本发明涉及一种缓蚀剂,具体是应用于油气井开采过程中油井管套设备的新型缓蚀剂及其制备方法,属于防腐材料领域。
背景技术:
目前我国绝大部分油田采用注水开采,但是注水在注入过程中存在一系列问题,并且回注水水质复杂,它们在不同程度的溶解了硫化氢、二氧化碳等气体,而且回注水矿化度高。因此它们会腐蚀金属设备和管线,这不仅造成了巨大的经济损失,更严重影响了油田的正常生产。而现有咪唑啉环或者咪唑啉衍生物的缓蚀剂虽具备很好的缓解腐蚀的性能,但是存在制备方法复杂,组分多的不足;并且目前所存在的缓蚀剂具有官能团单一、对环境有害、缓蚀效率低下以及适应性差等缺点。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷,提供一种缓蚀效率高,对环境无害,适应性强且制备过程简单的一种新型缓蚀剂及其制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供的新型缓蚀剂,以重量百分比计,它由以下组分制成:
脂肪酸10-40%;
多乙烯多胺10-32%;
硼酸0.5-6%;
季铵化试剂5-30%;
有机溶剂10-26%。
本发明中,所述脂肪酸为油酸、苯甲酸、环烷酸中的一种或几种的混合物。
本发明中,所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种的混合物。
本发明中,所述有机溶剂为甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯中的一种或几种的混合物。
本发明中,所述季铵化试剂为氯化苄、硫酸二甲酯中的一种或它们的混合物。
本发明还提供了上述的新型缓蚀剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)、将脂肪酸、多乙烯多胺、有机溶剂、硼酸加入到反应器中,首先在100-160℃温度下,搅拌,反应1.5-4小时;
2)、再将温度升至180-220℃,搅拌,反应2-6小时得到咪唑啉化合物;
3)、在步骤2)得到的咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂,控制温度在100-140℃,滴加完毕后继续搅拌反应3-6小时制得新型缓蚀剂。
相对于现有技术本发明的有益效果在于:通过先合成咪唑啉化合物,然后对产物进行季铵盐化的方法制得新型缓蚀剂,该缓蚀剂对于碳钢、黄铜、铝及其合金等均具有突出的缓蚀性能,对硫化氢和二氧化碳具有较好的抑制作用,同时具有较强的亲油亲水性、缓蚀率高、使用简单等优点;该制备方法简单,提高了缓蚀剂缓蚀率,并且该缓蚀剂对环境无害,适应性广,是环境友好型的新型缓蚀剂。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作详细说明。
实施例1
1)将24克油酸、25克三乙烯四胺、26克间二甲苯、1克硼酸加入到带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至120℃搅拌条件下反应2小时,再次升温至200℃搅拌条件下反应4小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂氯化苄24克,控制温度在120℃,滴加完毕后继续搅拌反应6小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例2
1)将35克苯甲酸、16克二乙烯三胺、19克甲苯、4克硼酸加入到带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至120℃搅拌条件下反应2小时,再次升温至200℃搅拌条件下反应4小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂硫酸二甲酯25克,控制温度在120℃,滴加完毕后继续搅拌反应6小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例3
1)将苯甲酸和环烷酸混合物10克、30克三乙烯四胺、24克对二甲苯、6克硼酸入带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至110℃搅拌条件下反应2.5小时,再次升温至180℃搅拌条件下反应5小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂氯化苄30克,控制温度在140℃,滴加完毕后继续搅拌反应4小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例4
1)将40克油酸、10克二乙烯三胺、10克三乙烯四胺、12克四乙烯五胺、15克间二甲苯、5克甲苯、3克硼酸入带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至140℃搅拌条件下反应1.5小时,再次升温至180℃搅拌条件下反应5小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂氯化苄5克,控制温度在140℃,滴加完毕后继续搅拌反应4小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例5
1)将10克油酸、10克苯甲酸、10克环烷酸、29克三乙烯四胺、10克对二甲苯、1克硼酸入带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至120℃搅拌条件下反应2小时,再次升温至200℃搅拌条件下反应4小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂硫酸二甲酯30克,控制温度在120℃,滴加完毕后继续搅拌反应6小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例6
1)将26克苯甲酸、25.5克四乙烯五胺、12克甲苯、10克邻二甲苯、0.5克硼酸入带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至160℃搅拌条件下反应6小时,再次升温至200℃搅拌条件下反应4小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂硫酸二甲酯16克、氯化苄10克,控制温度在100℃,滴加完毕后继续搅拌反应6小时得目标产物新型缓蚀剂。
实施例7
1)将32克环烷酸、32克四乙烯五胺、16克甲苯、5克硼酸入带有搅拌、滴加装置、温度计和冷凝管的反应器中,先升温至100℃搅拌条件下反应4小时,再次升温至220℃搅拌条件下反应3小时得到咪唑啉化合物。
2)在上述咪唑啉化合物中滴加季铵化试剂硫酸二甲酯15克,控制温度在110℃,滴加完毕后继续搅拌反应3小时得目标产物新型缓蚀剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。