[發(fā)明專利]一種防腐防冰堵雙功能管道化學(xué)添加劑的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711474277.8
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN107936921A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 周生智
• 主分類號: C09K3/18
• 分類號: C09K3/18;C23F11/173
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司37107
• 代理人: 羅文遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油及天然氣管道防腐防冰堵添加劑，特別涉及一種防腐防冰堵雙功能管道化學(xué)添加劑的合成方法。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及石油資源的日益枯竭，對天然氣產(chǎn)品的需求高速增長，同時(shí)，隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境意識的增強(qiáng)，對天然氣管線安全高效運(yùn)行提出了更嚴(yán)格的要求。天然氣管線投產(chǎn)運(yùn)行過程中，注入了大量的水進(jìn)行試壓，由于清管之后還留有部分的水；并且，由天然氣夾帶入管線的水也容易在管道內(nèi)凝聚，在一定溫度和壓力條件下，這些水同天然氣中甲烷、輕烴或重?zé)N及非烴組分結(jié)合形成的籠狀似冰固體化合物形成水合物，造成管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)孔徑變小，流動(dòng)受阻，能耗增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管道的局部冰堵和壓力波動(dòng)，此外由于高速流動(dòng)、攪動(dòng)、高壓脈動(dòng)等因素的影響，在管道彎頭、調(diào)壓器、孔板、粗糙的管壁等特定位置也易形成水合物造成管道、分離設(shè)備和儀表的堵塞，嚴(yán)重影響天然氣的輸送，因而為保證輸氣管線的安全高效運(yùn)行，如何預(yù)防和消除天然氣輸送過程中水合物的產(chǎn)生成為亟需解決的問題。

天然氣中存在的液態(tài)水除導(dǎo)致天然氣管道冰堵風(fēng)險(xiǎn)外，還會(huì)與氣體中的O₂、H₂S、CO₂等共同作用產(chǎn)生管壁內(nèi)腐蝕問題，因此目前天然氣管道的內(nèi)腐蝕防護(hù)問題也越來越受到重視。天然氣管道主要的內(nèi)腐蝕類型有耗氧腐蝕、H₂S腐蝕、CO₂腐蝕等等，O₂、H₂S、CO₂在沒有液態(tài)水時(shí)(氣相狀態(tài))對管線腐蝕很輕，或基本無腐蝕，但在遇到管道內(nèi)的沉積水時(shí)，極易發(fā)生水解反應(yīng)生成碳酸、硫酸，與管壁的鐵反應(yīng)生成相關(guān)金屬鹽，導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕，管壁內(nèi)腐蝕中常見的坑點(diǎn)腐蝕、片狀腐蝕等局部腐蝕多為上述原因所致。天然氣管道運(yùn)行條件苛刻，燃爆危險(xiǎn)性極大，管道腐蝕破裂常常引起連鎖事故，因腐蝕導(dǎo)致的泄漏、停工停產(chǎn)、人身傷亡及環(huán)境污染給油氣輸送企業(yè)帶來了巨大的損失，防腐蝕技術(shù)同防冰堵技術(shù)一樣，面臨巨大的挑戰(zhàn)。

相比電伴熱等防冰堵技術(shù)和陰極保護(hù)等防腐蝕技術(shù)影響正常生產(chǎn)、能量消耗大等缺點(diǎn)，通過添加化學(xué)抑制劑，既能夠抑制天然氣水合物冰堵的形成，也可以減緩管壁內(nèi)腐蝕的產(chǎn)生。生產(chǎn)實(shí)際中較為常見防冰堵化學(xué)添加劑技術(shù)是注入醇類（甲醇、乙醇、乙二醇、三甘醇等）熱力學(xué)抑制劑、或聚合性的低劑量新型動(dòng)力學(xué)抑制劑，使水合物的生成壓力高于管線的運(yùn)行壓力或使水合物的生成溫度低于管線的運(yùn)行溫度，從而抑制水合物的生成，而管道防腐方面，則通過添加相應(yīng)影響電化學(xué)反應(yīng)速率的動(dòng)力學(xué)緩蝕劑、或成膜吸附型的活潑分子，來降低腐蝕速率、減少腐蝕物接觸，進(jìn)而達(dá)到防腐目的。上述2種添加劑的研究領(lǐng)域已有大量研究人員做了許多工作，取得了非常多的成果，但目前尚無一種添加劑能同時(shí)集中解決冰堵和腐蝕問題，2種添加劑結(jié)合問題目前也無研究報(bào)道或者文獻(xiàn)發(fā)表。能夠通過一次注入而同時(shí)防治冰堵和內(nèi)腐蝕，既能節(jié)省工藝步驟，減少生產(chǎn)費(fèi)用，又能降低注入過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還節(jié)約管道化學(xué)添加劑生產(chǎn)成本，是一項(xiàng)成本低、容易實(shí)施、見效快的技術(shù)措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種防腐防冰堵雙功能管道化學(xué)添加劑的合成方法。

本發(fā)明提到的一種防腐防冰堵雙功能管道化學(xué)添加劑的合成方法，包括以下步驟：

第一步：將丙烯酸：丙烯酰胺：己內(nèi)酰胺：癸二酸：去離子水=[32-40]： [20-30]： [15-25]：[1.5-2.5]：[400-800]的比例混合，氮?dú)鈿夥障潞銣?5℃-55℃攪拌；

第二步：升溫至75-95℃，保持?jǐn)嚢瑁?h-4h內(nèi)分10次加入偶氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑的用量為己內(nèi)酰胺單體質(zhì)量的0.8%-3%；

第三步：繼續(xù)反應(yīng)2h-5h,降溫至45℃-55℃，加入二甲苯，升溫至92℃-96℃共沸1h-3h，二甲苯加入量為去離子水質(zhì)量倍數(shù)的1.3-1.8倍；

第四步：升溫至140℃-145℃，加入環(huán)烷酸、多烯多胺，反應(yīng)8h-12h，環(huán)烷酸與第一步丙烯酸質(zhì)量比為[32-40]: [10-12]，多烯多胺與第一步丙烯酸質(zhì)量比為[32-40]: [11-13]；

第五步：降溫至105℃-125℃，加入氯化芐，反應(yīng)4h-5h，氯化芐與第一步丙烯酸質(zhì)量比為[32-40]:[10-13]；

第六步：降溫至室溫，加入乙二醇、乙醇，混合均勻，乙二醇為第一步去離子水總質(zhì)量4倍-15倍，乙醇為第一步去離子水總質(zhì)量為3倍-5倍；