Способ контролирования газовых гидратов в системах текучих сред

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) 10 3/00 (2006.01) 10 3/06 (2006.01) 08 220/34 (2006.01) 08 220/56 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ Министерства юстиции республики казахстан(54) СПОСОБ КОНТРОЛИРОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В СИСТЕМАХ ТЕКУЧИХ СРЕД(57) Способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, содержащей воду и газ, включающий добавление к текучей среде эффективного для ингибирования гидратообразования количества композиции, содержащей один или более сополимеров(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич Настоящее изобретение относится к ингибированию образования и роста частиц гидратов в текучих средах,содержащих газообразный углеводород и воду, в частности, при добыче и транспортировке природного газа,нефтяного газа или других газов посредством обработки катионным полимером, состоящим из мономерных звеньев, полученных из мономера алкил-(алкил)акриламида и мономерных звеньев,полученных из кислоты и четвертичных аммонийных солей,-диалкиламиноалкил(мет)акриламидов. Уровень техники Современные нефтяные и газовые технологии обычно реализуют в жестких условиях в процессе добычи и получения нефти, например, при высокой скорости откачки,высоком давлении в трубопроводах,большой протяженности трубопроводов и низкой температуре нефти и газа,текущих по трубопроводам. Указанные условия являются особенно благоприятными для образования газовых гидратов, которые могут представлять значительную угрозу при добыче нефти на шельфе или в местах с холодным климатом. Газовые гидраты представляют собой, подобные льду твердые вещества, которые образуются из небольших неполярных молекул и воды при пониженных температурах и повышенном давлении. В указанных условиях молекулы воды могут образовывать вокруг указанных небольших неполярных молекул (как правило, растворенных газов, таких как диоксид углерода, сульфид водорода, метан, этан, пропан, бутан и изобутан) структуры,подобные клетке,создавая взаимодействие типа хозяин-гость,также известного как клатрат или клатратный гидрат. Конкретное строение указанной структуры,подобной клетке, может представлять собой один из нескольких типов (называемых типом 1, типом 2,типом Н) в зависимости от особенностей гостевых молекул. Тем не менее, однажды образовавшись,указанные кристаллические структуры, подобные клетке, имеют тенденцию к осаждению из раствора и накоплению в виде больших масс твердого вещества, которые могут перемещаться по нефтяным и газовым трубопроводам и потенциально могут закупоривать или повреждать трубопроводы или используемое оборудование. Повреждения, в результате закупоривания, могут повлечь большие затраты с точки зрения стоимости ремонта оборудования, а также с точки зрения потерь производства и, в конечном счете, причиненного указанными повреждениями вреда окружающей среде. В нефтяной промышленности клатратным гидратам уделяется особое внимание, поскольку условия зачастую являются благоприятными для образования гидратов и последующих закупориваний. Известно много случаев, когда закупоривания гидратами останавливали добычу газа, конденсата или нефти. Очевидно, что 2 финансовые последствия в каждом из указанных случаев тем более серьезны, если учесть объемы 15 производства при глубоководной добыче, при которой десятки тысяч баррелей нефти добывают ежедневно, и могут потребоваться месяцы для устранения остановки скважин. Кроме того,перезапуск остановившегося оборудования,особенно оборудования для глубоководной добычи или транспортировки, является чрезвычайно сложным вследствие значительного количества времени, энергии и материалов, а также реализации различных инженерных решений, которые зачастую требуются для удаления закупоривания гидратами в безопасных условиях. В промышленности применяют ряд способов для предотвращения закупоривания,таких как термодинамические ингибиторы гидратообразования , антиагломеранты (АА) и кинетические ингибиторы гидратообразования. Количество