[发明专利]天然气集输管道防腐用气相缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相缓蚀剂。

背景技术

天然气管道集输中由于存在硫化氢和二氧化碳等酸性腐蚀性气体，加上天然气并非是干燥状态，微量的水分都会导致这些酸性气体产生硫酸及盐酸等强腐蚀介质，造成管道内部的严重腐蚀。

二氧化碳腐蚀典型特征是呈现局部的点蚀、轮癣状腐蚀和台面状坑蚀。其中, 台面状坑蚀最严重, 穿孔率较高, 腐蚀速率可达3～7 mm/a, 而在厌氧条件下腐蚀速率高达20 mm/a . 抗二氧化碳腐蚀方法中最经济、有效的方法是添加缓蚀剂，有些缓蚀剂虽然对二氧化碳腐蚀有一定的缓蚀作用,但有些缓蚀剂易发生脱附而使缓蚀效率大幅降低, 甚至失效。硫化氢在有水的条件下会生成硫酸，也会加速管道的腐蚀，每年因为腐蚀而消耗的钢材量巨大，给企业带来了很大的经济损失。

近年来，许多研究机构着手进行腐蚀防护与机理的研究。成功研制了许多输送油管路的腐蚀防护问题，但是针对天然气管道的防护，目前仍没有非常有效的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在的缓蚀剂配方成膜不稳定，易破坏。挥发速度慢，来不及形成保护膜，就已经腐蚀的缺陷。气相缓蚀剂能迅速形成致密防护膜，操作方便，不需要加热，长期有效提供缓蚀效果。特别针对高含硫和二氧化碳体系，防护效果优越。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种气相缓蚀剂，以重量百分比计包括以下组成：

（a）65～90％的溶剂；

（b）6～12％的醇胺；

（c）3～10％的咪唑啉；

（d）2～8％的脱硫剂；

（e）1～5％的酸中和剂；

（f）1～4％的杀菌剂；

（g）0.5～3％偶合剂。

上述技术方案中，其特征在于咪唑啉由不同分子量分布的咪唑啉组成，可以达到根据挥发速度不同，覆盖管道内壁不同部位；缓蚀剂中还含有6～12%的醇胺，醇胺可以帮助挥发性缓蚀剂迅速铺展在管道内表面，形成致密吸附膜；缓蚀剂中还含有2～8％的脱硫剂，脱除硫化氢的同时释放碱性气体，吸收酸性气体，提高了防腐效果；缓蚀剂中还含有1～4％的杀菌剂，挥发性良好的杀菌剂可以帮助吸收酸性组分的同时防止铁类衍生物的细菌滋生；偶合剂可以帮助稳定体系。

本发明涉及的气相缓蚀剂组份所用的原料如下： 

溶剂为主要载体，提供良好的吸附膜，主要是醚类和醇类表面活性产品；醇胺是不同结构的混合物包含二甘醇胺；咪唑啉是不同有机酸和乙烯胺反应的混合物；脱硫剂是三嗪类的衍生物；酸中和剂是碱性挥发物质；杀菌剂是吗啉及吗啉衍生物，偶合剂是醚类产品。 

本发明的气相缓蚀剂制备方法如下：

首先合成不同结构的咪唑啉产品，然和复配醇胺产品，最后将按配比称量溶剂、咪唑啉、醇胺混合物、脱硫剂、酸中和剂、杀菌剂及需加入的偶合剂混合均匀后，观察稳定性。检测理化指标。

按上述方法制得的气相缓蚀剂在模拟试验中进行缓蚀评价，过程简述如下：

1、在1L广口瓶底部放1个塑料小瓶盖，向瓶盖中加入已配制的有效质量含量为25%的气相缓蚀剂2ml;同时空白试验仅加入2ml溶剂。

2、在广口瓶中悬挂预先处理好的钢片，用橡皮塞盖好，防止外泄。

3、将广口瓶置于鼓风干燥箱中，恒温30℃，预成膜2h。

4、在广口瓶中加入18ml去离子水和12ml有效质量分数腐蚀溶液，（10%的HCL溶液，0.5g碳酸钠和0.5g硫化钠）继续恒温30℃。封闭48h后，结束实验，取片，观察，记录表面腐蚀状态和实验结果。

 

用η₁=100×(△m₀-△m₁)/△m₀计算缓蚀率。式中：η₁—缓蚀率，%；△m₀—空白试验中碳钢片的质量损失，g；△m₁—加药试验中碳钢片的质量损失，g。

本发明采用苛刻的静态评价方法，在各种腐蚀介质中表现了良好的缓蚀效果，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述：

具体实施方式

[实施例1] 

将91克溶剂、4克咪唑啉混合物、9克醇胺混合物、7克脱硫剂、3克杀菌剂、1克偶合剂搅拌均匀，制成样品1。进行静态腐蚀测试，结果列于表1。

[实施例2]