一种天然气管道减阻剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及管道系统【技术领域】，具体涉及一种天然气管道减阻剂及其制备方法。所述制备方法，包括如下步骤：合成氮氮偶极型化合物；用N-甲基吡咯烷酮对合成的氮氮偶极型化合物进行复配。本发明制备出的天然气管道减阻剂经过雾化注入天然气管道后，牢牢的粘附在管道内壁上，并形成一层光滑、致密的分子膜；同时在形成分子膜的过程中，非极性端存在于流体与管道内表面之间形成的气-固界面处，减少界面处湍动产生的能量损失，达到减阻增输的目的。
【专利说明】-种天然气管道减阻剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及管道系统【技术领域】，具体涉及一种天然气管道减阻剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 天然气是一种优质高效的清洁能源，采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用 量，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放 量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从而大大改善环境污染问题。
[0003] 国际能源组织预测，从2010到2050年，世界能源需求将增加60%，但煤炭和石油 消费将处于逐步下降趋势，到2040年天然气的比例将与石油持平，到2050年将超过石油， 成为世界第一能源。随着国内外对天然气的需求迅猛增加，不仅要求天然气管网建设快速 发展，而且希望在役管线满负荷甚至超负荷运行，此外，各个地区在不同季节对天然气的需 求量有较大的变化，该就要求输气管网具有一定的调节能力，尤其是在保障安全的条件下 迅速增加输量。
[0004] 毫无疑问，同原油减阻剂一样，天然气减阻剂将是调节管输能力、增加输量、降低 能耗的最佳选择。其减阻机理被认为是雾化后的减阻剂分子与金属表面牢固地结合在一起 形成一层光滑、柔性表面来缓和气-固界面处的瑞动，减少流体与管壁之间的摩擦，即直接 减小管道内表面粗趟度，从而达到减阻增输的目的。虽然现有技术中有公开气体管道中应 用减阻剂减阻的方法，但是到目前为止大多数该方面的研究还处于实验室阶段。有些现有 技术虽进行了现场应用，然而，长距离输气管线由于跨度较大，需要通过复杂的地质、地理 条件与气候恶劣的地区，现有天然气减阻剂不能满足炎热干旱和超低温等恶劣气候下的安 全性要求，因此开发耐低温、高闪点的天然气减阻剂具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种管壁吸附能力强、减阻效率高、有效期长、对管道材料和 天然气气质均无影响，且耐低温、高闪点的天然气管道减阻剂及其制备方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种天然气管道减阻剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008] 合成氮氮偶极型化合物；
[0009] 用N-甲基化咯焼丽对合成的氮氮偶极型化合物进行复配。
[0010] 进一步地，所述合成氮氮偶极型化合物的步骤如下：
[0011] (1)将质量比为1:0. 55?1:1. 12的2-快基苯甲酵和脱，溶于大量的有机溶剂中， 加入到反应容器里，之后逐渐滴加催化量的无机酸，在室温下进行反应；
[0012] (2)反应结束后，反应液中会有大量白色固体析出，过滤得到白色粉末状中间体 2-快基苯甲酵踪；
[0013] (3)将得到的所述白色粉末状中间体溶解在有机溶剂里，之后滴加团素，控制温度 进行反应；
[0014] (4)反应结束后，将反应液倒入装有洗涂溶液的分液漏斗中，充分振荡后静置分 层，再分离下层的有机相；
[0015] (5)将有机相进行干燥除水，过滤后用旋转蒸发仪蒸出大部分有机溶剂，再经过真 空干燥箱干燥即得到氮氮偶极型化合物。
[0016] 进一步地，所述步骤（1)中的2-快基苯甲酵的结构通式为：
[0017]
【权利要求】
1. 一种天然气管道减阻剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 合成氮氮偶极型化合物； 用N-甲基吡咯烷酮对合成的氮氮偶极型化合物进行复配。
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成氮氮偶极型化合物的步骤如 下： (1) 将质量比为1: 〇. 55?1:1. 12的2-炔基苯甲醛和肼，溶于有机溶剂中，加入到反应 容器里，之后逐渐滴加催化量的无机酸，在室温下进行反应； (2) 反应结束后，反应液中会有大量白色固体析出，过滤得到白色粉末状中间体2-炔 基苯甲醛腙； (3) 将得到的所述白色粉末状中间体溶解在有机溶剂里，之后滴加卤素，控制温度进行 反应； (4) 反应结束后，将反应液倒入装有洗涤溶液的分液漏斗中，充分振荡后静置分层，再 分离下层的有机相； (5) 将有机相进行干燥除水，过滤后用旋转蒸发仪蒸出大部分有机溶剂，再经过真空干 燥箱干燥即得到氮氮偶极型化合物。
3. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)中的2-炔基苯甲醛的结 构通式为：
其中，R1基团包括烧基、烧氧基、氣基、轻基、疏基、硝基、醋撰基、丽撰基和齒素基团，R2 基团包括烷基和芳香基团； 所述步骤（1)中的肼包括烷基肼、芳香肼、酰肼和苯磺酰肼；所述步骤（1)中的无机酸 为硫酸或者盐酸。
4. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)和步骤（3)中的有机溶剂 为醇类和卤代烃类有机溶剂。
5. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)中反应是否结束要通过薄 层色谱板（TLC)跟踪来确定，所述2-炔基苯甲醛完全消失即为反应结束。
6. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3)中的滴加卤素具体包括： 将单质溴、单质碘或溴化碘配制成低浓度的有机溶液，之后在〇°C下缓慢滴加到反应体系 中。
7. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4)中反应是否结束要通过薄 层色谱板（TLC)跟踪来确定，中间体完全消失即为反应结束。
8. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4)中的洗涤溶液为饱和 Na2S2O3 溶液。
9. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5)中具体包括：用无水硫酸 钠干燥有机相，过滤后用旋转蒸发仪蒸出大部分有机溶剂，再将其放入真空干燥箱里12? 24小时，控制温度在50°C，即得到氮氮偶极型化合物；所述氮氮偶极型化合物的结构通式 为：
其中，R1基团包括焼基、焼氧基、氣基、轻基、疏基、硝基、醋撰基、丽撰基和齒素基团，R2 基团包括烷基和芳香基团；R3基团包括烷基和芳香基团。
10. -种根据权利要求1-9任一所述的制备方法制得的天然气管道减阻剂。
【文档编号】C07D217/22GK104390139SQ201410535656
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】张志恒, 李绍玉, 常维纯, 高艳清, 李国平, 王德吉 申请人:中国石油天然气股份有限公司