×
16.11.2019
219.017.e345

СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов. Технический результат - повышение ингибирующей способности способа, обеспечение предотвращения образования гидратов как по кинетическому, так и одновременно по кинетическому и термодинамическому механизмам, расширение температурного диапазона его применимости, возможность предотвращения образования льда в ингибируемой среде в низкотемпературных условиях, упрощение процессов перекачки и дозирования композиции, используемой при проведении данного способа. Способ ингибирования гидратообразования путем ввода в ингибируемую среду композиции, содержащей водорастворимый полимер, поверхностно-активное вещество - ПАВ, пеногаситель, воду и растворитель: метанол, этанол, моно- и олигомерные этиленгликоли, моно- и олигомерные пропиленгликоли, глицерин, моноалкиловые эфиры С-С моно- и олигомерных этиленгликолей, моноалкиловые эфиры С-С моно- и олигомерных пропиленгликолей, этаноламины или их смесь, отходы химических производств, представляющие собой побочные продукты гидратации этиленоксида и пропиленоксида, кубовые остатки производств алкиловых эфиров моноэтиленгликоля, где в качестве ПАВ использовано соединение, выбранное из группы соединений, имеющих указанные формулы, при следующем соотношении компонентов, % мас.: водорастворимый полимер 1,0-25,0, ПАВ 2,0-20,0, пеногаситель 0-10,0, вода 0-15,0, растворитель остальное. 1 табл., 6 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих, содержащих воду и гидратообразующие агенты и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов.

Газовые гидраты являются частным случаем соединений включения, которые образуются при внедрении низкомолекулярных веществ в полости кристаллической решетки, формируемой водородно-связанными молекулами воды. Образование гидратов происходит при наличии свободной воды и подходящего гидратообразователя (СН4, C2H6, С3Н8, i-С4Н10, n-С4Н10, СО2, H2S, N2 и т.п.) при определенных термобарических условиях, зависящих от состава системы. При добыче и транспортировке углеводородного сырья часто возникают осложнения, связанные с образованием газовых гидратов в стволе скважин, трубопроводах и оборудовании. За счет действия капиллярных сил кристаллы гидратов подвержены агломерации, приводящей к формированию гидратных пробок, которые могут полностью блокировать прохождение потока флюидов в стволе скважины, участке трубопровода или в технологическом оборудовании. Образование гидратов является нежелательным явлением, так как приводит к остановке технологических процессов добычи, транспортировки, переработки углеводородного сырья. В связи с этим актуальной научно-техническое задачей является разработка новых более эффективных способов для ингибирования газовых гидратов.

Известен способ ингибирования образования гидратов, включающий использование индивидуальных термодинамических ингибиторов гидратообразования (ТИГ), в частности, низкомолекулярных спиртов (метанол и олигомерные гликоли) (RU 2049957, 1998). Высокие рабочие концентрации ТИГ в водной фазе (до 70% мас.) уменьшают активность воды в растворе, что приводит к понижению равновесной температуры гидратообразования и кристаллизации льда в таких системах. Достоинством способа является возможность его применения в низкотемпературных условиях ниже 0°С, когда требуется одновременное предотвращение формирования льда и гидратов. Недостатками способа являются повышенный расход ингибиторов из-за их высоких рабочих концентраций в водной фазе (до 70% мас.), высокая токсичность и пожароопасность низших спиртов, высокая растворимость метанола в сжатом газе и, как следствие повышенный удельный расход за счет уноса с потоком газа.

Известны способы предотвращения агломерации газовых гидратов и образования гидратных пробок, основанные на использовании антиагломерантов (US 6444852, 2002; US 7958939, 2001; СА 2983402, 2016). Данные реагенты относятся к так называемым малодозовым гидратным ингибиторам (рабочие концентрации в водной фазе 0,1-2% мас.) и по своей природе являются поверхностно-активными веществами, которые не влияют на термодинамические условия гидратообразования, не замедляют нуклеацию гидратов, но, при этом, способствуют образованию текучей гидратной суспензии, которая может свободно транспортироваться в режиме многофазного потока без образования гидратных пробок. Таким образом, по своей сути антиагломеранты представляют собой ингибиторы отложений газовых гидратов. Недостатки способа заключаются в том, что из-за низких концентраций в водной фазе антиагломеранты не понижают точку замерзания воды и, поэтому, не могут применяться в низкотемпературных условиях, когда требуется одновременное предотвращение образования льда и газовых гидратов. Кроме того, для эффективной работы антиагломерантов обязательно требуется наличие жидкой углеводородной фазы (нефть, конденсат) для образования и стабилизация эмульсии обратного типа «вода-в масле». Необходимость разрушения эмульсии при использовании антиагломерантов значительно усложняет технологический процесс.

