本发明专利技术提供一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂及其制法与应用，以其总量为100％计，其包括：10wt.％～50wt.％的妥尔油酸咪唑啉季铵盐、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～5wt.％二氧化硫脲、2wt.％～6wt.％的焦磷酸盐、10wt.％～70wt.％的有机溶剂及0wt.％～30wt.％的水。本发明专利技术缓蚀剂由有机组分和无机组分复配而成，有机组分与无机组分的协同缓蚀作用，可有效抑制CO2、H2S腐蚀，其水溶性好，无乳化倾向，无毒，可用于油田系统中防治CO2、H2S的腐蚀，添加量少，成本低，对环境危害小。
A compound inhibitor for corrosion inhibition and its preparation and Application
【技术实现步骤摘要】
一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂及其制法与应用
本专利技术涉及缓蚀剂及其应用，特别涉及抑制CO2和/或H2S腐蚀的复配型缓蚀剂及其制法和应用，属于油田化学
技术介绍
油气井开采过程中CO2和H2S等油田半生气体会给金属造成不同程度的腐蚀。CO2腐蚀主要是一种流体力学化学腐蚀，流体造成的管壁剪切应力能造成腐蚀产物FeCO3膜的减薄和破裂，使金属局部裸露并在“大阴极-小阳极”电偶作用下形成局部腐蚀。H2S除了也造成电化学腐蚀外，还有金属力学化学腐蚀，即HIC和SSC等，H2S腐蚀阴极析氢反应形成的氢原子由于HS-、S2-离子的毒化作用，形成氢分子的过程受到抑制，氢原子更容易渗透到金属内部导致氢脆或者开裂。目前防止金属腐蚀的方法主要有3种：选择耐蚀材料、加注缓蚀剂和使用内壁涂层或衬里。缓蚀剂由于具有成本低、操作简单、见效快、使用方便、适合长期使用等特点，成为一种经济、有效而且通用性强的金属腐蚀控制方法，是油气井及集输系统中最常用的防护措施之一。尽管现有技术具有多种类型缓蚀剂，但缓蚀效果不佳、水溶性不好、具有乳化倾向、有毒，容易对环境造成污染等因素影响了缓蚀剂的推广应用，因此，本领域亟需开发一种缓蚀效果优良、水溶性好、无乳化倾向、无毒、不会造成环境污染的新型缓蚀剂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂，该复配型缓蚀剂对碳钢在CO2和H2S环境中的腐蚀具有高效的缓蚀作用，水溶性好，无乳化倾向，无毒，不会造成环境污染，化学性能稳定好，成本低，加注低浓度即有优异的缓蚀效果。本专利技术的再一目的在于提供前述复配型缓蚀剂的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供前述复配型缓蚀剂的应用。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂，以其总量为100％计，其包括：10wt.％～50wt.％的妥尔油酸咪唑啉季铵盐、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～5wt.％二氧化硫脲、2wt.％～6wt.％的焦磷酸盐、10wt.％～70wt.％的有机溶剂及0wt.％～30wt.％的水；所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐是按如下方法制备得到的：将妥尔油酸与二乙烯三胺按摩尔比1：1.1～1.3(例如1:1.2)加入到容器中，再将甲苯类有机溶剂按与二乙烯三胺体积比为1～3：1(例如1:1)加入到该容器中，在氮气和/或惰性气体保护下升温到120℃～160℃，加热反应1～3小时(例如2小时)；再升温到160℃～200℃继续加热反应1～3小时(例如2小时)；最后在210℃～250℃加热反应3～5小时(例如4小时)得妥尔油酸咪唑啉；将所得妥尔油酸咪唑啉与苄基化试剂按摩尔比1：1.2～1.4(例如1:1.3)放到容器中，升温至60℃～100℃加热反应3～5小时(例如4小时)，冷却得所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐。在一个或多个实施方式中，所述甲苯类有机溶剂为二甲苯。在一个或多个实施方式中，所述苄基化试剂为氯化苄。在一个或多个实施方式中，所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐是按如下方法制备得到的：将妥尔油酸与二乙烯三胺按摩尔比1：1.2加入到加热容器中，再将二甲苯按与二乙烯三胺体积比为1：1加入到加热容器中，在氮气保护下升温到120℃～160℃，加热2小时，再升温到160℃～200℃加热2小时，最后在210℃～250℃加热4小时所得妥尔油酸咪唑啉；将所得妥尔油酸咪唑啉与氯化苄按摩尔比1：1.3放到加热容器中，升温至60℃～100℃加热4小时，冷却至室温(10～30℃)得所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐。本专利技术缓蚀剂采用妥尔油酸咪唑啉季铵盐作为复配组分，由其等有机组分和焦磷酸盐无机组分复配而成，本专利技术既有妥尔油酸咪唑啉季铵盐与二氧化硫脲两种有机组分的协同效应，又有妥尔油酸咪唑啉季铵盐与焦磷酸盐无机组分的协同缓蚀作用，可更有效抑制CO2、H2S对金属的腐蚀，其水溶性好，无乳化倾向，无毒，可用于油田系统中防治CO2、H2S的腐蚀，添加到30～50ppm就可以有效抑制腐蚀，成本低，对环境危害小。在一个或多个实施方式中，该复配型缓蚀剂包括30wt.％～40wt.％的所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐、20wt.％～30wt.％的所述表面活性剂、1wt.％～3wt.％所述二氧化硫脲、3wt.％～6wt.％的所述焦磷酸盐、10wt.％～60wt.％的所述有机溶剂及0wt.％～20wt.％的水。