химических веществ, требуемое для предотвращения закупоривания, изменяется в широких пределах в зависимости от типа применяемого ингибитора. Термодинамические ингибиторы гидратообразования, как правило,применяют в очень высоких концентрациях(гликоль часто применяют в количествах до 100 от массы получаемой воды), тогда каки АА применяют в значительно меньших концентрациях(активная концентрация 0,3-0,5) и обычно обозначают как ингибиторы гидратообразования,применяемые в низких концентрациях . Общепринято, чтопрепятствуют росту кристаллов клатратного гидрата, предотвращая,таким образом, образование гидратов. Тогда как АА не препятствуют образованию кристаллов, а затем диспергируют небольшие кристаллы,предотвращают образование кристаллов гидратов за счет нарушения роста кристаллов. Общепринято, что АА выступают в качестве диспергатора кристаллов гидратов в углеводородную фазу и, следовательно, обладают тем ограничением, что должна присутствовать жидкая углеводородная фаза. Как правило,отношение содержания жидкого углеводорода к воде не должно превышать один к одному для обеспечения достаточного количества углеводорода,содержащего диспергированные кристаллы гидратов. К сожалению, указанное ограничение снижает возможность применения в нефтяных месторождениях, так как большое количество скважин приводит к очень быстрому увеличению количества извлекаемой воды после замеченного прорыва воды к скважине. При оценке свойств и действия ингибитора гидратообразования существуют несколько важных факторов, но наиболее значимыми и имеющими непосредственное отношение являются два фактора переохлаждение и время задержки. Переохлаждение относится к степени, до которой можно понизить температуру системы относительно теоретической температуры образования гидратов при заданном давлении, и его часто выражают как величину АТ. Время задержки относится ко времени, в течение которого указанную переохлажденную систему можно поддерживать в состоянии, при котором она не содержит гидратов, в присутствии конкретного. Таким образом, подходящийдолжен обладать большой температурой переохлаждения АТ и должен обеспечивать длительное время задержки при указанной температуре. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение представляет собой способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, содержащей воду, газ и, возможно,жидкий углеводород, включающий обработку указанной текучей среды эффективным для ингибирования гидратообразования количеством ингибирующей композиции, содержащей один или более катионных полимеров, которые содержат от 99,9 до примерно 75 мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более -алкил-(алкил)акриламидных мономеров и от 0,1 до 25 мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более катионных мономеров,выбранных из кислоты и алкилхлоридных четвертичных солей,диалкиламиноалкил-(мет)акрил амидов. Ингибирующая композиция является эффективной для контроля образования газовых гидратов и закупоривания в системах получения и транспортировки углеводородов. Указанное химическое вещество эффективно модифицирует образование кристаллов гидратов таким образом,что обеспечивается возможность извлечения углеводородных текучих сред из пласта и их перемещения к установкам по переработке без риска образования гидратных закупориваний. Ингибирующая композиция также проявляет превосходные характеристики при высоких температурах и содержании солей и является совместимой с различными ингибиторами коррозии таким образом, что указанный ингибитор можно применять в комбинации с ингибиторами коррозии без взаимного негативного влияния на характеристики. Подробное описание изобретения Используемый в настоящей заявке термин ингибирование включает как ингибирование, так и предотвращение образования и агломерации кристаллов гидратов. Алкил означает одновалентную группу,полученную из насыщенного углеводорода с линейной или разветвленной цепью в результате удаления одного атома водорода. Типичные алкильные группы включают метил, этил, н- и изопропил, н-, втор-, изо- и трет-бутил и т.