1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 29669
(51) C07C 211/63 (2006.01)
C10G 9/16 (2006.01)
C09K 8/524 (2006.01)
B01F 17/18 (2006.01)
C10L 3/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2013/1576.1
(22) 22.12.2011
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(31) 13/326,910
(32) 15.12.2011
(33) US
(85) 24.06.2013
(86) PCT/US2011/066708, 22.12.2011
(72) Веббер, Петер А. (US); Конрад, Петер Дж.
(US); Флатт, Остин К. (US)
(73) НАЛКО КОМПАНИ (US)
(74) Юрчак Лариса Сергеевна
(56) US 2005/0085396 A1, 21.04.2005
US 2007/0173672 A1, 26.07.2007
US 2010/0222239 A1, 02.09.2010
KZ 9254 B, 15.03.2002
KZ 9255 B, 17.12.2002
KZ 8338 B, 15.01.2002
RU 2167846 C2, 27.05.2001
(54) КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ДЛЯ
УМЕНЬШЕНИЯ АГЛОМЕРАЦИИ ГИДРАТОВ
(57) Раскрыты и заявлены композиция и способ
ингибирования образования агломератов во
флюидах, содержащих воду, газ и при
необходимости жидкие углеводороды, которые
включают добавление к флюиду эффективного
количества анти-агломеранта формулы (I)
или его соли.
(19)KZ(13)B(11)29669

2. 29669
2
В данной патентной заявке заявляются
преимущества по отношению к предварительной
патентной заявке США № 61/426,029, "Композиция
и способ для уменьшения агломерации гидратов",
представленной 22 декабря 2010, которая включена
здесь полностью в качестве ссылки.
Техническая область изобретения
Данное изобретение вообще относится к
уменьшению или ингибированию образования и
роста гидратных частиц во флюидах, содержащих
углеводородный газ и воду. Более специфично
изобретение относится к уменьшению или
ингибированию такого образования при
производстве и транспортировке природного газа,
нефтяного газа или других газов. Изобретение, в
частности, имеет отношение к обработке таких
систем бета-аминоамидными поверхностно-
активными веществами в качестве анти-
агломерантов для уменьшения или ингибирования
образования гидратов газов.
Основа изобретения
С тех пор как Хаммершмидт (Hammerschmidt) в
1934 году открыл, что гидраты газов блокируют
газовые трубопроводы, исследования по
предотвращению образования и агломерирования
гидратов приобрели большое значение. Гидраты
газов могут легко образоваться во время
транспортировки нефти и газа в трубопроводах в
том случае, когда имеются подходящие условия.
Содержание воды, пониженная температура и
повышенное давление необходимы для образования
гидратов газов. Образование гидратов газов часто
приводит к потерям при производстве нефти,
представляет опасность для трубопроводов и
представляет опасность для полевых рабочих.
Современные нефтяные и газовые технологии
обычно осуществляются при различных условиях в
ходе извлечения и производства нефти; например,
высокая скорость перекачки, высокое давление в
трубопроводах, большие длины трубопроводов и
низкая температура нефти и газа, текущих по
трубопроводам. Эти условия особенно
благоприятны для образования гидратов газов, что
может представлять особую опасность при
производстве нефти на удаленных расстояниях или
для месторождений с холодным климатом.
Гидраты газов представляют собой подобные
льду твердые вещества, которые образованы
небольшими не полярными молекулами и водой при
низкой температуре и повышенном давлении. При
этих условиях молекулы воды могут образовать
подобные клеткам (ячейкам) структуры вокруг этих
небольших не полярных молекул (типичные
растворенные газы, такие как двуокись углерода,
гидросульфиды, метан, этан, пропан, бутан и изо-
бутан), вызывая взаимодействие типа хозяин-гость,
также известное как клатрат или клатрат гидрата.
Специфическая архитектура этой клеточной
структуры может быть одного из нескольких типов
(обозначаемых тип 1, тип 2, тип Н) в зависимости от
идентичности молекулы гостя. Однако, однажды
образовавшись, эти кристаллические клеточные
структуры способны заселять раствор и
аккумулироваться в большие твердые массы и
переносится в нефтяных или газовых транспортных
трубопроводах и потенциально блокировать или
повреждать трубопровод и/или оборудование,
имеющее отношение к нему. Повреждение,
вызываемое блокированием, может быть очень
дорогостоящим с точки зрения ремонта
оборудования, а также в связи с потерей продукции
и, в конце концов, с результирующим ударом по
окружающей среде.
