一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑及其制備方法，所述緩蝕劑由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：咪唑啉衍生物10-40％；吡啶類衍生物5-35％；有機(jī)胺5-20％；醇類1-10％；醛類1-10％；溶劑5-30％；所述咪唑啉類衍生物為乙烯酸咪唑啉季銨鹽；所述呲啶類衍生物為2-氨基呲啶雙季銨鹽。所述有機(jī)胺類為乙二胺、己二胺、環(huán)己胺、苯胺中的一種或者兩種以上任意比例組合的混合物。本發(fā)明的緩蝕產(chǎn)品符合行業(yè)內(nèi)緩蝕率大于85％的要求，而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，其中緩蝕劑C可以達(dá)到99.15％的緩蝕率效果。
【專利說明】一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氨態(tài)氮檢測領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，原油逐漸重質(zhì)化、劣質(zhì)化日益嚴(yán)重，而石油產(chǎn)品卻不斷地要求輕質(zhì)化和清 潔化，增加了原油加工的難度。加工工藝的進(jìn)步，使加工手段趨向于高溫、高壓、復(fù)雜化，腐 蝕問題日益凸顯。原油中含有的硫、氮、氯、氧及金屬元素構(gòu)成的有機(jī)及無機(jī)雜質(zhì)化合物，在 煉廠的高溫、高壓的加工過程中會分解成硫化氫、硫酸、鹽酸、碳酸、氨和氰化物等腐蝕性物 質(zhì)，導(dǎo)致設(shè)備、管道等減薄、穿孔、開裂，給煉廠的安穩(wěn)運(yùn)行帶來極大的安全隱患。除了在關(guān) 鍵部位換用耐腐蝕剛才外，使用緩蝕劑是重要的防腐蝕手段。
[0003] 許多物質(zhì)都可以作為緩蝕劑。無機(jī)化合物中，能夠在金屬表面形成鈍化膜的物質(zhì) 和在金屬表面形成致密難溶膜的物質(zhì)；在有機(jī)化合物中，含有未配對電子的元素，如氧、氮、 硫的物質(zhì)和含有極性基團(tuán)，如氨基、醛基、羧基、羥基、巰基等的化合物及其衍生物，都可以 作為緩蝕劑。
[0004] 緩蝕劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜?；瘜W(xué)觀點(diǎn)中常見的一種是中和流體中的酸性物質(zhì)而 預(yù)防腐蝕的中和緩蝕劑；另一種是在石油化工行業(yè)中應(yīng)用石油最多的、最普遍的有機(jī)成膜 緩蝕劑。
[0005] 咪唑啉類衍生物極性基團(tuán)在金屬表面形成保護(hù)膜，基團(tuán)上N基與金屬結(jié)合不僅牢 固，而且均勻，形成的保護(hù)膜具有較強(qiáng)的安定性；同時非極性烷基在保護(hù)膜外層生成的油膜 具有復(fù)雜的側(cè)鏈，可有效阻止水的浸入，具有保護(hù)金屬表面極性保護(hù)膜的作用。特殊的雙層 膜結(jié)構(gòu)有效抑制流體腐蝕。吡啶類衍生物與脂肪季銨鹽型聚陽離子相比，具有更強(qiáng)的殺菌 與吸附微生物的性能，并且對鹽酸及土酸緩蝕性能較好，同時兼具優(yōu)良的抗硫化氫腐蝕性。 咪唑啉衍生物與吡啶類衍生物具有良好的協(xié)同效應(yīng)，不僅針對硫、氯存在產(chǎn)生硫化氫+鹽 酸+水腐蝕具有抑制作用，而且能夠有效緩解塔頂系統(tǒng)的露點(diǎn)與氣相腐蝕。
[0006]目前國內(nèi)外關(guān)于復(fù)配型緩蝕劑的專利很多，其緩蝕性能也各有千秋。如 CN1111683A公開了一種主要由多元醇磷酸酯、磺酸鹽、鋅鹽、多乙烯多胺和助溶劑復(fù)配而成 的金屬緩蝕劑。該緩蝕劑在PH = 6?7范圍內(nèi)緩蝕效果較好，在強(qiáng)酸作用下緩蝕效果降低 而失去保護(hù)作用，且含有磷元素，對環(huán)境造成污染。CN103937528A公開的一種水溶性復(fù)合緩 蝕劑，主要成分包括吡啶類衍生物、甲基苯并三氮唑、有機(jī)胺、溶劑，該緩蝕劑只適用于常減 壓等煉油裝置。