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国内水泥混凝土外加剂技术资料
新配方离子液体型水合物抑制剂
来源:国际新技术资料网
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作者:墨鹲
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发布时间: 2014-06-26
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气体水合物是由水分子通过氢键连接形成的笼形结构，气体小分子通过范德华力作用被包围在笼形结构内，形成的冰状化合物。在石油、天然气的开采、运输过程中，由于其特殊的高压和低温环境，各种低沸点的烃类气体(如甲烷、乙烷、丙烷)和非烃类气体(二氧化碳、硫化氢)很容易和石油流体中的水形成气体水合物。它在一定条件下聚集在一起，形成块状，严重时会堵塞管道、井筒、阀门和仪表等设备，这对油气工业生产及储运造成极大威胁。
水合物的防治就是要破坏水合物生成条件，根据对天然气水合物形成条件的研究水合物的防治方法主要有:加热法、脱水法、降压控制法、添加化学抑制剂法。加热法容易造成管线破裂和水合物喷发的危险，而且分解产生的水难以除去，此外加热法不适用于长距离海底输气。脱水法的成本较高，而且水合物的晶核或自由水会吸附于粗糙壁面等地方，尽管液烃相中的水浓度很低，水合物也可以很容易地从液烃相中生长，所以脱水法应用有很大的局限性。降压控制法对压力控制要求过高，对整个输送系统的要求高、负荷重，应用难度较大。添加化学抑制剂法具有简单、经济、效果好等优点，是防止水合物生成使用最广泛的方法。
实际生成中为达到有效的水合物抑制效果，常采用加入足量的化学添加剂的方法，提高水合物的平衡生成压力(高于管线的操作压力)，或降低水合物的平衡生成温度(低于管线的操作温度)，以此来抑制水合物的生成，改变水合物形成的热力学条件、结晶速率或聚集形态，来达到保持流体流动的目的，水合物抑制剂类型主要分为热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂，甲醇、乙二醇等醇类或电解质等传统热力学抑制剂可以改变水合物平衡条件，但采用热力学抑制剂，加入量大，在水溶液中的浓度(质量分数)一般需达到10%-60%，有的甚至达到50%，成本较高，同时抑制剂的损失也较大，并带来环境污染问题。防聚剂可以使生成的气体水合物难以聚结成块，能在封闭管线或者过冷度较大的情况工作，但是存在局限性，只有在油和水同时存在时才起作用。
据恒志信网消息：鉴于水合物的严重危害和其他三种水合物防治方法的局限性，开发出高效的水合物抑制剂具有重大意义。在充分考虑各种天然气水合物抑制剂方法的优点和不足的基础上，最新研制成功一种采用新配方离子液体型水合物抑制剂，新配方离子液体型水合物抑制剂具有天然气水合物抑制剂热力学和动力学双重抑制效果。
新配方离子液体型水合物抑制剂因为离子液体中的活性单元结构的空间位阻和电垒位阻作用，离子的电荷抑制作用以及具有表面活性剂的特点，可以有效抑制水合物的成核、生长以及附聚的速率，使其呈浆状而不是块状结构分散在油相中，可以降低流体的粘度，改善流动性，降低管线等被堵塞的危险，对气体水合物的抑制活性更高，抑制时间更长。
新配方离子液体型水合物抑制剂具有阴阳离子可以调配的特点，所以可以根据抑制水合物的机理优化单元结构，调节对水合物分子的选择性以及溶解性，降低抑制剂受过冷度的影响。加剂量远远小于热力学抑制剂，优选浓度约为(0.005-0.01)wt%,加剂成本可以大为降低，并且加剂的注入方式等条件比其他类型的抑制剂更为温和。离子液体不具有挥发性，与流体的沸点差大，所以容易回收，损失少。而且离子液体在很宽的温度范围内，化学稳定性和热稳定性好，不易燃，无腐蚀，实施方便、安全，更加环保。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《钻井泥浆助剂-抑制剂制造新技术》
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