Известны способы для предотвращения гидратообразования с помощью малодозовых агентов другого типа - кинетических ингибиторов гидратообразования (КИГ) (RU 2137740, 1999; RU 2436806, 2011; RU 2504642, 2013). Свойствами кинетических ингибиторов обладают амфифильные водорастворимые полимеры и олигомеры определенной структуры, способные за счет специфических взаимодействий в водном растворе замедлять процессы нуклеации гидратов и роста гидратных кристаллов. Уменьшение скорости нуклеации гидратов приводит к тому, что система, содержащая гидратообразующие компоненты и воду, может значительное время оставаться метастабильной по отношению к гидратной фазе, т.е. в системе наблюдается индукционный период (задержка) образования гидратной фазы. Недостаток способа заключается в низкой концентрации КИГ в водной фазе (до 2% мас.), что не позволяет понизить равновесную температуру кристаллизации льда и разложения газовых гидратов, т.е. влияние на термодинамику процесса отсутствует. Этот факт накладывает ограничение на использование КИГ в технологических процессах при низких температурах, когда требуется одновременное предотвращение образования льда и газовых гидратов. При этом индукционный период образования гидрата значительно зависит от движущей силы процесса (степень переохлаждения или разность между равновесной и фактической температурой гидратообразования). КИГ становятся неэффективными (индукционный период приближается к нулевому) при высоких значениях степени переохлаждения (выше 12°С). Кроме того, КИГ значительно хуже ингибируют образование гидратов кубической структуры I (метан, углекислый газ, сероводород) по сравнению с гидратами кубической структуры II (углеводородные газовые смеси).

Также известен способ ингибирования гидратообразования, включающий использование кинетического ингибитора гидратообразования Luvicap EG, выпускаемого компанией BASF (Wu R. et al. Methane-propane mixed gas hydrate film growth on the surface of water and Luvicap EG solutions // Energy & Fuels. - 2013. - T. 27. - №. 5. - C. 2548-2554). Данный ингибитор представляет собой 40% раствор поли(N-винилкапролактама) в моноэтиленгликоле.

Недостатками указанного способа являются невозможность его использования при температуре ниже минус 12,9°С (температура застывания используемого в способе ингибитора), технологические проблемы, связанные со сложностью перекачки и дозирования используемого ингибитора вследствие его высокой динамической вязкости (16700 мПа⋅с при 20°С). Кроме того, данный способ не обеспечивает существенного индукционного периода образования гидратной фазы при высоких значениях степени переохлаждения.

Более близким к изобретению является способ ингибирования гидратообразования с помощью состава для предотвращения гидратных, солевых отложений и коррозии (RU 2504571, 2014), включающий поверхностно-активное вещество, полимер: сополимер пирролидона или капролактама, терполимер на основе N-винил-2 пиролидона, полиакриламид, гипан, полипропиленгликоль, полиоксипропиленполиол, диметиламиноэтилметакрилат, простой эфир марки Лапрол, гидроксиэтилцеллюлозу; ингибитор солеотложений: замещенную аминополикарбоновую или фосфоновую кислоту, двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и натриевую соль аминометиленфосфоновой кислоты, гексаметафосфат или триполифосфат натрия, хлорид или нитрат аммония; спирт в виде смеси формалина, или уротропина, или карбамидоформальдегидного концентрата-КФК: одноатомный спирт С14, кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза, эфироальдегидную фракцию - побочный продукт при ректификации этилового спирта; двухатомный спирт С13, низкомолекулярный полиэтиленгликоль и полигликоль марки Гликойл-1; многоатомный спирт: глицерин или продукт его содержащий - полиглицерин в объемном соотношении от 1:4-1 и минерализованную воду при следующем соотношении компонентов, % мас.:

ПАВ или смесь ПАВ 0,1-3,0
Указанный полимер 0,02-3,0
Указанный ингибитор солеотложений 0,1-3,0
Указанная смесь 5,0-30,0
Минерализованная вода остальное

Недостатки указанного способа заключаются в следующем.

