[发明专利]一种咪唑啉型缓蚀剂及缓蚀体系的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加入水中为软化、防垢或除垢用的配合物。 

背景技术

油田水矿化度高，含有溶解氧、二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体，易导致油田设备管道腐蚀。目前，各大油田最常使用的方法是添加缓蚀剂，既经济有效又不影响油田的正常生产。水溶性咪唑啉型缓蚀剂以其独特的分子结构及优异的缓蚀性能等特点，在国内外的油田已大量使用。 

发明内容

本发明旨在提供一种缓蚀性能优良的咪唑啉型缓蚀剂及缓蚀体系的制备方法。 

本发明所述的咪唑啉型缓蚀剂的制备方法，包括将棕榈酸、二乙烯三胺和二甲苯混合均匀，在160℃下回流，至分水器中出现水分后开始升温至180～220℃并反应4～10 h，减压蒸发，得到咪唑啉中间体；将咪唑啉中间体油浴加热，加入改性剂反应一定时间，最后加水稀释。 

优选地，棕榈酸与二乙烯三胺的摩尔比为2：25。 

更优选地，棕榈酸与二乙烯三胺的摩尔总量与二甲苯的体积比为9mol：1L。 

本发明所述的一种咪唑啉型缓蚀体系的制备方法，包括将权利要求1所述的咪唑啉型缓蚀剂与硫脲按质量比为1：1混合均匀。 

本发明制得的缓蚀体系能有效地抑制饱和二氧化碳的高矿化度盐水对A3钢的腐蚀，其缓蚀率达到98.5%，腐蚀速率仅为0.009mm/a，远好于我国石油天然气行业标准规定的指标。 

附图说明

图1是实施一制得的缓蚀体系的静态挂片实验结果。图中，□代表腐蚀速率，●代表缓蚀率。 

图2是实施一制得的缓蚀体系的极化曲线电化学参数图。图中，□代表腐蚀电流密度，●代表缓蚀率。 

实施例一。 

将0.2 mol棕榈酸、0.25 mol二乙烯三胺、50 mL二甲苯加入250 mL三口烧瓶中。温度升至160℃开始回流，分水器中有水分出后逐渐升温至180～220℃反应4～10 h，待分水体积达到理论产水值后，结束反应。用旋转蒸发器减压蒸出溶剂和未反应的胺，从而得到淡黄色咪唑啉中间体YG-1。 

    由于咪唑啉不溶于水，因此需进行改性，将咪唑啉中间体加入到三口烧瓶中。油浴加热到一定温度，加入改性用试剂反应一定时间，加水稀释成缓蚀剂产品YG-1。 

将缓蚀剂YG-1与硫脲按质量比为1：1制得复配缓蚀体系YG-2。 

实施例二。 

采用静态挂片失重法分别评价实施一制得的缓蚀体系的腐蚀速率和缓蚀率。腐蚀介质为饱和CO₂。其结果如图1所示。 

从图1可以看出，实施一制得的缓蚀剂质量浓度为20 mg／L时，该实施一制得的缓蚀体系有最佳的缓蚀效果，缓蚀效率可达到98.5％，腐蚀速率仅为0.009 mm／a，并且不存在轻微点蚀。说明复配缓蚀体系YG-2对A3钢在饱和CO₂的高矿化度盐水中的腐蚀具有很好的抑制效果，是一种性能优良的缓蚀体系。 

实施例三。 

采用电化学方法评价实施一制得的缓蚀体系的腐蚀速率和缓蚀率。腐蚀介质为饱和CO₂。其结果如图2所示。 

从图2可知，添加实施一制得的缓蚀体系YG-2后，腐蚀电流密度明显减小，当YG-2加入量为20 mg／L时，体系的自腐蚀电流密度由99.2μA／cm²。降至3.92μA／cm²，并且缓蚀率超过95.0％。表明实施一制得的缓蚀体系对于A3钢在饱和CO₂盐水中的腐蚀具有较好的抑制作用。