В промышленности применяют ряд способов
предотвращения такого рода блокировок, такие как
применение термодинамических ингибиторов
гидратов (ТИГ), анти-агломерантов (АА) и
кинетических ингибиторов гидратов (КИГ).
Количество химикатов, необходимых для
предотвращения блокировки, варьируется в
широких пределах в зависимости от применяемого
ингибитора. Термодинамические ингибиторы
гидратов представляют собой вещества, которые
могут понизить температуру, при которой
образуются гидраты при данном давлении и
содержании воды и типично используются при
очень высоких концентрациях (регулярные дозы
составляют выше 50%, опираясь на содержание
воды - гликоля часто используют в количестве 100
вес. процентов от веса воды в продукте). Поэтому
существенные расходы связаны с транспортировкой
и хранением большого количества таких
растворителей.
Более эффективным по стоимости является
применение ингибиторов гидратов LDHI, так как
они требуются в количестве, меньшем чем
2-процентная доза, для ингибирования образования
ядер или роста гидратов газов. Существует два типа
ингибиторов гидратов LDHI, кинетические
ингибиторы гидратов (КИГ) и анти-агломеранты
(АА), которые оба типично применяют при
значительно меньших концентрациях (0,3-0,5%
активной концентрации). КИГ действуют, разрушая
рост кристаллов гидрата газа и в качестве анти-
образователя ядра. АА позволяют образование
гидратов, однако они предотвращают агломерацию
и последующее аккумулирование в большие массы,
способные вызвать закупорку. АА дает возможность
для образования гидратов газов, однако в виде
флюидной смеси переходит в дисперсию в жидкой
углеводородной фазе. Как правило, предел
содержания воды должен быть ниже 50%, в
противном случае смесь может оказаться слишком
вязкой для транспортировки.
В связи с этим существует настоятельная
необходимость в новых и эффективных способах
ингибирования агломерации гидратов, в частности,
таких, которые способны действовать при больших
пределах содержания воды.
Краткое описание изобретения
Соответственно, данное изобретение относится к
анти- агломерационным композициям, а также к
способам ингибирования образования агломератов
гидратов в водной среде, включающей воду, газ и
при необходимости жидкие углеводороды. Эти

3. 29669
3
композиции включают анти-агломеранты общей
формулы
в которой R1
, R2
и R3
каждый независимо
означает CnH2n+1 или бензил; R4
означает (С4-С20)-
алкил или -алкенил; n означает целое число от 0 до
10; и Х-
означает противоион.
В другом аспекте данного изобретения
предлагается способ ингибирования образования
агломератов гидратов в водной среде, включающей
воду, газ и при необходимости жидкие
углеводороды, который предусматривает
добавление к водной среде эффективного
количества анти-агломерационной композиции,
включающей соединение приведенной выше
формулы и при необходимости его соли.
Преимущество изобретения состоит в том, что
оно обеспечивает анти-агломерационные
композиции, обеспечивающие предотвращение
забивание гидратами продуктных нефтяных
трубопроводов.
Другое преимущество изобретения состоит в
том, что оно обеспечивает анти-агломерационные
композиции, которые не влияют отрицательно на
качество сбрасываемой воды.
Еще одно преимущество изобретения состоит в
том, что оно обеспечивает анти-агломерационные
композиции, которые могут применяться в морских
магистральных линиях.
Сказанное выше описывает довольно широко
свойства и технические преимущества данного
изобретения, что позволяет лучше понять
приведенное далее детальное описание изобретения.
Дополнительные свойства и преимущества
изобретения будут описаны ниже, что формирует
предметы пунктов формулы изобретения.
Специалистам понятно, что концепция и раскрытые
специфические варианты могут быть с готовностью
применены, как основа для модификации или
выбора других вариантов для выполнения тех же
самых целей данного изобретения. Оно должно
быть также реализовано специалистами, поскольку
такие эквивалентные варианты не отклоняются от
духа и охвата изобретения, как описано далее в
формуле изобретения.
