專(zhuān)利名稱(chēng)：一種緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及緩蝕劑領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于近中性油田水體系(PH值5 6.8)的CO2腐蝕的水溶性緩蝕劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在油氣開(kāi)采和輸運(yùn)過(guò)程中，CO2常作為天然氣或石油伴生氣的組分存在于油氣中， 再加上CO2驅(qū)采油技術(shù)的大量應(yīng)用，各種金屬設(shè)備和管道遭到了劇烈的酸性腐蝕，從而導(dǎo)致材料性能的惡化和設(shè)備的壽命減短，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，另外，腐蝕還往往會(huì)導(dǎo)致人員傷亡以及嚴(yán)重的環(huán)境污染。據(jù)估計(jì)，如果防腐蝕技術(shù)得到充分地應(yīng)用，腐蝕損失的30% 40%可以被挽回。因此，加強(qiáng)腐蝕與防護(hù)的研究可為石油工業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前， 眾多的CO2腐蝕控制技術(shù)大致可歸為三類(lèi)耐蝕材料的選擇、內(nèi)壁涂層或襯里、加注緩蝕劑。 國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在這三類(lèi)腐蝕控制技術(shù)中，緩蝕劑保護(hù)技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)有效而通用性強(qiáng)的金屬腐蝕控制方法，其優(yōu)點(diǎn)是用量少，加藥設(shè)備簡(jiǎn)單，容易實(shí)施。酸性介質(zhì)中的ω2 腐蝕，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了不少工作，并且已經(jīng)研究出許多高效的緩蝕劑，但是還沒(méi)有一種有效的緩蝕劑可適用于近中性油田水體系( !1值5 6.8)的CO2腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種緩蝕劑，對(duì)近中性油田水體系(pH值5 6.8)的CO2 腐蝕有很好的緩蝕作用。本發(fā)明的目的之二是提供上述緩蝕劑的制備方法。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的一種緩蝕劑，其特征在于由以下組份組成改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、溶劑， 其中改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品的質(zhì)量比為 OO 50) (1 2) (1 12) (1 5) O 4)，所述溶劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例為30 70%。所述的溶劑可以是水或醇或其混合物，其中醇優(yōu)選異丙醇。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的將所述改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品加入溶劑中，攪勻后制得緩蝕劑。其中改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品的質(zhì)量比為(20 50) (1 2) (1 12) (1 5) O 4)，所述溶劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例為30 70%。所述的溶劑可以是水或醇或其混合物，其中醇優(yōu)選異丙醇。本發(fā)明所述改性咪唑啉衍生物的合成方法為脂肪酸、有機(jī)胺在160 230°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，降溫至50 60°C ；加入二硫化碳，在40 70°C下反應(yīng)2 4小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至80 90°C下反應(yīng)1 2小時(shí)，制得改性咪唑啉衍生物；其中，脂肪酸、有機(jī)胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為1 (1 1. 1) 1 (1 2) (0. 5 2)。所述的脂肪酸優(yōu)選月桂酸或油酸或其混合物。所述的有機(jī)胺優(yōu)選四乙烯五胺或多乙烯多胺。由上可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果本發(fā)明中的改性咪唑啉衍生物具有N、S、P、0等多個(gè)吸附基團(tuán)，與金屬的結(jié)合力很強(qiáng)，因此具有很好的緩蝕性能，此外，本發(fā)明中各組分的水溶性均比較好，適用于近中性油田水體系(pH值5 6. 8)的(X)2腐蝕。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例一按照下列步驟制備緩蝕劑月桂酸、四乙烯五胺在160°C下反應(yīng)3小時(shí)，降溫至50°C ；加入二硫化碳，在 40°C下反應(yīng)2小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至80°C下反應(yīng)1小時(shí)， 制得改性咪唑啉衍生物；其中，月桂酸、四乙烯五胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為 1 1 1 1 0. 5。將改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品按按質(zhì)量比為20 2 12 5 4加入異丙醇中，異丙醇的質(zhì)量含量為57%，攪勻后得到緩蝕劑
廣品A0實(shí)施例二按照下列步驟制備緩蝕劑月桂酸、多乙烯多胺在230°C下反應(yīng)5小時(shí)，降溫至60°C ；加入二硫化碳，在 70°C下反應(yīng)4小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至90°C下反應(yīng)2小時(shí)， 制得改性咪唑啉衍生物；其中，月桂酸、多乙烯多胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為 1 1. 1 1 2 2。將改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品按質(zhì)量比為50 1 1 1 2加入水中，水的質(zhì)量含量為45%，攪勻后得到緩蝕劑產(chǎn)品B。實(shí)施例三按照下列步驟制備緩蝕劑油酸、多乙烯多胺在200°C下反應(yīng)4小時(shí)，降溫至55°C ；加入二硫化碳，在60°C 下反應(yīng)3小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至85°C下反應(yīng)1.5小時(shí)， 制得改性咪唑啉衍生物；其中，油酸、多乙烯多胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為 1 1.05 1 1. 5 1。將改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品按質(zhì)量比為36 1.5 6.5 3 3加入異丙醇中，異丙醇的質(zhì)量含量為50%，攪勻后得到緩蝕劑產(chǎn)品C。實(shí)施例四
