一种高温缓蚀剂的制作方法

文档序号:16102879发布日期:2018-11-28 00:20阅读:447来源:国知局

本发明涉及缓蚀剂技术领域,特别是指一种高温缓蚀剂。



背景技术:

在石油生产工业中腐蚀是比较常见而且较为严重的现象,其对石油管道造成的腐蚀,带来巨大的经济损失,严重的还会造成灾难性事故和环境污染,严重影响油田的生产开发。近年来随着能源需求日益增大,高含硫等酸性气田的开采也逐渐增多。高含硫酸性气田作为石油开采过程中最严酷恶劣的腐蚀环境之一,比一般的油气田具有更多的腐蚀特征和不利因素。干燥的含硫等酸性气体对金属的腐蚀作用很小,然而对含有水的管道和设备腐蚀严重。

目前国内外针对高酸性油气田腐烛,主要的防腐手段有高镍基合金钢防腐、电化学防腐、涂层防腐与缓蚀剂防腐,其中高镍基合金钢防腐、电化学防腐、涂层防腐有费用昂贵,操作不易等缺点。在腐蚀防护中,使用缓蚀剂是经济、有效的一种抗腐蚀方法。其具有用量小、操作简便、环保、防腐效果好等优点。其中咪唑啉类缓蚀剂是一种无毒、无刺激性气味,且对人体和周围环境没有危害的环境友好型缓蚀剂。此外,咪唑啉类缓蚀剂在各种酸性介质中均有较好的缓蚀效果,可通过覆盖效应和提高腐蚀反应的活化能来防止二氧化硫和二氧化碳等酸性气体对金属设备的腐蚀,在油田注水开采原油方面有很好的应用前景。

但是随着原油开采环境越来越恶劣,油田注水开采的地层温度也越来越高,甚至有些部位温度超过200℃,而咪唑啉类缓蚀剂在高温环境下与金属的吸附作用非常弱,发生脱附,大大降低缓蚀效果。此外在高温下咪唑啉类缓蚀剂会发生水解,自身稳定性下降,降低其持续缓蚀性能。因此,对咪唑啉类缓蚀剂进行改性以提高其高温下的缓蚀效率、持续缓蚀性能以及耐高温性能是十分有必要的。



技术实现要素:

本发明公开了一种高温缓蚀剂,在高温下具有很好的缓蚀性能和持续缓蚀效率,化学稳定性好,防腐性能强。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种高温缓蚀剂,包括以下按重量份计的原料:有机胺70份、咪唑啉类化合物35份、磷酸或磷酸盐25份、碱性催化剂20份、磷酸酯15份。

优选的,所述有机胺采用四亚乙基五胺质量份和N苯基二乙醇胺的混合物。

优选的,所述咪唑啉类化合物为咪唑啉葵二酸盐、咪唑啉油酸盐和咪唑啉二聚酸盐中的一种或多种。

优选的,所述磷酸酯为磷酸一酯或者磷酸二酯。

优选的,所述碱性催化剂为氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铁、氢氧化锌、氢氧化钼、氢氧化铝中的一种或几种。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明中的高温缓蚀剂在高温下具有很好的缓蚀性能和持续缓蚀效率,化学稳定性好,防腐性能强,本发明制备工艺简单,使用方便,用量少,成本低,有利于大批量生产。

具体实施方式

下面是本发明进一步说明:

一种高温缓蚀剂,包括以下按重量份计的原料:有机胺70份、咪唑啉类化合物35份、磷酸或磷酸盐25份、碱性催化剂20份、磷酸酯15份。

所述有机胺采用四亚乙基五胺质量份和N苯基二乙醇胺的混合物。

所述咪唑啉类化合物为咪唑啉葵二酸盐、咪唑啉油酸盐和咪唑啉二聚酸盐中的一种或多种。

所述磷酸酯为磷酸一酯或者磷酸二酯。

所述碱性催化剂为氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铁、氢氧化锌、氢氧化钼、氢氧化铝中的一种或几种。

将高温缓蚀剂各组分按规定的重量份依次加入到反应釜中,机械搅拌 30min,得到粘稠、不分层的液体,即高温缓蚀剂。

下面是腐蚀试验过程:

其中,通过四组试验同时进行,在四组1000ml的烧杯中加入等量的硫酸溶液,并分别放入等质量的腐蚀试片(采用碳钢钢片),第一组烧杯中不加高温缓蚀剂,第二组至第四组分别加入5%、10%、15%含量的高温缓蚀剂,然后进行对比实验,经过12h、24h、36h,分别对试片进行称重。下面表1是称量结果表。

表1

本发明的以高分子量、高沸点有机聚合物为原料制成的油溶性高温缓蚀剂,其分子结构存在极性基团和非极性基团。极性基团在较高温度时可以吸附在金属材质表面形成吸附性保护膜,同时,部分缓蚀剂与环烷酸直接作用,生成环烷酸脂,大分子量的环烷酸脂可与金属表面建立吸附平衡,将环氧酸酯等有机酸和金属表面隔离,达到保护材质的目的,同时也可中和馏分油中的环烷酸。能保证炼油装置在温度220度到370度,酸值较高和含硫的情况下,降低环烷酸对炼油装置的腐蚀。

这种高温缓蚀剂主要用在高温高碱水质的循环冷却水处理管道系统及油气输送设备。其特点是,本品配方为低磷配方,使用过程中不易形成磷酸钙垢。将生化技术及表面技术与传统的水质稳定技术相结合,有效地改善了换热器设备金属表面的阻垢与防腐性能,尤其针对我国北部地区高硬度、高碱度水质容易结垢的行业难度问题,使得循环冷却水能够在超浓缩条件下进行,节约了大量的水资源。本品在提高浓缩倍数时,无需加酸处理,采用自然PH值运行,即节约了设备投资,简化了操作程序,又有利于提高设备寿命,保证系统的正常运行。本品同时具有净化水质的功能,解决了由于循环水水质恶化造成的一系列危害循环水正常运行的问题,使循环水系统能更清洁的运行,对环境保护也有很大的促进作用。本品制备工艺简单,使用方便,用量少,成本低,有利于大批量生产。

以上所述仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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