改进的聚(乙烯基己内酰胺)动力学气体水合物抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了聚(乙烯基己内酰胺)聚合物，其通过在包含碳酸亚烷基酯和/或乳酸烷基酯的聚合溶剂体系和聚合引发剂中，使乙烯基己内酰胺化合物聚合来获得。该聚(乙烯基己内酰胺)聚合物混合有该聚合溶剂体系，可以用作动力学气体水合物抑制剂，以防止或抑制系统中天然气和/或液体烃水合物的形成。

Modified poly (vinyl caprolactam) kinetic gas hydrate inhibitors and their preparation methods

The invention provides poly (vinyl caprolactam) polymer, which is polymerized by the polymerization of vinyl caprolactam compound in the polymerization solvent system and polymerization initiator containing alkyl carbonate and / or lactic acid alkyl ester. The poly (vinyl caprolactam) polymer is mixed with the polymerization solvent system, and can be used as a kinetic gas hydrate inhibitor to prevent or inhibit the formation of natural gas and / or liquid hydrocarbon hydrate in the system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的聚(乙烯基己内酰胺)动力学气体水合物抑制剂及其制备方法专利
本专利技术涉及动力学水合物抑制剂，特别是动力学气体水合物抑制剂，和制备这样的水合物抑制剂的方法。该动力学水合物抑制剂应用于许多领域，包括但不限于在钻井、完井、天然气生产、加工、运输和存储中的气体水合物抑制。专利技术背景气体水合物的形成长期以来被公认是油气工业中的潜在问题。在近年中，工业中进行更有效的设计和使成本最小化的一般趋势在任何情况中有可能导致进行相当大的努力来理解水合物形成和防止或抑制这种形成的方法。气体水合物是由水和一种或多种烃或非烃气体的结合形成的固体。在物理外观中，气体水合物看起来像压实的雪或冰。在气体水合物中，气体分子“笼封”在包含水分子的晶体结构中。有时候气体水合物被称作“气体笼形物”。笼形物是一种化合物的分子完全“笼封”在另一化合物的晶体结构中的物质。因此，气体水合物是笼形物的一种。两种宽泛的技术通常用于克服或控制水合物的形成，即热力学和动力学，它们可以单独或结合使用。对于热力学方案，有许多报道的或尝试的方法，包括除水、升温、降压、向流体添加“防冻剂”和/或它们的组合。对于动力学方案，已经进行了尝试来(a)防止较小的烃水合物晶体聚集成较大的晶体(工业上称作防结块)和/或(b)抑制、延迟和/或防止初始的烃水合物晶体成核；和/或晶体生长(工业上称作动力学水合物抑制剂)。控制水合物的动力学努力包括使用不同的材料作为抑制剂。例如，已经使用了具有至少四个碳取代基的鎓化合物来抑制气体水合物堵塞管道。同样，已经使用了添加剂例如具有内酰胺环的聚合物来控制流体系统中的水合物，例如：美国专利6,867,262公开一种接枝聚合物气体水合物抑制剂，其中该接枝聚合物包含基础聚合物和接枝到该基础聚合物上的乙烯基己内酰胺(carpolactam)(在乙二醇中)；美国专利6,451,892公开了一种组合物，其包括乙烯基己内酰胺的均聚物、二醇醚聚合溶剂、载体溶剂和任选的水或甲醇；美国专利6,359,047公开一种组合物，其包含基于乙烯基己内酰胺和N,N-二乙基氨乙基甲基(丙烯酸酯)的共聚物，并且混合有低分子量二醇醚作为水合物抑制剂；美国专利6,281,274公开了水合物抑制剂组合物的用途，其包含乙烯基己内酰胺和乙烯基吡啶在2-丁氧基乙醇中制造的共聚物；美国专利6,242,518教导了一种气体水合物抑制剂组合物，其包含乙烯基己内酰胺在二醇醚和水的混合物中制造的均聚物；美国专利6,194,622教导了一种使用表面活性剂单体和乙烯基己内酰胺的共聚物与醇或二醇的混合物，来抑制水合物形成的方法；美国专利6,180,699公开了在二醇醚中制造的乙烯基己内酰胺的均聚物，和聚氧烷基二胺或聚氧芳基二胺作为水合物抑制组合物的用途；美国专利6,096,815公开了一种用于防止气体水合物形成的组合物，该气体水合物包含乙烯基己内酰胺的均聚物和含有3-5个碳原子的醇；美国专利5,880,319教导了一种使用N-乙烯基己内酰胺聚合物和醇来减小笼形物聚集的倾向的方法；美国专利5,874,660公开了一种使用动力学水合物抑制剂来抑制水合物形成的方法，该抑制剂包含由N-甲基-N-乙烯基乙酰胺和乙烯基己内酰胺在水、盐水或低分子量醇中形成的聚合物；和美国专利5,432,292公开了一种使用包含N-乙烯基己内酰胺的三元共聚物来控制流体系统中笼形物水合物的方法。尽管现有技术状态如上所述，但是本专利技术的目标是提供一种生产改进的聚(乙烯基己内酰胺)聚合物的方法，和这样的聚合物作为通过管道运输天然气和/或液体烃中的动力学水合物抑制剂或者作为个人护理组合物中的组分的用途。
技术实现思路
