一種天然氣管道減阻劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及管道系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種天然氣管道減阻劑及其制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：合成氮氮偶極型化合物；用N-甲基吡咯烷酮對合成的氮氮偶極型化合物進(jìn)行復(fù)配。本發(fā)明制備出的天然氣管道減阻劑經(jīng)過霧化注入天然氣管道后，牢牢的粘附在管道內(nèi)壁上，并形成一層光滑、致密的分子膜；同時(shí)在形成分子膜的過程中，非極性端存在于流體與管道內(nèi)表面之間形成的氣-固界面處，減少界面處湍動(dòng)產(chǎn)生的能量損失，達(dá)到減阻增輸?shù)哪康摹?br> 【專利說明】-種天然氣管道減阻劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及管道系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種天然氣管道減阻劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣是一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用 量，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放 量50%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應(yīng)，從而大大改善環(huán)境污染問題。
[0003] 國際能源組織預(yù)測，從2010到2050年，世界能源需求將增加60%，但煤炭和石油 消費(fèi)將處于逐步下降趨勢，到2040年天然氣的比例將與石油持平，到2050年將超過石油， 成為世界第一能源。隨著國內(nèi)外對天然氣的需求迅猛增加，不僅要求天然氣管網(wǎng)建設(shè)快速 發(fā)展，而且希望在役管線滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行，此外，各個(gè)地區(qū)在不同季節(jié)對天然氣的需 求量有較大的變化，該就要求輸氣管網(wǎng)具有一定的調(diào)節(jié)能力，尤其是在保障安全的條件下 迅速增加輸量。
[0004] 毫無疑問，同原油減阻劑一樣，天然氣減阻劑將是調(diào)節(jié)管輸能力、增加輸量、降低 能耗的最佳選擇。其減阻機(jī)理被認(rèn)為是霧化后的減阻劑分子與金屬表面牢固地結(jié)合在一起 形成一層光滑、柔性表面來緩和氣-固界面處的瑞動(dòng)，減少流體與管壁之間的摩擦，即直接 減小管道內(nèi)表面粗趟度，從而達(dá)到減阻增輸?shù)哪康?。雖然現(xiàn)有技術(shù)中有公開氣體管道中應(yīng) 用減阻劑減阻的方法，但是到目前為止大多數(shù)該方面的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段。有些現(xiàn)有 技術(shù)雖進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，然而，長距離輸氣管線由于跨度較大，需要通過復(fù)雜的地質(zhì)、地理 條件與氣候惡劣的地區(qū)，現(xiàn)有天然氣減阻劑不能滿足炎熱干旱和超低溫等惡劣氣候下的安 全性要求，因此開發(fā)耐低溫、高閃點(diǎn)的天然氣減阻劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種管壁吸附能力強(qiáng)、減阻效率高、有效期長、對管道材料和 天然氣氣質(zhì)均無影響，且耐低溫、高閃點(diǎn)的天然氣管道減阻劑及其制備方法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種天然氣管道減阻劑的制備方法，包括如下步驟：
[0008] 合成氮氮偶極型化合物；
[0009] 用N-甲基化咯焼麗對合成的氮氮偶極型化合物進(jìn)行復(fù)配。
[0010] 進(jìn)一步地，所述合成氮氮偶極型化合物的步驟如下：
[0011] (1)將質(zhì)量比為1:0. 55?1:1. 12的2-快基苯甲酵和脫，溶于大量的有機(jī)溶劑中， 加入到反應(yīng)容器里，之后逐漸滴加催化量的無機(jī)酸，在室溫下進(jìn)行反應(yīng)；
[0012] (2)反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液中會有大量白色固體析出，過濾得到白色粉末狀中間體 2-快基苯甲酵蹤；
[0013] (3)將得到的所述白色粉末狀中間體溶解在有機(jī)溶劑里，之后滴加團(tuán)素，控制溫度 進(jìn)行反應(yīng)；
[0014] (4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入裝有洗涂溶液的分液漏斗中，充分振蕩后靜置分 層，再分離下層的有機(jī)相；
[0015] (5)將有機(jī)相進(jìn)行干燥除水，過濾后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出大部分有機(jī)溶劑，再經(jīng)過真 空干燥箱干燥即得到氮氮偶極型化合物。
[0016] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)中的2-快基苯甲酵的結(jié)構(gòu)通式為：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種天然氣管道減阻劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 合成氮氮偶極型化合物； 用N-甲基吡咯烷酮對合成的氮氮偶極型化合物進(jìn)行復(fù)配。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述合成氮氮偶極型化合物的步驟如 下： (1) 將質(zhì)量比為1: 〇. 55?1:1. 12的2-炔基苯甲醛和肼，溶于有機(jī)溶劑中，加入到反應(yīng) 容器里，之后逐漸滴加催化量的無機(jī)酸，在室溫下進(jìn)行反應(yīng)； (2) 反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液中會有大量白色固體析出，過濾得到白色粉末狀中間體2-炔 基苯甲醛腙； (3) 將得到的所述白色粉末狀中間體溶解在有機(jī)溶劑里，之后滴加鹵素，控制溫度進(jìn)行 反應(yīng)； (4) 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入裝有洗滌溶液的分液漏斗中，充分振蕩后靜置分層，再 分離下層的有機(jī)相； (5) 將有機(jī)相進(jìn)行干燥除水，過濾后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出大部分有機(jī)溶劑，再經(jīng)過真空干 燥箱干燥即得到氮氮偶極型化合物。
3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中的2-炔基苯甲醛的結(jié) 構(gòu)通式為：
其中，R1基團(tuán)包括燒基、燒氧基、氣基、輕基、疏基、硝基、醋撰基、麗撰基和齒素基團(tuán)，R2 基團(tuán)包括烷基和芳香基團(tuán)； 所述步驟（1)中的肼包括烷基肼、芳香肼、酰肼和苯磺酰肼；所述步驟（1)中的無機(jī)酸 為硫酸或者鹽酸。
4. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)和步驟（3)中的有機(jī)溶劑 為醇類和鹵代烴類有機(jī)溶劑。
5. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中反應(yīng)是否結(jié)束要通過薄 層色譜板（TLC)跟蹤來確定，所述2-炔基苯甲醛完全消失即為反應(yīng)結(jié)束。
6. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中的滴加鹵素具體包括： 將單質(zhì)溴、單質(zhì)碘或溴化碘配制成低濃度的有機(jī)溶液，之后在〇°C下緩慢滴加到反應(yīng)體系 中。
7. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4)中反應(yīng)是否結(jié)束要通過薄 層色譜板（TLC)跟蹤來確定，中間體完全消失即為反應(yīng)結(jié)束。
8. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4)中的洗滌溶液為飽和 Na2S2O3 溶液。
9. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（5)中具體包括：用無水硫酸 鈉干燥有機(jī)相，過濾后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出大部分有機(jī)溶劑，再將其放入真空干燥箱里12? 24小時(shí)，控制溫度在50°C，即得到氮氮偶極型化合物；所述氮氮偶極型化合物的結(jié)構(gòu)通式 為：
其中，R1基團(tuán)包括焼基、焼氧基、氣基、輕基、疏基、硝基、醋撰基、麗撰基和齒素基團(tuán)，R2 基團(tuán)包括烷基和芳香基團(tuán)；R3基團(tuán)包括烷基和芳香基團(tuán)。
10. -種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的制備方法制得的天然氣管道減阻劑。
【文檔編號】C07D217/22GK104390139SQ201410535656
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】張志恒, 李紹玉, 常維純, 高艷清, 李國平, 王德吉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司