抑制管道被气体水合物堵塞的方法技术

一种抑制含有至少包含一定量的在水存在下能形成水合物的烃和一定量的水的可流动混合物的管道堵塞的方法，所述方法包括向所述混合物中加入一定量的树枝状化合物足以抑制在管道温度和压力下形成水合物，和使含有所述树枝状化合物和任何水合物的混合物流过所述管道。优选用过多支化的聚酰胺酯作水合物形成抑制剂化合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抑制管道被气体水合物堵塞的方法本专利技术涉及抑制包含低沸点烃和水的混合物的管道被气体水合物堵塞的方法。用于输送和加工天然气和原油的管道中通常存在低沸点烃如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和异丁烷。此管道中还存在不同量的水时，所述水/烃混合物在低温和升压条件下能形成气体水合物晶体。气体水合物是包合物，其中小的烃分子被捕集在水分子组成的晶格内。由于可形成气体水合物的最高温度主要取决于系统的压力，所以水合物与冰明显不同。气体水合物的结构取决于形成所述结构的气体类型：甲烷和乙烷形成晶格常数为1.2nm的立方晶格(通常称为结构I)，而丙烯和丁烷形成晶格常数为1.73nm的立方晶格(通常称为结构II)。已知甚至低沸点烃的混合物中存在少量丙烷也将导致形成II型气体水合物，因而油和气的生产过程中常遇到此类气体水合物。还已知甲基环戊烷、苯和甲苯等化合物在适当条件下例如在甲烷存在下易形成水合物晶体。此水合物称为有H结构。已知在管道如输送管内生长的气体水合物晶体能阻塞甚至损害管道。为应付此不希望的现象，过去已提出许多办法，如除去游离水、保持高温和/或低压、或加入化学药品如熔点降低剂(防冻剂)。为达到效果，通常需加入大量熔点降低剂，熔点降低剂的典型例子是甲醇和各种二醇，典型地约为存在水量的几十％(重)。缺点在于所述物料的成本、其储存设备及其回收费用相当高。使管道内流体保持流动的另一方法是加入晶体生长抑制剂和/或原则上能防止水合物晶体附聚的化合物。与所需防冻剂的量相比，少量的此类化合物通常可有效地防止管道被水合物阻塞。干扰晶体生长和/或附聚的原理是已知的。-->作为可能的晶体生长抑制剂已提出几类化合物。例如，冷水鱼肽和糖肽似乎能有效地干扰气体水合物晶体的生长，但其生产和用于此用途很不经济。WO93/25798中描述用有线型主链的聚合物如N-乙烯基-2-吡咯烷酮聚合物(共聚物)抑制气体水合物的形成、生长和/或附聚。EP-A-736130、EP-A-824631、US 5648575和WO98/05745中描述使用通常称为“季铵(quats)”的化合物。所述“季铵”型化合物集中于含有与中心氮部分键合的两或三个低级烷基链(优选含C4和/或C5烷基)和一或两个较长烷基链(优选含至少8个碳原子)的季铵鎓化合物，特别是季铵化合物，从而与适合的阴离子如卤离子或其它无机阴离子相配的阳离子。优选的“季铵”包含两个长链(含8和50之间的碳原子)，可还含有酯基和/或支化结构。现已发现一种完全不同类型的化合物也可用于抵抗管道被水合物阻塞，从而使此领域的应用范围明显扩大。因此，本专利技术涉及一种抑制含有至少包含一定量的在水存在下能形成水合物的烃和一定量的水的可流动混合物的管道堵塞的方法，所述方法包括向所述混合物中加入一定量的树枝状(dendrimeric)化合物足以抑制在管道温度和压力下所述混合物中形成和/或积累水合物；和使含有所述树枝状化合物和任何水合物的混合物流过所述管道。树枝状化合物本质上是三维的、高支化的低聚或聚合分子，包含核心、许多支化代和由端基组成的外表面。支化代由辐射状地与所述核心或与前一代的结构单元键合并向外延伸的结构单元组成。所述结构单元有至少两个反应性单官能团和/或至少一个单官能团和一个多官能团。术语多官能应理解为有2或更高的官能度。每一官能团可与一个新的结构单元相连，从而产生更高支化代。对于相继的每一代而言，所述结构单元可相同，也可不同。树枝状化合物中存在的一代的支化度定义为存在的分支数与同一代的完全支化的枝晶中可能的最大分支数之比。术语树枝状化合物的官能端基意指构成所述外表面的一部分的那些反应基。可或多或少地有规律地发生支化，表面的分支-->可能属于不同代，取决于合成过程中控制操作的程度。据说树枝状化合物含有官能团和官能端基的情况下，树枝状化合物可能有支化结构缺陷，也可不对称地支化或有不完全的支化度。以上所述树枝状化合物已描述在WO93/14147和WO97/19987和NL9200043中。树枝状化合物也称为“星形爆裂的共轭物(starbustconjugates)”，例如WO88/01180中。