按照下列步驟制備緩蝕劑月桂酸、四乙烯五胺在180°C下反應(yīng)3.5小時(shí)，降溫至521；加入二硫化碳，在 50°C下反應(yīng)2. 5小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至82°C下反應(yīng)1. 2小時(shí)，制得改性咪唑啉衍生物；其中，油酸、多乙烯多胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為 1 1.02 1 1. 2 1. 5。將改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品按質(zhì)量比為49 1.25 12.25 4 3. 5加入水和異丙醇的混合物中，水和異丙醇的混合物的質(zhì)量含量為30%，攪勻后得到緩蝕劑產(chǎn)品D。實(shí)施例五按照下列步驟制備緩蝕劑月桂酸和油酸的混合物、四乙烯五胺在220°C下反應(yīng)4. 5小時(shí)，降溫至58°C ；加入二硫化碳，在55°C下反應(yīng)3. 5小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至88°C下反應(yīng)1. 8小時(shí)，制得改性咪唑啉衍生物；其中，月桂酸和油酸的混合物、多乙烯多胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為1 1.08 1 1.8 1.6。將改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品按質(zhì)量比為22 1.35 2. 15 2 2. 5加入異丙醇中，異丙醇的質(zhì)量含量為70%，攪勻后得到緩蝕劑產(chǎn)品E。試驗(yàn)例為了檢驗(yàn)本發(fā)明的緩蝕效果，取上述實(shí)施例一至五所得到的緩沖劑產(chǎn)品，采用電化學(xué)測(cè)試方法對(duì)其緩蝕率進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)所用材質(zhì)為N80碳鋼；電化學(xué)測(cè)試樣為圓柱電極， 工作面積為0. 636cm2,非工作面積以環(huán)氧樹(shù)脂封涂，室溫固化M小時(shí)。測(cè)試前，工作面依次用600#、1000#氧化鋁砂紙打磨，再經(jīng)金相砂紙打磨至表面光亮，然后用丙酮、無(wú)水乙醇擦拭。試驗(yàn)使用CS-300恒電位儀，采用三電極體系，以N80鋼電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉬電極為輔助電極，電位掃描范圍為-0. 2V +0. 2V，掃描速度為0. 5mV/s。測(cè)試體系為:24. 6g/L NaCl，217mg/L NaHC03的飽和C02體系，pH值為5. 5。試驗(yàn)結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種緩蝕劑，其特征在于由以下組份組成改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、溶劑，其中改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品的質(zhì)量比為(20 50) (1 2) (1 12) (1 5) 0 4)，所述溶劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例為30 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩蝕劑，其特征是所述的溶劑為水或醇或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩蝕劑，其特征是所述的溶劑為異丙醇。
4.一種權(quán)利要求1所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是包括以下步驟將所述改性咪唑啉衍生物、1，4_ 丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品加入溶劑中，攪勻后制得緩蝕劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述改性咪唑啉衍生物、1， 4-丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品的質(zhì)量比為(20 50) (1 2) (1 12) (1 5) O 4)，所述溶劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例為30 70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述的溶劑為水或醇或其混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述的溶劑為異丙醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述改性咪唑啉衍生物的合成方法為脂肪酸、有機(jī)胺在160 230°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，降溫至50 60°C ；加入二硫化碳，在40 70°C下反應(yīng)2 4小時(shí)，加入甲醛，攪拌至不再放熱，加入亞磷酸，升溫至80 90°C下反應(yīng)1 2小時(shí)，制得改性咪唑啉衍生物；其中，脂肪酸、有機(jī)胺、二硫化碳、甲醛、亞磷酸的摩爾比為1 (1 1. 1) 1 (1 2) (0.5 2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述的脂肪酸為月桂酸或油酸或其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緩蝕劑的制備方法，其特征是所述的有機(jī)胺為四乙烯五胺或多乙烯多胺。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種緩蝕劑，由以下組份組成改性咪唑啉衍生物、1，4-丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、溶劑，其中改性咪唑啉衍生物、1，4-丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品的質(zhì)量比為(20～50)∶(1～2)∶(1～12)∶(1～5)∶(2～4)，所述溶劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例為30～70％。本發(fā)明還公開(kāi)了上述緩蝕劑的制備方法，其步驟是將所述改性咪唑啉衍生物、1，4-丁炔二醇、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品加入溶劑中，攪勻后制得緩蝕劑。本發(fā)明所公開(kāi)的緩蝕劑對(duì)近中性油田水體系(pH值5～6.8)的CO2腐蝕有很好的緩蝕作用。
文檔編號(hào)C09K8/54GK102234502SQ20101015803
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者付朝陽(yáng), 何金杯 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 武漢華科特新技術(shù)有限公司