[发明专利]一种具有内盐结构超支化聚乙烯吡咯烷酮天然气水合物抑制剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.具有内盐结构超支化聚乙烯吡咯烷酮作为天然气水合物抑制剂的应用，

制备具有内盐结构超支化聚乙烯吡咯烷酮的方法，包括如下步骤：

(1)在酸性条件下，4-乙烯基吡啶和1,3-丙烷磺内酯经开环反应，得到含两性离子的单体，其结构式如式Ⅰ所示，

(2)在铈盐存在下，将乙烯吡咯烷酮和式Ⅰ所示含两性离子的单体进行反应，

(3)向步骤(2)的反应体系中加入端羟基聚醚酯多元醇和所述铈盐，继续进行反应；

(4)向步骤(3)的反应体系中继续加入乙烯吡咯烷酮、式Ⅰ所示含两性离子的单体和氟碳两亲表面活性剂，继续进行反应；

(5)将步骤(4)的反应体系干燥后，碱性条件下水解，得到具有内盐结构超支化聚乙烯吡咯烷酮；

步骤(2)中，乙烯吡咯烷酮和式Ⅰ所示含两性离子的单体的加入量的质量比为68～72：128～136；

步骤(3)中，所述端羟基聚醚酯多元醇的结构式如式Ⅱ所示：

所述端羟基聚醚酯多元醇和所述铈盐的加入量与步骤(2)中加入的乙烯基吡咯烷酮质量比为0.005～0.006：0.03～0.04：68-72；

步骤(4)中，乙烯吡咯烷酮、式Ⅰ所示含两性离子的单体和所述氟碳两亲表面活性剂的加入量与步骤(2)中加入的乙烯吡咯烷酮的质量比为2～3：1～3：2～3：68-72。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述方法步骤(1)中，所述酸性条件由盐酸提供；

4-乙烯基吡啶、1,3-丙烷磺内酯与盐酸的质量比为：12～16：10～14：2～4；

所述开环反应的温度为80～90℃；

所述开环反应的时间为6～8小时。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(2)中，所述反应在水中进行；

所述铈盐为CeCl₃、Ce(NO₃)₃和Ce₂(SO₄)₃中至少一种；

乙烯吡咯烷酮、水与所述铈盐的质量比为：68～72：390～420：0.03～0.04；

所述反应的温度为45℃～50℃；

所述反应的时间为1.5小时～2.0小时。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(3)中，所述反应的温度为45℃～50℃；

所述反应的时间为1.5小时～2.0小时。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤(4)中，所述反应的温度为45℃～50℃；

所述反应的时间为1.5小时～2.0小时。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述应用为：用于井筒、管道和开采过程中水合物的抑制。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：作为天然气水合物抑制剂时，所述具有内盐结构超支化聚乙烯吡咯烷酮的使用浓度为1-3％。