate growth inhibitor of kinetic action |
RU2601355C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Composition for inhibiting formation of hydrates in hydrocarbon-containing raw material |
RU2601649C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Method of inhibiting formation of hydrates in hydrocarbon-containing raw material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2006234825B2 (en) | Recovery of kinetic hydrate inhibitor | |
US10392903B2 (en) | Hydrocarbon wells treated with low dosage kinetic hydrate inhibitors | |
CA2769571C (en) | Oxazolidinium compounds and use as hydrate inhibitors | |
KR102048684B1 (en) | Use as acrylamide-based copolymers, terpolymers and hydrate inhibitors | |
GB2301824A (en) | Clathrate hydrate-inhibiting polymers | |
Anyadiegwu et al. | NATURAL GAS DEHYDRATION USING TRIETHYLENE GLYCOL (TEG). | |
CA2740235A1 (en) | Method of controlling gas hydrates in fluid systems | |
US10875789B2 (en) | Process for removing sulphur compounds from process streams | |
CA2926237A1 (en) | Amidoamine gas hydrate inhibitors | |
MX9703503A (en) | Procedure to inhibit or to delay hydrates formation or agglomeration in a production effluent. | |
CN107868156A (en) | A kind of novel hydrates kinetic inhibitor | |
RU2237052C1 (en) | Method of inhibiting clathrate-hydrates | |
AU2015330970B2 (en) | System and method for subsea cooling a wellhead gas to produce a single phase dew-pointed gas | |
Igboanusi et al. | The advancement from thermodynamic inhibitors to kinetic inhibitors and anti-agglomerants in natural gas flow assurance | |
Porgar et al. | Phase equilibrium for hydrate formation in the Methane and Ethane system and effect of inhibitors | |
CA2496117C (en) | Gas hydrate inhibitors | |
RU2003113403A (en) | METHOD FOR INHIBITING EDUCATION OF CLATRATE HYDRATES | |
WO2016054695A1 (en) | System and method for subsea cooling a wellhead gas to produce a single phase dew-pointed gas | |
GB2587658A (en) | Reduced pressure drop in wet gas pipelines by injection of condensate | |
US11377583B2 (en) | Alkenyl succinimides and use as natural gas hydrate inhibitors | |
RU2629845C2 (en) | Method of hydrocarbon gas treatment for transportation | |
JP6389432B2 (en) | Fuel composition | |
CN108138063B (en) | Fluid comprising methane and a tracer, method for producing same and use thereof | |
SU1712588A1 (en) | Gas-lift production method | |
Talaghat et al. | Performance improvement of the various kinetic hydrate inhibitors Using 2-butoxyethanol for methane and ethane gas hydrate formation in a flow mini-loop apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070514 |