一種多環(huán)聚合天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工試劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑及制備方法。將N?乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N?乙烯基己內(nèi)酰胺(NVCL)、丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN)為合成單體，過硫酸銨和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，在溶劑中進(jìn)行自由基溶液聚合反應(yīng)，得到所述水合物抑制劑；其中單體的質(zhì)量百分比為：NVP 40～70％、NVCL 10～40％、AM5～20％、AN 5～10％；所述引發(fā)劑各占單體總質(zhì)量的0.3％，兩種引發(fā)劑之間的質(zhì)量比為1:1。將合成的水合物抑制劑與乙二醇質(zhì)量比為1.5：80～2：80，進(jìn)行配伍，得到最佳抑制性能。本發(fā)明合成的抑制劑更大限度降低水合物生成溫度，延長誘導(dǎo)時(shí)間，適用于油氣田的采收和輸送。本發(fā)明合成便捷、成本低廉，易于生物降解，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】
一種多環(huán)聚合天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化工試劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及是一種天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣開采、集輸和加工過程中，由于溫度、壓力、流動(dòng)速度等的變化，常在低溫高壓湍流處形成天然氣水合物，這是導(dǎo)致天然氣生產(chǎn)裝置異常和輸送管線堵塞的主要原因，甚至?xí)l(fā)安全事故。
[0003]目前，對(duì)于水合物的防治主要通過物理方法和化學(xué)方法兩種。物理方法主要是使油氣體系不具備生成水合物的熱力學(xué)條件，有除水法、加熱法、降壓法及這幾種方法的聯(lián)合使用。隨著實(shí)際投入生成的使用，物理方法成本高、應(yīng)用局限性大等問題越發(fā)突顯，化學(xué)方法防治水合物逐漸成為主流。
[0004]化學(xué)方法防治水合物是通過添加化學(xué)試劑改變體系的相平衡、晶體成核、晶體生長或者聚集方面的性質(zhì)，是防治水合物生成應(yīng)用最廣發(fā)的方法，具有簡單、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)。其主要包括水合物熱力學(xué)抑制劑、水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑和防聚劑。
[0005]油氣工業(yè)實(shí)際生成中常采用的水合物熱力學(xué)抑制劑(可溶性醇類如甲醇、乙醇、乙二醇、無機(jī)鹽等)，但熱力學(xué)抑制劑使用劑量大，造成存儲(chǔ)和注入設(shè)備龐大，開采成本增加，并且產(chǎn)生大量污水污染環(huán)境，提高了應(yīng)用的成本。
[0006]以水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑為代表的低劑量水合物抑制劑正成為應(yīng)用與油氣田的主要抑制劑添加劑。動(dòng)力學(xué)抑制劑通常為一些具有支鏈酰胺基環(huán)狀結(jié)構(gòu)的低分子量聚合物，通常在加入濃度為I %?2%左右并通過抑制水相中水合物的形成而發(fā)揮作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于:設(shè)計(jì)和制備一種水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，使用這種抑制劑不但不影響水合物生成的熱力學(xué)條件，而且還能夠延緩水合物晶體成核時(shí)間，降低生長速度，阻止晶體的進(jìn)一步生長，從而使管線中流體在其溫度低于水合物形成溫度(過冷度AT)下流動(dòng)，而不出現(xiàn)水合物堵塞現(xiàn)象，屬于通過化學(xué)方法防治水合物的生成。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，其特征在于:該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分組成:A:N-乙烯基吡咯烷酮、B:N-乙烯基己內(nèi)酰胺、C:丙烯酰胺、D:丙烯腈、E:去離子水、F:巰基硫醇、G:規(guī)格為1 %的過硫酸銨溶液、H:規(guī)格為1 %的亞硫酸氫鈉。其中單體A、B、C、D的質(zhì)量百分比為:A:40?70%、B:10?40%、C:5?20%、D:5?10% ；F、引發(fā)劑G和H、溶劑E相對(duì)單體總質(zhì)量的百分比為:F:0.5?1.5%、G:2.5?3.5%、H:2.5?3.5%、Ε:100 ?200%。