Исходя из качественного и количественного (компонентного) состава используемого в известном способе ингибитора гидратообразования, данному способу свойственна низкая ингибирующая способность как из-за использования полимеров, у которых свойства кинетических ингибиторов гидратообразования выражены в незначительной степени (полиакриламид, гипан, полипропиленгликоль, полиоксипропиленполиол, простой эфир марки Лапрол, гидроксиэтилцеллюлоза), так и вследствие низкого содержания полимера и ПАВ в составе ингибитора, что приводит к недостаточно низкой температуре начала гидратообразования (кинетический ингибирующий эффект). Низкое содержание компонентов с антифризными свойствами (соли и спирты) в составе ингибитора обуславливает невозможность использования известного способа при температуре ниже примерно минус 30°С вследствие возможной кристаллизации воды. При этом, наличие в используемом составе компонентов, имеющих функцию, отличную от функции ингибирования гидратообразования (ингибитор солеотложений), приводит к дополнительному снижению ингибирующей способности способа. К снижению ингибирующей способности способа приводит также ограниченная смешиваемость используемых в составе одноатомных спиртов С14 с пластовой водой высокой минерализации (более 100 г/л), используемой в больших количествах (61-94,78%).

Кроме того, известный способ является экологически небезопасным из-за наличия в используемом составе ядовитого и канцерогенного формальдегида и уротропина, который легко гидролизуется с образованием формальдегида. Дополнительным недостатком используемого в известном способе состава является его потенциальная пожаро- и взрывоопасность при использовании вместо пластовой воды концентрированных водных растворов нитрата аммония и щелочных металлов, способных играть роль окислителя, в сочетании со спиртами, органическими ПАВ и полимерами, которые могут выступать в качестве топлива.

Таким образом, указанный способ характеризуется низкой эффективностью.

Техническая проблема изобретения заключается в повышении эффективности способа ингибирования гидратообразования - повышении его ингибирующей способности, расширении температурного диапазона его применимости в низкотемпературных условиях.

Указанная техническая проблема решается описываемым способом ингибирования гидратообразования путем ввода в ингибируемую среду композиции, содержащей водорастворимый полимер, поверхностно-активное вещество, пеногаситель, воду и растворитель: метанол, этанол, моно- и олигомерные этиленгликоли, моно- и олигомерные пропиленгликоли, глицерин, моноалкиловые эфиры С14 моно- и олигомерных этиленгликолей, моноалкиловые эфиры С14 моно- и олигомерных пропиленгликолей, этаноламины или их смесь, отходы химических производств, представляющие собой побочные продукты гидратации этиленоксида и пропиленоксида, кубовые остатки производств алкиловых эфиров моноэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, % мас.:

водорастворимый полимер 1,0-25,0
поверхностно-активное вещество 2,0-20,0
пеногаситель 0-10,0
вода 0-15,0
растворитель остальное до 100,

причем в качестве поверхностно-активного вещества используют соединения общей формулы, выбранной из группы, включающей общие формулы 1-6:

где R - углеводородный радикал С617,

R1, R2 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 5; у равен от 1 до 5;

где R1, R2 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 15, у равен от 1 до 5;

где R1, R2 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 15, у равен от 1 до 5;

где R1, R2 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 15;

где R1, R2, R3, R4 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 15, у равен от 1 до 5;

где R1, R2, R3, R4 - углеводородные радикалы C14,

х равен от 1 до 15.

Достигаемый технический результат заключается в снижении температуры начала гидратообразования используемого в способе ингибитора гидратообразования (композиции), в понижении его температуры застывания и, как следствие, в депрессии температуры образования льда в ингибируемой среде при одновременном обеспечении предотвращения образования гидратов как по кинетическому, так и по кинетическому и термодинамическому механизмам.

Сущность описываемого способа ингибирования гидратообразования заключается в следующем.

Описываемый способ может быть использован для ингибирования образования газовых гидратов в широком диапазоне температур окружающей среды, в том числе и в низкотемпературных условиях (менее 0°С), при высоких значениях степени переохлаждения. Способ может применяться для ингибировании газовых гидратов кубической структуры I (метан, углекислый газ, сероводород), кубической структуры II (углеводородные газовые смеси, смеси углеводородов с неуглеводородными компонентами). Способ может использоваться как в двухфазных системах газ - вода (в том числе, минерализованная), так и в многофазных системах с жидкими углеводородами (нефть, газовый конденсат). В зависимости от концентрации растворителя используемая в способе композиция имеет свойства кинетического ингибитора (при низком содержании растворителя - менее 50-60% мас.), либо проявляет дуальные ингибирующие свойства (кинетический и термодинамический эффект) при содержании растворителя более 50-60% мас. Изменение типа и концентрации растворителя в составе ингибитора, используемого в заявленном способе, приводит к обеспечению необходимых значений вязкости данного ингибитора, температуры застывания и кристаллизации ингибитора, а также, температуры кристаллизации льда в ингибируемой среде, содержащей воду.