д. Композиции,ингибирующие гидратообразование,согласно настоящему изобретению содержат катионные сополимеры,содержащие от 99,9 до 75 мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более -алкил-(алкил)акриламидных мономеров и от 0,1 до 25 мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более катионного мономера, выбранного из кислоты и,-диалкиламиноалкил(мет)акриламидов включают метилхлоридную четвертичную соль диметиламиноэтилакрилата,метилсульфатную четвертичную соль диметиламиноэтилакрилата,бензилхлоридную четвертичную соль диметиламиноэтилакрилата,сернокислую соль диметиламиноэтилакрилата,солянокислую соль диметиламиноэтилакрилата,метилхлоридную четвертичную соль диметиламиноэтилметакрилата, метилсульфатную четвертичную соль диметиламиноэтилметакрилата,сернокислую соль диметиламиноэтилметакрилата,хлорид акриламидопропилтриметиламмония,метилсульфатную четвертичную соль диметиламинопропилакриламида,соль диметиламинопропилакриламид серной кислоты,соль диметиламинопропилакриламид хлороводородной кислоты,хлорид метакриламидопропилтриметиламмония,метилсульфатную четвертичную соль диэтиламинопропилметакриламида,сернокислую соль диметиламинопропилметакриламида,солянокислую соль диметиламинопропилметакриламида и т.д. Типичные-алкил-(мет)акриламидные мономеры включают -метилакриламид, метилметакриламид, -изопропилакриламид, изопропилметакриламид, -трет-бутилакриламид,-трет-бутилметакриламид и т.д. В одном из вариантов реализации мономер алкил (алкил)акриламид представляет собой изопропилакриламид или изопропилметакриламид. В одном из вариантов реализации катионные мономеры выбраны из алкилхлоридных четвертичных солей,-диалкиламиноалкил(мет)акриламидов. В одном из вариантов реализации катионный полимер состоит из примерно от 95 до примерно 85 мольных процентов звеньев, полученных из одного или более -изопропил-(мет)акриламидных мономеров от примерно до примерно мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более катионных мономеров, выбранных из алкилхлоридных четвертичных солей ,диалкиламиноалкил-(мет)акрилатов и,диалкиламиноалкил-(мет)акриламидов. В одном из вариантов реализации алкилхлоридные четвертичные соли,диалкиламиноалкил-(мет)акрилатов выбраны из метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата,метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилметакрилата,хлорида акриламидопропилтриметиламмония и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония. В одном из вариантов реализации -алкил(мет)акриламид представляет собой -изопропилметакриламид. В одном из вариантов реализации катионный полимер представляет собой сополимер изопропилметакриламида и метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата. В одном из вариантов реализации катионный полимер представляет собой сополимер изопропилметакрил амида и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония. Катионные полимеры получают в соответствии со способами, известными в данной области техники. При типичном получении мономер(ы) алкил (алкил)акриламида, катионные мономеры и растворитель(и) помещают в реактор и продувают азотом, затем в реактор помещают один или более инициаторов. В качестве альтернативы,инициатор(ы) можно поместить в реактор после нагревания реактора до температуры проведения реакции. Перед завершением полимеризации, также,можно добавить дополнительное количество инициатора для уменьшения остаточного содержания мономера в полимерной композиции. После достижения реакционной температуры и помещения инициатора реакционную смесь нагревают в течении требуемого периода времени,затем охлаждают и выделяют продукт. В одном из вариантов реализации полимеризацию инициируют при помощи термического разложения органических пероксидов,таких как диацильные пероксиды, включающие лауроилпероксид, пероксид янтарной кислоты,бензоилпероксид и т.д., пероксид водорода,гидропероксиды,такие как третбутилгидропероксид, диалкилпероксиды, включая дикумилпероксид, ди(трет-бутил)пероксид и т.д., и сложные пероксиэфиры,включая третбутилпероксипивалат,трет-бутилперокси-2 этилгексаноат,-(трет-бутил)О-изопропил монопероксикарбонат и т.