Подробное описание изобретения
Композиция данного изобретения содержит
соединение общей формулы, приведенной ниже, и
при необходимости ее соли
где R1
, R2
и R3
каждый независимо означает
CnH2n+1 или бензил; R4
означает (С4-С20)-алкил или -
алкенил; n означает целое число от 0 до 10; и X-
означает противоион.
"Алкенил" означает одновалентную группу,
полученную из линейной, разветвленной или
циклической углеводородной группы, содержащей,
как минимум, одну двойную углерод-углеродную
связь, полученную путем удаления по одному атому
водорода от каждого из двух соседних атомов
углерода алкильной группы. К представителям
алкенильных групп относятся, например, этенил,
пропенил, бутенил, 1-метил-2-бутен-1-ил и т.п.
"Алкил" означает одновалентную группу,
полученную при отрыве одного атома водорода от
линейного, разветвленного или циклического
углеводорода. К представителям алкильных групп
относятся, например, метил, этил, пропил, бутил,
пентил, гексил, гептил, октил, нонил и децил.
"Противоион" относится к галоидидам,
выбираемым из фторидов, хлоридов, бромидов,
йодидов или карбоксилатов, выбираемых из
продуктов реакции с минеральной кислотой,
акриловой кислотой, уксусной кислотой,
метакриловой кислотой, гликолевой кислотой,
тиогликолевой кислотой, пропионовой кислотой,
масляной кислотой и т.п. и любой их комбинацией.
В одном из вариантов композиция включает
соединение приведенной ниже формулы и при
необходимости его соли.
где R представляет собой, как минимум, один из
насыщенных или ненасыщенных радикалов из С8,
С10, С12, С14, С16 и С18. В одном из вариантов
изобретения R получают из кокоамина.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы и при
необходимости его соли
где R представляет собой, как минимум, один из
насыщенных или ненасыщенных радикалов из С8,
С10, С12, С14, С16 и C18. В одном из вариантов
изобретения R получают из кокоамина ("coco" =
"коко").
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы

4. 29669
4
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
В другом варианте композиция включает
соединение приведенной ниже формулы
и при необходимости его соли.
Различные методологии синтеза, которые могут
быть оценены специалистами, могут быть
использованы для получения заявленных
соединений. Подробные репрезентативные схемы
синтеза приведены в примерах.
Композиции данного изобретения могут
содержать один или более дополнительных
химикатов. Различные препараты композиций могут
быть приготовлены специалистами и могут быть
получены без чрезмерных экспериментов.
В одном из вариантов композиция далее
включает, как минимум, один дополнительный
ингибитор гидратов. Примеры ингибиторов
гидратов описаны в патентных заявках США с
серийными US №12/253,504, "Способ контроля
гидратов газов в флюидных системах", заявленной
17 октября 2008, №12/253,529, "Способ контроля
гидратов газов в флюидных системах", заявленной
17 октября 2008, №12/400,428 "Композиции и
способы ингибирования агломерации гидратов в
процессе", заявленной 9 марта 2009 года, 12/967,811
"Композиция и способ уменьшения агломерации
гидратов", заявленной 16 декабря 2008, все ожидают
решения и включены здесь в качестве ссылки.
В одном варианте композиция включает
соединение следующей формулы и при
необходимости его соли (включая, как минимум,
реакцию монобутиламина с 2 эквивалентами
акриловой кислоты).
В другом варианте композиция дополнительно
включает один или более термодинамических
ингибиторов гидратов, один или более
кинетических ингибиторов гидратов, один или
более анти-агломерантов или их комбинацию.
В другом варианте композиция дополнительно
включает один или более асфальтеновых
ингибиторов или парафиновых ингибиторов,
ингибиторов коррозии, ингибиторов образования
накипи (окалины), эмульгаторов, осветлителей
воды, диспергирующих средств, разрушителей
эмульсии или их комбинацию.
В другом варианте композиция дополнительно
включает один или более полярных или не
полярных растворителей или их смесь.
В другом варианте композиция дополнительно
включает один или более растворителей,
выбираемых из изопропанола, метанола, этанола, 2-
этилгексанола, тяжелой ароматической фракции
нефти, толуола, этиленгликоля, монобутилового
эфира этиленгликоля (МБЭЭГ), моноэтилового
эфира диэтиленгликоля, ксилола или их
комбинацию.
