[发明专利]一种抑制硫化氢腐蚀的缓蚀剂及其应用

说明书

本发明属石油加工助剂领域，尤其涉及一种针对硫化氢腐蚀为主的含有多环吲哚嗪衍生物季胺盐化合物腐蚀抑制剂及其应用，以重量百分含量计，包括多环吲哚嗪衍生物季胺盐1～60%；缓蚀剂1～70%；表面活性剂1～10%；溶剂1～90%。缓蚀剂为咪唑啉衍生物、磷酸酯、脂肪酸或季铵盐中的一种或两种以上的混合物。咪唑啉衍生物为菜籽油、花生油、塔尔油、葵花籽油或棕榈油与多胺化合物反应而成，其链长为16～22。本发明缓蚀剂用量小，效率高，成膜坚固，稳定性好，具有更低浓度下达到低腐蚀速率。

技术领域

本发明属石油开采油田化学助剂领域，尤其涉及一种针对硫化氢腐蚀为主的含有多环吲哚嗪衍生物季胺盐化合物抑制硫化氢腐蚀的缓蚀剂及其应用。

背景技术

金属腐蚀造成巨大的经济损失，每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值相当大一部分。在油气开采中，二氧化碳(CO₂)和硫化氢(H₂S)是常含有的伴生腐蚀性气体，对金属管线及设备可产生严重腐蚀，而且严重影响油气田集输系统可靠性及使用寿命。例如我国西部普光气田所产天然气H₂S含量高达15％以上,CO₂含量为8％以上，当体系中CO₂/H₂S分压相对比小于20时，腐蚀是以H₂S控制型为主(B.F.Pots等,Improvement on De Waard-Milliams corrosion prediction and application to corrosion management,NACEcorrosion 2002,paper 02235)。硫化氢为主的腐蚀性较强，可造成局部点蚀和氢致开裂，由于硫化氢为剧毒气体，腐蚀泄露微量可致命，造成严重安全事故。

针对以H₂S为主的油气田腐蚀,主要的防腐手段有采用高镍基合金钢防腐、涂层防腐与缓蚀剂防腐,其中采用高镍基合金钢虽然使得材质的防腐性能及整体的安全性能大大提高,但此类材质主要价格昂贵，增加油气田开发成本,而涂层的主要问题是使用条件受限且容易脱落。添加缓蚀剂是金属腐蚀防护中一种简单的、有效的、价廉的方法，适用于水溶液、酸性溶液、碱性溶液、有机溶剂和大气等各种环境中以防止金属的腐蚀，在石油天然气开采和集输过程中得到广泛的应用。缓蚀剂是指在金属的腐蚀介质中，加入微量或少量即可使金属材料在该介质中的腐蚀速度显著降低的物质。咪唑啉及其衍生物类缓蚀剂以其独特的分子结构，吸附性能较好，对于H₂S、CO₂腐蚀有一定的抑制效果，但单独使用对于高含硫化氢的腐蚀作用有限，缓蚀剂通常复配达到最佳效果，例如喹啉季胺盐复配以咪唑啉可减缓硫化氢为主的腐蚀速度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种缓蚀剂用量小，效率高，成膜坚固，稳定性好，具有更低浓度下达到低腐蚀速率的抑制硫化氢腐蚀的缓蚀剂。

本发明还提供一种抑制硫化氢腐蚀的缓蚀剂的应用。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种抑制硫化氢腐蚀的缓蚀剂，以重量百分含量计，包括：

作为一种优选方案，本发明所述多环吲哚嗪衍生物季胺盐的分子结构式如下：

进一步地，本发明所述缓蚀剂为咪唑啉衍生物、磷酸酯、脂肪酸或季铵盐中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，本发明所述咪唑啉衍生物为菜籽油、花生油、塔尔油、葵花籽油或棕榈油与多胺化合物反应而成，其链长为16～22。

进一步地，本发明所述磷酸酯为烷基磷酸酯，其烷基链长在12～22之间。

进一步地，本发明所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丁醇、含苯环芳香溶剂与石油醚中的一种或两种以上的混合物。