Используемые в составе композиции (ингибитора гидратообразования) описываемого способа компоненты значительно замедляют образование зародышей гидратной фазы (нуклеацию), ингибируют рост кристаллов газовых гидратов и предотвращают агломерацию кристаллов гидратов меньшего размера в более крупные.

Описываемый способ может использоваться для ингибирования гидратов в таком углеводородсодержащем сырье как, например, нефтяные водосодержащие эмульсии, указанные эмульсии, содержащие углеводородный газ, газовый конденсат, сырье, содержащее гидратообразующий газ, воду, а также другое углеводородсодержащее сырье, содержащее воду и гидратообразующие компоненты, характерное, в частности, для процессов добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья.

В зависимости от заданного типа ингибитора, определяемого соотношением растворителя и оставшихся компонентов, используемую композицию вводят в исходное сырье в количестве 0,2-70,0% от массы воды, содержащейся в указанном сырье. В каждом конкретном случае оптимальное значение дозировки может определяться по результатам лабораторных исследований в зависимости от состава композиции (ингибитора), состава флюидов конкретного объекта (газ, пластовая вода, нефть, газовый конденсат), температуры, давления.

В ингибиторе, применяемом в описываемом способе, в качестве водорастворимого полимера используют поли(N-виниллактамы), в частности, поли(N-винилпирролидон), поли(N-винилпиперидон), поли(N-винилкапролактам), поли(N-винилэнантолактам), полиакриламид и его производные, в частности, поли(N-изопропилакриламид), поли(N-акрилоилпирролидин), поли(N-глиоксилоилпирролидин), поли(N-этилметакриламид), поли(N-изопропилметакриламид), поливиниламид и его производные, полиаллиламид и его производные, сверхразветвленные полиэфирамиды, поливиниловый спирт и его производные, олигопептиды и антифризные белки, сополимеры, содержащие звенья указанных полимеров и другие высокомолекулярные соединения, способные замедлять процессы нуклеации и роста кристаллов газовых гидратов. Предпочтительно в качестве водорастворимого полимера используют поли(N-винилпирролидон), поли(N-винилпиперидон), поли(N-винилкапролактам), поли(N-изопропилакриламид), полиакрилоилпирролидин, поли(N-глиоксилоилпирролидин), поли(N-этилметакриламид), поли(N-изопропилметакриламид), поли(N-этилглицин), поли(N-изопропилглицин), поли(N-пропилглицин) и их сополимеры со звеньями N-винилпирролидона, N-винилпиперидона, N-винилкапролактама, винилацетата, винилового спирта, этиленоксида, пропиленоксида.

В ингибиторе, применяемом в описываемом способе, в качестве поверхностно-активного вещества используют соединения с приведенными выше общими формулами 1-6. Предпочтительно в качестве поверхностно-активного вещества используют соединения общей формулы 1, где R - углеводородный радикал C8-C15, R1, R2 - углеводородные радикалы C14, х равен от 2 до 4, у равен от 1 до 3, соединения общей формулы 2, где R1, R2, - углеводородные радикалы С14, х равен от 2 до 14, у равен от 1 до 3, соединения общей формулы 3, где R1, R2 - углеводородные радикалы C14, х равен от 2 до 13, у равен от 1 до 3, соединения общей формулы 4, где R1, R2 - углеводородные радикалы C14, х равен от 2 до 13, соединения общей формулы 5, где R1, R2, R3, R4 - углеводородные радикалы C14, х равен от 2 до 13, у равен от 1 до 3; соединения общей формулы 6, где R1, R2, R3, R4 - углеводородные радикалы С14, х равен от 2 до 13.

В качестве пеногасителя ингибитора гидратообразования описываемого способа используют жирные алифатические спирты, неионогенные поверхностно-активные вещества на основе жирных алифатических спиртов, полидиметилсилоксаны, сополимеры этиленоксида и пропиленоксида.