[0009]—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟:
[0010](a)在裝備了具有回流冷凝裝置的三口燒瓶中按照權(quán)利要求書I中比例依次放入A、B、C和E，將盛有A、B、C和E三口燒瓶放入磁力水浴鍋中，加熱使溫度保持在50?60°C，不斷攪拌至A、B和C完全溶解至E，備用；
[0011 ] (b)將D加入步驟(a)中制備好的溶液里，進(jìn)行攪拌，至混合均勻，備用；
[0012](c)向步驟(b)制備好的溶液中加入F攪拌2?3分鐘，然后加入溶液G和溶液H，在50?60°C下以600r/min的轉(zhuǎn)速勻速攪拌使反應(yīng)持續(xù)3?5小時(shí)，備用；
[0013](d)步驟(c)反應(yīng)完全后，將未反應(yīng)的懸浮在合成的產(chǎn)物液體表面的D及D的均聚物，進(jìn)行分離去除后，對(duì)剩余溶液提純干燥即可得到抑制劑P。
[0014]其中物質(zhì)的量的單位為質(zhì)量，單位為克，原料A為N-乙烯基吡咯烷酮，原料B為N-乙烯基己內(nèi)酰胺，原料C為丙烯酰胺，原料D為丙烯腈，原料E為去離子水，原料F為巰基硫醇，原料G為過硫酸銨溶液(10 %的過硫酸銨)，原料H為亞硫酸氫鈉溶液(10 %的亞硫酸氫鈉)，原料X為甲醇，原料Y為乙二醇，原料Z為氯化鈉;G:H的質(zhì)量比為1:1 ；所述的原料乙二醇，甲醇，鹽酸、氯化鈉、過硫酸銨、亞硫酸氫鈉均為分析純，成都科龍化工試劑廠生產(chǎn);N-乙烯基吡咯烷酮為化學(xué)純，東營市鴻業(yè)化工有限公司生產(chǎn);N-乙烯基己內(nèi)酰胺為化學(xué)純，探索平臺(tái)購買；丙烯酰胺為分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；丙烯腈為分析純，上海賽科石油化工有限責(zé)任公司生產(chǎn);巰基硫醇為分析純，現(xiàn)代東方(北京)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所研制的水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，抑制性能卓越、穩(wěn)定性強(qiáng)、易回收并循環(huán)使用，并且易于生物降解對(duì)地質(zhì)無任何影響，有效解決了天然氣氣田采氣過程中延緩乃至減少天然氣水合物生成的難題，為工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)中遇到的水合物堵塞的情況找到了新的解決途徑。特提供一種用于油氣田采氣工程中抑制管道及設(shè)備中水合物生成的動(dòng)力學(xué)抑制劑及其制備方法。本發(fā)明采用N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己內(nèi)酰胺(NVCL)、丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN)為單體聚合成新型高效的動(dòng)力學(xué)抑制劑用于延遲乃至阻止天然氣水合物的生成，通過具體實(shí)施例及其測定，其使用效果極佳。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，以重量百分比包括如下組分；
[0017]按不同的組分分別合成水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑?^?^
[0018]P1:A:40份、B:40份、C:10份、D:10份、E:100份、F:0.5份、G:2.5份、H:2.5;
[0019]P2:A:50份、B:30份、C:10份、D:10份、E:100份、F:0.5份、G:2.5份、H:2.5;
[0020]P3:A:60 份、8:10份、(::20份、0:10份3:150份、卩:1.0份、6:3.0份、!1:3.0;
[0021]P4: A:60份、B: 20份、C: 15份、D: 5份、E: 150份、F: 1.0份、G: 3.0份、H: 3.0;
[0022]P5:A:60 份、B:25 份、C:10 份、D:5 份、E:150 份、F:1.0 份、G:3.0 份、Η:3.0;
[0023]Ρ6:Α:70 份、8:15份、(::10份、0:5份3:200份、卩:1.5份、6:3.5份、!1:3.5;
[0024]具體實(shí)施方法
[0025]實(shí)施例1:一種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分按重量份數(shù)比組成:Α:Ν_乙稀基卩比略燒酮40份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺40份、C:丙稀酰胺1份、D:丙烯腈10份、E:去離子水100份、F:巰基硫醇0.5份、G:規(guī)格為10 %的過硫酸銨溶液2.5份、H:規(guī)格為1 %的亞硫酸氫鈉2.5份。
