[发明专利]一种皂苷类植物提取型水合物防聚剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种水合物防聚剂，尤其涉及一种皂苷类植物提取型水合物防聚剂。本发明还涉及利用上述水合物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

气体水合物是在一定温度和压力下(通常是低温和高压下)，水与甲烷、乙烷、二氧化碳等小分子气体所形成的非化学计量性笼状晶体物质，故又称笼型水合物。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。

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在工业生产中造成的危害，即热力学控制方法和动力学控制方法。其中热力学控制方法目前有脱水技术、管线加热技术、降压技术、添加热力学抑制剂(如甲醇、乙醇、乙二醇等)等方法。前三种技术缺点是成本太高，不适合于小型油气田和长距离的油气输送，添加热力学抑制剂是为改变水溶液或水合物相的化学势，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，由于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匀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)，由于两者添加量一般较低，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。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。

皂苷是由皂苷元与糖构成。皂苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物，组成皂苷的糖常见的有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸等。皂苷的化学结构中，由于苷元具有不同程度的亲脂性，糖链具有较强的亲水性，使皂苷成为一种表面活性剂，水溶液振摇后能产生持久性的肥皂样泡沫。一些富含皂苷的植物提取物被用于制造乳化剂、洗洁剂和发泡剂等。目前关于皂苷类植物提取方法以及分离方法应用等均有报道，但采用皂苷作为水合物防聚剂(AA)的研究还未见报道。

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，提供一种新型高效的水合物防聚剂，该防聚剂是一种皂苷类植物提取物，价格便宜，制取方便快捷，能够有效地防止水合物的聚结，具有用量少、作用效果好、无毒且经济环保等特点。

本发明的目的还在于提供上述水合物防聚剂的制备方法。

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果。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种水合物防聚剂，其是一种皂苷类植物提取物，可以称为皂苷类植物提取型水合物防聚剂，以皂苷类植物提取物的总重量计，该皂苷类植物提取物含有5-30％的皂苷。