一種利用轉(zhuǎn)基因大豆油制備咪唑啉緩蝕劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬腐蝕抑制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用轉(zhuǎn)基因大豆油制備 咪唑啉緩蝕劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣井開采和工業(yè)熱力設(shè)備酸洗過程中，為了防止酸液對(duì)油管、套管、鍋爐等設(shè)備 的腐蝕，在酸液中添加緩蝕劑是必不可少的防腐措施，如今咪唑啉類緩蝕劑在油田管道防 腐中應(yīng)用尤為廣泛，目前，咪唑啉的合成主要是以有機(jī)羧酸與取代乙二胺或取代鄰苯二胺 為原料，采用階梯升溫技術(shù)，通過酰胺化、環(huán)化脫水制備的，而利用轉(zhuǎn)基因大豆油為原料制 備咪唑啉類緩蝕劑的研究少有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種利用轉(zhuǎn) 基因大豆油制備咪唑啉緩蝕劑的方法。
[0004] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是所述方法制備得到的緩蝕劑。
[0005] 本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供上述緩蝕劑在防止金屬腐蝕方面的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的： 一種利用轉(zhuǎn)基因大豆油制備咪唑啉緩蝕劑的方法，是以轉(zhuǎn)基因大豆油和取代乙二胺或 取代鄰苯二胺為反應(yīng)原料，經(jīng)酰胺化、環(huán)化脫水反應(yīng)而制得，所述轉(zhuǎn)基因大豆油含有以下百 分含量的各組分：棕櫚酸7~10%，硬脂酸2~5%，花生酸1~3%，油酸22~30%，亞油酸 50~60%，亞麻油酸5~9%。
[0007] 基于咪唑啉類化合物在酸性介質(zhì)中對(duì)金屬良好的緩蝕性能，提出了將脂肪基和咪 唑啉的分子片段銜接在一個(gè)分子中，帶有長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷奈侥じ苡行У刈柚垢g介質(zhì)向 金屬表面的靠近，從而提高對(duì)金屬的保護(hù)能力。
[0008] 轉(zhuǎn)基因大豆油價(jià)格便宜，可降低制備緩蝕劑的成本，另外，現(xiàn)有技術(shù)中雖然有禮物 植物油制備獲得緩蝕劑的報(bào)道，但其制備的緩蝕劑均是單一的化合物，其緩釋能力有限，本 發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因大豆油制備獲得的緩蝕劑是一種混合物，混合物之間相互作用從而使得制 備得到的緩蝕劑的緩釋能力強(qiáng)。
[0009] 優(yōu)選地，當(dāng)反應(yīng)原料為取代乙二胺時(shí)，包括以下步驟： 51. 轉(zhuǎn)基因大豆油與取代乙二胺按1 :0. 5~1. 3的質(zhì)量比在惰性氣體保護(hù)下于160~ 200°C反應(yīng)3~5h; 52. 再于180~200mmHg減壓下，加熱蒸餾2. 5~3h，再在20~25mmHg減壓下加熱蒸 餾，直到?jīng)]有液體水流出為止； 53. 向混合物中添加NaCl水溶液，混勻后加熱至60~80°C并保溫lh，冷卻、靜置、分 離油狀物、洗滌、真空干燥，即得脂肪基咪唑啉緩蝕劑。
[0010] 優(yōu)選地，當(dāng)原料為取代鄰苯二胺時(shí)，上述緩蝕劑的制備方法包括以下步驟： 51. 轉(zhuǎn)基因大豆油與取代鄰苯二胺按1 :1~I. 5的質(zhì)量比在惰性氣體保護(hù)下，在反應(yīng) 介質(zhì)中，于230~280°C反應(yīng)4~6. 5h; 52. 再于180~200mmHg減壓下，于170~180°C加熱蒸餾2~3h，再在20~25mmHg 減壓下加熱蒸餾，直到?jīng)]有液體水流出為止； 53. 向混合物中添加NaCl水溶液，混勻后加熱至60~80°C并保溫lh，冷卻、靜置、分 離油狀物、洗滌、真空干燥，即得脂肪基苯并咪唑啉緩蝕劑。
[0011] 上述方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為：