В ингибиторе, применяемом в описываемом способе, в качестве растворителя используют такие вещества, в частности, как метанол, этанол, моно- и олигомерные этиленгликоли (в частности, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль), моно- и олигомерные пропиленгликоли (в частности, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль, пентапропиленгликоль), глицерин, моноалкиловые эфиры (C1-C4) указанных соединений, этаноламины (в частности, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин) или их смесь. Предпочтительно в качестве растворителя используют метанол, этанол, моноэтиленгликоль, алкиловые эфиры моноэтиленгликоля. Наиболее предпочтительно в качестве растворителя используют метанол, моноэтиленгликоль, бутиловый эфир моноэтиленгликоля. Также допускается в качестве растворителя использовать отходы химических производств, представляющих собой побочные продукты гидратации этиленоксида и пропиленоксида (олигомерные полиэтиленгликоли и полипропиленгликоли), кубовые остатки производств алкиловых эфиров моноэтиленгликоля.

Наличие в ингибиторе поверхностно-активного вещества (ПАВ) общих формул 1-6 позволяет значительно снизить содержание водорастворимого полимера при одновременном повышении ингибирующей способности за счет проявления синергетического эффекта, связанного с совместным действием компонентов в растворе, что является неожиданным результатом. Более высокая ингибирующая способность позволяет уменьшить дозировку реагента при аналогичной эффективности процесса ингибирования газовых гидратов или повысить эффективность процесса ингибирования при одной и той же дозировке. Ингибитор, используемый в предложенном способе, характеризуется значительно меньшей вязкостью по сравнению с известными из уровня техники высоковязкими ингибиторами, например, Luvicap EG. Использование растворителя в составе композиции (ингибитора) позволяет придать последней необходимые низкотемпературные свойства, что позволяет применять описываемый способ при отрицательных температурах ингибируемой среды. Введение в композицию воды необходимо для обеспечения более низкой температуры застывания ингибитора в случае использования в качестве растворителя гликолей и этаноламинов. Наличие в смеси поверхностно-активных веществ в сочетании с полимерным компонентом придает композиции способность не только предотвращать образование газовых гидратов по кинетическому механизму, но и позволяет предотвращать агломерацию образующихся гидратных кристаллов. Кроме того, при содержании растворителя выше 50 - 60% мас. композиция может использоваться как комбинированный реагент, способный ингибировать образование гидратов одновременно по кинетическому и термодинамическому механизму, а также предотвращать образование льда в ингибируемой среде в низкотемпературных условиях. Наличие в составе композиции водорастворимого полимера, поверхностно-активных веществ и растворителя в таком случае позволяет значительно повысить эффективность процесса ингибирования гидратообразования и снизить расход термодинамического ингибитора.

Композицию (ингибитор гидратообразования), используемую в описываемом способе, готовят путем компаундирования компонентов. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, дозируют растворитель и воду. Перемешивают до образования гомогенного раствора. После этого в полученную массу добавляют водорастворимый полимер и пеногаситель. Повторно перемешивают до однородного состояния. На конечной стадии в полученный раствор добавляют поверхностно-активное вещество и гомогенизирируют полученную смесь путем перемешивания. Полученную композицию (ингибитор) вводят в ингибируемую среду (поток флюидов) различным образом, в частности, непосредственно в сырье, закачивают в прискважинную зону или в участок трубопровода. Ввод ингибитора в ингибируемую среду, содержащей воду и гидратообразующие компоненты, может осуществляться с помощью форсуночных устройств, как в направлении потока флюидов, так и против него. Ввод в противотоке обеспечивает более быстрое и равномерное распределение ингибитора в ингибируемой среде. Описываемый способ желательно проводить при значении температуры равной или более высокой, чем равновесная температура гидратообразования среды.

Изобретение иллюстрируется примерами, не ограничивающими его использование.

Пример 1.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер - сополимер N-винилкапролактама и
N-винилпирролидона 25,0
- ПАВ общей формулы 2, где
R1 - радикал СН3,
R2 - радикал СН3,
х равен 12, у равен 1 20,0
- пеногаситель - изоамиловый спирт 10,0
- растворитель - метанол 45,0

Пример 2.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер - поли-N-винилкапролактам 14,0
- ПАВ общей формулы 1, где
R - радикал С11,
R1 - радикал СН3,
R2 - радикал C2H5,
х равен 3, у равен 1 12,0
- пеногаситель – оксиэтилированный
2,4,7,9-тетраметил-5-децин-4,7-диол 5,0
- вода 10,0
растворитель - моноэтиленгликоль 59,0