д. В одном из вариантов реализации полимеризацию инициируют при помощи термического разложения третбутилмероксипивалата,трет-бутилперокси-2 этилгексаноата или ОО-(трет-бутил)-Оизопропилмонопероксикарбоната. В одном из вариантов реализации полимеризацию инициируют при помощи термического разложения трет-бутилперокси-2 этилгексаноата. В альтернативном варианте реализации полимеризацию инициируют при помощи окислительно-восстановительного разложения пероксида водорода иди других аналогичных пероксидов окислительно-восстановительным сокатализатором, таким как 4 или 2(4)3 и т.д. Полимеризацию можно проводить в любом подходящем растворителе или смеси растворителей. В одном из вариантов реализации растворители выбраны из низкомолекулярных спиртов, гликолей или простых гликолевых эфиров или их смесей. 4 Типичные низкомолекулярные гликоли, гликолевые эфиры или спирты включают метанол, этанол,бутанол,изопропано л,этиленгликоль,пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, глицерин, 1,1,1 трис-(гидроксиметил)пропан, диметиловый эфир триэтиленгликоля,диметиловый эфир диэтиленгликоля, 2-этоксиэтанол, монометиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля,изо-2-бутоксиэтанол,2 изопропоксиэтанол,2-бутоксиэтанол,монобутиловый эфир этиленгликоля,монобутиловый эфир диэтиленгликоля, бутиловый эфир пропиленгликоля и т.д. В одном из вариантов реализации растворитель представляет собой гликолевый эфирный растворитель. В одном из вариантов реализации гликолевый эфирный растворитель представляет собой моноэтиловый эфир диэтиленгликоля. В одном из вариантов реализации растворитель включает один или более гликолевых эфирных растворителей и один или более низкомолекулярных спиртов или гликолей. В одном из вариантов реализации растворитель включает моноэтиловый эфир диэтиленгликоля и один или более растворителей, выбранных из изопропанола,2-этоксиэтанола и 1,1,1 трис(гидроксиметил)пропана. В одном из вариантов реализации катионный полимер имеет среднюю молекулярную массу от,примерно, 1000 до 100000 Дальтон. В одном из вариантов реализации катионный полимер имеет распределение по молекулярной массе примерно 60-100 процентов в диапазоне от 1000 до 20000 Дальтон и 0-25 процентов в диапазоне от 20000 до 6000000 Дальтон. Композиция и способ, согласно настоящему изобретению, являются эффективными для контроля образования газовых гидратов и возникновения закупориваний в системах получения и транспортировки углеводородов. Для обеспечения эффективного ингибирования гидратообразования ингибирующую композициюследует вводить до образования значительного количества гидратов. Предпочтительное место введения при добыче нефти представляет собой нисходящую скважину,расположенную рядом с подводным предохранительным клапаном с дистанционным управлением. В этом случае, при остановке скважины,обеспечивается возможность диспергирования продукта по всей области, в которой будет происходить образование гидратов. Также, обработка может происходить и в других областях трубопровода с учетом плотности вводимой текучей среды. В случае, если место введения находится значительно выше глубины, на которой образуются гидраты,ингибитор гидратообразования должен входить в состав совместно с растворителем с плотностью,достаточно высокой для того, чтобы ингибитор погружался в трубопроводе с накоплением на поверхности раздела нефть/вода. Кроме того, можно проводить обработку в трубопроводах или любых частях системы, где существует возможность образования гидратов. Композицию вводят в текучую среду любыми способами,подходящими для обеспечения диспергирования ингибитора в объеме обрабатываемой текучей среды. Как правило,ингибитор вводят с применением механического оборудования, такого как насос для впрыскивания химических реагентов, тройники, инъекционные насосы и т.