在一个或多个实施方式中，所述表面活性剂包括但不限于脂肪醇聚氧乙烯醚类和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯类中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚类包括但不限于AEO-3、AEO-7和AEO-9中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯类包括但不限于AEO-3P和AEO-9P中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，所述焦磷酸盐包括焦磷酸钠和焦磷酸钾中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，所述有机溶剂包括异丙醇和丙三醇中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，所述水为去离子水。另一方面，本专利技术提供前述复配型缓蚀剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：按质量比称取各组分，将所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐与所述有机溶剂混合，然后在50℃～70℃条件下搅拌混合均匀，再加入所述表面活性剂、水、二氧化硫脲及焦磷酸盐，搅拌均匀得所述抑制腐蚀的复配型缓蚀剂。再一方面，本专利技术提供前述复配型缓蚀剂在抑制对金属腐蚀中的应用。在一个或多个实施方式中，前述复配型缓蚀剂是在抑制油气井开采过程中CO2和/或H2S对金属腐蚀中的应用。在一个或多个实施方式中，所述抑制对金属腐蚀是抑制CO2和/或H2S对金属腐蚀。在一个或多个实施方式中，所述金属为碳钢。综上可知，本专利技术提供了一种复配型缓蚀剂及其制备方法与应用，本专利技术缓蚀剂由有机组分和无机组分复配而成，有机组分与无机组分的协同缓蚀作用，可有效抑制CO2、H2S腐蚀，其水溶性好，无乳化倾向，无毒，可用于油田系统中防治CO2、H2S的腐蚀以，添加量少，成本低，对环境危害小。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述的实例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下实施例中所使用的妥尔油酸咪唑啉季铵盐是按如下方法制备得到的：将妥尔油酸(购自山东一晨生物科技有限公司)与二乙烯三胺按摩尔比1：1.2加入到加热容器中，再将二甲苯按与二乙烯三胺体积比为1：1加入到加热容器中，在氮气保护下升温到120℃～160℃，加热2小时，再升温到160℃～200℃加热2小时，最后在210℃～250℃加热4小时所得妥尔油酸咪唑啉；将所得妥尔油酸咪唑啉与氯化苄按摩尔比1：1.3放到加热容器中，升温至60℃～100℃加热4小时，冷却至室温得所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐。实施例1加入10g妥尔油酸咪唑啉季铵盐，异丙醇50g，升温至60℃并不断搅拌，混合均匀后加入30g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)(江苏省海安石油化工厂)、5g二氧化硫脲、5g焦磷酸钠，恒温条件下继续搅拌1小时，直至溶液均一，即得到本实施例抑制腐蚀的复配型缓蚀剂。实施例2加入30g妥尔油酸咪唑啉季铵盐，丙三醇15g，升温至60℃并不断搅拌，混合均匀后加入20g脂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂，以其总量为100％计，其包括：10wt.％～50wt.％的妥尔油酸咪唑啉季铵盐、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～5wt.％二氧化硫脲、2wt.％～6wt.％的焦磷酸盐、10wt.％～70wt.％的有机溶剂及0wt.％～30wt.％的水；所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐是按如下方法制备得到的：将妥尔油酸与二乙烯三胺按摩尔比1：1.1～1.3加入到容器中，再将甲苯类有机溶剂按与二乙烯三胺体积比为1～3：1加入到该容器中，在氮气和/或惰性气体保护下升温至120℃～160℃，加热反应1～3小时；再升温至160℃～200℃继续加热反应1～3小时；最后在210℃～250℃加热反应3～5小时得妥尔油酸咪唑啉；将所得妥尔油酸咪唑啉与苄基化试剂按摩尔比1：1.2～1.4放到容器中，升温至60℃～100℃加热反应3～5小时，冷却得所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐；所述甲苯类有机溶剂例如为二甲苯；所述苄基化试剂例如为氯化苄。
【技术特征摘要】
1.一种抑制腐蚀的复配型缓蚀剂，以其总量为100％计，其包括：10wt.％～50wt.％的妥尔油酸咪唑啉季铵盐、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～5wt.％二氧化硫脲、2wt.％～6wt.％的焦磷酸盐、10wt.％～70wt.％的有机溶剂及0wt.％～30wt.％的水；所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐是按如下方法制备得到的：将妥尔油酸与二乙烯三胺按摩尔比1：1.1～1.3加入到容器中，再将甲苯类有机溶剂按与二乙烯三胺体积比为1～3：1加入到该容器中，在氮气和/或惰性气体保护下升温至120℃～160℃，加热反应1～3小时；再升温至160℃～200℃继续加热反应1～3小时；最后在210℃～250℃加热反应3～5小时得妥尔油酸咪唑啉；将所得妥尔油酸咪唑啉与苄基化试剂按摩尔比1：1.2～1.4放到容器中，升温至60℃～100℃加热反应3～5小时，冷却得所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐；所述甲苯类有机溶剂例如为二甲苯；所述苄基化试剂例如为氯化苄。2.根据权利要求1所述的抑制腐蚀的复配型缓蚀剂，其包括30wt.％～40wt.％的所述妥尔油酸咪唑啉季铵盐、20wt.％～30wt.％的所述表面活性剂、1wt.％～3wt.％所述二氧化硫脲、3wt.％～6wt.％的所述焦磷酸盐、10wt.％～60wt.％的所述有机溶剂及0wt.％～20w...
【专利技术属性】
技术研发人员：于浩波，赵雄，陈长风，于延钊，姜瑞景，何洋，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11
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