Пример 3.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер – сополимер
N-акрилоилпирролидина и N-винилпирролидона 1,0
- ПАВ общей формулы 3, где
R1 - радикал н-С4Н9,
R2 - радикал н-C3H7,
х равен 7, у равен 3 2,0
- вода 15,0
- растворитель - моноэтиленгликоль 82,0

Пример 4.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер – сополимер
N-винилкапролактама и винилового спирта 25,0
- ПАВ общей формулы 4, где
R1 - радикал н-С4Н9,
R2 - радикал н-C4H9,
х равен 7 15,0
- пеногаситель - сополимер этиленоксида и пропиленоксида 10,0
- растворитель - метиловый эфир моноэтиленгликоля 50,0

Пример 5.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер - поли-N-изопропилакриламид 20,0
- ПАВ общей формулы 5, где
R1 - радикал СН3,
R2 - радикал н-С3Н7,
R3 - радикал н-С4Н9,
R4 - радикал н-С3Н7,
х равен 8, у равен 2 10,0
- пеногаситель – оксиэтилированный
3,5,8,10-тетраметилдодекан-5,8-диол 5,0
- растворитель - бутиловый эфир моноэтиленгликоля 65,0

Пример 6.

По вышеописанной технологии готовят ингибитор гидратообразования следующего состава, % масс.:

- водорастворимый полимер - сополимер N-винилкапролактама и
N-винилпирролидона 2,0
- ПАВ общей формулы 6, где
R1 - радикал н-С4Н9,
R2 - радикал н-С4Н9,
R3 - радикал н-С4Н9,
R4 - радикал н-С4Н9,
х равен 6 2,0
- пеногаситель – оксиэтилированный
2,4,7,9-тетраметил-5-децин-4,7-диол 1,0
- растворитель - этанол 95,0

Заявленный способ иллюстрируют на примере использования в качестве исходного углеводородсодержащего сырья модельной системы, состоящей из газовой смеси 95,66% СН4+4,34% С3Н8 (% мол.) и воды.

Образцы ингибиторов гидратообразования характеризуют путем измерений:

- динамической вязкости состава η при температуре 20,0°С, которое проводят с использованием ротационного вискозиметра Rheotest RV2.1 при скорости сдвига 24,3 с-1;

- температуры застывания состава Тр по ГОСТ 20287-91 (при отсутствии воды в композиции) или температуры замерзания по ASTM D 1177 (при наличии воды в композиции);

- температуры начала гидратообразования T1 и степени переохлаждения начала гидратообразования ΔТ1 характеризующих кинетический ингибирующий эффект образца.

Температуру и степень переохлаждения начала гидратообразования измеряют по следующей методике.

Исследование проводят на лабораторной установке Sapphire Rocking Cell RCS6. С помощью лабораторных весов Ohaus Pioneer РА413С готовят водный раствор исследуемых образцов. В каждую сапфировую ячейку установки RCS6 помещают шар из нержавеющей стали диаметром 10 мм (элемент для перемешивания) и с помощью пипет-дозатора заливают по 10 мл раствора ингибитора концентрацией 1% мас. Отношение свободного объема к объему жидкости в каждой ячейке составляет 1:1. Ячейки устанавливают в термостатируемой ванне установки и герметично закрывают. Объем ванны заполняют теплоносителем. Свободный объем ячеек продувают гидратообразующим газом с целью удаления воздуха. После продувки ячейки наполняют гидратообразующим газом до начального давления 60 бар при комнатной температуре 21°С. Включают перемешивание содержимого ячеек путем их отклонения относительно горизонтального положения на угол ±45° с частотой 10 мин-1. Перемешивание остается включенным далее на протяжении всего эксперимента. Периодическое отклонение ячеек приводит к перемещению шарика от одного края ячейки к другому. При перемещении каждый раз шарик пересекает границу раздела газ-жидкость, что приводит к возникновению сдвигающих сил и способствует протеканию процесса нуклеации газовых гидратов на границе раздела газ-жидкость-металл. После этого температуру в ванне устанавливают на 1 час на таком уровне, чтобы Р,T-условия в ячейках соответствовали двухфазной области V-Lw (газ-водный раствор) на фазовой диаграмме вблизи линии трехфазного равновесия V-Lw-H (газ-водный раствор-газовый гидрат). После взаимного насыщения газовой и жидкой фаз температуру в ванне понижают со скоростью 1°С/ч, фиксируя при этом визуально содержимое сапфировых ячеек и контролируя измерение температуры и давления во всех ячейках. Давление во всех ячейках падает линейно при охлаждении со скоростью 1°С до тех пор, пока не начинается процесс гидратообразования. Из-за поглощения гидратообразующего газа зависимости давления от времени отклоняются от прямой. Фиксируют температуру T1 и давление P1 в каждой ячейке, при которых начинается отклонение указанных зависимостей от прямых. На основании полученных ранее экспериментальных данных по условиям фазового равновесия гидратов модельной метан-пропановой газовой смеси рассчитывают степень переохлаждения ΔТ1 при которой начинается процесс гидратообразования. ΔT равна разности между Teq и Т1 где Teq - равновесная температура при давлении P1 для модельной газовой смеси 4,34% С3Н8+95,66% СН4. Teq рассчитывают путем полиномиального уравнения регрессии, полученного при обработке экспериментальных результатов по условиям трехфазного равновесия Lw-V-H для модельной газовой смеси 4,34% С3Н8+95,66% CH4. Для каждого из образцов проводят не менее 12 экспериментов, по результатам которых производят усреднение температуры, давления, степени переохлаждения начала гидратообразования и рассчитывают стандартное отклонение данных величин для каждого из образцов. Величина ΔТ1 свидетельствует об эффективности образцов ингибиторов на стадии нуклеации газовых гидратов (кинетический ингибирующий эффект).