[0026]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法，包括以下步驟:(a)在裝備了具有回流冷凝裝置的三口燒瓶中按照權(quán)利要求書I中比例放入A、B、C和E，將盛有A、B、C和E三口燒瓶放入磁力水浴鍋中，加熱使溫度保持在50?60°C，不斷攪拌至A、B和C完全溶解，備用；(b)將D加入步驟(a)中制備好的溶液里，進(jìn)行攪拌，至混合均勻，備用；(c)向步驟(b)制備好的溶液中加入F攪拌2?3分鐘至分散均勻，然后加入溶液G和溶液H，在50?60°C下以600r/min的轉(zhuǎn)速勻速攪拌使反應(yīng)持續(xù)3?5小時(shí)，備用；(d)步驟(c)反應(yīng)完全后，將未反應(yīng)的懸浮在合成的產(chǎn)物液體表面的D及D的均聚物，進(jìn)行分離去除后，對(duì)剩余溶液提純干燥即可得到抑制劑P。
[0027]實(shí)施例2:—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分按重量份數(shù)比組成:A:N_乙稀基卩比略燒酮50份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺30份、C:丙稀酰胺1份、D:丙烯腈10份、E:去離子水100份、F:巰基硫醇0.5份、G:規(guī)格為10 %的過硫酸銨溶液2.5份、H:規(guī)格為1 %的亞硫酸氫鈉2.5份。
[0028]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法同實(shí)施例1。
[0029]實(shí)施例3:—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分按重量份數(shù)比組成:A:N_乙稀基卩比略燒酮60份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺10份、C:丙稀酰胺20份、D:丙烯腈10份、E:去離子水150份、F:巰基硫醇I份、G:規(guī)格為10 %的過硫酸銨溶液3份、H:規(guī)格為10%的亞硫酸氫鈉3份。
[0030]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法同實(shí)施例1。
[0031]實(shí)施例4:一種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分按重量份數(shù)比組成:A:N_乙稀基卩比略燒酮60份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺20份、C:丙稀酰胺15份、D:丙烯腈5份、E:去離子水150份、F:巰基硫醇I份、G:規(guī)格為1 %的過硫酸銨溶液3份、H:規(guī)格為10%的亞硫酸氫鈉3份。
[0032]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法同實(shí)施例1。
[0033]實(shí)施例5:—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分按重量份數(shù)比組成:A:N_乙稀基卩比略燒酮60份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺25份、C:丙稀酰胺1份、D:丙烯腈5份、E:去離子水150份、F:巰基硫醇I份、G:規(guī)格為1 %的過硫酸銨溶液3份、H:規(guī)格為10%的亞硫酸氫鈉3份。
[0034]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法同實(shí)施例1。
[0035]實(shí)施例6:—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，該抑制劑標(biāo)號(hào)為H由以下組分按重量份數(shù)比組成:A:N_乙稀基卩比略燒酮70份、B: N-乙稀基己內(nèi)酰胺15份、C:丙稀酰胺1份、D:丙烯腈5份、E:去離子水200份、F:巰基硫醇1.5份、G:規(guī)格為10 %的過硫酸銨溶液3.5份、H:規(guī)格為1 %的亞硫酸氫鈉3.5份。
[0036]制備上述天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法同實(shí)施例1。
[0037]檢測和測定:(I)實(shí)施例1-6制備的抑制劑P效果的測定，將實(shí)施例1-6制備的抑制劑P，標(biāo)號(hào)設(shè)定為P1-P6:在初始溫度277.15K，初始?jí)毫?.0MPa條件下，分別通過E各配置成濃度為0.5wt %、I.0wt %、I.5wt %、2.0wt %、2.5wt %的溶液，測量各個(gè)水合物抑制劑分別在不同濃度下抑制水合物生成的誘導(dǎo)時(shí)間，并與E體系下水合物生成的誘導(dǎo)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。取得數(shù)據(jù)如下；