Композицию вводят во флюид таким путем,
который обеспечивает дисперсность ингибитора во
всем флюиде, подлежащем обработке. Типичным
образом ингибитор впрыскивается с применением
механического оборудования, такого как
химические насосы для впрыска, тройники для
трубопроводов, фитинги для впрыска и т.п. Смесь
ингибиторов можно впрыскивать в виде препарата,
приготовленного в одном или более
дополнительных полярных или не полярных
растворителей в зависимости от применения и
предъявляемых требований.
Репрезентативные полярные растворители,
пригодные для препаратов с ингибиторной
композицией, включают воду, соляной раствор,
морскую воду, спирты (включая линейные или
разветвленные алифатические спирты, такие как
метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, 2-
этилгексанол, гексанол, октанол, деканол, 2-
бутоксиэтанол и т.д.), гликоли и их производные
(этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-
пропиленгликоль, монобутиловый эфир
этиленгликоля и т.д.), кетоны (циклогексанон,
диизобутилкетон), N-метилпирролидинон (NMП),
N,N-диметилформамид и т.п.

5. 29669
5
Репрезентативные не полярные растворители
пригодные для препаратов с ингибиторной
композицией включают алифатические
углеводороды, такие как пентан, гексан,
циклогексан, метилциклогексан, гептан, декан,
додекан, дизельное топливо и т.п., ароматические
углеводороды, такие как толуол, стирол, тяжелые
ароматические фракции нефти, производные
жирных кислот (кислоты, сложные эфиры, амиды) и
т.п.
В вариантах данного изобретения созданную
композицию применяют в способе ингибирования
образования агломератов гидратов в водной среде,
содержащей воду, газ и при необходимости жидкий
углеводород. Способ включает добавление к водной
среде эффективного количества анти-агломеранта
созданной композиции.
Композиция и способ данного изобретения
являются эффективными для контроля образования
гидратов и образования пробок в системах
получения и транспортировки углеводородов. Для
того чтобы обеспечить эффективное ингибирование
гидратов, композицию ингибитора следует
впрыснуть в вещества, из которых образуются
гидраты. Предпочтительная точка впрыскивания для
операций по производству нефти находится в
скважине вблизи защитного клапана,
контролирующего поверхность на уровне моря. Это
гарантирует, что во время введения продукт
способен диспергироваться на площади, где гидраты
могут образоваться. Обработку можно также
проводит на других площадях линии, по которой
проходит поток, принимая во внимание плотность
впрыскиваемого флюида. Если точка впрыскивания
находится значительно выше глубины, на которой
образуются гидраты, то ингибиторы гидратов
должны приготавливаться с растворителем с
достаточно высокой плотностью, для того чтобы
ингибитор мог погружаться в идущий по линии
поток, собираясь на поверхности разделения
вода/нефть. Наряду с этим, обработку можно также
применять в трубопроводах или в любом месте
системы, где существует возможность образования
гидратов.
В вариантах изобретения композицию
применяют в водной среде с различным уровнем
содержания соли. В одном варианте флюид имеет
содержание соли от 0% до 25%, от около 1% до 24%
или от около 10% до 25% вес/веса (в/в) общего
растворенного твердого вещества (ОРТВ). Водную
среду, в которой применяют композиции данного
изобретения и/или их препараты, можно хранить в
различных типах аппаратуры, в частности, в таких,
которые позволяют транспортировать водную среду
с одного места в другое.
В некоторых вариантах изобретения водная
среда содержится в нефтяных или газовых
трубопроводах. В других вариантах водная среда
содержится на нефтеперерабатывающих заводах, в
таких местах как разделительные резервуары, в
блоках дегидрации, газовых линиях и
трубопроводах.
В некоторых вариантах изобретения композицию
применяют в водной среде с различным уровнем
фракций воды. Специалисты в этой области
интерпретируют уровень фракций воды, как
означающий процентное содержание воды в
композициях, содержащих смесь нефти и воды. В
одном варианте уровень фракций воды составляет
от 1 до 80% в/в (вес/вес) общего растворенного
твердого вещества.
