一种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂及其制备方法技术

技术编号:10146794 阅读:181 留言:0更新日期:2014-06-30 16:27
本发明专利技术公开了一种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂,所述复配缓蚀剂由脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐、亚麻籽油曼尼希碱、苯并三氮唑、碘化钾和乳化剂OP-21组成,其质量分数分别为:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐35%-45%、亚麻籽油曼尼希碱30%-40%、碘化钾10%-15%、乳化剂5%-10%、异丙醇10%-15%,各组份百分含量之和为100%。本发明专利技术的有益效果是:其中亚麻籽油曼尼希碱的生产工艺较简单,原料来源广泛且亚麻籽油为绿色植物油,具有环境友好性且最终复配型缓蚀剂水溶性较好;其中步骤1采用减压真空法进行环化反应,相比于文献中的高温反应方法耗能明显减小,且产率相应增大。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂,所述复配缓蚀剂由脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐、亚麻籽油曼尼希碱、苯并三氮唑、碘化钾和乳化剂OP-21组成,其质量分数分别为:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐35%-45%、亚麻籽油曼尼希碱30%-40%、碘化钾10%-15%、乳化剂5%-10%、异丙醇10%-15%,各组份百分含量之和为100%。本专利技术的有益效果是:其中亚麻籽油曼尼希碱的生产工艺较简单,原料来源广泛且亚麻籽油为绿色植物油,具有环境友好性且最终复配型缓蚀剂水溶性较好;其中步骤1采用减压真空法进行环化反应,相比于文献中的高温反应方法耗能明显减小,且产率相应增大。【专利说明】
本专利技术涉及一种复配缓蚀剂及其制备方法,更具体说,它涉及。
技术介绍
缓蚀剂是一种在很低的浓度下,能抑制金属在腐蚀介质中的破坏过程的物质。在石油及天然气的开采过程中,现阶段常使用酸化压裂技术来提高采收率。早期油井温度一般不超过80°C,采用常规的复合缓蚀剂便可以使碳钢腐蚀速率控制在施工允许的范围内。伴随着石油工业高速发展,后期开采井下温度高达200°C左右,用高浓度盐酸在这样高温超深井中进行油气井酸化压裂虽然能提高油井采收率,但对缓蚀剂提出了更高更严格的要求,要求缓蚀剂必须要耐高温。高温缓蚀剂在成分上和低温缓蚀剂类似,只是加入了增强剂,如炔醇类化合物、可溶性碘盐、铜盐、锡盐、汞盐等。然而,随着人们对环境保护和安全意识的加强,炔醇类化合物因其剧毒性已很少使用,其它金属盐类也因其环境不友好性退出市场。亚麻籽油以其特殊的结构被用来合成高温酸化缓蚀剂,已见文献报道《金属表面防护性涂层评价及缓蚀剂技术研究》,然而该文献中介绍的亚麻籽油咪唑啉季铵盐合成工艺比较复杂,产物难以提纯且产率较低,单一亚麻籽油咪唑啉季铵盐缓蚀剂缓蚀效果不高,溶解性也不好,需要进一步改进与优化,以满足工业应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足,提供一种成本低,环保性好的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。这种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂,所述复配缓蚀剂由脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐、亚麻籽油曼尼希碱、苯并三氮唑、碘化钾和乳化剂0P-21组成,其质量分数分别为:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐35%-45%、亚麻籽油曼尼希碱30%-40%、碘化钾10%-15%、乳化剂5%-10%、异丙醇10%_15%,各组份百分含量之和为100% ;所述脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐的分子结构式为:【权利要求】1.一种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂,其特征在于:所述复配缓蚀剂由脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐、亚麻籽油曼尼希碱、苯并三氮唑、碘化钾和乳化剂0P-21组成,其质量分数分别为:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐35%-45%、亚麻籽油曼尼希碱30%-40%、碘化钾10%-15%、乳化剂5%-10%、异丙醇10%-15%,各组份百分含量之和为100% ;所述脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐的分子结构式为: 2.—种权利要求1所述的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的应用,其特征在于:按照每100g腐蚀介质中含有0.1 -1g复配型缓蚀剂的比例,将复配型缓蚀剂添加到腐蚀介质中。3.根据权利要求2所述的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的腐蚀介质为强酸性腐蚀介质。4.根据权利要求2所述的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的腐蚀介质为质量分数15%-25%HC1水溶液。5.根据权利要求2所述的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的腐蚀介质为质量分数10%-20%HC1+1%-5%HF水溶液。6.根据权利要求2所述的适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的应用,其特征在于:所述强酸性介质中的使用温度为5 - 220°C。7.—种权利要求1所述的高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂的制备方法,其特征在于:包括以下几个步骤: 步骤一:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐的制备; 按摩尔比例1:1-1:3的亚麻籽油和三乙烯四胺溶于二甲苯溶剂,每摩尔亚麻籽油加入二甲苯体积为20 - 40ml,在氮气保护下缓慢加热到100-150°C,同时加入浓硫酸催化剂,在100-150°C下反应3-4小时,所述的催化剂的加入量为每摩尔亚麻籽油中加入0.1 -,0.5ml,反应结束后蒸馏出二甲苯;待冷却至80-110°C时开始对整个反应装置抽真空,并缓慢升温至120-20(TC,至收集得到理论产量的水,所得产物为亚麻籽油咪唑啉; 接着降温至100-160°C,按摩尔比例1:0.5 - 1:1.5混合亚麻籽油咪唑啉与硫脲,在机械搅拌条件下冷凝回流4 - 6h,得到脲基亚麻籽油咪唑啉产物。再次降温至80-130°C,再按摩尔比例1:0.5 - 1:2将脲基亚麻籽油咪唑啉产物与氯化苄混合,在机械搅拌条件下冷凝回流6-12h,得到最终产物脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐; 反应方程式为: 【文档编号】C23F11/04GK103882435SQ201410094999【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日 【专利技术者】张昭, 沈悦华, 陈宇, 江依义, 安长胜, 江莉 申请人:杭州央力科技有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适用于高温强酸腐蚀介质的复配缓蚀剂,其特征在于:所述复配缓蚀剂由脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐、亚麻籽油曼尼希碱、苯并三氮唑、碘化钾和乳化剂OP‑21组成,其质量分数分别为:脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐35%‑45%、亚麻籽油曼尼希碱30%‑40%、碘化钾10%‑15%、乳化剂5%‑10%、异丙醇10%‑15%,各组份百分含量之和为100%;所述脲基亚麻籽油咪唑啉季铵盐的分子结构式为:其中R包括R1、R2、R3和R4;亚麻籽油曼尼希碱的分子结构式为:其中R包括R1、R2、R3和R4;

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张昭沈悦华陈宇江依义安长胜江莉
申请(专利权)人:杭州央力科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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