專利名稱：苯乙烯與n-乙烯基吡咯烷酮的共聚物及其制法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣水合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物及其制法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
天然氣水合物是油、天然氣開(kāi)采、加工和運(yùn)輸過(guò)程中，在一定溫度和壓力下，天然氣中的某些小分子氣體(N2、co2、CH4、C2H6、C3H8等)與液態(tài)水形成的冰雪狀的晶體。油氣開(kāi)采及輸送過(guò)程中，由于管道中存在高溫低壓，油氣管道中容易形成天然氣水合物，由此對(duì)油氣工業(yè)造成嚴(yán)重的威脅。例如在油氣管道中形成水合物堵塞，也可造成噴嘴和分離設(shè)備的堵塞，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備分離和儀表失靈。水合物堵塞導(dǎo)致天然氣、原油生產(chǎn)裝置和輸送管線的堵塞是一個(gè)長(zhǎng)期困擾油氣生產(chǎn)和運(yùn)輸部門(mén)的棘手問(wèn)題。對(duì)于海上油氣田的開(kāi)發(fā)和油氣的深海管輸，水合物堵塞問(wèn)題尤為突出。因此如何尋求有效抑制水合物生成方法成為油氣工業(yè)及科學(xué)家重點(diǎn)研究的課題。 工業(yè)上通常采用加入甲醇、乙二醇或電解質(zhì)等熱力學(xué)抑制劑的方法來(lái)抑制水合物的生成。 加入熱力學(xué)抑制雖然可以達(dá)到抑制水合物生成的目的，但是加入的熱力學(xué)抑制劑所需劑量大，耗費(fèi)高，且對(duì)環(huán)境污染較大，如甲醇有毒，流失到海水中會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅，科學(xué)家們著力開(kāi)發(fā)一類新型低劑量水合物抑制劑。新型低劑量水合物的目標(biāo)是加入較小劑量就可以起到較好的抑制效果，并且希望其具有環(huán)境友好性。目前，國(guó)內(nèi)外將研究重點(diǎn)集中于低劑量水合物抑制劑，包括動(dòng)力學(xué)抑制劑和防聚劑。動(dòng)力學(xué)抑制劑的加入能夠抑制或延遲水合物的生長(zhǎng)時(shí)間，從而達(dá)到抑制水合物生成的目的。其加入濃度低，不影響水合物生成的熱力學(xué)條件，可在水合物形成的熱力學(xué)條件下推遲水合物的成核和晶體生長(zhǎng)時(shí)間。然而動(dòng)力學(xué)抑制劑在管線(或油井)封閉或過(guò)冷度較大的情況下作用效果差，故應(yīng)用范圍受到限制。防聚劑是通過(guò)加入一些濃度很低的表面活性劑或聚合物來(lái)防止水合物晶粒的聚結(jié)，保證流體安全輸送。由于使用單一抑制劑存在劑量、抑制效果、過(guò)冷度等多方面問(wèn)題，對(duì)于復(fù)合抑制劑的研究越來(lái)越受到重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型高效復(fù)合水合物抑制劑，該抑制劑解決了現(xiàn)有抑制劑在管線(或油井)過(guò)冷度較大的情況下作用效果差的問(wèn)題，而且用量少， 適用于氣水兩項(xiàng)共存體系。本發(fā)明抑制劑不具有揮發(fā)性，在很寬的溫度范圍內(nèi)，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，不燃，無(wú)腐蝕，實(shí)施方便。本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮共聚物，結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式為
2.制備權(quán)利要求1所述的苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物的方法，其特征在于， 包括以下步驟(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮按質(zhì)量比為1廣80 1混合，加入二乙二醇單丁醚，(2)在55 90°C滴加偶氮二異丁腈的二乙二醇丁醚溶液，混合均勻，(3)70°C 130° C，反應(yīng)5 7小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述二乙二醇單丁醚的用量與 N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述二乙二醇單丁醚的用量與N-乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述偶氮二異丁腈的用量為N-乙烯基吡咯烷酮質(zhì)量的50%。
6.一種水合物抑制劑，其特征在于，是由權(quán)利要求1所述的苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物與可溶性醇類按質(zhì)量比為0. 01 Γ1. 5:1組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水合物抑制劑，其特征在于，所述可溶性醇類包括C廣Cltl的一元、二元或三元可溶性醇類。
8.權(quán)利要求6所述的水合物抑制劑在氣水兩相共存體系中抑制水合物成核和聚集中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物及其制法和應(yīng)用。該共聚物采用苯乙烯與N-乙烯基吡咯烷酮共聚合成，該共聚物與醇類復(fù)配作為復(fù)合抑制劑使用，能夠承受的過(guò)冷度低，適用于氣水兩相共存體系中，能充分發(fā)揮該抑制劑抑制水合物成核和水合物聚集的效果，本發(fā)明所述抑制劑具有高效、經(jīng)濟(jì)、低劑量等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F17D1/08GK102190750SQ20111010093
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者樊栓獅, 王燕鴻, 聶江華, 郎雪梅, 陳玉娟 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)