Композиции данного изобретения и/или их
препараты могут применяться в водной среде
различными путями, которые известны
специалистам. Каждый специалист в этой области
знаком с этой техникой и с различными местами, в
которых могут применяться композиции или
химикаты.
В одном из вариантов композиции и/или
препараты закачивают насосом в нефтяную/газовую
трубу, используя магистральную линию. В другом
варианте капиллярная запасная система для впрыска
может быть использована для доставки композиции
и/или препарата согласно данному изобретению, в
данном случае анти-агломеранта. В патенте US
№7, 311, 144 приведено описание аппарата и
способа, относящегося к капиллярному впрыску.
Могут применяться различные дозированные
количества композиции и и/или препарата для
применения в водной среде с целью ингибирования
образования агломератов гидратов. Специалисты
умеют рассчитывать количество анти-агломеранта
для заданной ситуации без дополнительных
экспериментов. К факторам, которые являются
важными для таких расчетов, относятся, например,
содержание водной среды, уровень фракции воды,
API вес углеводорода и тест состава газа.
В одном из вариантов интервал дозировки для
ингибитора гидрата, который применяют в водной
среде, находится в интервале от около 0,1% объема
до около 3% объема, опираясь на уровень фракции
воды. В другом варианте интервал дозировки
находится от около 0,25% объема до около 1,5%
объема, опираясь на уровень фракции воды.
Методология, описанная в данном изобретении,
может быть применена с другими композициями,
которые соответствуют по охвату данному
изобретению. Другие химикаты, которые
используются для ингибирования образования
агломератов во флюидах и которые отличаются от
соединений общих формул, описанных выше,
однако соответствуют по охвату композициям
данного изобретения, могут быть использованы в
том случае, когда условия системы позволяют
композициям ингибировать образование
агломератов (агломератов гидратов). Этот протокол
может быть достигнут без дополнительных
экспериментов, в частности, например, описанный
ниже опорный тест может быть использован для
определения эффективности для данных химикатов.
Сказанное выше станет более понятным, если
его проиллюстрировать следующими примерами,
однако эти примеры ни в коем случае не
ограничивают охват данного изобретения.

6. 29669
6
Пример 1
На репрезентативной схеме синтеза,
приведенной ниже, показан синтез ацетата N-бутил-
N-(3-кокоамино)-3-оксопропил) бутан-1- аминия.
В 250 мл трехгорлую круглодонную колбу
помещают 40,00 г (0,31 моля) дибутиламина и
магнитную мешалку. В колбу вставлена термопара,
к ней подсоединен рефлюксный конденсатор и
дополнительная воронка, содержащая 22,30 г (0,31
моля) акриловой кислоты. Акриловую кислоту
добавляют понемногу к перемешиваемому амину.
После завершения добавления убирают
дополнительную воронку и вместо нее ставят
стеклянную пробку, а реакционную смесь нагревают
при температуре 120°С в течение 2 часов. Затем
охлаждают до комнатной температуры, образуется
оранжевое твердое вещество. О полном завершении
реакции превращения судят по исчезновению
исходного материала в виде дибутиламина с
помощью жидкостной хроматографии (1/5
СНСl3/МеОН с 0,5% о/о NH4OH). К оранжевому
твердому веществу добавляют 60,58 г (0,31 моля)
кокоамина. Была подсоединена изолированная
ловушка Дина-Старка к аппарату между колбой и
конденсатором для рефлюкса для удаления воды.
Реакционную смесь нагревали при температуре
165°С в течение 6 часов, после этого проведен
анализ с помощью жидкостной хроматографии (8/1
СНСl3/МеОН с 0,5% о/о NH4OH) , который показал
отсутствие промежуточной карбоновой кислоты.
После охлаждения до комнатной температуры
образовалась светлая оранжевая жидкость. К
образовавшемуся амиду при комнатной температуре
медленно добавляли 18,59 г (0,31 моля) уксусной
кислоты и реакционную смесь перемешивали при
комнатной температуре в течение 2 часов.
Пример 2
Репрезентативная схема синтеза приведена ниже
для синтеза бромида N-бутил-N-(3-кокоамино)-3-
оксопропил) бутан-1-аминия.