CN102732894A公開了一種由，該緩蝕劑在硫化氫-鹽酸-水酸性腐蝕體系 用應(yīng)用時，需要加入中和緩蝕劑調(diào)節(jié)腐蝕介質(zhì)pH為6. 0±0. 1后使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑及其制備方法，利 用復(fù)配組分之間的協(xié)同與加和效應(yīng)，克服了上述緩蝕劑PH使用范圍限制，應(yīng)用范圍局限， 對環(huán)境易造成威脅等缺點(diǎn)。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0009] -種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑，由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：
[0010] 咪唑啉衍生物 10-40% ;
[0011] 吡啶類衍生物5-35% ;
[0012] 有機(jī)胺 5-20% ;
[0013] 醇類 1-10% ;
[0014] 醛類 1-10% ;
[0015] 溶劑 5_3〇% ;
[0016] 所述咪唑啉類衍生物為乙烯酸咪唑啉季銨鹽；所述吡啶類衍生物為2-氨基吡啶 雙季銨鹽。
[0017] 所述有機(jī)胺類為乙二胺、己二胺、環(huán)己胺、苯胺中的一種或者兩種以上任意比例組 合的混合物。
[0018] 所述的醇類為丙二醇、丙三醇、丙烯醇中的一種或者兩種以上任意比例組合的混 合物。
[0019] 所述的醛類為甲醛、乙醛中的至少一種。
[0020] 所述溶劑為甲醇、異丙醇、水中的一種或者兩種以上任意比例組合的混合物
[0021] 上述的一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑通過以下步驟制備而成：
[0022] S1、取適量乙酸與二乙烯三胺反應(yīng)得到咪唑啉中間體；
[0023] S2、取適量2-氨基吡啶咪唑啉及步驟Sl所得的咪唑啉中間體分別與芐氯反應(yīng)得 到咪唑啉季銨鹽和吡啶雙季銨鹽；
[0024] S3、將步驟S2所得的咪唑啉季銨鹽與吡啶季銨鹽按照一定比例混合后，加入復(fù)配 物，即得成品。
[0025] 其中，所述步驟Sl中乙酸和二乙烯三胺的摩爾比為1 : 1.0-1. 5。
[0026] 其中，所述步驟S2中咪唑啉中間體與所述芐氯的摩爾比為1 : 1.0-1. 6。
[0027] 其中，所述步驟S2中2-氨基吡啶與所述芐氯的摩爾比為1 : 3-6。
[0028] 其中，所述步驟Sl中乙酸與二乙烯三胺的摩爾比為I : I. 1 ;所述步驟S2中咪唑 啉中間體與所述的芐氯摩爾比為1 : 1.2;所述步驟S2中2-氨基吡啶與所述芐氯的摩爾 比為1 : 4。
[0029] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0030] 本發(fā)明的緩蝕產(chǎn)品符合行業(yè)內(nèi)緩蝕率大于85%的要求，而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，其中 緩蝕劑C可以達(dá)到99. 15%的緩蝕率效果。

【具體實施方式】
[0031] 為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0032] 實施例1
[0033] 按質(zhì)量百分比取35%咪唑啉季銨鹽、25%吡啶雙季銨鹽、10%乙二胺、5%丙烯醇、 3%甲醛、22%甲醇與去離子水的混合物攪拌均勻，得復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑A。
[0034] 實施例2
[0035] 按質(zhì)量百分比取25%咪唑啉季銨鹽、30%吡啶雙季銨鹽、5%乙二胺與己二胺的混 合物、10%丙二醇與丙烯醇混合物、5%甲醛與乙醛的混合物、25%去離子水與甲醇的混合 物攪拌均勻，得復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑B。
[0036] 實施例3
[0037] 按質(zhì)量百分比取15 %咪唑啉季銨鹽、35 %吡啶雙季銨鹽、10 %乙二胺、10 %丙烯 醇、5%甲醛、25%去離子水與甲醇的混合物攪拌均勻，得復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑C。
