一种硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂的制备方法，该制备方法以有机酸和有机胺为反应原料，经两步脱水，合成咪唑啉中间体，再用CS2把咪唑啉中间体转化为硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂。本发明专利技术制备方法所合成的硫代氨基盐咪唑啉缓蚀剂是一种阴离子咪唑啉缓蚀剂，其缓蚀性能良好，可以和油田常用阻垢剂聚羧酸类产品配伍使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田化学品
，具体涉及一种阴离子咪唑啉盐类缓蚀剂合成方法。
技术介绍
添加缓蚀剂是解决油气田腐蚀问题的常用方法，因其具有成本低、操作简单、见效快、能保护整体设备、适合长期保护等特点，而在石油天然气开采和集输过程中得到广泛的应用。目前，在油气田使用最为广泛的是阳离子咪唑啉类缓蚀剂，能够有效解决油田生产中常见的CO2/H2S对金属的腐蚀问题，但某些油气田会同时存在腐蚀和结垢现象，需要同时加注缓蚀剂和阻垢剂来解决，常用的阳离子型咪唑啉类缓蚀剂是无法满足生产需求的，因其会与阻垢剂的阴离子单元发生电性中和而产生沉淀，影响缓蚀剂和阻垢剂相互的应用效果，为了提高缓蚀剂与阻垢剂的配伍性，因此开发了阴离子型的硫代氨基盐咪唑啉缓蚀剂。
技术实现思路
、本专利技术针对上述技术问题，提供了一种缓蚀性能佳、阻垢剂配伍性好的缓蚀剂。为实现上述技术目的，本专利技术提供了一种硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂的制备方法，该方法包括如下工艺步骤：步骤一：咪唑啉的合成在氮气保护下，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的四口瓶中依次准确称量有机酸和有机胺,其摩尔比为1:0.8-1.5，同时向反应器中加入干燥的苯类溶剂，反应物与苯类溶剂的质量比为1:0.5-1；升温在120℃～140℃回流1h～4h，分离出酰胺化反应生成的水；再逐渐升温至140℃～210℃保温1h～2h,蒸除溶剂和未反应完的原料；然后逐渐升温至210℃～250℃保温2h～4h,蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到咪唑啉；所述有机酸为苯甲酸、环烷酸、壬酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、芥酸；所述有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、七乙烯八胺、八乙烯九胺、九乙烯十胺，优选二乙烯三胺和三乙烯四胺；所述苯类溶剂为甲苯、二甲苯；步骤二：硫代氨基咪唑啉盐的合成向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中依次加入步骤一合成的咪唑啉和醇类溶剂，打开机械搅拌，在0℃～40℃下，将CS2和碱同时加入到反应器中，在此温度下，搅拌反应0.5～2h，冷却得到棕红色液体，该产品水溶性良好；咪唑啉与醇类溶剂的质量比为1:0.5-1；所述碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾。本专利技术技术方案中涉及的具体反应式如下：其中：R＝-Ph,环烷基,-C11H23，-C8H17，-C15H31，十七碳-9-烯基，顺二十一碳-13-烯基；n＝1～8时，咪唑啉中间体：CS2：碱的反应摩尔比＝1：1～n+1：1～n+1，CS2：碱的反应摩尔比＝1：1当碱为氨水时；M＝NH4当碱为NaOH时；M＝Na；当碱为KOH时；M＝K。本专利技术方法与现有技术相比，其有益效果如下：1)本专利技术方法制备得到的硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂的制备方法具有合成工艺简单，反应条件温和，易于操作；2)本专利技术方法的硫代氨基盐咪唑啉缓蚀剂是一种阴离子型的缓蚀剂，缓蚀性能良好，可以和油田常用阻垢剂聚羧酸类产品配伍使用；3)本专利技术方法的阴离子型的硫代氨基盐咪唑啉缓蚀剂结构中含有S原子，可增强其吸附成膜性。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案再作进一步的说明实施案例1步骤一：咪唑啉的合成在氮气保护下，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中依次准确加入油酸和二乙烯三胺,其摩尔比为1:1.1，并向反应器中加入干燥的二甲苯50g作溶剂，加入溶剂后于在120℃下回流2.5h，分离出酰胺化反应生成的水；再逐渐升温至210℃，并保温1h,蒸除溶剂和未反应完的胺；然后升温至240℃保温反应3h,蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却,得到咪唑啉。步骤二：硫代氨基咪唑啉盐的合成向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在0℃下，将CS2和NaOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和NaOH，反应摩尔比为1:1:1，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例2向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例1步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在20℃下，将CS2和NaOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和NaOH，反应摩尔比为1:1:1，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例3向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例1步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