此化合物被说成是径向对称地树枝状规则支化的聚合物。官能化树枝状化合物的特征在于可使所述树枝状化合物中存在的一或多个反应性官能团与不同于所述起始树枝状化合物的结构单元中的那些特征的活性部分反应。可选择性地选择这些部分使所述官能化树枝状化合物在其防止水合物晶体的生长或附聚的能力方面胜过所述树枝状化合物。羟基是树枝状化合物的官能团和官能端基的一例。含有羟基的树枝状化合物可通过公知的化学反应如酯化、醚化、烷基化、和缩合等官能化。官能化树枝状化合物还包括已通过相关但不相同的所述结构单元组成部分如不同的胺(可还含有羟基)改性的化合物。一类优选的抑制气体水合物晶体生长的树枝状化合物包含所谓过多支化的聚酰胺酯，工业上称为HYBRANES(商标)。此化合物的制备更详细地描述在WO-A-99/16810、WO-A-00/58388和WO-A-00/56804中。因此，所述树枝状化合物优选为主链中含有酯基和至少一个酰胺基的、有至少一个羟烷基酰胺端基和数均分子量至少500g/mol的缩聚物。此类聚合物的支化度比WO-A-93/14147中所述聚甲基吖丙啶枝状物低，但仍保留非线性形状和很高的反应性端基数量，这些是树枝状化合物特征。属于此类枝状物的化合物适合通过环酐与链烷醇胺反应生产，使之经过许多(自-)缩合反应达到预定支化度形成树枝状化合物。也可使用多于一种环酐和/或多于一种链烷醇胺。所述链烷醇胺可以是二烷醇胺、三烷醇胺或其混合物。适用的二烷醇胺的例子是3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-1，3-丙-->二醇、二乙醇胺、双(2-羟基-1-丁基)胺、二环己醇胺和二异丙醇胺。二异丙醇胺是特别优选的。适用的三烷醇胺的例子可提及三(羟甲基)氨基甲烷或三乙醇胺。适用的环酐包括琥珀酸酐、戊二酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、降冰片烯-2，3-二羧酸酐、萘二甲酸酐。所述环酐可含有取代基，特别是烃(烷基或链烯基)取代基。所述取代基适合包含1至15个碳原子。适合的例子包括4-甲基邻苯二甲酸酐、4-甲基四氢化-或4-甲基六氢化邻苯二甲酸酐、甲基琥珀酸酐、多(异丁基)琥珀酸酐和2-十二碳烯基琥珀酸酐。也可使用酐的混合物。所述(自)缩合反应适合在无催化剂的情况下在100和200℃之间的温度下进行。通过进行此(自)缩合反应，将得到有酰胺型氮部分作为支化点而且所述基本聚合物中有端羟基的化合物。根据反应条件，可设定预定分子量范围和端基数量。例如，用六氢邻苯二甲酸酐和二异丙醇胺，可产生数均分子量在500和50,000之间、优选在670和10,000之间、更优选在670和5000之间的聚合物。在此情况下每分子的羟基数适合在0和13之间的范围内。所述缩聚产物的官能端基(羟基)可通过前面提及的WO-A-00/58388和WO-A-00/56804中所述反应改性。适合的改性可通过至少部分端羟基与脂肪酸如月桂酸或椰油脂肪酸反应进行。另一类改性可通过用其它胺如仲胺例如N，N-双(3-二甲氨丙基)胺、吗啉或未取代或烷基取代的哌嗪特别是N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制管道堵塞的方法，所述管道含有至少包含一定量的在水存在下能形成水合物的烃和一定量的水的可流动混合物，所述方法包括向所述混合物中加入一定量的树枝状化合物足以抑制在管道温度和压力下所述混合物中形成和／或积累水合物；和使含有所述树枝状化合物和任何水合物的混合物流过所述管道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2000-4-7 00302949.31.一种抑制管道堵塞的方法，所述管道含有至少包含一定量的在水存在下能形成水合物的烃和一定量的水的可流动混合物，所述方法包括向所述混合物中加入一定量的树枝状化合物足以抑制在管道温度和压力下所述混合物中形成和/或积累水合物；和使含有所述树枝状化合物和任何水合物的混合物流过所述管道。2.权利要求1的方法，其中用官能化树枝状化合物作水合物形成抑制剂。3.权利要求1或2的方法，其中用过多支化的聚酰胺酯作水合物形成抑制剂。4.权利要求3的方法，其中使用基于环酐与二-或三烷醇胺之间的(自)缩合反应的过多支化的聚酰胺酯。5.权利要求4的方法，其中使用数均分子量在500和5...

【专利技术属性】
技术研发人员：UC克罗姆，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]