В 250 мл трехгорлую круглодонную колбу
помещают 40,00 г (0,31 моля) дибутиламина и
магнитную мешалку. В колбу вставлена термопара,
к ней подсоединен рефлюксный конденсатор и
дополнительная воронка, содержащая 22,30 г (0,31
моля) акриловой кислоты. Акриловую кислоту
добавляют понемногу к перемешиваемому амину.
После завершения добавления убирают
дополнительную воронку и вместо нее ставят
стеклянную пробку, а реакционную смесь нагревают
при температуре 120°С в течение 2 часов. Затем
охлаждают до комнатной температуры, образуется
оранжевое твердое вещество. О полном завершении
реакции превращения судят по исчезновению
исходного материала в виде дибутиламина с
помощью жидкостной хроматографии (1/5
СНСl3/МеОН с 0,5% о/о NH4OH). К оранжевому
твердому веществу добавляют 60,58 г (0,31 моля)
кокоамина. Была подсоединена изолированная
ловушка Дина-Старка к аппарату между колбой и
конденсатором для рефлюкса для удаления воды.
Реакционную смесь нагревают при температуре
165°С в течение 6 часов, после этого проведен
анализ с помощью жидкостной хроматографии (8/1
СНСl3/МеОН с 0,5% о/о NH4OH), который показал
отсутствие промежуточной карбоновой кислоты.
После охлаждения до комнатной температуры
образовалась светлая оранжевая жидкость. К
образовавшемуся амиду при комнатной температуре
медленно добавляют 51,09 г (0,31 моля) 1-
бромгексана и 42,7 г 2- пропанола. Реакционную
смесь нагревают при температуре 97,5°С в течение 6
часов.
Пример 3
Образцы 1 - 4 в таблице 1 представляют собой
катионные аммониевые продукты, полученные в
результате реакции акриловой или уксусной
кислоты с аддуктом, образованным при
присоединении имеющейся в продаже акриловой
кислоты к дибутиламину, за которым следует
амидирование кокоамином. Образцы 5 - 10 являются
продуктами кватернизации продуктов реакции 1-
хлорбутана, 1-бромбутана или 1-бромгексана с
аддуктом, образованным при присоединении
имеющейся в продаже акриловой кислоты к
дибутиламину, за которым следует амидирование
кокоамином. Все аммониевые соединения
растворимы в 2-пропаноле (изопропиловый спирт =
ИПС), метаноле, этиленгликоле (МЭГ),
монобутиловом эфире этиленгликоля (МБЭЭГ),
глицерине, тяжелых ароматических нефтяных
фракциях (ТАНФ) и их комбинациях. Образцы 1-10
были растворены до 40% о/о для анти-
агломерационного теста.
Таблица 1
Новые анти-агломерационные химикаты
Образец R1
R2
R3
R4
X Растворитель
1 С4Н9 С4Н9 Н коко акрилат МеОН

7. 29669
7
Образец R1
R2
R3
R4
X Растворитель
2 С4Н9 С4Н9 Н коко ацетат МеОН
3 С4Н9 С4Н9 Н коко акрилат ИПС
4 С4Н9 С4Н9 Н коко ацетат ИПС
5 С4Н9 С4Н9 С4Н9 коко Сl ИПС/МеОН
6 С4Н9 С4Н9 С4Н9 коко Вr ИПС/МеОН
7 С4Н9 С4Н9 C6H13 коко Вr ИПС/МеОН
8 С4Н9 С4Н9 С4Н9 коко Сl ИПС/МЭГ
9 С4Н9 С4Н9 С4Н9 коко Вr ИПС/МЭГ
10 С4Н9 С4Н9 C6H13 коко Вr ИПС/МЭГ
Тест со встряхиваемой ячейкой является
первичным тестом для определения характеристик
анти-агломерантных химикатов. Химикаты
оценивают, опираясь на их способность
эффективной минимизации размеров частиц
агломератов гидратов и последующей дисперсии
таких частиц в углеводородную фазу. Химические
характеристики определяют, путем измерения
максимального обрабатываемого уровня фракций
воды (отношения воды к нефти) и минимальной
дозировки химиката, при которых регистрируется
перегиб при тестировании со встряхиваемой
ячейкой.