[0038]E體系:誘導(dǎo)時(shí)間為18min。
[0039]Pi體系:濃度為0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%、2.5wt% 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為473min、708min、760min、803min、837mino
[0040]P2體系:濃度為0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%、2.5wt% 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為534min、747min、795min、843min、875min;
[0041 ] P3體系:濃度為0.5wt %、I.0wt %、I.5wt %、2.0wt %、2.5wt % 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為587min、840min、867min、895min、917min;
[0042]P4體系:濃度為0.5wt %、I.0wt %、I.5wt %、2.0wt %、2.5wt % 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為621min、879min、945min、982min、1012min;
[0043]Ps體系:濃度為0.5wt %、I.0wt %、I.5wt %、2.0wt %、2.5wt % 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為683min、947min、1013min、1052min、1082min;
[0044]P6體系:濃度為0.5wt %、I.0wt %、I.5wt %、2.0wt %、2.5wt % 的誘導(dǎo)時(shí)間分別為611min、865min、907min、942min、955mino
[0045]效果評(píng)價(jià):通過誘導(dǎo)時(shí)間的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，合成的P1-P6都表現(xiàn)出了濃度越大，誘導(dǎo)時(shí)間越長，但時(shí)間延長的幅度卻在不斷縮小。它們均有較好的抑制天然氣水合物生成的性能，誘導(dǎo)時(shí)間都比E體系的18min延長很多。九種抑制劑中P5各段的誘導(dǎo)時(shí)間相對(duì)其它體系要更長。
[0046](2)實(shí)施例1-6制備的抑制劑P效果的測定，將實(shí)施例1-6制備的抑制劑P，標(biāo)號(hào)設(shè)定SP1-P6:在初始溫度277.15K，初始?jí)毫?.0MPa條件下，首先用E配置不同礦化度的Z溶液，分別加入P1-P6配置成濃度為1.0的％的溶液。在同一設(shè)定的溫度和壓力下，通過低溫高壓釜測量各個(gè)水合物抑制劑體系的誘導(dǎo)時(shí)間。取得數(shù)據(jù)如下；
[0047]礦化度Omg/L:P1:708min、P2:747min、P3:840min、P4:879min、P5:947min、P6:865min；
[0048]礦化度1000011^/1:?1:80511^11、？2:83611^11、？3:92511^11、？4:97211^11、？5:106511^11、？6:946min；
[0049]礦化度2000011^/1:?1:85311^11、？2:87711^11、？3:98111^11、？4:103111^11、？5:112711^11、？6:1005min；
[0050]礦化度4000011^/1:?1:95411^11、？2:99911^11、？3:111611^11、？4:114611^11、？5:125911^11、Ρθ: 1123min；
[0051]礦化度80000mg/L:P1:1167min、P2:1220min、P3:1335min、P4:1376min、P5:1504min、Ρθ: 1343min。
[0052]效果評(píng)價(jià):通過誘導(dǎo)時(shí)間的對(duì)比可以看出，隨著礦化度的升高，誘導(dǎo)時(shí)間在不斷增加，說明礦化度對(duì)水合物抑制劑的抑制效果有促進(jìn)作用。高礦化度對(duì)水合物的生成是有利的，但是礦化度太高會(huì)對(duì)管線造成腐蝕或者結(jié)垢現(xiàn)象。
[0053](3)實(shí)施例1-6制備的抑制劑P效果的測定，將實(shí)施例1-6制備的抑制劑P，標(biāo)號(hào)設(shè)定SP1-P6:通過(I)和⑵可以看出合成的水合物抑制劑?5的抑制效果最佳，取用P5?行復(fù)配實(shí)驗(yàn)。用E配制Y的濃度為20wt%的溶液I，另外用礦化度為4000mg/L的Z配制Y的濃度為20wt%的溶液J，體系壓力恒定在8.0MPa，利用水合物相平衡的實(shí)驗(yàn)方法，通過低溫高壓釜分別測定Y溶液中水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑Ps濃度為Owt %、1.0wt %、1.5wt %、2.0wt %、2.5wt%時(shí)體系水合物的生成溫度。并參照E體系:
[0054]E體系:288.25Κ
[0055]Y體系:278.32Κ
[0056]I體系:Owt %H5: 278.35Κ、I.0wt %H5: 275.69Κ、I.5wt %H5: 274.33K、2.0wt %H5:273.85K、2.5wt%H5:273.52K;
[0057]J體系:Owt %H5: 277.60K、I.0wt %H5: 275.27K、I.5wt %H5: 274.09K、2.0wt %H5:273.21K^2.5wt%H5:272.71K；
[0058]效果評(píng)價(jià):(1)與E體系相比，I明顯降低了水合物生成的溫度，體現(xiàn)了水合物熱力學(xué)抑制劑Y的抑制性能；(2)隨著1、J溶液中H5濃度的升高，水合物生成溫度降低的越多，但是降低的幅度逐漸減緩。(3)P5的加入不僅沒有制約Y對(duì)水合物生成條件的影響，反而略有協(xié)同作用。
[0059](4)實(shí)施例1-6制備的抑制劑P效果的測定，將實(shí)施例1-6制備的抑制劑P，標(biāo)號(hào)設(shè)定SP1-P6:用E配制X的濃度為20wt%的溶液L，另外用礦化度為4000mg/L的Z配制X的濃度為20wt %的溶液M，體系壓力恒定在8.0MPa，利用水合物相平衡的實(shí)驗(yàn)方法，通過低溫高壓釜分別測定X溶液中水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑Ps濃度為Owt %、1.0wt %、1.5wt %、2.0wt %、2.5wt%時(shí)體系水合物的生成溫度。并參照E體系:
[0060]E體系:288.25Κ
[0061]X體系:276.34Κ
[0062]L體系:Owt %H5: 276.33Κ、I.0wt %H5: 274.62Κ、I.5wt %H5:273.41Κ、2.0wt %H5:272.60K^2.5wt%H5:272.08K；
[0063]M體系:Owt %H5: 275.39K、I.0wt %H5: 273.46K、I.5wt %H5: 272.35K、2.0wt %H5:271.41K^2.5wt%H5:271.15Ko
[0064]效果評(píng)價(jià):與E體系和Y體系相比，加入了X的溶液降低水合物生成的溫度的效果更加顯著，X的性能要優(yōu)于Y，但是X本身有著回收難、有毒等缺陷在使用中收到多種限制。因此選擇Y與水合物抑制劑P5的復(fù)配。
[0065](5)實(shí)施例1-6制備的抑制劑P效果的測定，將實(shí)施例1-6制備的抑制劑P，標(biāo)號(hào)設(shè)定為Ρι-Ρ6:選用礦化度為4000mg/L的Z配制Y濃度為20wt%、60wt%、70wt%、8(^1:%和90￥1:%的溶液記為N1、N2、N3、N4、N5，體系壓力分別恒定在4.0MPa和8.0MPa，利用水合物相平衡的實(shí)驗(yàn)方法，通過低溫高壓爸分別測定Ni?Ns中水合物抑制劑P5濃度為0wt%、1.0wt %、1.5wt%、2.0wt%、2.5*1:%時(shí)體系水合物的生成溫度;8.0Mpa條件下:
[0066]Ni:0wt%P5:276.92K^l.0wt %P5:275.03K^ 1.5wt%P5:273.79K^2.0wt %P5:273.15K^2.5wt%P5:272.91K；
[0067]N2:0wt%P5:276.23K、l.0wt %P5:273.37K、1.5wt%P5:272.13Κ、2.0wt %P5:271.07K^2.5wt%P5:270.45K；
[0068]N3:0wt%P5:275.26K^l.0wt %P5:271.64K^ 1.5wt%P5:270.32K^2.0wt %P5:269.28K、2.5wt %P5:268.02K；
[0069]N4:0wt%P5:274.25K、l.0wt %P5:270.54K、1.5wt%P5:269.18K、2.0wt %P5:268.03K、2.5wt% P5:267.69K；
[0070]N5:0wt%P5:273.76K、l.0wt %P5:269.22K、1.5wt%P5:268.15K、2.0wt %P5:267.56K^2.5wt%P5:267.18K；
[0071]4.0Mpa條件下:
[0072]Ni:0wt%P5:276.53K^l.0wt %P5:274.67K^ 1.5wt%P5:273.45K^2.0wt %P5:272.97K^2.5wt%P5:272.15K；
[0073]N2:0wt%P5:275.26K^l.0wt%P5:272.30K^l.5wt%P5:271.18K、2.0wt %P5:270.33K、2.5wt% P5:269.68K；
[0074]N3: Owt %P5: 273.53K^ 1.0wt %P5:270.1OK^l.5wt%P5:269.31K^2.0wt %P5:268.29K、2.5wt% P5:267.80K；