п. Смесь ингибитора можно вводить в том виде, как она была получена, или в составе,содержащем дополнительные полярные или неполярные растворители, описанные в настоящей заявке, в зависимости от конкретного применения и требований. Типичные полярные растворители, подходящие для включения в состав с ингибирующей композицией, включают воду, солевой раствор,морскую воду, спирты (включая линейные или разветвленные алифатические спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, 2 этоксигексанол, гексанол, октанол, деканол, 2 бутоксиэтанол и т.д.), гликоли и их производные(этиленгликоль,1,2-пропиленгликоль,1,3 пропиленгликоль,монобутиловый эфир этиленгликоля и т.д.), кетоны (циклогексанон,диизобутилкетон), -метилпирролидон , ,диметилформамид и т.п. Типичные неполярные растворители,подходящие для включения в состав с ингибирующей композицией,включают алифатические соединения, такие как пентан,гексан, циклогексан, метилциклогексан, гептан,декан, до декан, дизельное топливо и т.п. ароматические соединения, такие как толуол,ксилол, тяжелая ароматическая нафта, производные жирных кислот (кислоты, сложные эфиры, амиды) и т.п. Конкретный состав зависит от применения ингибирующей композиции и любой дополнительной обработки,которую будут применять совместно с . Например, в случае,если ингибирующую композицию вводят с парафиновым ингибитором, который, как правило,входит в состав совместно только с неполярными растворителями,можно применять такие растворители, как дизельное топливо, тяжелая ароматическая нафта, метиловые эфиры жирных кислот, ксилол, толуол и т.п. Ингибирующая композиция также может входить в состав совместно с неполярным растворителем для обеспечения минимизации риска несовместимости. Как альтернатива, в случае если ингибирующую композицию вводят с растворимым в воде ингибитором коррозии или ингибитором образования минеральных отложений, можно применять полярный растворитель, такой как метанол, этанол, изопропанол, 2-бутоксиэтанол,этиленгликоль, пропиленгликоль и т.п. Количество ингибирующей композиции,применяемой для обработки текучей среды,представляет собой количество, которое эффективно ингибирует образование и/или агрегирование гидратов. Количество добавляемого ингибитора может быть определено специалистом в данной области техники с применением известных способов, таких как, например, тест с применением качающегося электролизера,описанный в настоящей заявке. Типичные дозы ингибиторов,входящих в состав, варьируются от 0,05 до 5,0 объемных процентов относительно количества получаемой воды, хотя в некоторых случаях дозировка может превышать 5 объемных процентов. Ингибирующую композицию,согласно настоящему изобретению, можно применять индивидуально или в комбинации с термодинамическими ингибиторами гидратообразования и/или антиагломерантами, так же как и с другими средствами для обработки,применяемыми при добыче и транспортировке сырой нефти, включающими асфальтиновые ингибиторы, парафиновые ингибиторы, ингибиторы коррозии,ингибиторы образования накипи,эмульгаторы, очистители воды, диспергаторы,разрушители эмульсий и т.п. Соответственно,в некоторых вариантах реализации настоящее изобретение дополнительно включает обработку текучей среды одним или более термодинамическими ингибиторами гидратообразования и/или одним или более антиагломерантами,или их комбинацией. Термодинамические ингибиторы гидратообразования и/или антиагломеранты могут входить в состав совместно с ингибирующей композицией или могут быть добавлены в текучую среду отдельно. Индивидуальные ингибиторы,также, могут быть добавлены в текучую среду, в отдельных точках ввода. Эффективное количество термодинамического ингибитора гидратообразования и антиагломеранта можно эмпирически определить на основании характеристик обрабатываемой текучей среде,например,используя тест с применением качающегося электролизера,описанный в настоящей заявке. Как правило, отношение содержания термодинамического ингибитора гидратообразования к ингибитору составляет по меньшей мере примерно 101. Другие варианты реализации настоящего изобретения дополнительно включают обработку текучей среды одним или более асфальтеновым ингибитором,парафиновым ингибитором,ингибитором коррозии, разрушителем эмульсии или ингибитором