Встряхиваемая ячейка состоит из двух частей:
трубопровода и корпуса ячейки. Трубопровод
изготовлен из фитингов из нержавеющей стали
сваренных вместе. Она имеет три ствола. Ствол
впуска служит для впуска газа внутрь ячейки. Ствол
выпуска служит для вывода газа из ячейки. Третий
ствол соединен с датчиком, который измеряет
давление внутри ячейки. Корпус ячейки имеет три
слоя, наружный слой представляет собой
поликарбонатную трубку, с толщиной 0,7 см.
Средний слой сделан из нержавеющей стали и
соединен с трубопроводом. Внутренний слой
представляет собой сапфировую трубку высокого
давления с наружным диаметром, равным 2,8 см,
внутренним диаметром, равным 1,85 см и длиной
5 см. Сапфировая трубка может использоваться до
211 кГ/см2
(3000 psi). Мячик из стали диаметром
1,6 см расположен внутри сапфировой трубки для
создания турбулентности и смешивания флюидов во
время процесса встряхивания.
Тестируемые флюиды обычно содержат три
компонента. Для этого анти-агломерантного теста
вначале впрыскивают в ячейку точное количество
нагретого сырого магнолиевого масла. Затем
впрыскивают 7% по весу NaCl и DI воду с точным
количеством согласно проценту жидкой фазы.
Химикат, низкая дозировка ингибитора гидратов,
представляет конечный компонент, впрыскиваемый
в ячейку. Дозировка химиката согласуется с
объемом водной фазы. Тест начинают с 21°С в
качестве начальных условий. В каждую ячейку
помещают газ из Зеленого Каньона и сжимают до
148 кГ/см2
(2100 psi). Все ячейки встряхивают, как
минимум, 1,5-2 часа пока флюид не насытится и
давление не стабилизируется. После этого
температуру понижают до 4°С. Ячейки встряхивают
в течение 16 часов, выдерживают статически в
течение 6 часов и затем опять встряхивают в
течение 2 часов. Данные давления записывают все
это время. Наблюдения проводят каждые 2-3 часа,
перед остановкой встряхивания и также сразу после
нового старта.
Таблица 2
Результаты эксперимента со встряхиваемыми ячейками для новых анти-агломерантных химикатов
Образец Максимальная водная фракция
Холостой Нет
Образец для сравнения А 50%
Образец для сравнения В 55%
1 65%
2 65%
3 65%
4 65%
5 55%
б 55%
7 55%
8 55%
9 55%
10 55%
Новые химикаты обеспечивают не только
увеличение химического действия в тестах со
встряхиваемыми ячейками, но также значительно
улучшают качество сбрасываемой воды.
Поверхностно-активные вещества имеют тенденцию
к стабилизации эмульсии на границе фаз
нефть/вода. Эти химикаты показали в лабораторных
тестовых экспериментах в колбах улучшение
качества воды и оказались более

8. 29669
8
реакционноспособными по сравнению с рядом
осветлителей воды.
Все раскрытые здесь и заявленные в формуле
изобретения композиции и способы могут быть
сделаны и осуществлены без излишних
экспериментов в свете данного изобретения. Хотя
изобретение может быть воплощено во многих
различных формах, здесь описаны в деталях
предпочтительные специфические воплощения
изобретения. Данное изобретение пояснено
примерами принципов изобретения и ни в коем
случае не ограничивается приведенными примерами
воплощения. Кроме того, если особо не оговорено
противоположное, использование в английском
тексте неопределенного английского артикля "а"
может означать, "как минимум, один" или "один или
более". Например, выражение "а device" = один
прибор, подразумевает, "как минимум, один
прибор" или "один или более приборов".
Любые интервалы, приведенные в абсолютных
или приближенных значениях, подразумевают охват
обоих, и любые определения, использованные здесь,
имеют в виду разъяснение, а не ограничение.
Несмотря на то, что численные интервалы и
параметры, устанавливающие широкий охват
изобретения, являются приближениями, численные
значения, приведенные в специфических примерах,
приведены со всей возможной точностью. Любые
численные значения, однако, включают по
необходимости определенные ошибки, связанные со
стандартными отклонениями, имеющими место при
относительных тестовых измерениях. Кроме того,
понятно, что все интервалы, раскрытые здесь,
включают любые и все подъынтервалы (включая все
фракционные и вообще все значения), суммируемые
здесь.
