专利名称：一种非离子复合型水合物防聚剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水合物防聚剂，尤其涉及一种非离子复合型水合物防聚剂。本发明还涉及利用上述防聚剂实现输送体系中抑制水合物聚积的方法，属于油气输送领域。
背景技术：
一些低沸点烃类如甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等都是石油或天然气中存在的物质，这些物质可以与油气中的水结合，在一定的条件下(一股是低温与高压条件)形成气体水合物。气体水合物是一种笼状晶体物质，其笼型结构由主体分子与客体分子组成， 形成水合物的水分子被称为主体，而形成水合物的其它组分称为客体。一股天然气水合物都在冰点以下的温度才能生成，但随着压力的增加，在冰点以上的温度，水合物也很容易生成，如在IMPa的压力下，乙烷可以在4°C时生成水合物，而在3MPa时，乙烷在14°C即可生成水合物。气体水合物通常以固体形态存在于液体中，因此水合物固体的形成通常会对油气公司的生产、运输等造成影响，例如水合物固体堵塞管路或运输管线、阀门、安全罐以及其他装置，造成减产、停产甚至管线破裂，致使油气泄漏污染环境。因此，气体水合物的研究已经引起许多公司的重视，特别是一些石油和天然气公司。目前有两种技术可以控制或解决水合物的生成在工业生产中造成的危害热力学控制方法和动力学控制方法。其中，目前的热力学控制方法有脱水、管线加热、降压、添加热力学抑制剂(如甲醇、乙醇、乙二醇等)等方法。前三种方法的成本太高，不适合于小型油气田和长距离的油气输送使用，而添加热力学抑制剂是为改变水溶液或水合物相的化学势， 这会使得水合物的相平衡曲线向较低的温度或较高的压力方向移动，从而达到抑制水合物生成的目的，但是热力学抑制剂具有耗量大(添加量为所含水的10% -30% )、成本高、难回收、毒性大等特点，已不能满足目前工业运输的实际需求。动力学控制方法主要包括动力学抑制和动态控制两种途径。动力学抑制方法是不改变体系生成水合物的热力学条件，而是大幅度降低水合物生成的速度，保证在输送过程中不发生堵塞现象。动态抑制则是通过控制水合物的生成形态和生成量，使其具有和流体相均勻混合并随其流动的特点，从而也不会堵塞管线。两者的关键是开发合适的化学添加剂，前者称为动力学抑制剂(KHI或KI)，后者称为防聚剂(AA)，由于两者添加量一股较低，因此统称为低剂量水合物抑制剂(LDHI)。 添加KHI后，水合物在一段时间后才开始形成，流体可以在未形成水合物状况下输送。水合物晶体初次形成的这段时间称为诱导期，若管道输送过程中管道内的温度压力符合水合物的生成条件，则其输送过程所需的时间必须在诱导期内，否则可能会发生水合物堵塞管道的现象。AA则不同，允许水合物形成，但可以防止水合物聚积并成团。AA的加入可使水合物作为可运动的非黏性浆液分散在液烃相中，从而确保输送物料在输送管线中具有可流动性。目前，人们已经发现了很多这类防聚剂(AA)，如法国石油研究院(I. F. P.)在其一系列的专利中(Fr. Pats. 2625527,2625547,2625548,2697264等)详述了一大批可作为天然气水合物防聚剂的表面活性剂。目前已公布的专利中主要包括酰氨类化合物、季铵盐类化合物、(聚)磷酸盐(酯)类化合物、聚氧乙烯化的高级磷酸酯等表面活性剂。但是，目前的这些防聚剂大都具有一定的毒性，而且价格也较贵，还有一些防聚剂还存在着应用效果不稳定等缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是针对传统水合物防聚剂所存在的耗量高、 成本高、毒性大等缺陷，提供一种新型高效水合物防聚剂，该防聚剂采用聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂组成，该防聚剂具有用量少、作用效果好、无毒性、经济可行等优点。本发明的目的还在于提供一种抑制油-气-水混输体系中水合物聚积的方法，通过向油-气-水混输体系中添加上述水合物防聚剂，可以达到很好的抑制水合物聚积的效^ ο为达到上述目的，本发明首先提供了一种非离子复合型水合物防聚剂，其是由聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂组成的。在本发明提供的上述防聚剂中，优选地，聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂的质量比为0.1-100 1，优选为0.1-10 1。在本发明提供的上述防聚剂中，优选地，所采用的聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂的分子结构如下
权利要求
1.一种非离子复合型水合物防聚剂，其是由聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂组成的。
2.如权利要求1所述的防聚剂，其中，所述聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与所述多元醇型非离子表面活性剂的质量比为0.1-100 1。
3.如权利要求2所述的防聚剂，其中，所述聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与所述多元醇型非离子表面活性剂的质量比为0.1-10 1。
4.如权利要求1或2所述的防聚剂，其中，所述聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂的结构式如下
5.如权利要求1或2所述的防聚剂，其中，所述多元醇型非离子表面活性剂为Span系列多元醇型非离子表面活性剂，包括Span-20、Span_40、Span-60和Span_80多元醇型非离子表面活性剂中的一种或几种的组合。
6.如权利要求1所述的防聚剂，其中，该防聚剂的HLB值为4-9。
7.一种抑制油-气-水混输体系中水合物聚积的方法，其包括将权利要求1-6任一项所述的非离子复合型水合物防聚剂添加到所述油-气-水混输体系中的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述油-气-水混输体系中，所述水的体积含量占油-水两相总体积的比例不高于50%。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述非离子复合型水合物防聚剂的添加量控制为所述油-气-水混输体系中水的质量的1. 0-20. 0%。
10.权利要求1-6任一项所述的非离子复合型水合物防聚剂在抑制油-气-水混输体系中的水合物聚积的应用。
全文摘要
本发明涉及一种非离子复合型水合物防聚剂。该非离子复合型水合物防聚剂是由聚氧乙烯二羧酸酯类双子非离子表面活性剂与多元醇型非离子表面活性剂组成的。相较于现有的水合物防聚剂，本发明提供的非离子复合型水合物防聚剂，更利于实现水合物动态控制技术，确保油-气-水多相混输管线中水合物晶体以小颗粒状存在于管道中，不发生聚积和沉积现象，从而有效地解决多相混输管线的流动安全保障问题。该非离子复合型水合物防聚剂还具有用量少、作用效果好、无毒且经济环保等特点。
文档编号F17D1/17GK102451640SQ20101051025
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者孙长宇, 彭宝仔, 李文志, 李清平, 穆亮, 陈俊, 陈光进 申请人:中国石油大学(北京)