Результаты испытаний полученных образцов приведены в таблице 1.

Из полученных результатов следует, что описываемый способ обладает более высокой ингибирующей способностью (температура начала гидратообразования для состава ингибитора, используемого в заявленном способе ниже на 7,9-10,8°С, чем для состава, используемого в известном способе), а также может эффективно проводиться при более низких температурах ингибируемой и окружающей среды, чем известный способ (ниже минус 30°С), позволяя более эффективно предотвращать образование льда в ингибируемой среде в широком диапазоне низкотемпературных условий.

Проведение описываемого способа с использованием иной ингибируемой среды, композиции, содержащей иные вышеперечисленные вещества, в иных концентрациях, входящих в указанный выше интервал, приводит к аналогичным результатам. Использование в способе

содержащей компоненты в количествах, выходящих за данный интервал, не приводит к желаемым результатам.

Таким образом, заявленный способ характеризуется высокой ингибирующей способностью, расширенным температурным диапазоном применимости, эффективным предотвращением образования льда в ингибируемой среде в широком температурном интервале, включающем низкие температуры. Кроме того, заявленный способ является более экологически безопасным из-за отсутствия в используемом составе ингибитора канцерогенного формальдегида и пожаробезопасным (отсутствие в используемом составе ингибитора кислородсодержащих солей-окислителей).


СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 44 items.
16.02.2019
№219.016.bb0b

Способ вытеснения газа из выводимого в ремонт участка магистрального газопровода и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области эксплуатации и ремонта действующих магистральных газопроводов и может быть использована для вытеснения газа из участка действующего газопровода перед выводом его в ремонт. В действующий магистральный газопровод через камеру запуска запассовывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680014
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb0f

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680021
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb11

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа. Установка содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками. Всасывающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680028
Дата охранного документа: 14.02.2019
29.03.2019
№219.016.ecf2

Низкотемпературная пластичная смазка

Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки, которая может быть использована в механизмах различного назначения, работающих при температуре от минус 60°С. Сущность: низкотемпературная пластичная смазка содержит, мас.%: загуститель 11,0-15,0, антиокислитель аминного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682881
Дата охранного документа: 22.03.2019
29.05.2019
№219.017.624a

Установка для производства биотоплива

Изобретение относится к установке получения биотоплива из природных источников сырья. Установка для производства биотоплива характеризуется тем, что она содержит камеру предварительной обработки исходного сырья с установленными в ней мешалкой и источником светового излучения и с линиями ввода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689325
Дата охранного документа: 27.05.2019
31.05.2019
№219.017.71a4

Способ получения мембран для ультрафильтрации водных сред

Изобретение относится к мембранной технологии и может найти применение для очистки и разделения воды и водных растворов. Способ получения мембран для ультрафильтрации водных сред, заключающийся в том, что формование пористой полимерной мембраны осуществляют посредством использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689595
Дата охранного документа: 28.05.2019
14.06.2019
№219.017.8314