[0075]N4:0wt%P5:272.36K^l.0wt %P5:268.66K^ 1.5wt%P5:267.28K^2.0wt %P5:266.43K、2.5wt %P5:266.07K；
[0076]N5: Owt %P5: 272.1OK^l.0wt %P5:268.19K^ 1.5wt%P5:266.80K^2.0wt %P5:266.0OK、2.5wt% P5:265.35K；
[0077]效果評(píng)價(jià):(1)體系壓力一定，不同濃度的N都隨著加入P5劑量的增加，其抑制水合物生成的性能在不斷提高，水合物生成溫度降低越多；
[0078](2)體系壓力一定，加入不同濃度的都隨著其所含Y濃度的增加，其抑制水合物生成的性能在不斷提尚;
[0079](3)相同濃度的N，在低壓體系的抑制效果要優(yōu)于高壓體系。加入相同濃度的P5&符合這一規(guī)律；
[0080](4)不論是Y濃度的增加還是內(nèi)濃度的增加，抑制效果都有增長但增長的幅度在下降，結(jié)合經(jīng)濟(jì)情況，得出最佳配伍方案:1.0-2.0wt % Ps+80wt % Y。
[0081]綜上所述:(I)實(shí)驗(yàn)例I?6，通過合成水合物抑制劑所用單體的比例不同，成功合成出了 P1-P6,并且都表現(xiàn)出很好的抑制性能，都能有效降低水合物生成的溫度，極大延遲水合物生成的誘導(dǎo)時(shí)間，在高壓低溫環(huán)境能很好的保持抑制性能。并且篩選出了性能最優(yōu)的水合物抑制劑P5。
[0082](2)從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度，將合成的水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑與水合物熱力學(xué)抑制劑(X和Y)進(jìn)行復(fù)配，雙方起到了相互促進(jìn)、互補(bǔ)的作用，極大提高了抑制性能。最終篩選出的復(fù)配方案:1.0-2.0wt % P5+80wt % Y ο
[0083](3)所舉得實(shí)驗(yàn)僅是本發(fā)明的較佳的實(shí)例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明原則之內(nèi)所作的任何修改、改進(jìn)等，都應(yīng)該包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0084]上述物質(zhì)的量的單位為質(zhì)量，單位為克，原料A為N-乙烯基吡咯烷酮，原料B為N-乙烯基己內(nèi)酰胺，原料C為丙烯酰胺，原料D為丙烯腈，原料E為去離子水，原料F為巰基硫醇，原料G為過硫酸銨溶液(10 %的過硫酸銨)，原料H為亞硫酸氫鈉溶液(10 %的亞硫酸氫鈉)，原料X為甲醇，原料Y為乙二醇，原料Z為氯化鈉;G: H的質(zhì)量比為1:1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑，其特征在于:該抑制劑標(biāo)號(hào)為P由以下組分組成:A:N-乙烯基吡咯烷酮、B:N-乙烯基己內(nèi)酰胺、C:丙烯酰胺、D:丙烯腈、E:去離子水、Fdt基硫醇、G:規(guī)格為1 %的過硫酸銨溶液、H:規(guī)格為1 %的亞硫酸氫鈉。其中單體A、B、C、D的質(zhì)量百分比為:A:40?70%、B:10?40%、C:5?20%、D:5?10%;F、引發(fā)劑G和H、溶劑E相對(duì)單體總質(zhì)量的百分比為:F:0.5?1.5%、G:2.5?3.5%、H:2.5?3.5%、E: 100?200%。2.—種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (a)在裝備了具有回流冷凝裝置的三口燒瓶中按照權(quán)利要求書I中比例依次放入A、B、C和E，將盛有A、B、C和E三口燒瓶放入磁力水浴鍋中，加熱使溫度保持在50?60°C，不斷攪拌至A、B和C完全溶解至E，備用； (b)將D加入步驟(a)中制備好的溶液里，進(jìn)行攪拌，至混合均勻，備用； (c)向步驟(b)制備好的溶液中加入F攪拌2?3分鐘，然后加入溶液G和溶液H，在50?60°C下以600r/min的轉(zhuǎn)速勻速攪拌使反應(yīng)持續(xù)3?5小時(shí)，備用； (d)步驟(c)反應(yīng)完全后，將未反應(yīng)的懸浮在合成的產(chǎn)物液體表面的D及D的均聚物，進(jìn)行分離去除后，對(duì)剩余溶液提純干燥即可得到抑制劑P。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成天然氣水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑的制備方法，其特征在于:所述G:H的質(zhì)量比為1:1。
【文檔編號(hào)】C08F226/10GK105859963SQ201610238183
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】馬喜平, 胡瑩瑩, 謝京豫, 焦文超, 趙夢婕, 周有禎, 許帥, 石偉, 朱忠祥
【申請人】西南石油大學(xué)