[0038] 性能測試
[0039] 將實施例1-3制得的緩蝕劑A、B、C采用行業(yè)內(nèi)通用的緩蝕率試驗方法（重量法） 進(jìn)行評價。
[0040] 試驗中所用鋼材為20鋼（2mm*25mm*50mm)，試片用240#?1500#的水磨砂紙打 磨，用無水乙醇去污。
[0041] 將得到的復(fù)配型緩蝕劑A、B、C分別按照每100g5 % HCl與5% H2SO4的混合溶液 中加入復(fù)配型緩蝕劑0. 003g的比重加入到5 % HCl與5 % H2SO4的混合溶液中，并在加入及 未加入復(fù)配型緩蝕劑的5% HCl與5% H2SO4液中均放置碳鋼試片，在100°C浸泡5h后進(jìn)行 清洗并稱重，同條件下測試試片失重的量來計算緩蝕劑的緩蝕率，結(jié)果以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示， 試驗結(jié)果見表1 :
[0042] 表1實施例緩蝕劑產(chǎn)品性能測試對比結(jié)果
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 咪唑啉衍生物10-40% ; 吡啶類衍生物5-35% ; 有機(jī)胺5-20% ; 醇類1-10% ; 醛類1-10% ; 溶劑5-30% ; 所述咪唑啉類衍生物為乙烯酸咪唑啉季銨鹽；所述吡啶類衍生物為2-氨基吡啶雙季 銨鹽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑，其特征在于，所述有機(jī)胺類為乙 二胺、己二胺、環(huán)己胺、苯胺中的一種或者兩種以上任意比例組合的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑，其特征在于，所述的醇類為丙二 醇、丙三醇、丙烯醇中的一種或者兩種以上任意比例組合的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑，其特征在于，所述的醛類為甲醛、 乙醛中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑，其特征在于，所述溶劑為甲醇、異 丙醇、水中的一種或者兩種以上任意比例組合的混合物。
6. -種復(fù)配型無磷水溶性緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 取適量乙酸與二乙烯三胺反應(yīng)得到咪唑啉中間體； 52、 取適量2-氨基吡啶咪唑啉及步驟S1所得的咪唑啉中間體分別與芐氯反應(yīng)得到咪 唑啉季銨鹽和吡啶雙季銨鹽； 53、 將步驟S2所得的咪唑啉季銨鹽與吡啶季銨鹽按照一定比例混合后，加入復(fù)配物， 即得成品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步 驟S1中乙酸和二乙烯三胺的摩爾比為1 : 1.0-1. 5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步 驟S2中咪唑啉中間體與所述芐氯的摩爾比為1 : 1.0-1. 6。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步 驟S2中2-氨基吡啶與所述芐氯的摩爾比為1 : 3-6。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)配型水溶性緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步 驟S1中乙酸與二乙烯三胺的摩爾比為1 : 1. 1 ;所述步驟S2中咪唑啉中間體與所述的芐 氯摩爾比為1 : 1.2;所述步驟S2中2-氨基吡啶與所述芐氯的摩爾比為1 : 4。
【文檔編號】C23F11/14GK104404531SQ201410659438
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】李文超, 邵艷兵, 郭君君, 江川 申請人:陜西禾合化工科技有限公司