在20℃下，将CS2和NaOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和NaOH，反应摩尔比为1:2:2，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例4向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例1步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在40℃下，将CS2和NaOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和NaOH，反应摩尔比为1:1:1，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例5向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例1步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在20℃下，将CS2和氨水同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和氨水，反应摩尔比为1:1:1，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例6向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例1步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在20℃下，将CS2和KOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和KOH，反应摩尔比为1:2:2，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例7步骤一：咪唑啉的合成在氮气保护下，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中依次准确加入油酸和三乙烯四胺,其摩尔比为1:1.1，并向反应器中加入干燥的二甲苯50g做溶剂，加入溶剂后于在120℃下回流2.5h，分离出酰胺化反应生成的水；再逐渐升温至210℃，并保温1h,蒸除溶剂和未反应完的胺；然后升温至240℃保温反应3h,蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却,得到咪唑啉。步骤二：硫代氨基咪唑啉盐的合成向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在20℃下，将CS2和NaOH同时加到反应器中，其中反应物为咪唑啉、CS2和NaOH，反应摩尔比为1:1:1，反应物与乙醇的质量比为1:1在此温度下，搅拌反应1h，冷却得到硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂。实施案例8向带有温度计、搅拌器、冷凝管的反应器中加入实施案例7步骤一合成的咪唑啉，向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中加入步骤一合成的咪唑啉，50g乙醇做溶剂，打开机械搅拌，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂的制备方法，其特征在于：工艺步骤如下：步骤一：咪唑啉的合成在氮气保护下，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的四口瓶中依次准确称量有机酸和有机胺,其摩尔比为1:0.8‑1.5，同时向反应器中加入干燥的苯类溶剂，反应物与苯类溶剂的质量比为1:0.5‑1；升温在120℃～140℃下回流1h～4h，分离出酰胺化反应生成的水；再逐渐升温至140℃～210℃保温1h～2h，蒸除溶剂和未反应完的原料；然后逐渐升温至210℃～250℃保温2h～4h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到咪唑啉；所述苯类溶剂为甲苯、二甲苯；步骤二：硫代氨基咪唑啉盐的合成向带有温度计、搅拌器、冷凝管的四口瓶中依次加入步骤一得到的咪唑啉和醇类溶剂，打开机械搅拌，在0℃～40℃下，将CS2和碱同时加入到反应器中，在此温度下，搅拌反应0.5～2h，冷却得到棕红色硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂；所述咪唑啉与醇类溶剂的质量比为1:0.5‑1；具体反应式如下：其中：R＝‑Ph,环烷基,‑C11H23，‑C8H17，‑C15H31，十七碳‑9‑烯基，顺二十一碳‑13‑烯基；n＝1～8时，咪唑啉中间体：CS2：碱的反应摩尔比＝1：1～n+1：1～n+1；CS2：碱的反应摩尔比＝1：1；当碱为氨水时；M＝NH4；当碱为NaOH时；M＝Na；当碱为KOH时；M＝K。...

【技术特征摘要】
1.一种硫代氨基咪唑啉类缓蚀剂的制备方法，其特征在于：工艺步骤如下：步骤一：咪唑啉的合成在氮气保护下，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的四口瓶中依次准确称量有机酸和有机胺,其摩尔比为1:0.8-1.5，同时向反应器中加入干燥的苯类溶剂，反应物与苯类溶剂的质量比为1:0.5-1；升温在120℃～140℃下回流1h～4h，分离出酰胺化反应生成的水；再逐渐升温至140℃～210℃保温1h～2h，蒸除溶剂和未反应完的原料；然后逐渐升温至210℃～250℃保温2h～4h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到咪唑啉；所述苯类溶剂为甲苯、二甲苯；步骤二：硫代氨基咪唑啉盐的合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志元，王素芳，徐慧，丁秋炜，丁舒，滕厚开，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12