образования минеральных отложений,или их комбинацией. Другой вариант реализации настоящего изобретения включает обработку текучей среды композицией, содержащей смесь ингибиторов и один или более разрушителей эмульсии. Все вышеуказанное может стать более понятным при помощи ссылки на следующие Примеры,которые представлены для иллюстрации и не ограничивают объем настоящего изобретения. Пример 1 Получение типичного сополимера ИПМАМАРТАС 5 В 3-горлую кругло донную колбу вместимостью 100 мл, снабженную магнитной мешалкой,термопарой,холодильником и подводом газообразного 2 добавляли мономер изопропилметакриламид (ИПМА, 9,80 г, 75 ммоль,приобретен в , , ) и хлорид метакриламидопропилтриметиламмония (МАРТАС,6,67 г, 15 ммоль, 50 масс. водный раствор,приобретен в ,, ) и моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (59,96 г,447 ммоль), и смесь перемешивали при 500 об./мин. и 15 продували азотом в течении 30 минут. Затем реакционную смесь нагревали до 110 С и через шприц добавили трет-бутилпероктоат (2,94 г,14 ммоль). Реакционную смесь выдерживали при 110 С в течении 15 часов, затем оставляли охлаждаться до температуры окружающей среды при перемешивании с получением продукта в виде раствора янтарного цвета. Типичны полимеры, полученные в соответствии со способами, описанными ниже, и их свойства представлены в Таблицах 4-6. Определение температуры агломерации В стеклянную ампулу вместимостью 20 мл,снабженную магнитной мешалкой, добавляли 10 мл деионизированной воды и 300 мкл ингибитора (доза 3). Ампулу интенсивно встряхивали в течение 12 минут при температуре окружающей среды и исследовали на содержание частиц. В случае если обнаруживали частицы или слой полимера на стекле, то КТ определяли как температуру агломерации (Тагломерации)- В случае если частицы или слой полимер не обнаруживали, в ампулу добавляли небольшую магнитную мешалку и помещали ампулу на водяную баню с контролируемой/отслеживаемой температурой (или на другую нагревательную плиту с контролем температуры при помощи термопары) и начинали перемешивание. Затем ампулу нагревали с 5 С интервалами, выдерживая в течении 10 минут для достижения равновесия для каждого из интервалов,затем ампулу проверяли на наличие частиц или слоя полимера, как показано выше. В случае, если частицы или слой полимера обнаруживали,температуру принимали за Тагломерации. В случае, если частицы или слой полимера не обнаруживали до достижения температуры,равной 90-95 С,продолжали перемешивание в течение одного часа. В случае, если частицы или слой полимера не обнаруживали, исследование считали завершенным и Тагломерации не фиксировали. В 5 случае, если в течение одного часа происходит осаждение,Тагломерации принимали равной 90-95 С. Определение максимального содержания солей В стеклянную ампулу вместимостью 20 мл,снабженную магнитной мешалкой, добавляли 10 мл предварительно перемешанного солевого раствора, имеющего конкретное массовое содержание ингибитора (доза 3). Ампулу интенсивно встряхивали в течении 1-2 минут при температуре окружающей среды и проверяли на наличие частиц. В случае, если частицы или слой полимера обнаруживали на стекле, за массовое содержание принимали значение максимального содержания солей. В случае, если частицы или слой полимера не обнаруживали, тест повторяли с увеличенным содержанием соли в растворе до обнаружения частиц или слоя полимера. Автоклавное исследование Получали раствор текучих сред общим объемом 200 мл в виде (а) раствора на основе 100 воды(часто - 20 синтетический конденсат ).