Кроме того, изобретение охватывает любые и все
возможные комбинации некоторых или всех
различных вариантов, описанных здесь. Любые
патенты, заявки на патенты, научные статьи и
другие ссылки, цитированные в данной заявке, а
также любые ссылки, цитированные в них, тем
самым включены в данное описание. Также
понятно, что различные изменения и модификации
предпочтительных в настоящее время вариантов,
описанных здесь, очевидны для специалистов. Такие
изменения и модификации могут быть сделаны без
отклонения от духа и охвата данного изобретения и
без уменьшения их возможных преимуществ. В
связи с этим имеется в виду, что такие изменения и
модификации охватываются пунктами формулы
изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Композиция для уменьшения агломерации
гидратов, включающая соединение формулы и при
необходимости ее соли
где R1
, R2
и R3
каждый независимо означает
CnH2n+1 или бензил;
R4
означает (С4-С20) -алкил или -алкенил;
n означает целое число от 0 до 10; и
X¯означает противоион,
которая при необходимости далее включает, как
минимум, один полярный или не полярный
растворитель.
2. Композиция согласно п.1, в которой каждый
алкил независимо выбирают из группы,
включающей линейный алкил, разветвленный
алкил, циклический алкил, насыщенный вариант
вышеуказанных алкилов, ненасыщенный вариант
вышеуказанных алкилов и их комбинацию.
3. Композиция согласно п.1, в которой алкил в
каждом из R1
, R2
и R3
независимо один от другого
выбирают из группы, включающей метил, этил,
пропил, бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил,
децил и их комбинацию.
4. Композиция согласно п. 1, в которой алкил в
R4
выбирают из группы, включающей бутил,
пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил и их
комбинацию.
5. Композиция согласно п.1, в которой R2
и R3
означают метил.
6. Композиция согласно п.1, в которой R2
и R3
означают бутил или н-бутил.
7. Композиция согласно п.1, в которой
противоион включает, как минимум, один галоид.
8. Композиция согласно п.1, в которой
противоион включает, как минимум, один
карбоксилат.
9. Композиция согласно п. 8, в которой, как
минимум, один карбоксилат получают в результате
реакции с кислотой, выбираемой из следующих
кислот: минеральная кислота, акриловая кислота,
уксусная кислота, метакриловая кислота, гликолевая
кислота, тиогликолевая кислота, пропионовая
кислота, масляная кислота и их комбинаций.
10. Композиция согласно п. 1, включающая,
как минимум, одно соединение формулы (I)-(V)
или любую их комбинацию и при необходимости их
соли
в которой R означает один радикал или смесь
радикалов, насыщенных или не насыщенных из ряда
С8, С10, С12, C14, С16 и С18.
11. Композиция согласно п.10, в которой R
получают из кокоамина.

9. 29669
9
12. Композиция согласно п.1, далее
включающая, как минимум, один компонент,
выбираемый из термодинамических ингибиторов
гидратов, одного или более кинетических
ингибиторов гидратов, одного или более
дополнительных анти- агломерантов,
асфальтеновых ингибиторов, парафиновых
ингибиторов, ингибиторов коррозии, ингибиторов
накипи, эмульгаторов, осветлителей воды,
диспергирующих средств, разрушителей эмульсии и
их комбинаций.
13. Композиция согласно п.1, далее
включающая, как минимум, один растворитель,
выбираемый из группы, включающей изопропанол,
метанол, этанол, 2-этилгексанол, тяжелую
ароматическую фракцию нефти, толуол,
этиленгликол, монобутиловый эфир этиленгликоля,
моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, ксилол и их
комбинацию.
14. Способ ингибирования образования
агломератов гидратов во флюиде, содержащем воду,
газ и при необходимости жидкий углеводород,
включающий добавление к флюиду эффективного
количества анти-агломеранта композиции согласно
п.1, при котором флюид при необходимости
содержится в газовом или нефтяном трубопроводе
или в нефтеочистительной установке.
15. Способ по п.14, в котором флюид имеет
засоленность от 0% до 25% о/о процентов твердого
растворенного вещества и/или в котором указанный
флюид имеет уровень фракций воды от 1 до 80% в/в
общего количества твердого вещества.
Верстка А. Сарсекеева
Корректор К. Нгметжанова