式中：R=C16~2。飽和烷基或不飽和烷基。R1=H、CH3、C6H5;Z=H，CH3CH2，CH2CH20H，C6H5CH2。
[0012] 更優(yōu)選地，當(dāng)反應(yīng)原料為取代乙二胺時(shí)，具體制備方法為：將轉(zhuǎn)基因大豆油置于反 應(yīng)器中，按質(zhì)量比1 :〇. 5~1. 3加入取代乙二胺，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，回流或加熱至160~200°C 反應(yīng)3~5h后，在180~200mmHg減壓下，加熱蒸餾2. 5~3h，再在20~25mmHg下，加熱 蒸餾1~2h，直到?jīng)]有液體水流出為止，冷卻后，向混合物中加入一定比例的10%NaCl水溶 液并攪拌均勻，加熱混合物至60°C并保溫lh，冷卻、靜置2~4h以上使之分層，用分液漏斗 分離出下層黃色清液，將上層油狀物，用水洗滌2次，分離出水層，油相真空干燥，得到油溶 性轉(zhuǎn)基因大豆脂肪基咪唑啉緩蝕劑。
[0013] 更優(yōu)選地，當(dāng)反應(yīng)原料為取代鄰苯二胺時(shí)，具體制備方法為：將轉(zhuǎn)基因大豆油置于 反應(yīng)器中，按質(zhì)量比I: 1~1. 5加入取代鄰苯二胺，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于二甲苯介質(zhì)中，在230~ 280°C下加熱回流4~6. 5h后，在180~200mmHg減壓下，于170~180°C，加熱蒸餾2~ 3h，再在20~25mmHg下，加熱蒸餾lh，直到?jīng)]有液體水流出為止，向混合物中加入一定比例 的10~12%NaCl水溶液并攪拌均勻，加熱混合物至80°C并保溫lh，冷卻、靜置2h以上使之 分層，用分液漏斗分離出下層黃色清液，將上層油狀物，用水洗滌2次，分離出水層，油相真 空干燥，即得到油溶性轉(zhuǎn)基因大豆脂肪基苯并咪唑啉緩蝕劑。
[0014] 本發(fā)明還提供上述方法制備得到的緩蝕劑。
[0015] 當(dāng)反應(yīng)原料為取代乙二胺時(shí)，所述脂肪基咪唑啉緩蝕劑的化學(xué)式為：
其中，R=C16~ 2。飽和烷基或不飽和烷基；Z=H，CH3CH2,CH2CH2OH,C6H5CH2。
[0016] 當(dāng)反應(yīng)原料為取代鄰苯二胺時(shí)，所述脂肪基苯并咪唑啉緩蝕劑的化學(xué)式為：
其中，R=C16~ 2。飽和烷基或不飽和烷基，R嚴(yán)H、CH3、C6H5。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述苯并咪唑啉緩蝕劑在防止金屬腐蝕方面的應(yīng)用；優(yōu)選地，所 述金屬腐蝕由酸性水介質(zhì)引起。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： 本發(fā)明提供了一種利用轉(zhuǎn)基因大豆油制備咪唑啉緩蝕劑的方法，是以轉(zhuǎn)基因大豆油和 取代乙二胺或取代鄰苯二胺為反應(yīng)原料，經(jīng)酰胺化、環(huán)化脫水反應(yīng)而制得，通過在咪唑啉分 子中引入不同鏈長(zhǎng)的烷基及烯基或苯基之后，在增加分子中可與金屬配位的電子云密 度的同時(shí)，還增加了緩蝕膜的疏水性，增加了金屬抗腐蝕能力，該方法制備得到的產(chǎn)物可用 作油田管路防腐和工業(yè)酸洗中的緩蝕劑，可在金屬表面上形成緊密而牢固的吸附膜，減小 了金屬腐蝕速率，達(dá)到金屬防腐的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。 在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的簡(jiǎn)單修改或替換， 均屬于本發(fā)明的范圍；若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知 的常規(guī)手段。
[0020] 實(shí)施例1 在配有溫度計(jì)、冷凝管和攪拌裝詈的三口燒瓶中，加入20g轉(zhuǎn)基因大豆油、20g乙二胺， 通入氮?dú)?，緩慢加熱至約165°C微微回流反應(yīng)3. 5~4. 0h，在190~200mmHg下，加熱蒸餾 2. 5~3h，再在20~25mmHg減壓下，加熱蒸餾1~2h，直到?jīng)]有液體流出為止，冷卻后，向 混合物中加入80ml的10%NaCl水溶液（