может представлять собой деионизированную воду или конкретный солевой раствор. Затем ингибитор дозировали в требуемой концентрации(относительно количества воды). Удаляли количество воды, равное количеству ингибитора,таким образом, чтобы количество воды и добавки ингибитора было равно общему влагосодержанию. После добавления любых других добавок раствор помещали в автоклав и устанавливали температуру автоклавирования, равную 20 С. Затем автоклавируемую камеру продували требуемым газом, подаваемым под необходимым давлением,при примерно 20 С. Оставляли для уравновешивания давления до заданного значения(как правило, первоначально примерно 60 бар при 20 С), раствор перемешивали в течение одного часа при 20 С и изменяли температуру до заданной конечной температуры. (Для давления, равного 60 бар, первоначальная заданная температура составляет примерно 4 С для примерно 22,5 (или 7 С для 18) переохлаждения при 100 для газа сухой перегонки). Перемешивали раствор до получения отрицательного результата или в течении заданного времени проведения теста (остановку можно осуществить в любой требуемый момент). Затем прекращают эксперимент или Тест с применением качающегося электролизера Исследования, представленные ниже в таблицах,проводили в качающихся 5 электролизерах высокого давления. Условия проведения исследований (давление, температура, нефть,солевой раствор, содержание воды и т.д.) отмечены в Таблицах 1-3. Результаты исследований представлены в Таблицах 5-8. Типичныеисследовали в условиях,имитирующих полевые условия. Исследуемые текучие среды представлены в Таблице 1,композиции текучих сред представлены в Таблице 2, а условия проведения исследований представлены в Таблице 3. Применяемый растворпомещали в исследуемые текучие среды в виде 20 раствора в количестве, равном 3. Таблица 1 Исследуемые текучие среды Фаза Нефть Вода Солевой раствор Газ Композиция 25 синтетический конденсат 75 общего объема жидкости 0.5 Синтетический газ (Таблица 3) Объем 12 мл общего объема жидкости Таблица 2 Состав синтетического газа - Тип 2 Компонент Азот Метан Этан Пропан Компонент Изобутан Нбутан Изопентан Нпентан Условия проведения исследований Начальное давление загрузки Конечное давление исследования Начальная температура Конечная температура Время снижения температуры Концентрация ингибитора Исследование проводили в качающемся электролизере, в соответствии с описанием,предложенным ,Е,.,,1997,,..,. 2000, 314-321, в соответствии со следующей методикой. Следует отметить, что для всех тестов зафиксированные средние времена задержки представляют собой времена индуцирования гидратообразования относительно контрольной точки. Таблица 4 Влияние концентрации сомономеров на характеристики Образец Полимерная композиция Характеристики полимера Сомономер (соМ)(моль) Время выдержки Тагломерации Макс. содержание Не исследовали КТ 0 МАРТАС 6,44 Не исследовали КГ 0 МАРТАС 7,18 Не исследовали КТ 0 МАРТАС 7,91 Не исследовали КГ 0 МАРТАС 8,62 6,78 25 0 МАРТАС 932 16,86 90 22,5 МАРТАС 14,49 935 90 17,5 4,14 Не исследовали КГ 0 7,91 Не исследовали КГ 0 17,39 Не исследовали КГ 0 28,99 Не исследовали КТ 0 4,14 Не исследовали КТ 0 7,91 Не исследовали КГ 0 образец был практически нерастворимым Синтетический раствор был очень мутным и полимер осаждался со временем (вследствие расслоения при высоких концентрациях четвертичного сомономера). В Таблице 4 представлены различия в растворимости сополимеров ИПМА в зависимости от количества и типа применяемого сомономера. Как показано в Таблице 4, сополимеры ИПМА с катионными мономерами, такими как МАРТАС и, превосходят по эффективности сополимеры ИПМА и неионных мономеров, таких как . Следует отметить, что полимеры, в которых агломерация проходит при температуре окружающей среды (КТ), не исследовали в автоклаве или на максимальное содержание солей. Таблица 5 Сравнение растворимости полимера для типичных полимеров Образец Полимерная композиция Сомономер (соМ) МАРТАС МАРТАС МАРТАС МАРТАС МАРТАС МАРТАС МАРТАС МАРТАС Характеристики полимера Растворимость Тагломерации полимер находился на грани растворения(наблюдали только небольшое практически незаметное осаждение при нагревании). Данные, представленные в Таблице 5,дополнительно иллюстрируют влияние концентрации сомономера на растворимость сополимера. Для получения Образцов 16-24 применяли инициатор в более низкой концентрации по сравнению с Образцами 1-15. Как показано в Таблице 5,растворимость ингибитора увеличивается с увеличением включения сомономера. Образцы 23 и 24 имеют времена задержки при переохлаждении на 22,5, равными 2,43 и 4,59 часа, соответственно. Таблица 