环保复配型水合物阻聚剂组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种环保复配型水合物阻聚剂组合物及其用途，主要解决现有技术中易污染环境、阻聚性能不稳定、用量大的问题。本发明专利技术通过采用一种环保复配型水合物阻聚剂组合物，由多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂以质量比为0.1～10:0.1～10:0.1～10复配得到及其用途技术方案较好地解决了上述问题，可用于油气输送中。

Environmental protection composite hydrate inhibitor polymerization composition and its use

The invention relates to an environmental protection composite hydrate inhibitor polymerization agent and its application, which mainly solves the problems of easy polluting environment, unstable polymerization performance and large dosage in the prior art. The invention adopts an environment-friendly compound hydrate inhibitor composition by polyol non-ionic surfactant, xanthan gum and synergistic agent to mass ratio is 0.1 ~ 10:0.1 ~ 10:0.1 ~ 10 compound to obtain scheme and use technology to solve these problems, can be used for oil and gas transportation.

【技术实现步骤摘要】
环保复配型水合物阻聚剂组合物及其用途
本专利技术涉及一种环保复配型水合物阻聚剂组合物及其用途。
技术介绍
气体水合物是由某些气体分子与水分子在低温高压条件下形成的非化学计量性晶体笼状物质，常被称为可燃冰。在石油、天然气的开采和集输过程，由于其特殊的高压和低温环境，各种低沸点的烃类如甲烷、乙烷、二氧化碳和硫化氢等很容易和石油或天然气中携带的水形成水合物颗粒，并易于聚积在一起，形成较大块状堵塞物，严重时会堵塞管道、井筒、阀门和仪表等设备，给石油和天然气的开采集输带来很大困难，自1934年Hammersdhmidt发现水合物堵塞天然气管道以来，如何在油气生产和集输管道内防控水合物堵塞已成为油气工业界急需解决的问题。目前对水合物的防控方法主要包括:传统热力学抑制方法和新型动态控制方法。传统的热力学抑制方法主要通过脱除水相、加热管线、降压以及加入水合物热力学抑制剂等方法来改变体系水合物热力学形成条件，使管输过程中无水合物形成。脱水技术为脱除体系内水相从而防治水合物的形成，是目前天然气管输中较为常用的方法。但采用该法很难将管道内水相完全除尽，局部可能存有水相，因此仍有较大堵塞风险。加热管线方法为提高系统温度，使其高于系统压力下对应的水合物生成温度，从而避免水合物形成造成的堵塞。降压法即降低管线压力，使其低于系统温度下对应的水合物生成压力，从而避免水合物生成。但由于管线输送压力一般情况下不能随意改变，因此该法使用起来局限性较大。添加水合物热力学抑制剂，如甲醇、乙二醇等，改变体系水合物的热力学平衡条件(生成压力高于管线输送压力或生成温度低于管线输送温度)，从而避免管线中水合物的形成。但该法抑制剂用量较大，通常为体系水量的30％～50％，成本较高，且易对环境造成污染等。新型动态控制方法主要包括水合物动力学抑制剂和水合物阻聚剂两类。其中，水合物动力学抑制剂一般为一些水溶性的高分子聚合物，它不改变体系水合物的热力学平衡条件，而是吸附于水合物颗粒表面，从而防止或延缓水合物晶粒的进一步生长，保证在输送过程中不发生堵塞。水合物阻聚剂是一些聚合物和表面活性剂，在油水两相同时存在条件下才可使用，它不改变水合物的生成条件，允许体系内水合物的形成，但可控制水合物颗粒大小，阻止水合物颗粒的聚集和沉积，使其最终呈稳定浆液输送。在研究过程中发现，水合物动力学抑制剂抑制性能受体系过冷度影响大，在较高过冷度条件下应用受限。从可承受的最大过冷度及实际应用领域(油-气-水多相混输体系)角度来说，气体水合物阻聚剂具有更广泛的应用前景。在水合物阻聚剂开发方面，目前研究者已开发了众多水合物阻聚剂，如法国石油研究院在一系列专利中(EP594579、EP323307等)详述了一大批可作为水合物阻聚剂的表面活性剂，主要包括羟基羧酸酰胺、烷氧基二羟基羧酸酰胺等酰胺类化合物。中国专利CN102451640A《一种非离子复合型水合物阻聚剂》中提出一种水合物阻聚剂，由聚氧乙烯二羧酸脂类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂复配后得到，缺点为该类阻聚剂添加量较大，且在较高含水率条件下形成的水合物浆液较为粘稠，管输压阻大。中国专利CN104262184A《双子季铵盐类阻聚剂及其合成方法与抑制水合物聚积方法》中合成了一类具有水合物阻聚性能的双子季铵盐，但缺点为该类阻聚剂为有机合成产物，生物降解性及经济环保性较差，且添加量较大，并在高含水率体系内应用受限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中易污染环境、阻聚性能不稳定、用量大的问题，提供一种新的环保复配型水合物阻聚剂组合物，该组合物具有环保、阻聚性能稳定、用量小的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的环保复配型水合物阻聚剂组合物的用途。