[发明专利]一种超支化酰胺类水合物动力学抑制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种超支化酰胺类水合物动力学抑制剂及其制备方法和应用。所述的超支化酰胺类水合物动力学抑制剂结构式如式(1)所示，其中：超支化酰胺类水合物动力学抑制剂的重均分子量为10000～40000，分子量分布系数在1～3之间。该水合物动力学抑制剂具有良好溶解性和用量少的优点，可应用于油气水体系，并且该水合物动力学抑制剂的制备方法生产工艺简单、生产过程可控。

技术领域：

本发明涉及水合物抑制剂技术领域，具体涉及一种超支化酰胺类共聚物水合物动力学抑制剂及其制备技术与应用。

背景技术：

天然气水合物在高压低温条件下由水和天然气形成的类冰笼形结晶化合物，在天然气运输过程中由于条件限制，形成后会很快堵塞管道。为了阻止其形成，目前主要采用的方法是添加天然气水合物抑制剂。然而，目前常用的乙二醇等热力学抑制剂在低浓度条件下效果较差，同时用量大，对环境不友好。

因此，为了解决这一问题，动力学抑制剂成为关注焦点。动力学抑制剂用量低，效果好，种类多，能够很好地解决出现的问题。

目前，以乙烯基酰胺类和链式酰胺基类聚合物为主，动力学抑制剂分别有着不同的发展方向。其中专利ZL201610802031.8、CN109764241A与ZL201610238183.X等引入了吡咯烷酮或内酰胺类等第二环状单体共聚，但是环状结构在自然界中不易分解，对环境有着潜在危害性。而专利CN109705246A，ZL201610861462.1分别对端基进行改性，不过这一方法没有本质性地改变抑制剂空间结构，仅对端基有效，综合效果有限。而已有的对空间结构改变的方案，如ZL201210150102.2，选用的共聚单体效果不佳，同时合成相对复杂，产率较低。在对结构进行改变的同时，专利ZL201611238756.5，CN104479660A，CN104388069A和CN105802599A等分别引入离子液体或者乙二醇等，试图通过复配双效或多效抑制剂来综合使用，同时改善环保性能。不过这种方案中使用条件为各部分均有效范围，实际使用情景受限，没有从本质上解决问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种超支化酰胺类共聚物水合物动力学抑制剂及其制备技术与应用，该水合物动力学抑制剂具有良好溶解性和用量少的优点，可应用于油气水体系，并且该水合物动力学抑制剂的制备方法生产工艺简单、生产过程可控。

本发明的一个目的是提供了一种超支化酰胺类水合物动力学抑制剂，所述的超支化酰胺类水合物动力学抑制剂结构式如式(1)所示：

其中：超支化酰胺类水合物动力学抑制剂的重均分子量为10000～40000，分子量分布系数在1～3之间。

上述超支化酰胺类水合物动力学抑制剂的合成路线如下(式2～4)：

本发明的另一个目的是提供了超支化酰胺类水合物动力学抑制剂的制备方法，在无氧操作条件下，首先以天冬氨酸，丙炔醇等为单体，对甲苯磺酸，NaNO₂等为引发剂，在溶剂苯中通过多步反应获得2-溴代丁二酸丙炔醇酯，之后以其和2,2-联吡啶为引发剂，乙烯基己内酰胺为单体，通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应合成超支化聚(乙烯基己内酰胺-2-溴代丁二酸丙炔醇酯)。

上述的超支化酰胺类水合物动力学抑制剂的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)在冰浴，氮气保护下，将天冬氨酸，KBr和NaNO₂加入反应容器中，加入蒸馏水后缓慢加入浓硫酸，反应2～4小时后将产物经由乙酸乙酯萃取，后加入无水MgSO₄干燥，得到目标产物2-溴代丁二酸；