Способ получения фильтрующего материала

Изобретение относится к области фильтрующих материалов для использования в пищевой, химической, фармацевтической отраслях промышленности и касается способа получения фильтрующего материала. Проводят диспергирование целлюлозосодержащего сырья в водном растворе щелочи, затем замораживания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691369
Дата охранного документа: 11.06.2019
20.06.2019
№219.017.8ca8

Способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для ликвидации нефтеразливов при добыче, транспортировке и хранении углеводородного сырья и продуктов его переработки. Способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов включает контактирование твердого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691716
Дата охранного документа: 17.06.2019
26.06.2019
№219.017.9250

Способ получения радиационно-сшитого полимерного материала

Изобретение относится к способам получения полимерных материалов на основе целлюлозы путем прививки мономеров под действием ионизирующих излучений и может быть использовано при изготовлении упаковочных материалов, окрашенных синтетических и полусинтетических текстильных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692388
Дата охранного документа: 24.06.2019
26.06.2019
№219.017.92d1

Способ получения целлюлозосодержащего геля

Изобретение относится к способам получения композиций в виде гелей, содержащих наноразмерную целлюлозу, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, пищевой отраслях промышленности. Способ получения целлюлозосодержащего геля, включающий кислотную и окислительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692349
Дата охранного документа: 24.06.2019
Showing 1-10 of 131 items.
27.01.2013
№216.012.206b

Способ обработки прискважинной зоны пласта добывающей скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к способам обработки зоны пласта, прилегающей к скважине, для интенсификации притока пластового флюида. Технический результат - повышение эффективности способа за счет возможности оперативного получения информации о...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473800
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.2783

Способ разработки обводненной нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненной нефтяной залежи в терригенном коллекторе заводнением. В способе разработки обводненной нефтяной залежи в терригенном коллекторе путем закачки в нагнетательные скважины низковязкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475635
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.08.2013
№216.012.638e

Способ получения катализатора гидроочистки дизельного топлива

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к способу получения алюмоникельмолибденовых катализаторов гидроочистки дизельного топлива методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза через стадию интерметаллидных сплавов. Способ получения катализатора заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491123
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.11.2013
№216.012.8254

Способ получения средства, обладающего противоопухолевой активностью

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ предусматривает приготовление посевного мицелия базидиомицета, выбранного из группы Flammulina velutipes (Curtis) Singer и/или Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Приготовление питательной среды, содержащей измельченный подсолнечный жмых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499040
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.87e9

Способ активации катализаторов гидроочистки дизельного топлива

Настоящее изобретение относится к способу активации катализаторов гидроочистки дизельного топлива и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической областях промышленности. Описан способ активации алюмоникельмолибденовых катализаторов гидроочистки дизельного топлива путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500475
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.88a3

Способ выделения метана из газовых смесей

Изобретение относится к способу выделения метана из газовых смесей путем контактирования смеси с водным раствором циклического простого эфира концентрацией не выше 20% мол. при температуре не выше 20°C и давлении до 3,0 МПа с получением конденсированной фазы, содержащей смешанные гидраты метана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500661
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.88d4

Безводный тампонажный раствор

Изобретение относится к строительству скважин различного назначения, к ремонтно-изоляционным работам в скважинах, а также используется при ликвидации водопроявлений в процессе бурения скважин. Технический результат - снижение фильтратоотдачи, повышение седиментационной устойчивости. Тампонажный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500710
Дата охранного документа: 10.12.2013
27.12.2013
№216.012.90d9

Буровой раствор на углеводородной основе

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к буровым растворам на углеводородной основе, предназначенным для проходки интервалов неустойчивых, глинистых пород, интервалов многолетних мерзлотных пород, продуктивных пластов и бурения горизонтальных участков скважин....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502774
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.04.2014
№216.012.b04a

Адъювант

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой адъювант для инъекционных эмульсионных вакцин. Данный адъювант может быть использован в медицине. Адъювант включает эмульгатор в виде кремнийорганического соединения и масляную основу. Для вакцины типа «вода в масле» адъювант содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510845
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1ae

Способ получения наночастиц металлов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению наночастиц металлов. Предварительно подготовленную суспензию зародышевых наночастиц металла вводят в ростовую среду, содержащую водный раствор соединения металла концентрацией 10-10 М, восстанавливающий агент концентрацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511202
Дата охранного документа: 10.04.2014
+ добавить свой РИД