6 Сравнение характеристик в ходе исследования в качающемся электролизере при переохлаждении,равном 26 Полимерная композиция Сомономер (соМ)соМ (мол.) МАРТАС 9,32 МАРТАС 9,32 МАРТАС В Таблице 6 ингибитор коррозии А представляет собой коммерчески доступное соединение четвертичного амина, ингибитор коррозии В представляет собой смесь имидазолинового и фосфатного сложноэфирного ингибитора коррозии. Данные, представленные в Таблице 6, показывают совместимость ингибиторов согласно настоящему изобретению с традиционными ингибиторами коррозии. Несмотря на то, что настоящее изобретение описано выше совместно с типичными или иллюстративными вариантами реализации,указанные варианты реализации не являются полными или ограничивающими настоящее изобретение. Напротив, изобретение включает все альтернативы, модификации и эквиваленты,8 Характеристики полимера Ингибитор коррозии Время выдержки (ч) Отсутствует 58,93 А 100 рр 46,65 В 100 рр 26,22 Отсутствует 71,98 А 100 Остановили через 82 часа В 100 рр 61,87 находящиеся в рамках настоящего изобретения, как определено в пунктах прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ингибирования гидратообразования в текучей среде, содержащей воду, газ и, возможно,жидкие углеводороды, включающий обработку текучей среды эффективным для ингибирования гидратообразования количеством ингибирующ е й композиции, содержащей один или более катионных полимеров, содержащих от 99,9 до примерно 75 мольных процентов мономерных звеньев, полученных из одного или более -алкил(алкил)акриламидных мономеров, выбранных из 28089 изопропилакриламида и изонропилметакриламида, и от 0,1 до 25 мольных процентов звеньев, полученных из одного или более катионных мономеров, выбранных из метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата,метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилметакрилата,хлорида акриламидопропилтриметиламмония и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония и при этом указанная ингибирующая композиция возможно содержитодин или более низкомолекулярных спиртов, гликолей или простых гликолевых эфиров, или их комбинацию и/илиодин или более ингибиторов коррозии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катионный полимер содержит от 95 до примерно 85 мольных процентов мономерных звеньев,полученных из одного или более -изопропил(мет)акриламидных мономеров, и от 5 до 15 мольных процентов мономерных звеньев,полученных из одного или более катионных мономеров. 3. Способ по п.1. отличающийся тем, чтоалкил-(алкил)акриламид представляет собойизопропилметакриламид. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что катионный полимер выбран из группы, состоящей из сополимера -изопропилметакриламида и метилхлоридной четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата,сополимера изоиропилметакриламида и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония и их комбинаций. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные низкомолекулярные спирты, гликоли и простые гликолевые эфиры выбраны из изопропанола, 1,1,1-трис(гидроксиметил)пропана,диметилового эфира триэтиленгликоля,диметилового эфира диэтиленгликоля, 2 этоксиэтанола,монометилового эфира диэтиленгликоля, монобутилового эфира этиленгликоля. моноэтилового эфира диэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный катионный полимер имеет среднюю молекулярную массу примерно от 1000 до 100000 Дальтон. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный катионный полимер имеет распределение по молекулярной массе примерно 60100 процентов в диапазоне от 1000 до 20000 Дальтон и 0-25 процентов в диапазоне от 20000 до 6000000 Дальтон.

МПК / Метки

МПК: C10L 3/06, C10L 3/00, C08F 220/56, C08F 220/34

Метки: гидратов, сред, контролирования, системах, способ, газовых, текучих

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/9-28089-sposob-kontrolirovaniya-gazovyh-gidratov-v-sistemah-tekuchih-sred.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ контролирования газовых гидратов в системах текучих сред</a>

Похожие патенты