为解决上述问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种环保复配型水合物阻聚剂组合物，包括多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂，多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂的质量比为0.1～10:0.1～10:0.1～10，所述多元醇型非离子表面活性剂为Span系列非离子表面活性剂，所述黄原胶的分子结构式如下：所述复配协同剂为乙醇、乙二醇、乙醚、二乙醇单丁醚、二乙二醇二丁醚中的至少一种。上述技术方案中，优选地，多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂的质量比为0.1～3:0.1～5:0.1～5。上述技术方案中，优选地，Span系列多元醇型非离子表面活性剂为Span20、Span40、Span60、Span65、Span80、Span85中的至少一种。上述技术方案中，优选地，黄原胶是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单胞多糖，由甘蓝黑腐野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术，切断1,6-糖苷键，打开支链后，在1,4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖。为解决上述问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种环保复配型水合物阻聚剂组合物的用途，用于油气输送中。上述技术方案中，优选地，适用的油-气-水混输体系中水的体积不超过油水总体积的50％，根据实际输送介质组成及所处工况条件，调节水合物阻聚剂的添加质量为体系中水质量的0.1％～10％，油-气-水三相混输体系的温度控制为248K～323K，压力控制为0.1MPa～50.0MPa。上述技术方案中，优选地，水合物阻聚剂的添加质量为体系中水质量的0.5％～5％。本专利技术提供的复配型水合物阻聚剂可有效阻止油水体系内水合物颗粒间的聚积，最终形成均匀稳定的水合物浆液，可有效解决油-气-水三相混输中水合物堵塞问题。本专利技术采用的黄原胶具有良好的生物降解性，无毒，不对环境造成污染。另外，本专利技术提供的复配型阻聚剂还具有用量低、经济环保、阻聚性能优良等优点，具有良好的应用前景，取得了较好的技术效果。附图说明图1为高压蓝宝石反应釜结构示意图；图2为PVM/FBRM在线粒度测定装置结构示意图；图1和图2中，1高压宝石釜釜体；2空气浴；3温度传感器；4压力传感器；5手推泵；6数据自动采集系统；7活塞；8搅拌子；9磁铁；10FBRM探头；11高压釜；12温度数据采集系统；13压力数据采集系统；14压力传感器；15水浴；16PVM探头；17温度传感器。图3为实施例12提供的阻聚剂在含水率为10％(柴油+水+天然气)体系中，水合物形成稳定后，通过PVM/FBRM拍摄的图片；图4为实施例12提供的阻聚剂在含水率为10％(柴油+水+天然气)体系中，气体水合物生成过程中颗粒弦长分布变化情况。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【对比例1】本对比例及其他具体实施例均采用高压蓝宝石反应釜进行系统评价，其结构示意图如图1所示。该装置主要包括高压蓝宝石反应釜体1、恒温空气浴2、温度传感器3和压力传感器4、手推泵5、搅拌系统及计算机数据自动采集系统6。高压蓝宝石反应釜的最大工作体积为49cm3，最高工作压力为50MPa，工作温度范围为183K-423K。反应釜内带有一个密闭活塞7，可将增压流体(石油醚)与实验体系分开，反应釜内压力可通过手推泵5进行调节。另外，此蓝宝石反应釜外配置有LGY150A型冷光源。采用上述高压蓝宝石反应釜进行应用评价实验的具体步骤如下:(1)对整个实验系统清洗后，配置含本对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保复配型水合物阻聚剂组合物，包括多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂，多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂的质量比为0.1～10:0.1～10:0.1～10，所述多元醇型非离子表面活性剂为Span系列非离子表面活性剂，所述黄原胶的分子结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种环保复配型水合物阻聚剂组合物，包括多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂，多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂的质量比为0.1～10:0.1～10:0.1～10，所述多元醇型非离子表面活性剂为Span系列非离子表面活性剂，所述黄原胶的分子结构式如下：所述复配协同剂为乙醇、乙二醇、乙醚、二乙醇单丁醚、二乙二醇二丁醚中的至少一种。2.根据权利要求1所述环保复配型水合物阻聚剂组合物，其特征在于多元醇型非离子表面活性剂、黄原胶和协同剂的质量比为0.1～3:0.1～5:0.1～5。3.根据权利要求1所述环保复配型水合物阻聚剂组合物，其特征在于Span系列多元醇型非离子表面活性剂为Span20、Span40、Span60、Span65、Span80、Span85中的至少一种。4.根据权利要求1所述环保复配型水合物阻聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫柯乐，张红星，李莹，姜鸣，尚祖政，李明哲，邹兵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37