[发明专利]一种缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种缓蚀剂及其制备方法。该缓蚀剂包括以下重量份的组分：主剂：30～50份，磷酸三乙醇胺：10～20份，硫脲：4～8份，表面活性剂：2～5份，溶剂：17～54份；其中，主剂包括具有式I结构的第一化合物和具有式II结构的第二化合物：且第一化合物与第二化合物在主剂中的质量浓度之和为60％。本发明的缓蚀剂在含有CO₂、H₂S气体的高矿化度污水环境中，能够对油气田联合站污水管线进行有效保护，并具有水溶性和配伍性好、安全性高、加注浓度低、防腐效果优异、生产工艺要求低等特点。

技术领域

本发明涉及一种缓蚀剂及其制备方法，具体涉及一种适用于污水管线用缓蚀剂及其制备方法，属于石油化工领域。

背景技术

缓蚀处理是国内外酸性油气田联合站污水管线防腐的一个重要做法，具体的缓蚀处理工艺可以根据油田集输及污水系统本身的特点来合理设计。近年来，针对油气田联合站污水管线防腐的缓蚀剂研究取得了较大的进展，国内外研究人员已经研制出了一系列腐蚀的缓蚀剂，主要包括有机胺、酰胺、咪唑啉(Imidazolidine)、季铵盐、杂环化合物和有机硫类等。大多数有机缓蚀剂分子中均含有孤对电子和丰富的π电子，如O、N、S、P原子或极性基团。由于咪唑啉类化合物中含有电负性较大的N原子和不饱和双键，在金属表面具有较强的吸附作用，被认为是酸性溶液中的优良缓蚀剂。研究人员发现，炔醇类化合物中，分子内的碳碳三键与钢铁管道表面的原子易形成π-d化学键而吸附在钢铁管道表面，进而形成化学或电化学聚合，进一步抑制钢铁管道表面的腐蚀。所以，通过在制备咪唑啉类化合物中加入炔醇类化合物原料得到同时具有更优性能的缓蚀剂，或者以采用咪唑啉类化合物作为主剂，并复配以炔醇类化合物制得的缓蚀剂，已有大量的报道

天津大港油田科远石油工程有限责任公司的赵常龙等人开发出一种适用于油田复杂污水的缓蚀剂及其制备方法(CN200810054162.8)，其中缓蚀剂的主要成分为咪唑啉季铵盐和炔氧甲基胺类。咪唑啉季铵盐为油酸和多乙烯多胺反应合成的咪唑啉在季铵化剂氯乙酸作用下形成；炔氧甲基胺为丙炔醇、多聚甲醛、十二烷基二甲基叔胺通过曼尼希反应(Mannich反应，简称曼氏反应)得到。这两类物质形成的污水缓蚀剂的缓蚀率可达99％。

华中科技大学的付朝阳等人开发的一种缓蚀剂(CN201010158037.9)是由改性咪唑啉衍生物、丁炔二醇等复配而成。该缓蚀剂对于近中性油田水体系的二氧化碳腐蚀有很好的缓释作用，缓蚀率可达80％以上。

上述缓蚀剂对污水管线均具有很好的防腐效果，但是由于缓蚀剂中含有炔醇，其毒性较大，给生产和施工环境会带来污染；并且，为了提高缓蚀剂的水溶性，目前通常是通过接枝环氧乙烷，以使生成的咪唑啉聚氧乙烯醚具有很好的水溶性，但是在实际生产过程中，在反应体系中使用环氧乙烷容易带来安全隐患。所以，如何提供一种安全性能高、缓蚀性能好的缓蚀剂，仍旧是目前需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供一种缓蚀剂及其制备方法。该缓蚀剂以桐油咪唑啉硫脲季铵盐和松香咪唑啉硫脲季铵盐作为主剂的有效成分，并配合以磷酸三乙醇胺、硫脲、表面活性剂、溶剂组成的复配物，不仅对污水管线具有很好的防腐效果，而且毒性低、水溶性好。

本发明首先提供了一种缓蚀剂，包括以下重量份的组分：

主剂：30～50份，磷酸三乙醇胺：10～20份，硫脲：4～8份，表面活性剂：2～5份，溶剂：17～54；

其中，主剂包括具有式I结构的第一化合物和具有式II结构的第二化合物：

且第一化合物与第二化合物在主剂中的质量浓度之和为60％。