本专利技术提供一种动力学水合物抑制剂，其含有聚(乙烯基己内酰胺)聚合物，其已经制成并且用于包含碳酸亚烷基酯和/或乳酸烷基酯的聚合溶剂体系。在一个实施方案中，该聚(乙烯基己内酰胺)聚合物是聚(N-乙烯基己内酰胺)均聚物。在另一实施方案中，提供一种在聚合介质中制备本专利技术的动力学水合物抑制剂的方法，该聚合介质包含乙烯基己内酰胺化合物、聚合溶剂体系和聚合引发剂。在又一实施方案中，提供本专利技术的动力学水合物抑制剂的用途，其用于通过向系统中添加该动力学水合物抑制剂，来抑制该系统中天然气和/或液体烃水合物形成的方法中。通常，该系统可以是流体和/或管道。附图说明图1显示了在2℃的温度(12℃局部冷却)在绿谷(GreenCanyon)气存在下，在0.5wt％水溶液中的水合物转化率％。具体实施方式如果在本文出现，术语“包含”及其派生词并非打算排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论其是否在本文中公开。为了避免任何疑义，此处通过使用术语“包含”所要求保护的全部组合物可以包括任何另外的添加剂、助剂或化合物，除非有相反的记载。相反，如果在本文出现，术语“主要由……组成”从任何随后的限定的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除了对于操作性来说并非本质的那些之外，而如果使用，术语“由……组成”排除没有明确描述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另有记载，否则术语“或”指的是所列举的单个以及任意组合的元素。冠词“一个”和“一种”在本文中用于表示一个或多于一个(即至少一个)该冠词的语法宾语。作为例子，“一种碳酸亚烷基酯”表示一种碳酸亚烷基酯或多于一种碳酸亚烷基酯。短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等通常表示该短语之后的具体特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施方案中，并且可以包括在本专利技术的多于一个实施方案中。重要地，这样的短语不必指同一实施方案。如果说明书记载了组分或特征“可以”、“能够”、“能”或“可能”包括或具有一定特性，则该具体组分或特征不需要包括或具有该特性。术语“单体”指的是构成聚合物的重复单元。单体是化学键合到其他分子包括其他单体来形成聚合物的化合物。术语“聚合物”指的是包含通过共价化学键连接的多个单体单元的分子。通过这个定义，聚合物包括了单体单元的数目从非常少(其更通常地可以称作低聚物)到非常多的分子。聚合物非限定性例子包括均聚物(其包含相同的单体单元)、共聚物(其包含两种不同的单体单元，其可以为无规、嵌段或交替顺序)和三元共聚物(其包含三种不同的单体单元，其可以为无规、嵌段或交替顺序)。术语“性能化学品”组合物指的是非个人护理组合物，其用于广泛多种的应用，并且包括非限定性组合物，例如粘合剂、农业组合物、杀生物剂、涂料、电子设备、家用-工业-公共设施(HI&I)、墨、膜、金属流体、纸、油漆、塑料、印刷、石膏和木材护理组合物。术语“个人护理”组合物指的是这样的示例性非限定性组合物如皮肤、日光、油、头发、化妆和防腐剂组合物，包括用于改变皮肤颜色和外观的那些。潜在的个人护理组合物包括但不限于用于增加造型、耐久性造型的灵活性，和增加头发、皮肤和彩色化妆品的防潮性，防晒防水剂/耐受剂，耐磨剂，和热保护/增强组合物的聚合物。术语“流体”表示生产流体，其又包括但不限于地层流体、原油、粗天然气和在油气生产中遇到的任何其他流体。本专利技术提供聚(乙烯基己内酰胺)聚合物，其通过在包含碳酸亚烷基酯和/或乳酸烷基酯的聚合溶剂体系和聚合引发剂中，使乙烯基己内酰胺化合物聚合来获得。本专利技术还提供动力学水合物抑制剂，其包含聚(乙烯基己内酰胺)聚合物与聚合溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含聚(乙烯基己内酰胺)聚合物的动力学水合物抑制剂，该聚(乙烯基己内酰胺)聚合物通过在包含碳酸亚烷基酯和/或乳酸烷基酯的聚合溶剂体系和聚合引发剂中，使乙烯基己内酰胺化合物聚合来获得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 US 62/220,3741.包含聚(乙烯基己内酰胺)聚合物的动力学水合物抑制剂，该聚(乙烯基己内酰胺)聚合物通过在包含碳酸亚烷基酯和/或乳酸烷基酯的聚合溶剂体系和聚合引发剂中，使乙烯基己内酰胺化合物聚合来获得。2.根据权利要求1所述的动力学水合物抑制剂，其中该聚(乙烯基己内酰胺)聚合物是均聚物，和该乙烯基己内酰胺化合物是N-乙烯基己内酰胺。3.根据权利要求1所述的动力学水合物抑制剂，其中该聚合溶剂体系由碳酸亚烷基酯组成。4.根据权利要求1所述的动力学水合物抑制剂，其中该碳酸亚烷基酯选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸1,2-亚丁酯及其混合物。5.根据权利要求1所述的动力学水合物抑制剂，其中该聚合溶剂体系由乳酸烷基酯组成。6.根据权利要求5所述的动力学水合物抑制剂，其中该乳酸烷基酯选自乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异丁酯及其混合物。7.根据权利要求1所述的动力学水合物抑制剂，其中该聚合引发剂是过氧化物化合物，其包括二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)-己烷、2,2-双(叔丁基过氧)-丁烷、1,1-双-(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷或4,4-二(叔丁基过氧)-丁基戊酸酯或其混合物。8.动力学水合物抑制剂，其包含聚(乙烯基己...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克莱门茨，M·K·帕库尔斯基，J·瑞斯迈耶，D·C·刘易斯，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US